عیب یابی دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس (RO)

دلایلی زیادی وجود دارد، که یک سیستم RO دچار افت عملکرد شود و قادر به تولید آب تصفیه شده در کمیت و کیفیت مطلوب نباشد. مانند پزشکی که تلاش می کند بیماری شما را تشحیص دهد، باید تا حد امکان علائم و نشانه های دستگاه تصفیه آب صنعتی تان را شناسایی و بررسی کنید، تا بتوانید حدس درستی در مورد عیب یا نقص عملکرد ایجاد شده داشته باشید، تا بتوانید اقدامات لازم برای عیب یابی دستگاه تصفیه آب صنعتی RO را انجام دهید.

تمرکز این مقاله بر روی نحوه عیب یابی یک دستگاه تصفیه آب صنعتی RO در محل است. برخی از تکنیک ها فرض می کنند که تجهیزات با ابزار دقیق و نقاط نمونه برداری طراحی شده اند، تا امکان عیب یابی و شستشو در محل را فراهم کنند، که برای سیستم های کیفیت صنعتی رایج است، اما لزوما برای تجهیزات مسکونی یا تجاری سبک معمول و رایج نیست.

هزینه سرمایه برای یک دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس (RO) کوچک شامل ابزارهای عیب یابی و شیرهای نمونه نسبت به حداقل هزینه جایگزینی ممبران های RO به صورت مکرر برای بازار آنها بسیار بالاست. این در حالی است که برای دستگاه های تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس که به اندازه مشخصی می رسند (مثلا 15 gpm یا بیش تر)، هزینه تعویض ممبران تصفیه آب صنعتی RO در مقابل هزینه سرمایه اولیه اضافه کردن ابزار، شیرهای نمونه و تجهیزات شستشو در محل گران تر می شود.

چگونه مشکل سیستم RO را تشخیص دهیم؟

بررسی کنید که آیا واقعا سیستم RO درگیر رسوب گرفتگی شده است؟! تغییر در پارامترهای عملیاتی سیستم بر عملکرد آن تاثیر می گذارد. برای مثال افزایش TDS آب ورودی به ازای هر 100 ppm افزایش TDS به دلیل فشار اسمزی، نیاز است فشار آب خوراک تقریبا 1 psig افزایش یابد و هم چنین هدایت الکتریکی آب تصفیه شده نیز افزایش می یابد، زیرا دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس همیشه درصد ثابتی از دفع نمک را دارد. 

افزایش 10 درجه فارنهایت در دمای آب خوراک، نیاز فشار پمپ تغذیه را 15% کاهش می دهد. افزایش درصد بازیابی سیستم باعث افزایش TDS دفع می شود، که به نوبه خود باعث افزایش هدایت الکتریکی آب تصفیه شده می شود (TDS پساب به دلیل غلظت آب ورودی در بازیابی 50%، 2 برابر بیش تر و در بازیابی 90%، 10 برابر بیش تر است). در نهایت کاهش در جریان آب تصفیه شده در رسانایی بالاتر نتیجه می شود، اگر بازیابی یکسانی در نظر گرفته شود، زیرا عبور نمک ها از غشا مستقل از عبور آب از غشا است، که در نتیجه آب تصفیه شده کمتری برای رقیق کردن نمک های عبوری از غشا ایجاد می شود. 

توصیه می شود، داده های عملیاتی ثبت شده خود را نرمال سازی کنید، تا مشخص شود آیا مشکلی با سیستم خود دارید یا خیر. برنامه های کامپیوتری نرمال سازی مانند RODATA به صورت گرافیکی جریان نرمال شده آب تصفیه شده، درصد دفع نمک و افت فشار آب ورودی به دفع نمک را نشان می دهند. این پارامترهای نرمال شده با مقایسه عملیات یک روز خاص با روز اول عملیات محاسبه می شوند. 

تنظیمات برای تغییرات در متغیرهای عملیاتی اصلی مانند دما، TDS آب ورودی، بازیابی و فشار انجام می شود. به این ترتیب، کاهش عملکرد غیر مرتبط با پارامترهای عملیاتی قابل شناسایی و رفع شدن می باشد. 

