ООО «Акватрол»
ул. Маршала Захарова, 6/3
115569, Москва, Россия
Тел/факс: (495)925-77-87
Системы Водоподготовки                                                     www.aquatrol.ru			www.lenro.ru
Мембранные модули                                               e-mail: aquatrol@aquatrol.ru
Обнаружение и разрешение проблем обратноосмотической системы
(по материалам компании HYDRANAUTICS)
Возможно множество причин, почему Вы имеете проблемы с процессом получения желаемого количества и/или качества пермеата при эксплуатации Вашей обратноосмотической (ОО) системы. Прежде всего, Вы должны идентифицировать как можно больше проявлений неполадок насколько это возможно, чтобы как можно более точно определить исходную причину Ваших проблем.
ВВЕДЕНИЕ
Очень важно решить все возникающие проблемы с вашей ОО установкой на месте ее эксплуатации. Множество методов решает проблемы ОО системы с использованием специального оборудования, в том числе осуществляется процедура очистки ОО системы на месте ее эксплуатации, и, в общем, такое оборудование применимо для ОО систем «промышленного масштаба», и совершенно не необходимо для ОО систем малой производительности. Капитальные затраты небольших ОО установок делают выгодным решение проблем путем, например, замены ОО элементов. В тоже время, для высокопроизводительных ОО систем (скажем, > 3 м3/ч) затраты на замену ОО элементов становятся сопоставимы со стоимостью дополнительного оборудования, системы очистки мембран и т.д.
КАК ИЗБЕЖАТЬ ПРОБЛЕМ
Лучший способ избежать проблем с вашей ОО системой – это избежать их в самом начале. Вот несколько основных правил проектирования ОО системы:
•	Проектировать систему ОО только при наличии полного анализа исходной воды. Если существуют сезонные колебания (характерные для поверхностных источников) или есть несколько различных источников воды (характерно для муниципальных источников), то получите все анализы и убедитесь, что они являются недавними.
•	Проведите 15-ти минутный SDI тест на месте Вашего будущего водоисточника, чтобы определить потенциальную угрозу коллоидных отложений.
•	Будьте уверены в правильном выборе и надежности системы предочистки.
•	Будьте «консервативны» при проектировании ОО, особенно если существует потенциальная опасность образования отложений. ОО система, работающая на чистой родниковой воде, может быть спроектирована с более жесткими эксплуатационными показателями, чем ОО система для поверхностного источника.
•	Консервативный дизайн ОО системы подразумевает более низкий удельный расход потока. Заниженный удельный расход пермеата, относительно заданной площади поверхности мембран, соответствует снижению вероятности конвективного осаждения отложений на поверхности мембран. Значение удельного расхода для поверхностных источников должны быть в диапазоне от 8 до 14 gfd (галлонов на квадратный дюйм в сутки) и 14 -18 gfd для подземных источников.
•	Оптимальный коэффициент отбора пермеата минимизирует вероятность образования отложений малорастворимых веществ.
•	Консервативный дизайн подразумевает максимально возможные удельные скорости потока питательной воды и концентрата относительно поперечного сечения мембранного элемента. Высокие удельные скорости уменьшают концентрацию солей и малорастворимых веществ в области поверхности мембран благодаря ускорению их диффузии в основной поток с поверхности мембран.
•	
•	Важно правильно выбрать тип применяемых мембран. Иногда целлюлозно-ацетатные мембраны с нейтральным зарядом поверхности более подходят к «сложным» или сточным водам в отличие от композит-полиамидных мембран с отрицательно заряженной поверхностью.
•	Используйте опыт эксплуатации ОО систем на вашем источнике исходной воды.
