ทำไมระบบรีเวิร์สออสโมซิสจึงต้อง “เติมด่าง”?

บทนำ

ในการปฏิบัติงานและบำรุงรักษาประจำวันของ ออสโมซิสย้อนกลับ ระบบบำบัดน้ำ การเติมด่างให้กับน้ำป้อนเป็นงานที่พบบ่อย อย่างไรก็ตาม หลายคนสงสัยว่าการเติมอัลคาไลมีจุดประสงค์อะไร? เราจะหลีกเลี่ยงการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนและรับประกันความเสถียรของระบบได้อย่างไร วันนี้ เราจะอธิบายตรรกะหลักและลักษณะการปฏิบัติงานที่สำคัญของการเติมอัลคาไลลงในน้ำป้อนของระบบรีเวอร์สออสโมซิส

ทำไมเราถึงเติมอัลคาไลลงในน้ำ?

เป้าหมายหลักของการเติมอัลคาไลคือการควบคุมค่า pH ที่มีอิทธิพลระหว่าง 8.0 ถึง 8.5 อย่างแม่นยำ ภายในช่วงนี้ จะได้รับประโยชน์หลักสองประการ:

การป้องกันขนาด: เยื่อกรองรีเวิร์สออสโมซิสมีความเสี่ยงที่จะเกิดตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนต เมื่อค่า pH ต่ำกว่า 8.0 ไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมในน้ำจะรวมตัวกับคาร์บอเนตไอออนได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างเกล็ดแข็งบนพื้นผิวเมมเบรน ส่งผลให้การผลิตน้ำลดลงและอัตราการกรองน้ำทะเลลดลงอย่างรวดเร็ว การปรับ pH เป็น 8.0-8.5 ยับยั้งการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนที่แหล่งกำเนิด

การปรับปรุงประสิทธิภาพ: ช่วง pH นี้ช่วยปรับปรุงการกักเก็บอินทรียวัตถุของเมมเบรน (เช่น กรดฮิวมิกและคอลลอยด์) ในน้ำ ในขณะเดียวกันก็ลดการดูดซับสารปนเปื้อนบางชนิดไปยังเมมเบรน ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนทางอ้อม

หัวใจสำคัญของการปฏิบัติงานจริง: เลือกรีเอเจนต์ที่เหมาะสมและควบคุมพารามิเตอร์

วิธีการเลือกสารเติมแต่งที่เป็นด่าง? เปรียบเทียบสองตัวเลือกหลัก

โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH): ตัวแทนที่ต้องการ โดยจะปรับ pH ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ละลายได้อย่างรวดเร็ว และไม่ทำให้เกิดตะกรันไอออน เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม ความเสี่ยงของการปนเปื้อนของเมมเบรนทุติยภูมินั้นต่ำมาก ทำให้เหมาะสมกับสถานการณ์ด้านคุณภาพน้ำ

โซเดียมคาร์บอเนต (Na₂CO₃): ตัวเลือกรอง นอกจากการปรับ pH แล้ว ยังทำปฏิกิริยากับแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนในน้ำเพื่อสร้างตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนต (ซึ่งต้องกรองออกด้วยตัวกรองล่วงหน้า) เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความกระด้างของน้ำทางเข้าสูงเล็กน้อย (แต่ไม่เกินมาตรฐาน) บรรลุเป้าหมายสองประการในคราวเดียว

พารามิเตอร์สำคัญสามประการที่ต้องจับตาดู

ค่า pH: ความสำคัญ! ตรวจสอบแบบเรียลไทม์ด้วยเครื่องวัดค่า pH ออนไลน์ หากค่าลดลงต่ำกว่า 8.0 หรือสูงกว่า 8.5 ให้ปรับปั๊มสูบจ่ายทันที ค่าที่ต่ำกว่า 8.0 มีแนวโน้มที่จะปรับขนาดได้ ในขณะที่ค่าที่สูงกว่า 8.5 อาจเร่งกระบวนการไฮโดรไลซิสของเมมเบรนและการเสื่อมสภาพ ส่งผลให้การใช้พลังงานของระบบเพิ่มขึ้น

