اگر غشاهای فیبر توخالی، سه هزار فیبر دردسرساز هستند، غشاهای اسمز معکوس، هسته با هزار گره هستند. صدای مشترک جادوگران غشا: «آینه جادویی، آینه جادویی، به من بگو چرا غشای اسمز معکوس دوباره مسدود شده است؟» غشای اسمز معکوس: «حدس بزن!» غشای اسمز معکوس، «دختر نرم» در غشا است، بسیار ظریف و شکننده. هنگامی که گریل، بیوشیمی و اولترافیلتراسیون، بیشتر آلایندهها را مسدود کردهاند و آب در حال حاضر تمیز است، اینکه آیا میتوانیم آن را مسدود کنیم یا نه، به خلق و خوی ما بستگی دارد. شوخی تمام شد، بیایید برگردیم به اصل مطلب. در زیر خلاصهای از دلایل گرفتگی غشاهای اسمز معکوس آمده است:
در سیستمهای نمکزدایی اسمز معکوس، نفوذپذیری انتخابی غشا به مولکولهای آب اجازه میدهد تا به طور مداوم از سمت فشار بالا از غشا عبور کنند، در حالی که مولکولهای حلشونده در محلول اصلی باقی میمانند و در نتیجه اختلاف غلظت بین مایع تغذیه در سطح غشا و مایع تغذیه ورودی ایجاد میشود. در موارد شدید، یک گرادیان غلظت بالا میتواند ایجاد شود که به آن قطبش غلظت میگویند. قطبش غلظت، فشار اسمزی محلول تغذیه را افزایش میدهد و نیروی محرکه موثر را کاهش میدهد و در نتیجه باعث کاهش نفوذپذیری و سرعت نمکزدایی میشود. به عنوان مثال، مانند انتظار برای قطار در یک ایستگاه متروی شلوغ در ساعات شلوغی است و تصادفاً، ما عادت به صف ایستادن و راه دادن نداریم. وقتی قطار میرسد، همه هجوم میآورند و هر چه افراد پشت سر بیشتر باشند، ازدحام تنگتر میشود و ورود را برای کسانی که جلو هستند دشوار میکند.
2. رسوب نمکهای معدنی: نمکهایی با محصولات انحلالپذیری کم مانند CaCO3، CaSO4، BaSO4، SrSO4، CaF2 و SiO2 ممکن است در طول اسمز معکوس به دلیل غلظت بیش از حد محصولات انحلالپذیری خود رسوب کنند و در نتیجه رسوب در سطح غشا باقی بماند یا در کانال ورودی پوسته تشکیل شود. 3. آلودگی جذب شده متعلق به محدوده آب شور است. برخی از منابع آب چاه به طور کلی حاوی یونهای آهن و منگنز کمهزینه هستند که دارای احیاپذیری خاصی هستند. دلیل اصلی گرفتگی و انسداد غشا در چنین منابع آبی، گرفتگی و انسداد ذرات کلوئیدی ناشی از آهن، آلومینیوم، منگنز و غیره در سطح غشا است. هنگامی که O2 وارد جریان ورودی حاوی Fe2+ میشود، منبع آب با قلیائیت بالا، کربنات آهن و سیلیکات آهن را تشکیل میدهد. باکتریهای احیاکننده مخلوط میشوند و تشکیل پوسته آهن سریعتر و سریعتر میشود. تبدیل منعقدکننده آهن باعث ایجاد آهن کلوئیدی میشود... اما، چقدر زنده است! تظاهر مشخصه پس از آلودگی فلز، کاهش تولید آب و افزایش اختلاف فشار است. 4. تشکیل لجن بیولوژیکی از آبهای سطحی و منابع فاضلاب ناشی میشود و بیشتر مشکلاتی که با آن مواجه میشوند، لجن بیولوژیکی است. هنگامی که سطح غشا با لجن میکروبی با نشاط قوی پوشانده میشود، نمکهای حذف شده توسط غشا در لایه چسبناک به دام میافتند که به راحتی توسط آب شسته نمیشوند و مواد مغذی فراوانی را برای تکثیر میکروبی فراهم میکنند. در عین حال، بازدارندههای مقیاس، نرمکنندههای آب و غیره که در طول پیشتصفیه ورودی اسمز معکوس اضافه میشوند، میتوانند رشد میکروبی را افزایش دهند.
