Pöördosmoosisüsteemide igapäevases töös seisavad hooldusinsenerid sageli silmitsi püsiva väljakutsega:biosaaste. See ei ole äkiline rike, vaid järkjärguline tungimine,{1}}membraani pind kattub järk-järgult mikroorganismide ja nende sekretsioonidega. See toob kaasa süsteemi veetootmise efektiivsuse pideva languse, soola ärajätmise kõikumised ning töörõhu ja energiatarbimise pideva suurenemise. See mitte ainult ei suurenda oluliselt keemilise puhastuse sagedust ja maksumust, vaid lühendab oluliselt ka kallite RO membraanielementide kasutusiga. Eeltöötlemislahenduse leidmine, mis suudab tõhusalt ohjeldada biosaastet selle tekkekohas, on muutunud kiireloomuliseks tööstuse ootuseks.
► Biosaaste ja eeltöötluse väljakutsed
Biosaaste moodustumine algab selle kinnitumisest, koloniseerimisest ja vohamisestmikroorganismid veestmembraani pinnale. Nende eraldatavad ekstratsellulaarsed polümeersed ained (EPS) moodustavad viskoosse biokile, mis kleepub kindlalt membraanile, muutudes saastumise tuumaks. Traditsioonilistel eeltöötlusprotsessidel, nagu multimeedia filtreerimine koos biotsiidi doseerimisega, on sageli piiranguid. Biotsiidid näevad vaeva, et saavutada kohest ja täielikku inaktiveerimist. Jääkmikroorganismid koos kolloidide ja orgaanilise ainega, mida ei ole tõhusalt eemaldatud, sisenevad koos RO-süsteemi, muutudes järgnevaks biomäärdumiseks "kasvulavaks". Seetõttu määrab eeltöötlusetapi töökindlus otseselt allavoolu RO membraanide töötingimused.
► Keraamiliste membraanide{0}}määrdumisvastane mehhanism: ennetamine, pealtkuulamine ja puhastamine
Selle väljakutsega silmitsi seistes on vastuvõtminekeraamilised membraanid RO eeltöötluseksdemonstreerib põhilisi eeliseid. Nende määrdumisvastane-võime tuleneb materjali enda ainulaadsetest füüsikalistest ja keemilistest omadustest, mida võib kokku võtta kolmekordse toimega."ennetamine, pealtkuulamine ja puhastamine."
Esiteks on see erakordne kleepumisvastane-võime.Torukujulised keraamilised membraanstruktuurid, mis koosnevad sellistest materjalidest nagu alumiiniumoksiid ja tsirkooniumoksiid, on oma olemuselt tugeva hüdrofiilsusega ja äärmiselt sileda pinnaga. Hüdrofiilsus tähendab, et veemolekulid märguvad kergemini ja moodustavad hüdratatsioonikihi. See veekile blokeerib tõhusalt otsekontakti hüdrofoobse orgaanilise aine/mikroorganismide ja membraanimaterjali vahel, muutes esialgse kinnitamise keeruliseks. See erineb teravalt paljudest polümeersetest membraanidest, mis vajavad hüdrofiilsuse saavutamiseks -pärast modifikatsiooni.
Teiseks on täpne "füüsilise pealtkuulamise" funktsioon.Tõhusa ultrafiltrimismembraanisüsteemina suudavad keraamilised membraanid oma ühtlase ja täpse mikropoorse või ultrafiltratsioonitasemega pooride suurusega{0}} kinni hoida peaaegu 100% baktereid, vetikaid, hõljuvaid aineid ning enamikku kolloide ja makromolekulaarset orgaanilist ainet. See võrdub tugeva füüsilise barjääri püstitamisega RO membraani ette, mis vähendab oluliselt toitevees esinevat saastumiskoormust ja tekitab kvaliteetse -permeaadi väga madala SDI väärtusega. See loob tugeva aluse RO eeltöötluse biosaaste kontrollile.
Lõpuks ja selle peamiseks eeliseks on võrratu "puhastatavus ja taastatavus" keemilise puhastuse kaudu-, mis onsaastumisvastane-membraanomadused.Polümeersed membraanid on piiratud oksüdeerijate ja äärmusliku pH-tasemega, takistades biokile täielikku eemaldamist. Keraamilistel membraanidel on aga äärmiselt tugev keemiline inertsus ja mehaaniline tugevus, mis võimaldab neil taluda kõrge kontsentratsiooniga oksüdatiivseid biotsiide (nagu naatriumhüpoklorit), tugevaid happeid, tugevaid leeliseid ja isegi kõrgel temperatuuril puhastamist. See võimaldab operaatoritel kasutada agressiivsemaid puhastusstrateegiaid, nagu Chemically Enhanced Backwash (CEB) või võrguühenduseta puhastusprotokolle, mis lõhub põhjalikult ja eemaldab moodustunud keraamilise membraani biomäärdumise ning taastab membraanivoo peaaegu -algsele tasemele. See lahendab põhimõtteliselt pöördumatu saastumise probleemi.
► Täiustatud töö- ja puhastusstrateegiad
Nende omaduste põhjal on RO eeltöötluseks keraamilisi membraane kasutavate süsteemide töö- ja hooldusstrateegia paindlikum ja põhjalikum. Rutiinne õhu-vee tagasipesu võib tõhusalt eemaldada pinnakoogikihid. Perioodiline keemiliselt täiustatud tagasipesu (CEB) muutub seejärel võtmetoiminguks membraani saastumise vältimiseks. Sõltuvalt toitevee kvaliteedist ja saastumise tingimustest saab valida leeliselise puhastuse, oksüdeerijaga puhastamise või vahelduva happe{4}}leelisepuhastuse erinevatel kontsentratsioonidel. See võimas puhastusvõime tagab pikaajalise-süsteemi jõudluse stabiilsuse ja vähendab märkimisväärselt membraani jõudluse vähenemisest tingitud ulatuslikke kasutuskulusid.
Kokkuvõtteskeraamilised membraanid RO eeltöötluseksluua biosaaste kontrollisüsteem, mis ulatub ennetamisest kuni täieliku kõrvaldamiseni tänu hüdrofiilsele anti-adhesioonile, täpsele pealtkuulamisele ja tugevale keemilisele puhastatavusele. See mitte ainult ei lükka saastumist edasi, vaid tagab enneolematult puhta toitevee RO-süsteemidele nii füüsilise barjääri kui ka keemilise taastumise vaatenurgast, omades tõeliselt potentsiaali "lõpetada" biosaastumisest põhjustatud pikaajaline tööõudusunenägu. Tehniliste otsuste tegijatele, kes on pühendunud süsteemi töökindluse suurendamisele ja elutsükli kulude vähendamisele, pakub see tehnoloogia uut võimalust, mis väärib põhjalikku hindamist.