ปริมาณ: ไม่มีมาตรฐานตายตัว จะต้องคำนวณตามค่า pH และความกระด้างของน้ำดิบ (ตัวอย่างเช่น ปริมาณสำหรับน้ำดิบที่มีค่า pH 7.0 และความกระด้าง 150 มก./ลิตร จะแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากปริมาณน้ำดิบที่มีค่า pH 6.5 และความกระด้าง 250 มก./ลิตร) ห้ามใช้ปริมาณด้วยมือโดยเด็ดขาด ขอแนะนำให้ใช้เครื่องวัดค่า pH และปั๊มจ่ายสารอัตโนมัติเพื่อควบคุมความผันผวน

ความแข็งที่มีอิทธิพล: หากความกระด้างที่มีอิทธิพลคือ >200 มก./ลิตร การเติมอัลคาไลเพียงอย่างเดียวจะไม่เพียงพอ ต้องใช้สารยับยั้งตะกรันร่วมกับการเติมอัลคาไลเพื่อป้องกันไม่ให้แคลเซียมคาร์บอเนตชั้นดีตกตะกอนเกาะติดกับพื้นผิวเมมเบรน

คำแนะนำในการหลีกเลี่ยงหลุม: หากคุณไม่ใส่ใจกับ 3 จุดนี้ เมมเบรนจะถูกทำลายในไม่ช้า

การบำบัดล่วงหน้าเป็นสิ่งสำคัญ

หากมีการตกตะกอนละเอียดก่อตัวในน้ำหลังจากเติมด่าง (โดยเฉพาะเมื่อใช้โซเดียมคาร์บอเนต) จะต้องกรองผ่านตัวกรองขนาด 5μm มิฉะนั้น ตะกอนจะเข้าสู่โมดูลเมมเบรนและอุดตันรูขุมขนของเมมเบรนอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดแรงดันต่างเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ตรวจสอบองค์ประกอบตัวกรองเป็นประจำและเปลี่ยนใหม่หากสกปรก

การตรวจพบตั้งแต่เนิ่นๆ และการรักษาตั้งแต่เนิ่นๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน

สัญญาณโดยตรงของการเติมอัลคาไลที่ไม่เหมาะสมคือการขยายขนาดเมมเบรน ระมัดระวังหากเกิดเงื่อนไขต่อไปนี้:

ผลผลิตน้ำลดลงมากกว่า 10% เมื่อเทียบกับปกติ

แรงดันต่างของระบบ (น้ำป้อน - น้ำปฏิเสธ) เพิ่มขึ้นมากกว่า 20%

การปฏิเสธเกลือลดลงอย่างมาก

หากสิ่งนี้เกิดขึ้น ให้ปิดระบบทันทีและดำเนินการทำความสะอาดทางเคมีด้วยสารละลายกรดซิตริก (1%-2%) เพื่อป้องกันไม่ให้ตะกรันแข็งตัวและไม่สามารถกำจัดออกได้

ตรวจสอบความเข้ากันได้ของสารเคมีล่วงหน้า

สารเคมีอัลคาไลไม่ควรขัดแย้งกับสารตกตะกอน สารไบโอไซด์ หรือสารอื่นๆ ที่ได้รับการบำบัดล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น การผสมสารตกตะกอนประจุบวกบางชนิดกับโซเดียมไฮดรอกไซด์อาจทำให้เกิดตะกอนตกตะกอน ซึ่งสามารถปนเปื้อนเมมเบรนได้ ก่อนที่จะเติมอัลคาไล โปรดศึกษาคำแนะนำของสารเคมีหรือทำการทดสอบเล็กๆ น้อยๆ เพื่อยืนยันความเข้ากันได้ก่อนเริ่มเดินเครื่อง

สรุป

การเติมอัลคาไลลงในน้ำป้อนรีเวิร์สออสโมซิสไม่ใช่การออกกำลังกายแบบ "เติมแบบสุ่ม" มันต้องมีการควบคุมที่แม่นยำ การเลือกสารเคมีที่เหมาะสม การควบคุม pH และการดำเนินการปรับสภาพเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเกิดตะกรัน การปกป้องเมมเบรน และรับประกันการทำงานของระบบที่เสถียรในระยะยาว