سوالاتی که برای مشخص شدن علت مشکل احتمالی باید از خود بپرسید؟

از دست رفتن عملکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی RO به دو دسته کلی تقسیم می شود: از دست دادن جریان و از دست دادن دفع نمک. لیست سوالات زیر به شناسایی ریشه احتمالی هر یک از مشکلات دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس شما کمک می کند.

از دست رفتن جریان

این سوالات می تواند به مشخص شدن مشکل منتسب به فولینگ کمک کند. برخی از رسوبات روی اولین ممبران انتهایی سیستم تصفیه آب صنعتی تاثیر می گذارند، در حالی که برخی دیگر به آخرین فیلتر ممبران سیستم آسیب وارد می کنند. می توانید از ماتریس عیب یابی در آخر این مقاله برای کمک به تعیین ماهیت رسوب استفاده کنید.

•    آیا سیستم RO را به درستی خاموش کردید؟ در برخی از موارد آب حاصل از عملیات سرویس باید از سیستم خارج شود. در غیر این صورت، رسوبات معدنی می توانند بر روی سطح غشا رسوب کنند. بهترین منبع آب برای شستشو، آب تصفیه شده RO می باشد.

•    آیا سیستم RO را به درستی و در شرایط مناسبی استفاده می کنید؟ سیستم هایی که به صورت نامناسب استفاده می شوند، به خصوص در شرایط گرم، می توانند مشکل بیوفیلم شدید ایجاد کنند.

•    اگر آب را برای کاهش PH رسوب اسیدی کنید یا برای کنترل رسوبات کلسیم کربنات از آنتی اسکالانت استفاده کنید، آیا PH یا غلظت ضد رسوب هدف خود را برآورد می کنید؟ اگر نه، ممکن است شما نیاز به شستشوی اسید داشته باشید.

•    آیا افت فشار بین خطوط تغذیه و دفع بیش از 15% درصد افزایش یافته است؟ افزایش افت فشار نشان می دهد، که رسوب مسیر تغذیه و محدودیت های جریان روی سطح غشا رخ می دهد. نظارت بر افت فشار در طول مراحل به شما این مزیت را می دهد، که تعیین کنید آیا رسوب به یک مرحله خاص محدوده شده است یا خیر، که می تواند به شناسایی پتانسیل رسوب و فولینگ کمک کند.

•    در سیستم های تصفیه آب دریا، آیا هنگام خاموش شدن سیستم را با آب تصفیه شده شستشو می دهید؟ شستشو غلظت بالایی از یون هایی را که می توانند رسوب کنند حذف می کند. حداقل می توان از آب تغذیه استفاده کرد، اما استفاده از آب تصفیه شده برای شستشو توصیه می شود.

•    آیا فیلترهای کارتریج نیز دچار رسوب می شوند؟ فیلترهای کارتریجی نیز دچار رسوب می شوند، بررسی آنها برای مشخص شدن رسوب گرفتگی و فولینگ کار نسبتا آسانی است.

از دست دادن دفع نمک

از دست رفتن دفع نمک خود را به عنوان رسانایی آب تصفیه شده بالاتر نشان می دهد. این مسئله ممکن است به دلیل رسوب زدگی، تخریب سطح غشا یا نشتی اورینگ باشد. سوالات زیر می تواند به شما کمک کند تا منشا این مشکل را مشخص کنید. بررسی کنید که رسانایی آب تصفیه شده بیش تر از 15% افزایش نیافته باشد.

•    آیا همه وسل ها در یک مرحله دارای رسانایی تقریبا یکسانی هستند؟ کیفیت آب تصفیه شده هر مرحله و هر پرشروسل را در صورت امکان اندازه گیری کنید. یک وسل که دارای رسانایی آب تصفیه شده به طور قابل توجهی بالاتر باشد، احتمالا دارای یک حلقه اورینک معیوب، قطع اتصال یا غشای آسیب دیده می باشد.

