نگهداری و تعمیرات سیستم اسمز معکوس

اسمز معکوس

نگهداری و تعمیرات سیستم اسمز معکوس

نگهداری و تعمیرات سیستم اسمز معکوس

تزریق بیش از حد اسید

اسید به دو دلیل به آب خوراک اسمز معکوس تزریق می‌شود. دلیل اول، جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم در غشاء­های پلی آمید و سلولز استات و دلیل دوم کاهش سرعت هیدرولیز غشاء سلولز استات است.

در غشاء­های سلولز استات، تزریق اسید به مقدار مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. غلظت بیش از حد اسید بطور عمده موجب افزایش سرعت هیدرولیز غشاء سلولز استات می‌شود ( شکل 6). هیدرولیز غشاء سلولز استات باعث تخریب و عدم کارائی سیستم غشائی می­گردد. همچنین غلظت بیش از حد اسید می‌تواند موجب خرابی غشاء پلی آمید شود، اما در این مورد باید غلظت بسیار بیشتر باشد و یا اینکه زمان تماس اسید با غشاء طولانی باشد. 

هیدرولیز غشاء سلولز استات، به دلیل تخریب طبیعی سلولز استات اتفاق می‌افتد. این پدیده با کاهش دفع نمک آشکار می‌شود. غلظت بیش از حد اسید موجب تسریع هیدرولیز و در نتیجه موجب کاهش دفع نمک می‌شود.

اسمز معکوس

شکل 6- تغییرات نرخ هیدرولیز غشاء سلولز استات برحسب pH

همچنان که اسید اضافی در سیستم از آب خوراک به آب دور ریز سرایت می‌کند، یون هیدروژن از غشاء نفوذ خواهد کرد. این کار موجب افزایش pH جریان آب خوراک و دور ریز می‌شود به دلیل تزریق بیش از حد اسید به آب خوراک، اکثر موارد تخریب غشاء در المنتهای ابتدایی سیستم اتفاق می‌افتد که در تماس با آب خوراک pHپایین قرار دارد.

غلظت بیش از حد اسید می‌تواند به علت عدم کنترل دقیق سیستم تزریق یا اشکال در کالیبراسیون pH متر نصب شده روی جریان ورودی می­باشد. گاهی نیز بطور اتفاقی حجم زیادی اسید وارد آب خوراک RO می­گردد. به این خاطر کنترل و تنظیم تزریق اسید و pH توسط فرد آگاه و مسئول پیشنهاد می­شود. 

در بعضی سیستمها ممکن است پمپ فشار قوی از سرویس خارج شود، بدون اینکه برق پمپ تزریق اسید به صورت خودکار قطع شود. زمانی که این مسئله اتفاق بیفتد، اسید اضافی حتی زمانی که RO از سرویس خارج است، به آب خوراک تزریق می‌شود. به محض راه اندازی مجدد سیستم، ممکن است اندکی اسید از میان غشاء  عبور کند. سیستم کنترلی اسمز معکوس باید طوری طراحی شود که از سرویس خارج کردن اسمز معکوس بدون از سرویس خارج شدن سیستم تزریق مواد شیمیایی، امکان‌پذیر نباشد. بنابراین زمانی که سیستم از سرویس خارج می‌شود، باید برق پمپهای تزریق به طور کامل قطع شود.

غالباً لوله­ کشی آب محصول یا دور ریز طوری انجام می‌شود که محل تخلیه آب از آنها پایین­تر از سطح واحد اسمز معکوس باشد. در این حالت در زمان از سرویس خارج شدن واحد یک خلاء نسبی درون سیستم پیش می­آید و باعث تخلیه آب درون مدولها می­شود (شکل 7) 