ОБНАРУЖЕНИЕ ПРОБЛЕМ
•	Убедитесь, что Вы действительно имеете дело с нарушениями функционирования Вашей ОО системы или с образованием отложений на мембранах. Увеличение солесодержания исходной воды приведет к повышению рабочего давления: на каждые 100 ppm солей рост давления составляет 1 psig (0,07 bar) по причине увеличения осмотического давления, также будет расти электропроводность пермеата при постоянном значении селективности мембран. Повышение температуры на 5°С приводит к понижению рабочего давления на 15%. Повышение коэффициента отбора системы приведет к увеличению электропроводимости пермеата. Солесодержание концентрата равно удвоенному солесодержанию исходной воды при 50% отбора, соответственно в 4 раза больше при 75% отбора и в 10 раз больше при 90% отбора. Уменьшение расхода пермеата приводит к повышению его солесодержания при постоянном значении процента отбора, т.к. меньшее количество пермеата будет приходиться на разбавление прошедших через мембрану солей.
•	Рекомендуется «нормализовать» Ваши регистрируемые рабочие данные чтобы определить скорость роста отложений в Вашей системе и Вы могли бы спланировать проведение процедуры очистки или определить причину проблем. Производители мембранных элементов имеют программы расчета «нормализации» (такую программу имеет и компания HYDRANAUTICS), которые графически представляют нормализованный расход пермеата, процент селективности и перепад давления по линии концентрата. Эти нормализованные параметры рассчитываются путем сравнения текущих показателей системы с показателями начала работы со всеми изменениями параметров системы, сделанными с учетом вариаций температуры, солесодержания исходной воды, процента отбора пермеата, давления. Например, если нормализованный расход пермеата на 100 день эксплуатации системы составляет 18 м3/ч, а в первый день начала работы он был 22,6 м3/ч, то это означает, что присутствуют отложения в мембранах, соответственно произошло падение производительности на 20% и рекомендуется провести процедуру очистки. Если Ваша ОО система работает в условиях флуктуации рабочих параметров, то разумно только лишь попытаться определить, как реально работает Ваша система.
•	Правильно ли Вы проводите выключение Вашей ОО системы? Система должна быть промыта перед выключением, чтобы удалить из системы концентрат или избежать осаждения малорастворимых веществ на поверхности мембран. Лучшей водой для промывки является пермеат.
•	Как долго происходит процесс выключения ОО системы у Вас? Застой воды на длительный период (особенно в теплых условиях) может стать причиной проблем с био-обрастанием.
•	Если Вы проводите дозировку кислоты для подкисления питательной воды, чтобы контролировать отложения карбоната кальция, Вы должны быть уверены, что в итоге Вы имеете именно то значение рН, которое Вам необходимо.
•	Проконтролируйте, чтобы перепад давления по линии питательная вода – концентрат не повышался более чем на 15%. Это должно быть сигналом начала образования отложений и означает, что пора проводить промывку мембран. Мониторинг перепада давления по отдельным стадиям ОО позволяет определить степень отложений по каждой отдельной стадии. Эта информация полезна для определения типа отложений.
•	Проконтролируйте, чтобы перепад давления по линии питательная вода – пермеат не повышался более чем на 15%. Это должно быть сигналом начала образования отложений и означает, что пора проводить промывку мембран.
•	
•	Проконтролируйте, чтобы электропроводность пермеата не повышалась более чем на 15%. Это должно быть сигналом начала образования отложений и означает, что пора проводить промывку мембран.
•	Проконтролируйте, что все измерительные приборы и инструменты правильно откалиброваны.
•	Проводите отбор проб пермеата с каждой стадии и с каждого напорного корпуса, если это возможно. Некоторые отложения образуются на входе системы, некоторые – на выходе. Эта информация полезна для определения типа отложений.
•	Проведите контроль отдельного напорного корпуса на предмет механического повреждения кольцеобразных прокладок путем измерения электропроводности пермеата в трубе отвода пермеата по длине напорного корпуса. Для этого используется пластиковая труба диаметром 6 мм, которая пропускается внутрь трубы отвода пермеата и позволяет отбирать пробу пермеата последовательно за каждым мембранным элементом.

•	Регулярно проверяйте картриджный фильтр исходной воды.
•	Проверьте мембранные элементы на предмет отложений или механических повреждений.
•	Проведите отбор и детальный анализ исходной воды, концентрата и пермеата. Сравните эти анализы с ожидаемыми расчетными показателями.