 
•    آیا غشاهای کامپوزیت در معرض کلر یا هر اکسید کننده قوی دیگری قرار گرفته اند؟ قرار گرفتن در معرض مقدار حتی اندک این مواد می تواند باعث آسیب جدی به غشای فیلتر ممبران شود.

•    آیا غشاهای سلولز استات شما در معرض افزایش PH قرار گرفته اند؟ قرار گرفتن غشا در این شرایط می تواند باعث آسیب به غشا شود. علل احتمالی افزایش در PH به خطای پمپ های تزریق، تانک های اسیدی که خشک شده اند، خرابی پمپ تزریق یا شستشو/ ذخیره سازی در آب غیر اسیدی بر می گردد.

•    آیا ابزار دقیق سیستم درست عمل می کند؟ بررسی کنید تمام ابزار دقیق سیستم تان به درستی کالیبره شده باشند و کار کنند.

•    آیا فیلترهای ممبران تغییر رنگ داده اند یا آسیب دیده به نظر می رسند؟ باید فیلترهای ممبران را از نظر رسوب یا آسیب دیدگی فیزیکی بررسی کنید.

•    رسانایی و دمای واقعی آب ورودی با معیارهای طراحی چگونه است؟ اگر آب تغذیه TDS بالاتری داشته باشد یا از آن چه در طراحی در نظر گرفته شده است گرم تر باشد، این ممکن است به دلیل اختلاف باشد. از آب خوراک سیستم RO و هم چنین آب تصفیه شده و پساب آن نمونه برداری کرده و آن را آنالیز کنید. سپس نتایج تحلیل ها را با پیش بینی های طراحی RO سازنده فیلتر ممبران مقایسه کنید.

•    آیا زمان هایی هست که فشار آب تصفیه شده از فشار آب خوراک بیش تر شود؟ اگر آب تصفیه شده به یک مکان بالاتر منتقل شود، و هیچ چک ولوی هم در خط آب تصفیه شده نباشد، در خاموشی سیستم، فشار آب تصفیه شده می تواند از فشار آب خوراک بیش تر شود. ساین مسئله می تواند باعث باز شدن و پارگی لایه های غشای فیلتر ممبران شود.

•    آیا اورینگ های شما در وضعیت خوبی هستند؟ اورینگ ها با افزایش سن می توانند صاف شده یا ترک بخورند. نتیجه این است که نشتی ایجاد می شود. تعویض دوره ای اورینگ ها یک مرحله تعمیر و نگهداری پیشگیرانه خوب و مقرون به صرفه است. هم چنین می توان پرشروسل ها را برای یافتن اورینگ های معیوب بررسی کرد.

عیب یابی دستگاه تصفیه آب صنعتی توسط تیم کارشناسی آبین

لیست سوالات و موارد مطرح شده در این مقاله در اغلب موارد می تواند برای حل مشکل سیستم RO به شما کمک کند. در انتها جدولی از رایج ترین مشکلات سیستم را بررسی کرده ایم، که برای تعیین برخی از مشکلات به شما کمک می کند. در صورت نیاز به دریافت کمک و راهنمایی مشاوران آبین نیز می توانید از طریق تماس تلفنی تلفنی با آنها در ارتباط باشید. در صورتی که به تشخیص کارشناس مجموعه نیاز به نیروی کارشناس در محل برای رفع عیوب دستگاه تصفیه آب صنعتی شما باشد، در کمترین زمان ممکن این فرایند انجام می شود.

چگونه از مشکلات دستگاه تصفیه آب صنعتی RO جلوگیری کنیم؟

بهترین راه برای دور ماندن از مشکلات دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس، این است که ابتدا از آنها اجتناب کنید. چند نکته طراحی RO عبارتند از:

•    طراحی سیستم RO با دسترسی به آنالیز دقیق و کامل آب: اگر تغییرات فصلی که برای منابع آب سطحی رایج است یا منابع متفاوت که در منبع شهری رایج است وجود داشته باشد، آنالیز کامل و جدید از آب ورودی به دستگاه تصفیه ضروری می باشد. البته آنالیز دقیق آب ورودی برای طراحی کلیه دستگاه های تصفیه آب صنعتی برای اطلاع از مشخصات آب لازم است.