این خلاء ممکن است موجب تخلیه آب سیستم اسمز معکوس شود. همچنین ممکن است که خلاء موجود، مواد شیمیایی را از درون لوله­های مربوط به داخل سیستم بکشاند. این مواد می‌توانند شامل مواد شیمیایی انباشته شده در بالا دست یا پایین دست سیستم اسمز معکوس باشند. عمل تخلیه حتی با وجود یک شیر یکطرفه که فقط امکان ارتباط یکطرفه بین المنتهای اسمز معکوس و تانک حاوی مواد شیمیایی را برقرار می‌کند، ممکن است اتفاق بیفتد. این عمل به این دلیل اتفاق می‌افتد که تحت خلاء شیر یکطرفه نشتی داشته و کاملاً آب بندی نمی‌کند. از بین بردن این خلاء مهم است، این کار که معمولاً توسط یک خلاء شکن صورت می­گیرد و یا اینکه از یک شیر یکطرفه وارونه، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است استفاده گردد. شیر یک طرفه خلاء شکن باید در بالاترین نقطه لوله نصب شود تا بطور کامل خلاء را بشکند. در صورت تخلیه آب سیستم اسمز معکوس در زمان خارج از سرویس قرار گرفتن پمپهای فشار بالا یک حالت مکش/ خلاء ایجاد می شود.
عملکرد پمپ در زمان پر نمودن یک سیستم نیمه خالی نظیر حالتی است که فشار معکوس اندکی وجود دارد. یعنی پمپ آب را با سرعت بالا مکش می­نماید و این مکش باعث ایجاد یک خلاء نسبی در ورودی پمپ و دهانه مسیر تزریق مواد شیمیایی می­شود. در نتیجه این مکش مواد شیمیایی به داخل خط جریان خوراک سیفون می­شوند. این پدیده علاوه بر تزریق بیش از حد مواد شیمیایی، احتمالاً باعث آسیب مکانیکی المنتها هم می­گردد.
باید یک شیر اتومات بین تانکهای کوچک روزانه مواد شیمیائی و پمپهای فشار بالا نصب شود. این شیر از مشکلات احتمالی هنگام از سرویس خارج شدن واحد جلوگیری می­نماید. همچنین باید در فواصل زمانی معین از عدم نشتی این شیر اطمینان حاصل شود. این شیر اتومات باید چند لحظه (مثلاً 30 دقیقه) پیش از سرویس آمدن پمپهای فشار بالا باز شود. این تأخیر زمانی سبب پر شدن مدولهای اسمز معکوس
 با آب خوراک خروجی از پمپهای فشار پایین سیستم اسمز معکوس می­ گردد. در نتیجه با در سرویس قرار گرفتن پمپهای فشار بالای سیستم اسمز معکوس پدیده سیفون یا مکش مواد شیمیایی پیش نخواهد آمد.

اسمز معکوس

7- ایجاد خلاء نسبی در سیستم اسمز معکوس و بروز پدیده مکش مواد شیمیائی

حمله مواد  اکسید کننده در غشاء پلی آمید 
حضور کلر آزاد یا سایر عوامل اکسید کننده قوی در تماس با غشاء پلی آمید سیستم اسمز معکوس موجب تخریب یکنواخت این نوع غشاء می­شود. اکسید شدن پدیده‌ای نسبتاً معمول است، به هرحال احتمال تخریب غشاء  در المنتهای ابتدائی سیستم بیشتر است. در اکثر این موارد، سیستم پیش تصفیه شامل تجهیزاتی جهت حذف عوامل اکسید کننده است، بنابراین، غالباً پیش‌بینی می‌شود تخریب غشاء ناشی از عوامل اکسید کننده، در تمام قسمتهای سیستم اتفاق نیفتد.
در این سیستمها دو عامل، حمله به المنتهای ابتدایی را تقویت می‌کند. نخست، وجود غلظت کمی از عامل اکسید کننده که در آب خوراک باقیمانده است که می­تواند به سبب غلظت کم عامل احیا کننده تزریق شده یا زمان تماس نامناسب برای کامل شدن واکنش آن با عامل اکسید کننده باقیمانده در آب خوراک باشد و یا ممکن است به دلیل کوچک بودن حجم فیلتر کربن فعال بوده و یا بخش بزرگی از بستر کربن، اکسیژنه شده، نیاز به تعویض داشته باشد. غشاء پلی آمید در المنت غشاء حلزونی نازک به طور طبیعی قادر است غلظت اضافی کلر آزاد یا سایر اکسید کننده‌ها به میزان بسیار ناچیز را تحمل کند. اما اگر در آب خوراک RO آهن وجود داشته باشد، تأثیرات اکسید کننده می‌تواند شدیدتر باشد.
اگر آهن در محیطی باشد که در آن عامل اکسید کننده وجود دارد، آهن به صورت فریک (Fe+3) اکسید می‌شود که نامحلول است. با ورود آهن فریک به سیستم غشاء، المنتهای غشائی که در ابتدای مسیر قرار گرفته‌اند، دچار گرفتگی می‌شوند، زمانی که اکسید کننده باقیمانده با آهن تماس پیدا می‌کند، اثر اکسید کنندگی آن با تغییر ظرفیت آهن بروز خواهد کرد. برای جلوگیری از اکسید شدن آهن باید مشخصه اکسید کنندگی آهن بیش از عامل اکسید کننده باشد. یک راه حل حذف آهن نامحلول به وسیله فیلتراسیون دقیق در بالا دست اسمز معکوس از آب خوراک می­باشد. راه حل دیگر حذف کامل مواد اکسید کننده از آب خوراک و ایجاد محیط اندکی قلیائی می باشد.