5. آلودگی کلوئیدی آبهای زیرزمینی و سطحی حاوی موادی مانند آهن، آلومینیوم، سیلیکون و مواد آلی است. این مواد همراه با منعقدکنندهها، منعقدکنندهها و بازدارندههای مقیاس که در طول پیشتصفیه اضافه میشوند، کلوئیدهایی را تشکیل میدهند که در سطح غشا رسوب میکنند و باعث آلودگی کلوئیدی میشوند. درمان آلودگی کلوئیدی دشوار است زیرا بار یکسانی دارد، نسبتاً پایدار است و به راحتی ته نشین نمیشود. با این حال، هنگامی که غشای RO آب را فیلتر میکند، در سطح غشا به دام میافتد و هیدراتهایی را تشکیل میدهد که به راحتی میتوانند غشا را آلوده کرده و منجر به کاهش شار آب شوند. این روند معمولاً با استفاده از شاخص آلودگی (SDI) ارزیابی میشود. معمولاً، زمانی که SDI3، گرفتگی رخ خواهد داد. توجه، این سختترین نوع آلودگی برای مقابله است!
6. برای سیستمهای اسمز معکوس، به دلیل طراحی غیرمنطقی، مقدار زیادی هوا در داخل پوسته غشا در مرحله اشکالزدایی اولیه وجود دارد. هنگامی که مایع مورد نظر برای تصفیه فوراً وارد پوسته غشا میشود، هوا قابل تراکم است و نمیتواند فوراً به طور کامل تخلیه شود. هنگامی که هوا به فشار معینی در داخل پوسته غشا میرسد، ناگهان منفجر و آزاد میشود و باعث میشود غشای اسمز معکوس در داخل پوسته غشا با هم برخورد، فشرده و حرکت کند و در نتیجه پدیده «چکش آبی» ایجاد شود. در سیستمهای اسمز معکوس، خطر چکش آبی، آسیب غیرقابل برگشت به اجزای غشای اسمز معکوس است. البته، این پدیده را میتوان از طریق راهحلهای خوب طراحی شده نیز اجتناب کرد.
7. فیلترهای ایمنی ذرات معلق ممکن است به دلیل «اتصالات کوتاه» یا نقصها، یا شستشوی ناقص اسمز معکوس در طول استفاده اولیه، باعث نشت مواد فیلتر، زبالههای خوردگی و اجسام خارجی (مانند نخ هسته کوچک) شوند که ممکن است اجزای غشا را آلوده کند، کانال ورودی را مسدود کند و رسوبات آمورف را در سطح غشا تشکیل دهد. اما این وضعیت به ندرت مواجه میشود.
8. آلودگی ناشی از عوامل دیگر، مانند هیدروکربنها و روغنها و چربیهای مبتنی بر سیلیکون که سطح غشا را میپوشانند و منجر به آلودگی غشا میشوند. هیدرولیز غشاها، فرسایش توسط حلالهای آلی و مواد اکسیدکننده نیز میتواند باعث تغییرات اساسی در مواد غشا شود. اگر غشا کثیف است، میتوان آن را شست. اگر غشا شکسته است، دیگر به گذشته اشاره نکنید. همه چیز به یک گذشته زودگذر تبدیل میشود. اگر میخواهید غشاهای اسمز معکوس کمتر مستعد گرفتگی باشند، باید غشاهای اسمز معکوس ضد گرفتگی و ضد رسوب خریداری کنید!