•    آزمایش های 15 دقیقه ای SDI (شاخص چگالی لجن) را انجام دهید. این آزمایش در محل به تعیین پتانسیل رسوب لجن و گل و لای کلوئیدی کمک می کند. 

•    روی پیش تصفیه مناسب سرمایه گذاری کنید. اگر می خواهید دستگاه عملکرد مناسبی داشته باشد، مطمئن شوید که طراحی دستگاه تصفیه آب صنعتی RO دارای پیش تصفیه مناسبی است.

•    نرخ شار (فلاکس) سیستم RO را به صورت محافظه کارانه طراحی کنید، به خصوص اگر پتانسیل رسوب در سیستم وجود داشته باشد. یک منبع آب چاه تمیز با شدت شار بیش تری نسبت به آب سطحی باید طراحی شود. کاهش سرعت جریان آب تصفیه شده برای یک ناحیه معین از غشا، رسوب همرفتی گرفتگی در سطح غشا را کاهش می دهد. فلاکس یا شار برای آب های سطحی باید بین 8-14 GFD (گالن در هر فوت مربع از سطح در روز) و برای منابع آب چاه باید 14-18 GFD باشد.

•    نرخ بازیابی RO را نیز محافظه کارانه و با دقت طراحی کنید. درصد بازیابی درست و دقیق آب ورودی، غلظت رسوبات را به حداقل می رساند.

•    سرعت جریان متقاطع را در فیلترهای ممبران به حداکثر ممکن برسانید. یک طراحی محافظه کارانه، سرعت جریان متقاطع جریان های آب ورودی و پساب را به حداکثر می رساند. سرعت جریان متقاطع بالاتر، غلظت نمک ها و رسوب کننده ها را در سطح غشا با افزایش انتشار مجدد آنها به جریان آب خوراک بالای سطح غشای ممبران کاهش می دهد.

•    فیلتر ممبران مناسب را برای برنامه تصفیه آب انتخاب کنید. گاهی اوقات یک فیلتر ممبران RO ترکیب سلولز استات (CAB) با بار خنثی یا یک فیلتر ممبران کامپوزیت کم رسوب (LFC) انتخاب بهتری نسبت به یک فیلتر ممبران کامپوزیت پلی آمید (CPA) با بار منفی برای سطوح دشوار یا منابع آب فاضلابی است.

آیا همچنان مشکلی در دستگاه تصفیه آب صنعتی RO شما وجود دارد؟

اگر هنوز فکر می کنید مشکلی در سیستم وجود دارد ...

•    زمانی که هر نوع خرابی مکانیکی را به عنوان منشا مشکل خود حل کردید، حال باید مشخص کنید که رسوب یا رسوبات مشکوک سیستم تان کدام اند و از یک سری روش های شستشو استفاده کنید. 

•    محلول شستشو را می توان از نظر رسوبات حذف شده، تغییر رنگ یا تغییر PH آنالیز کرد. کارایی شستشو را می توان با قرار دادن سیستم RO در سرویس مجدد تایید کرد.

•    اگر نمی دانید رسوبات سیستم تان از کدام نوع هستند و چه فرایند شستشویی مناسب آن است، شرکت هایی هستند، که در عرضه روش های مختلف شستشو دارای تکنسین های کارآزموده می باشند. چنان چه نیاز به خرید مواد شوینده ممبران و یا مواد شیمیایی اسمز معکوس دارید و یک کارشناس با تجربه برای اجرای فرایند در محل می خواهید، می توانید از طریق تماس تلفنی با بازار آنلاین تجهیزات آبی آبین و کارشناسان ما در ارتباط باشید تا شما را راهنمایی کنند.

•    اگر همه راه حل ها و روش ها برای این که بفهمید چه چیزی ممبران های RO را آلوده کرده است ناکام ماند، می توان از کالبد شکافی فیلتر ممبران استفاده کرد. در این روش فیلتر ممبران باز می شود و با آزمایش های تحلیلی که روی غشا و رسوب انجام می شود، مشکل شناسایی خواهد شد.