عدم موازنه هیدرولیکی و مبدل حرارتی نا مناسب

عدم موازنه هیدرولیکی 
اهمیت تخلیه آب سیستم اسمز معکوس زمانی که از سرویس خارج است قبلاً توضیح داده شده است. اگر پمپ فشار قوی قبل از اینکه زمان لازم برای پر شدن سیستم سپری شود، استارت گردد، المنتهایی که در جلو قراردارند در معرض سرعت بیش از حد طبیعی آب قرار می‌گیرند. این کار موجب وارد شدن ضربه به المنتها و خرابی مکانیکی آنها می‌شود. در سیستمهای غشاء حلزونی، این کار موجب ایجاد پدیده تلسکوپی می‌شود. بطوریکه لایه ­های بیرونی غشاء المنت از هم جدا و ریش‌ریش شده، جریان خروجی به طور ممتد از لایه­های باقیمانده عبور می‌کند (شکل 8) امروز اغلب سازندگان المنتهای با آرایش حلزونی، انتهایی المنتها را بطور کامل آببندی نموده و یک لایه محافظ برای جلوگیری از پدیده تلسکوپی در انتهای المنت نصب می­نماید. این لایه محافظ ATD نامیده می­شود. این لایه محافظ همچنین ساختار لفاف غشاء المنت را بهتر محافظت می نماید.

اسمز معکوس

شکل 8- نمونه المنت RO قبل و بعد از برزو پدیده تلسکوپی

درصورت استفاده از شیر فشار شکن، مقدار باز بودن آن در جلوگیری از پدیده تلسکوپی توسط پمپ فشار قوی، بسیار اهمیت دارد. اگر شیر فشار شکن سریعاً باز شود، دبی بیش از حد آب موجب ایجاد پدیده تلسکوپی می­شود. این دبی بیش از حد، موجب افت فشار زیاد (از سمت خوراک به دور ریز) در المنتها  می‌شود. این افت فشار مانند یک نیروی زیاد، موجب فشردگی المنت غشاء می‌شود. غالباً در سیستمهای حلزونی، این فشردگی موجب حرکت المنتهای ابتدایی می‌شود و ممکن است موجب شکسته شدن واشرهای حلقوی (اتصال دهنده المنتها به یکدیگر از سمت آب محصول) در آنها شود.

مبدل حرارتی نامناسب 

در هر سیستم اسمز معکوس که واحد پیش تصفیه آن شامل مبدل حرارتی باشد، یکی از عوامل پالس کوتاه، دمای بالا است. این پالس کوتاه به طراحی سیستم مبدل حرارتی و دمای آب یا بخاری که به منظور گرمایش در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، بستگی خواهد داشت.
در بعضی موارد  لوله PVC در پایین دست مبدل حرارتی، در اثر دمای پالس کوتاه مدت، عملاً ذوب شده است. طی مدت زمانی که این موج ناچیز، اما قوی آب داغ در حین عبور از المنتهای اسمز معکوس خنک شود، می‌تواند بطور چشمگیری موجب افزایش هیدرولیز غشاء سلولز استات یا مشکلات مکانیکی هم در المنت سلولز استات و هم در المنت پلی آمید شود.
دمای بالای آب می‌تواند موجب شکستگی قسمتهای پلاستیکی المنت و تلسکوپی شدن غشاء حلزونی، شکستن واشرهای حلقوی و بهم چسبیدگی خطی شود. نشتی مکانیکی آب خوراک به آب محصول از میان لفاف انتهایی غشاهایی که دو لایه غشاء و نگهدارنده آنها به هم چسیبده‌اند، نیز ممکن است اتفاق بیفتد.

معمولاً این پالس کوتاه مدت افزایش دما، زمانی به وجود می آید که سیستم اسمز معکوس بعد از اینکه مدت مدیدی از سرویس خارج بوده است، مجدداً در سرویس قرار می‌گیرد. زمانی که اسمز معکوس از سرویس خارج است، دمای آب خوراک آن با آب داغ یا بخار راکد در مبدل (یا احتمالاً جریان ناچیز گرم عبوری از مبدل) برابر می‌شود زمانی که شیر آب خوراک باز می‌شود، این جریان ناچیز آب داغ با المنتهای ابتدایی سیستم اسمز معکوس تماس پیدا می‌کند.

