逆浸透膜の寿命、その 2

パート 1 は、Pumps & Systems 2023 年 5 月号に掲載されました。

逆浸透 (RO) 膜のメーカーは、正規化された透過流量 (圧力、塩濃度、水温の変化を補正した透過流量) と正規化された差圧 (膜入口) に基づいた洗浄をいつ実行するかについてのガイドラインを提供しています。 -流量と水温の変化を補正した濃縮物との圧力差）。

彼らは一般に、正規化された透過水流量がその清浄ベースライン値から 15% 減少した場合、または正規化された圧力差がそのベースライン値から 25% 増加した場合に RO を洗浄すべきであることに同意しています。 元の RO 性能を完全に回復できるかどうかは、付着固形物の種類やその他の変数によって影響を受けるため、これらは単なるガイドラインですが、通常の方法を使用して性能が完全に回復する可能性を高める RO システムの保守的な操作方法として機能します。ほとんどの種類の汚れ固形物を使用した洗浄手順。

多くの膜メーカーや RO システム メーカーは、これらの計算の実行を支援するスプレッドシート プログラムを提供しています。 また、これらの変数をグラフ化することもできるため、RO 膜の状態や蓄積された汚れのために洗浄をスケジュールする必要があるかどうかについて優れた洞察が得られます。 これらの企業の中には、長期間にわたる RO パフォーマンスの傾向をオンラインで監視およびグラフ化するプログラムを提供しているものもあります。

洗浄後も、正規化透過流量または溶解塩の除去率 (通常は水の導電率を使用して測定) の低下傾向、または正規化差圧の増加傾向が続く場合は、膜の劣化が考えられます。健康と別の行動方針を考慮する必要があります。

たとえば、現場での洗浄が効果的でない場合は、RO のダウンタイムが不十分であることや、プラントの化学物質の制限が原因である可能性があります。 その場合は、第三者によるサイト外の清掃を検討する必要があります。 特定の膜エレメントの本来の性能を回復するのにオフサイト洗浄も効果がない場合は、性能の悪い膜を交換する計画を立てる必要があります。

多くの場合、膜の置換は外科的に行うことができます。 永続的な汚れの場合、入口端の膜などの最もひどく汚れた膜だけでは洗浄が効果がなかった可能性があり、それらの膜のみを交換する必要があります。

スケールの形成により RO 最終段階の差圧が増加し、洗浄によって回復しない場合は、元の性能を回復するには濃縮液側の膜エレメントのみを交換する必要があります。

スケールの形成は、スケールを防止する手段に欠陥がある場合、または水の状態が変化した場合に急速に発生する可能性があります。 一般的な原因としては、薬液注入ポンプの故障や上流の柔軟剤の再生不良などが考えられます。 多くの種類のスケールは最終段の差圧を増加させます。 スケールが主に炭酸カルシウムで構成されている場合、現場での酸性洗浄は多くの場合成功します。これは、影響を受けた膜容器からの透過水の導電率が大幅に増加したときに明らかです。 硫酸塩およびシリカスケールは炭酸塩よりもはるかに溶解度が低いため、それらが存在すると濃縮液の最終膜を交換する必要が生じる可能性があります。

逆浸透に一般的に使用されるポリアミド薄膜膜は、多くの攻撃的な化学物質に耐えることができますが、給水中の強力な化学酸化剤の存在に対する耐性はほとんどありません。最も一般的な懸念は遊離塩素です。 遊離塩素濃度が 0.05 ミリグラム/リットル (mg/L) という低濃度であっても、時間の経過とともに膜ポリマーが損傷します。 この酸化損傷は、暴露のたびにポリマー内で塩素原子が結合するため、ポリマー結合の破壊がさらに進むため、累積されます。 正規化透過流量の増加に続いて塩除去率が低下した場合は、通常、膜の酸化が発生したことを意味します。