در شرایط کار غشاهای RO آلوده به آلایندههای کامپوزیت متشکل از جرمگیری معدنی، مواد آلی و جلبکها، توالی تمیز کردن استاندارد صنعتی یکپارچه ابتدا شستشوی اسیدی (برای حذف رسوبات معدنی سخت) و سپس شستشوی قلیایی (برای از بین بردن کلوئیدها، مواد آلی و جلبکها) است. توالی معکوس (ابتدا شستشوی قلیایی سپس شستشوی اسیدی) اکیدا ممنوع است. این قانون ریشه در خواص فیزیکوشیمیایی آلایندهها، مکانیسمهای واکنش شیمیایی و الزامات حفاظتی غشایی دارد. اصول دقیق و خطرات تمیز کردن معکوس در زیر توضیح داده شده است.
I. ضرورت اسید شویی قبل از شستشوی قلیایی
1.1 عملکرد اصلی شستشوی اسیدی: از بین بردن انسدادهای سخت روی سطوح غشایی
در طول عملیات غشای RO، فلسهای معدنی (کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکاتها و غیره) ترجیحاً سطوح غشایی و کانالهای جریان را میپوشانند و میپوشانند، در حالی که کلوئیدها، مواد آلی و لجن میکروبی به دام افتاده در زیر لایه فلس را محصور میکنند.
محلول تمیز کننده اسیدی، رسوب غیر آلی سفت و سخت را حل می کند، منافذ غشایی و گذرگاه های جریان را باز می کند، و لایه پوششی متراکم مقیاس را می شکند و شرایط مطلوبی را برای نفوذ و از بین بردن آلاینده های نرم توسط محلول تمیز کننده قلیایی بعدی ایجاد می کند.
1.2 عملکرد اصلی شستشوی قلیایی: حذف کامل آلودگی نرم عمیق
لجن کلوئیدی، مواد آلی و جلبکها به عنوان آلایندههای نرم دستهبندی میشوند که عمدتاً به سطوح غشایی و شکافهای درون لایههای مقیاس متصل هستند. پس از شستشوی اسیدی، رسوب را از بین می برد و کانال های سطحی غشاء را پاک می کند، محلول تمیزکننده قلیایی اکسیداتیو می تواند به طور کامل با بستر غشا و منافذ عمیق تماس پیدا کند. این ماده آلی را کاملا اکسید و تجزیه می کند، ذرات کلوئیدی باقیمانده را از بین می برد و هاگ جلبک ها را از بین می برد تا به تمیزی کامل برسد.
1.3 تطبیق ساختار لایه ای طبیعی آلودگی کامپوزیت در عملیات واقعی
آلاینده های کامپوزیتی در سیستم های عملی یک ساختار لایه ای تشکیل می دهند: لجن آلی در لایه بالایی و مقیاس سخت معدنی که نزدیک به سطح غشاء در پایین چسبیده است. تنها با شکستن رسوب سخت زیرین از طریق اسیدشویی قبلی، می توان آلودگی های نرم سطح را بدون آلاینده های باقیمانده از ریشه جدا کرد.
II. معایب شدید تمیز کردن معکوس (اول شستشوی قلیایی و سپس شستشوی اسیدی)
2.1 فشرده سازی و جامد شدن آلاینده های نرم که باعث انسداد عمیق غیر قابل برگشت می شود
اگر ابتدا شستشوی قلیایی انجام شود، لایه متراکم و سفت و سخت غیر آلی بر روی غشا دست نخورده باقی می ماند و از نفوذ محلول قلیایی از طریق رسوب برای رسیدن به بستر غشا جلوگیری می کند. در همین حال، فشار گردشی در حین شستشوی قلیایی، کلوئیدهای نرم، مواد آلی و لجن جلبکی را تحت فشار بالا فشرده می کند و آنها را در منافذ غشایی و شکاف های پوسته فشرده می کند. آلاینده های نرم که به راحتی قابل جدا شدن هستند به انسداد جامد تبدیل می شوند. شستشوی اسیدی بعدی ناخالصی های آلی جامد شده را حل نمی کند و در نتیجه ظرفیت تولید آب غیرقابل بازیافت و انسداد دائمی منافذ غشایی ایجاد می شود.