یکی از راههای جلوگیری از دامنه نوسان زیاد دما، استفاده از سیستم کنترلی است که تنظیم مقدار بخار یا آب داغی را که از مبدل حرارتی می‌گذرد تنظیم کند. یا می­توان قسمتی از آب خوراک را به صورت چرخشی در مبدل حرارتی حرکت داد تا به کاهش تغییرات دمایی، طی زمان بهره برداری از اسمز معکوس کمک نماید. این سیستم چرخشی باید دارای یک شیر تخلیه (Dumo Valve) باشد که در صورت داغ شدن بیش از حد آب، قادر به تخلیه آب به خارج از سیستم باشد، تمام این توصیه‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است، بخصوص اگر منبع گرما، بخار یا آب داغ باشد. ( در حدود Fº120)

یک پیشنهاد اقتصادی، استفاده از منبع گرمایی اتلاف شونده است که معمولاً در اکثر صنایعی که از برج خنک کننده استفاده می‌کنند، در دسترس است. با استفاده از یک مبدل حرارتی موثر، نظیر Plate & Frame ، دمای آب خوراک RO را می توان افزایش داد که این خود موجب افزایش دبی آب محصول RO می‌شود. استفاده از یک مبدل حرارتی در فصول سرد سال ، موجب افزایش تولید آب محصول با صرف هزینه کمتر می‌شود .

در این نوع از مبدلهای حرارتی یا انواع دیگر، امکان وجود نشتی بین آب داغ مبدل و آب خوراک وجود دارد. در حالت طبیعی، آب داغ، شامل بازدارنده خوردگی است. اگر این ماده به آب خوراک نشت کند، موجب خرابی غشاء  می‌شود. هر مبدل حرارتی باید در دوره­های زمانی مشخص مورد بازرسی قرار گیرد تا مشخص شود در صورتی که شیر خروجی آن بسته باشد، هیچ‌گونه افت فشاری در آب داغ موجود در مبدل وجود ندارد . یعنی نشتی به داخل آب خوراک وجود ندارد .

وجود بیش از حد باکتری 

در سیستمهای غشاء پلی امید یا سلولز استات که بایوساید به آب خوراک تزریق نمی‌شود و اگر هم تزریق شود، مقدار آن ناچیز است، احتمال رشد بیولوژیکی زیاد وجود دارد. اگر سیستم به طور پیوسته در سرویس نباشد و برای مدت مدیدی به حال سکون باشد، این رشد شدیدتر می‌شود. اگر بدون انجام هیچ‌گونه شستشویی به باکتریها اجازه رشد داده شود، المنت غشاء دچار گرفتگی می‌شود، به طوری که اختلاف فشار جریان متقاطع، افزایش می­یابد. اگر این روند ادامه داشته باشد، ممکن است مجراهای عبور جریان در فضای خالی بین لایه‌ها مسدود شوند و امکان تمیز کردن آنها وجود ندارد. حتی اختلاف فشار در محلی که تخریب فیزیکی اتفاق می‌افتد، افزایش خواهد یافت. 

قبلاً تصور می شد که باکتریهای تخریب کننده غشاء، موجب اضمحلال سلولز می‌شوند و از غشاء سلولز استات به عنوان یک منبع غذایی استفاده می‌کنند. به هرحال، مشخص شده است که باکتریها در محل رشد بیولوژیکی، pHآب را کاهش می دهند. در این حالات تخریب غشاء در نزدیکی کلنی باکتریها، به علت هیدرولیز بر اثر کاهش pH آب در اطراف محل رشد بیولوژیکی می باشد. هیدرولیز می تواند موجب کاهش دفع نمک و افزایش دبی آب محصول شود. با بروز این مشکل باکتریها به همه جای سیستم غشائی سرایت نموده و بصورت فراگیر به تمامی مدولهای پایین دست هجوم می­آورند. به همین دلیل ابتدا مدولهای انتهائی سیستم دچار تخریب غشاء می­شوند.