•	Как только Вы определите, что причиной проблем не являются механические поломки и отклонения, Вам необходимо установить природу отложений на мембранах и провести процедуру или серию процедур очистки.
•	Очищающий раствор может быть отобран и проанализирован на предмет определения типа удаленного с мембран отложения.
•	Если Вы не знаете, какой тип отложений характерен для Вашей системы и не хотите экспериментировать с подбором очищающего раствора и условий проведения процедуры очистки, воспользуйтесь услугой компаний, которые специализируются в поставках необходимых очищающих химреагентов и проводят исследования мембранных элементов, деинсталлированных с Вашей ОО системы. Такие услуги особенно полезны, если процедура очистки будет проводиться впервые.
•	В крайнем случае, может быть применен деструктивный анализ мембранного элемента. Элемент разрезают, разворачивают мембранное полотно и определяют тип и количество отложений.
•	
РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ МЕМБРАННЫХ СИСТЕМ
ПРИЧИНА	Проявления	ИСТОЧНИК ПРОБЛЕМ	ЧТО НАДО ПРОВЕРИТЬ	ДЕЙСТВИЯ	

	РАСХОД	КАЧЕСТВО ПЕРМЕАТА	ПЕРЕПАД
ДАВЛЕНИЯ НА
МЕМБРАНАХ	

	
Высокая температура	↓	↓	↓	Исх. вода	Сезонные       колебания состава	Понизить давление	
Низкая температура	↓	→	↑	Исх. вода	Сезонные       колебания состава	Повысить давление	
Высокое давление	↑	↑	↓	Насос высокого давления	Насос, вентили	Отрегулировать давление	
Низкое давление	↓	↓	↑	Насос высокого давления	Насос, вентили	Отрегулировать давление	
Высокий   расход исходной воды	→	→	↑	Насос высокого давления	Скорость потока исх. воды, регулировочный вентиль исх.воды	Отрегулировать расход	
Низкий      расход исходной воды	↓	↓	↓	Насос высокого давления	Скорость потока исх. воды, регулировочный вентиль исх.воды, перепад давления	Отрегулировать расход	
Высокое солесодержание исх. воды	↓	↓	↓	Исх. вода	Электропроводность исх. воды	Отрегулировать давление или уменьшить коэффициент отбора	
Низкое
солесодержание исх. воды	↑	↑	↑	Исх. вода	Электропроводность исх. воды	Понизить давление	
Отложения      на мембранах	↓	↓	↑	Предочистка	Контроль рН, дозировка антискалянта, коэффициент отбора, качество исх. воды	Провести    очистку мембран	
Органические    и
нефтяные
отложения	↓	↓	↑	предочистка	Дозировка
антискалянта, качество исх. воды	Провести    очистку мембран	
Отложения
взвешенных
веществ	↓	↓	↑	продочистка	Картриджный фильтр, дозировка антискалянта, качество исх. воды	Провести    очистку мембран	
Старение мембран	↓	↓	↑	R.O.	Продолжитель-ность работы	Заменить элемент	
Протечка в элементе	↑	↓	↓	R.O.	Обратное давление, превышение предела по давлению	Заменить элемент	
Сжатие   корпуса элемента	↓	↑	↑	R.O.	Продолжитель-ность работы,
высокая температура + высокое давление	Заменить элемент	
Повреждение O-образных прокладок	↑	↓	↓	R.O.	вибрация,
превышение предела по давлению	Заменить прокладки	
неподходящее уплотнение по линии исх. воды	↓	↓	↓	R.O.	уплотнения,
правильность установки элемента	Заменить уплотнения	
Поломка
коннектора
элементов	↑	↓	↓	R.O.	Высокий перепад давления, высокая температура	Заменить коннектор	
Поломка
центральной
трубы	↑	↓	↓	R.O.	Высокий перепад давления, высокая температура	Заменить элемент	
Деформация элемента	↓	↓	↑	R.O.	Высокое давление, высокий перепад давления, высокая температура	Заменить элемент	
Воздействие хлора	↑	↓	↓	Исх. вода	Датчик             окс/восст. потенциала, Дозировка бисульфита	Заменить элемент.