2.2 رسوبات جدید تولید شده توسط خنثی سازی اسید-باز باعث آلودگی پوسته پوسته شدن ثانویه می شود
شستشوی قلیایی قبلی، محلول تمیزکننده قلیایی فراوان، یونهای هیدروکسید و ذرات کلوئیدی پراکنده را در کانالهای جریان غشایی و ریز منافذ به دام میاندازد. اسیدشویی بعدی واکنش های خنثی سازی مستقیم اسید-باز را ایجاد می کند. در همین حال، یونهای کلسیم و منیزیم در آب با مواد قلیایی باقیمانده ترکیب میشوند تا رسوبات جدید و ریز کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم را تشکیل دهند.
این رسوبات تازه تشکیل شده دارای اندازه ذرات بسیار ریز هستند که در اعماق ریز منافذ غشایی قرار می گیرند. جدا کردن آنها نسبت به مقیاس اصلی بسیار سخت تر است، فشار دیفرانسیل غشا را به شدت افزایش می دهد و میزان دفع نمک را کاهش می دهد.
2.3 کاهش شدید راندمان تمیز کردن با آلودگی شدید باقی مانده
لایه رسوب معدنی دست نخورده نفوذ مایع قلیایی را مسدود می کند، بنابراین شستشوی قلیایی تنها مقدار کمی از آلودگی های سطحی را حذف می کند در حالی که آلودگی عمیق آلی و جلبکی کاملاً به دام می افتد. شستشوی اسیدی بعدی فقط می تواند تا حدی رسوب را حل کند، اما انسدادهای آلی جامد شده و رسوبات جدید را نمی توان از بین برد. راندمان تمیز کردن کلی به زیر 50٪ می رسد. پارامترهای عملیاتی سیستم قابل بازیابی نیستند و آلودگی مجدد سریع و گرفتگی غشا در مدت کوتاهی رخ می دهد.
2.4 خطر افزایش تسریع تخریب و آسیب عنصر غشایی
تمیز کردن معکوس به گردش اسید و قلیایی متناوب مکرر برای دستیابی به بهبود حاشیه ای نیاز دارد. قرار گرفتن متناوب بیش از حد لایه جداکننده پلی آمید در معرض مایعات اسیدی و قلیایی باعث تمیزی و خوردگی مداوم، تسریع پیری مواد غشایی می شود که منجر به کاهش دائمی در دفع نمک و کاهش شدید عمر مفید عناصر غشای RO می شود.
III. خلاصه
1. توالی استاندارد (اول اسیدی، سپس قلیایی): انسدادهای سخت و به دنبال آن آلاینده های نرم را از طریق لایه برداری لایه به لایه حذف کنید، بدون باقی ماندن آلاینده یا پوسته پوسته شدن ثانویه. بازیابی عملکرد غشا را به حداکثر می رساند و از عناصر غشا محافظت می کند.
2. توالی معکوس (اول قلیایی سپس اسیدی): باعث تراکم و انجماد آلاینده های نرم، گرفتگی غشای ثانویه از رسوبات جدید، تمیز کردن بی اثر و آسیب غشا می شود. این عملیات تمیز کردن غیر منطبق یکی از دلایل اولیه ضایعات زودرس غشاهای RO صنعتی است.
یادداشت های ترجمه
1. اصطلاحات حرفه ای تصفیه آب و صنعت غشاء عبارات استاندارد شناخته شده بین المللی را اتخاذ می کنند:
غشا RO 反渗透膜；فشار دیفرانسیل 压差；میزان دفع نمک 脱盐率；لایه جداسازی پلی آمید 聚酰胺分离层
2. رسوب گذاری مواد معدنی و نام ترکیبات شیمیایی از هنجارهای انگلیسی شیمیایی (کربنات کلسیم، هیدروکسید منیزیم، سیلیکات و غیره) پیروی می کند.
3. ساختار جمله مطابق با عادات سند فنی انگلیسی، لایه های منطقی مطابق با متن اصلی چینی است.
4. مشخصات عملیات صنعتی، توصیفات خطر و نتیجه گیری اصلی، دقت فنی اصلی را برای اسناد مهندسی و پس از فروش خارج از کشور حفظ می کند.