اگر احتمال بیوفولینگ شدید در سیستم غشاء سلولز استات وجود داشته باشد، تمیزکاری و ضدعفونی کردن سیستم باید هر چه سریعتر انجام گیرد. متاسفانه، طی فرآیند شستشوی شیمیایی برای جلوگیری از رشد بیولوژیکی ممکن است میزان دفع نمک، کاهش بیشتری داشته باشد. در برخی شرایط رشد میکروبی شبیه به یک غشاء پویا عمل می‌کند، به طوری که دفع نمک توسط غشاء آسیب دیده را افزایش می‌دهد. ممکن است تا زمانی که رشد بیولوژیکی در سیستم از بین نرفته باشد و شستشو انجام نگردد، میزان آسیب دیدگی غشاء به طور کامل، مشخص نشود. جلوگیری از بروز مشکلات بیولوژیکی، باید در چندین مرحله انجام پذیرد:

*در مورد غشاء CA ، باید غلظت بایوساید در آب خوراک افزایش یابد. ممکن است لازم باشد هیپوکلریت سدیم به میزان کافی تزریق شود، به طوری که غلظت کلر آزاد بیش از ppm 1 باشد تا تشکیل توده­های بیولوژیکی متوقف شود

*اگر انجام مرحله قبل قابل اجرا نباشد، ممکن است ضدعفونی کردن به صورت ناپیوسته با غلظت بالای کلر (برای غشاء سلولز استات) یا اسید پراستیک (برای غشاء سلولز استات یا پلی امید) برای مدت زمان کوتاه مورد استفاده قرار گیرد.

*زمان کارکرد پیوسته سیستم را افزایش دهید. در حداقل شرایط مطلوب باید یک واحد RO 70% اوقات در سرویس باشد.

*هرگز به سیستم اجازه خارج از سرویس بوده بدون پر بودن از مواد بایوساید برای بیش از دو روز ندهید.

*سیستم پیش تصفیه را مطابق اصول بهداشتی ضد عفونی کنید. این نواحی سیستم پیش تصفیه شامل:

تانک های ذخیره­ سازی و بستر فیلترها می­باشد. تانکها و فیلترها را هرگز بطور کامل تخلیه نکنید یا حول آنها یک سیرکولاسیون دائمی آب برقرار کنید. همچنین از میزان تزریق مواد بایوساید به آب خام خوراک سیستم ROتوسط شهرداری اطمینان حاصل کنید.

برگشت فاضلاب از طریق مسیر دور ریز به داخل سیستم

در بعضی تأسیسات، لوله آب دور ریز مستقیماً به لوله فاضلاب شیمیایی متصل می­شود. حتی المقدور باید از این کار جلوگیری نمود و خط جریان دفعی قبل از اتصال به خط اصلی پساب یک مسیر اتصال به فضای آزاد داشته باشد. این مسیر از بازگشت جریان دفعی اسمز معکوسبه سیستم جلوگیری نموده و در نتیجه از اینکه المنتهای انتهائی مدول در معرض مواد شیمیائی خط اصلی پساب قرار گیرند، ممانعت بعمل می­آورد.

کاهش دفع نمک در المنتهای انتهایی 

این کاهش معمولاً نتیجه رسوب یا گرفتگی المنتهای RO است. دلایل این عمل، غالباً بهره برداری از سیستم RO با بازدهی زیاد، عدم تنظیم pH آب خوراک، کافی نبودن مقدار تزریق بازدارنده رسوب یا وجود باکتریهای بیش از حد است. باز بینی و نگهداری صحیح، موجب سرعت و سهولت در مشخص شدن دلایل آسیب دیدگی المنتهای انتهایی می‌شود.

دلایل کاهش یکنواخت دفع نمک و راههای جلوگیری از آن 

اگر چه غالباً کاهش جزئی دفع نمک در المنتهای ابتدایی یا انتهایی ناچیز است، اما همان طور که پیش از این گفته شد، امکان کاهش دفع نمک در یک یا چند المنت وجود دارد. این مسئله ممکن است ناشی از مشکلات در ساخت یا عدم وجود یک آب بند مکانیکی، مراحل اولیه تکثیر باکتریها یا سایر عوامل دیگر باشد. برخی مسائل نظیر قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مواد اکسید کننده‌ یا روشهای غلط شستشوی آنها موجب کاهش یکنواخت دفع نمک در تمام غشاء­های سیستم خواهد شد.

گاهی اوقات همزمان چند اشکال در سیستم ایجاد می­شود و ظاهراً به شکل مشکل کاهش یکنواخت دفع نمک فرض می­گردد. دانش و بینش کافی نسبت به علل مختلف کاهش دفع نمک، برخورد مناسب و به موقع برای رفع اشکال باعث صرفه جوئی هزینه و کارائی بیشتر سیستم خواهد شد.

