Instalarea unui dedurizator de apă este considerată pe scară largă ca o modalitate eficientă de a preveni formarea calcarului în sistemele cu osmoză inversă (RO). Cu toate acestea, mulți operatori de instalații descoperă că detartrarea membranei RO are loc chiar și după tratamentul de dedurizare. Presiunea diferențială continuă să crească, frecvența de curățare crește, iar performanța membranei scade treptat.
Motivul este simplu: un dedurizator de apă elimină doar ionii de duritate precum calciul și magneziul. Nu abordează toate substanțele detartrante și nu elimină chimia complexă care provoacă murdărirea membranei cu osmoză inversă.
Înmuierea nu îndepărtează siliciul
Una dintre cele mai frecvente cauze ale murdării membranei este detartrajul cu silice. Dedurizatoarele de apă funcționează prin schimb de ioni, înlocuind calciul și magneziul cu ioni de sodiu. Siliciul, cu toate acestea, există în principal ca acid silicic dizolvat sau particule coloidale, mai degrabă decât ioni de duritate încărcați. Ca urmare, trece prin balsam aproape neafectat.
Atunci când apa de alimentare conține mai mult de 30-40 ppm de silice, concentrația de lângă suprafața membranei poate depăși limita de solubilitate, în special în sistemele RO cu-recuperare mare. Apoi, siliciul polimerizează și formează un depozit asemănător sticlei-care aderă puternic la membrană și este extrem de dificil de îndepărtat prin curățarea acidă convențională.
| Parametru | Performanța dedurizatorului de apă |
|---|
| Calciu și magneziu | Îndepărtat |
| Silice (SiO₂) | Nu a fost eliminat |
| Silice coloidal | Nu a fost eliminat |
| Risc de detartrare cu silice | Rămâne sus |
Acesta este motivul pentru care sursele de apă subterană cu siliciu ridicat se confruntă frecvent cu detartrarea membranei RO, în ciuda faptului că au o îndepărtare excelentă a durității.
Încărcarea sulfatului se poate dezvolta
Îndepărtarea durității nu elimină detartrarea legată de sulfat{0}}. Sistemele industriale RO întâlnesc în mod obișnuit depozite precum sulfat de calciu (gips), sulfat de bariu și sulfat de stronțiu. Acești compuși sunt guvernați de chimia de saturație și nu numai de duritate.
Chiar și apa cu concentrații relativ scăzute de calciu poate deveni suprasaturată cu săruri de sulfat în interiorul sistemului RO. Pe măsură ce apa trece prin elementele membranei, solidele dizolvate devin din ce în ce mai concentrate, creând condiții ideale pentru precipitarea sulfatului.
| Scala comună de sulfat | Caracteristici |
| Sulfat de calciu (CaSO₄) | Frecvent în apa de alimentare industrială |
| Sulfat de bariu (BaSO₄) | Solubilitate extrem de scăzută |
| Sulfat de stronțiu (SrSO₄) | Mai puțin obișnuit, dar greu de îndepărtat |
Din acest motiv, detartrajul cu sulfat rămâne una dintre cele mai frecvente cauze ale murdării membranei cu osmoză inversă în sistemele care utilizează apă de alimentare dedurizată.
Ratele ridicate de recuperare intensifică polarizarea concentrației
Numai calitatea pretratării RO nu poate preveni detartrarea dacă rata de recuperare depășește limitele de proiectare.
În timpul funcționării, sărurile respinse se acumulează lângă suprafața membranei și formează un strat limită de concentrație. Concentrația de sare din acest strat poate fi de două până la trei ori mai mare decât în fluxul de concentrat în vrac. În sistemele de-recuperare ridicată, concentrația de precursori de detartrare în interiorul elementelor finale ale membranei poate atinge de cinci până la zece ori concentrația inițială a furajului.
În aceste condiții, chiar și apa înmuiată poate deveni suprasaturată, determinând precipitarea silicei, a sărurilor de sulfat sau a ionilor de duritate reziduală și să formeze depuneri de calcar.
Performanța balsamului poate scădea în timp
Dedurizatoarele de apă nu sunt dispozitive{0}}care nu necesită întreținere. Epuizarea rășinii, crearea de punte de sare, defecțiunile supapelor și regenerarea incompletă pot duce la scurgeri de duritate.
Chiar și o mică creștere a durității de numai 2–3 ppm poate deveni foarte concentrată în interiorul unui sistem RO cu recuperare mare-. Odată concentrați de mai multe ori, acești ioni reziduali pot produce în continuare detartrare semnificativă a membranei.
Prin urmare, monitorizarea regulată a durității de ieșire a dedurizatorului este esențială, dar este adesea trecută cu vederea în operațiunile zilnice-- ale fabricii.
Apa dedurizată necesită încă un control adecvat al pH-ului și al anticalcanților
O altă concepție greșită comună este că apa dedurizată nu mai necesită ajustarea pH-ului sau dozarea anticalcant. În realitate, comportamentul de detartrare se modifică odată cu chimia apei:
- pH-ul mai ridicat scade, în general, solubilitatea siliciului și crește riscul de detartrare a silicei.
- Un pH mai scăzut poate controla anumiți hidroxizi metalici, dar poate promova alte forme de precipitare.
- Anticalcanții generici proiectați în principal pentru controlul carbonatului de calciu pot oferi protecție limitată împotriva depunerilor de silice sau sulfat.
Multe sisteme industriale de RO obțin, prin urmare, cele mai bune rezultate, combinând dedurizarea apei cu antidegradări RO alese cu grijă și controlul optimizat al pH-ului.
Un dedurizator de apă este o componentă importantă a pretratării RO, dar nu este o soluție completă pentru prevenirea depunerilor membranelor. Siliciul, sărurile sulfat, ratele excesive de recuperare, problemele de performanță ale balsamului și dozarea necorespunzătoare a substanțelor chimice pot contribui toate la murdărirea membranei cu osmoză inversă.
Pentru a maximiza durata de viață a membranei și a menține performanța stabilă a sistemului, operatorii ar trebui să evalueze întreaga chimie a apei de alimentare, mai degrabă decât să se concentreze doar pe îndepărtarea durității. În multe cazuri, cea mai eficientă strategie este o combinație de dedurizare, dozare anticalcant, proiectare adecvată de recuperare și monitorizare continuă a calității apei.