معمولاً در سیستم حلزونی، از اَرینگ به منظور آب­بندی اتصالات داخلی لوله­های آب محصول که در مجاور هم قرار گرفته­اند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اُرینگ از ورود آب خوراک با فشار بالا به آب محصول با فشار کم خودداری می‌کنند. خرابی اَرینگ موجب افزایش غلظت املاح در آب محصول می‌شود. خراب شدن اُرینگها هنگام بهره برداری سیستم، معمولاً در المنتهای ابتدایی محفظه که در حین راه اندازی و یا از سرویس خارج کردن سیستم دارای حداکثر حرکت هستند واقع می‌شود. کاهش این حرکت از اهمیت بسزایی برخوردار است.

به این منظور می­توان ورقه­های نازک لوله­ای شکل از جنس پلاستیک را که شیمز یا اتصال دهنده نامیده می‌شوند در دور تا دور قسمت نرینه درپوش انتهایی آخرین المنت قرار داد تا با لوله‌های آب محصول جفت شود (شکل 10). تعداد شمیزها باید تا زمانی که بستن درپوش انتهایی محفظه به سختی انجام گیرد، اضافه شوند.

آب بندهای دور ریز وسایل پلاستیکی یا لاستیکی هستند که قسمت خارجی یکی از دو سر المنت حلزونی را در برابر بدنه محفظه RO آب بندی می‌کنند. آنها موجب جلوگیری از عبور جریان آب خوراک از مسیر انحرافی در دور تا دور المنت می‌شوند.

اگر فراموش شود که آب بند بر روی المنت نصب شود یا اگر آب بند در زمان نصب یا بهره برداری مچاله شود، مقداری از آب خوراک از اطراف المنت عبور خواهد نمود ( شکل11). با این حال فشار در غشاء تغییر نمی‌کند و همان مقدار آب محصول تولید می‌شود. این کار تنها موجب کاهش جریان متقاطع در آن المنت می‌شود که این نیز به دلیل کاهش تلاطم موجود در فضای بین لایه‌ها است. نتیجه این کار، افزایش پلاریزاسیون غلظت، احتمال افزایش سرعت رسوب دهی یا گرفتگی آن المنت بخصوص است. با مسدود شدن تدریجی المنت، جریان به سمت پایین دست کاهش می یابد و سرعت گرفتگی و رسوب بیشتر می‌شود.

اگر چه در هر دو طرف المنت حلزونی امکان نصب یک آب بند دور ریز وجود دارد، ولی نصب آن در یک طرف المنت هم کفایت می‌کند. غالباً آب بندهای دور ریز به طور سهوی در هر دو طرف المنتهای حلزونی نصب می‌شوند. نصب آب بندها در دو طرف المنت فقط در یک صورت موجب ایجاد مشکل می‌شود و آن هم در زمانی است که با تعداد زیادی از نقایص طراحی همگام شود. هنگام از سرویس خارج کردن سیستم، آب باید از طریق مسیر دور ریز به سمت مسیر تخلیه که در سطحی پایینتر از سیستم اسمز معکوس قرار دارد، تخلیه شود.

اسمز معکوس

شکل 10- اتصالات بین دو المنت

به علاوه ، از آنجایی که هیچ‌گونه تاخیر زمانی بین استرت پمپ فشار قوی و بازشدن شیر آب خوراک RO وجود ندارد، هنگام استارت RO ، المنتها در معرض سرعت زیاد RO آب قرار می‌گیرند. آب بندهای دور ریز موجود در هر سمت المنت از رسیدن سریع آب به اطراف المنت جلوگیری می‌کنند و متعاقباً  فشار زیاد آب خوراک در قسمت داخلی المنت موجب خارج شدن نوارهای فایبرگلاس بسیاری از المنتها می‌شود.

اسمز معکوس

شکل 11- نشان دادن نحوه نشتی حلقه­ های آب بندی بین المنت و مدول

فشار زیاد آب محصول 

در سیستمهای حلزونی، فشار آب محصول هرگز نباید به فشار آب خوراک برسد، در غیر این صورت احتمال خرابی موقت ساختمان المنت غشاء زیاد خواهد بود. در بعضی سیستمهای تصفیه آب، لوله آب محصول مستقیماً به ورودی سیستم تبادل یونی متصل شده است که این مسئله می­تواند موجب ایجاد یک فشار برگشتی شود.

در صورتیکه فیلتر یا خوراک واحد DI مسدود باشد و RO از سرویس خارج شود، فشار آب محصول 

می­تواند با فشار آب خوراک برابری کند. این کار موجب ایجاد فشار برگشتی شده در نتیجه با برگشت آب محصول به داخل غشاء، موجب ترکیدگی آنها می‌شود. المنتهای غشاء هالوفایبر در مقابل آسیبهای ناشی از فشار برگشتی مقاومتر هستند. تارهای موجود در المنتها قادر به تحمل فشار برگشتی تا psig 50 هستند.

اگر اپراتور متوجه شود که علی رغم در سرویس بودن سیستم، شیر آب محصول بسته یا به هر علتی مسیر جریان آب محصول مسدود است و در نهایت فشار آب افزایش یافته است، باید قبل از اینکه RO از سرویس خارج شود، فشار آب محصول کاهش داده شود. تا زمانی که سیستم RO از سرویس خارج نشود، المنت غشاء  دچار آسیب دیدگی خواهد شد.
اگر شیر مسیر آب محصول بسته باشد، فشار آب محصول تا زمانیکه با فشار آب خوراک برابر شود، افزایش خواهد یافت. لوله­های پلاستیکی آب محصول که قابلیت شکنندگی دارند موجب ایجاد شرایط غیر ایمن می‌شوند. به هرحال، شکسته شدن لوله آب محصول موجب افت فشارآب محصول و جلوگیری از صدمه به المنت غشاء می‌شود.

سیستمهای تصفیه آب از نوع حلزونی، طوری طراحی شده‌اند که فشارآب محصول هرگز به psig 20 نرسد. اگر در مسیر خروجی آب محصول، شیر نصب شده باشد یک سوئیچ اتومات هم باید نصب شود تا موجب از سرویس خارج شدن سیستم زمانی که فشار به psig 20 یا کمتر از آن می‌رسد، بشود. همچنین می­توان یک شیر اطمینان به صورت T به لوله آب محصول نصب کرد. درصورت امکان از نصب شیر ایزوله کننده در مسیر آب محصول خودداری شود.

حمله باکتریها

حمله باکتریها از جمله عوامل کاهش دفع املاح می­باشد. باکتریها قادر به آلوده کردن یک المنت در هر نقطه­ای از سیستم هستند. اگر در مراحل اولیه با ضدعفونی کردن، جلوی آنها گرفته شود، می­توان از حرکت باکتریها به پایین دست و از خرابی غشاء، جلوگیری نمود. بنابراین باید به توصیه­های سازنده غشاء به هنگام ضدعفونی کردن توجه کافی کرد.

مسدود شدن شاهراه 

امکان اینکه در زمان نصب، یک شیء به طور اتفاقی در شاهراه جا مانده باشد، یا اینکه در زمان نصب شاهراه، سوراخ کاری آن به منظور گرفتن انشعاب بطور ناقص انجام شده باشد، وجود دارد. در اینگونه موارد که مسیر جریان در محفظه یا شاهراه تا حد کمی مسدود می‌شود، المنت غشاء هنوز قادر به تولید آب محصول خواهد بود. اما بخاطر مسدود شدن شاهراه یا محفظه، از عبور دبی نرمال به داخل یا خارج محفظه جلوگیری می‌شود و نهایتاً به کاهش سرعت جریان متقاطع منجر می‌شود. این کار موجب افزایش پلاریزاسیون غلظتی شده، در نتیجه گرفتگی یا رسوب دهی بیش از اندازه اتفاق می‌افتد.

تخلیه آب سیستم در زمان از سرویس خارج  بودن 

بعد از اینکه سیستم RO از سرویس خارج و شیر آب خوراک بسته شد (ارتباط پمپ فشار قوی با سیستم قطع شد)، معمولاً آب داخل سیستم تا ارتفاعی مساوی با ارتفاع پمپ فشار قوی تخلیه می‌شود. به عنوان مثال، ممکن است که تمام آب محفظه ردیف بالا و نیمی از آب محفظه ردیف میانی تخلیه شود (شکل12). در نتیجه فعالیت بیولوژیکی در ردیف بالا که بیشتر در معرض هوا قرار می‌گیرد، سریعتر خواهد بود. اکسیژن موجود در هوا نیز با رطوبت به جا مانده از آب ترکیب می‌شود و شرایط بسیار مناسبی برای رشد باکتریها به وجود می آورد.

در سیستمهای غشاء از نوع سلولز استات که کلر آزاد در آب خوراک از قبل وجود دارد، بعد از تخلیه سیستم مقدار کلر کمی در سیستم باقی خواهد ماند. بنابراین رشد بیولوژیکی در سیستمهایی که تخلیه می‌شوند، می­تواند موجب ایجاد مشکل برای هر دو نوع المنت پلی امید و سلولز استات بشود.

محفظه‌های خالی یا نسبتاً خالی از آب می‌توانند یکی از عوامل خرابی هیدرولیکی در زمان راه­اندازی سیستم باشند، زیرا در زمان راه­اندازی، آب خوراک با سرعت زیاد جایگزین هوا خواهد شد سرعت آب به پر یا خالی بودن سیستم، قبل از در سرویس قرار گرفتن پمپ فشار قوی بستگی دارد. در هرحال بهتر است زمانیکه سیستم از سرویس خارج است از تخلیه آب آن خودداری شود.

اسمز معکوس

شکل 12- وضعیت یک سیستم RO در زمان خارج از سرویس بودن

عوامل محیطی

 قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم نور خورشید

اگر یک سیستم RO زمانی که از سرویس خارج است برای مدت طولانی در معرض نور خورشید قرار گیرد، دمای سطح سیستم افزایش می­یابد. در سیستمهای سلولز استات، متعاقب آن، سرعت هیدرولیز افزایش خواهد یافت. دمای آب در هر دو نوع غشاء سلولز استات و پلی آمید تا حدی که موجب ایجاد مشکل نشود، قابل افزایش است. افزایش دما می­تواند موجب افزایش رشد بیولوژیکی شود که در این صورت احتمال گرفتگی و تخریب توسط باکتریها بیشتر می‌شود.
سیستمهای RO
 که در هوای آزاد نصب می‌شوند باید مسقف شوند. محفظه‌های RO باید با رنگ روشن که مانع از جذب گرمای زیاد خورشید می‌شوند، رنگ‌آمیزی شوند. همچنین المنتهای RO نباید در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار گیرند. این پیش­بینی­های ساده به افزایش عمر مفید المنتهای غشاء  کمک می‌کند.

نشتی در مبدلهای حرارتی 

اگر مواد شیمیایی ضد خوردگی که در سیستمهای آب گرم مورد استفاده قرار گیرند به آب خوراک RO راه پیدا کنند، سبب اضمحلال غشاء در سر تا سر سیستم RO خواهند شد. مبدلهای حرارتی باید در فواصل زمانی معین بازرسی شده و تحت فشار قرار گیرند تا از صحت کارکرد آنها اطمینان حاصل شود.

 شستشوی شیمیایی نادرست 

هنگام شستشوی شیمیایی، امکان بروز اشتباهات زیادی وجود دارد که می‌تواند به سرعت در کارآیی تمام المنتهای غشاء (یا حتی خرابی آنها) تأثیر گذارد. یکی از معمولترین اشتباهات، فراموش کردن اندازه­گیری و تنظیم pHمحلول شستشو، قبل از چرخش آن در سیستم می­باشد. اگر محلول شستشوی شیمیایی از نوع قلیایی باشد و هنگام حل شدن آن در آب برابر تنظیم pH از اسید استفاده نشود، pH محلول در حدود 11 خواهد بود. اگر چه این pHبرای غشاء  PA ضرری ندارد، ولی به سرعت موجب خرابی غشاء CA می‌شود.

غشاء­های پلی ­آمید نسبت به مشخصات شوینده ­های فعال کننده سطح (Surfactants) مورد استفاده در محلول شستشو بسیار حساس هستند و تنها محلولهائی که توسط سازنده غشاء تأیید شده باشد، باید مورد استفاده قرار گیرند. غشاء­های باردار مثبت با شوینده­های آنیونی و غیر یونی سازگار نیستند. اکثر غشاء­های پلی آمید دارای بار منفی بوده و با شوینده­های غیر آنیونی و کاتیونی سازگار نیستند. همچنین باید دقت شود عواملی که در ذخیره و ضدعفونی کردن دخالت دارند با غشاء­های مخصوص سازگاری داشته باشند.

گاهی اوقات از تجهیزات شستشوی شیمیائی سیستم اسمز معکوس برای مقاصد دیگر نظیر اسید شوئی دستگاههای مختلف نظیر مبدلهای حرارتی در بخشهای دیگر کارخانه استفاده می­شود. حال اگر تانکها و مسیرهای انتقال قبل از استفاده مجدد آنها برای شستشوی شیمیایی اسمز معکوس تمیز کاری و شستشو نشوند، باقیمانده محلولهای اسیدی یا جرمهای حاصل از اسید شویی سبب تخریب یا فولینگ غشاء می گردند.

به اشتراک گذاری این مطلب