Fuentes de oxidación comunes
Las fuentes de oxidación comunes incluyen cloro residual, ozono y permanganato de potasio, entre los cuales la oxidación residual del cloro es la más común.
Ø Fuente de cloro residual: se agregan fungicidas que contienen cloro al influyente del sistema, que no se consume por completo después del pretratamiento e ingresan al sistema de ósmosis inversa.
Ø El rastro de cloro residual cataliza las reacciones de oxidación en la capa de desalinización de poliamida bajo la acción de iones de metales pesados como Cu 2+, Mn 4+, Fe 2+ y Al 3+ en el influente.
Peligros de daño oxidativo
La oxidación puede causar daño permanente al elemento de membrana de ósmosis inversa, que se manifiesta principalmente en una tasa de desalinización reducida del sistema, una mayor producción de agua y una menor diferencia de presión entre las secciones.
Cómo prevenir la oxidación de cloro residual
1. Requisitos de calidad de agua influyente
cloro residual<0.1mg/L
Notas:
(1) Debido a la variedad de agua cruda, el agua contiene pequeñas cantidades de elementos de metales pesados. Muy poco cloro residual producirá oxidación catalítica, causando daño de oxidación a los grupos funcionales en la superficie de la membrana. Por lo tanto, generalmente se recomienda agregar un agente reductor a la influencia del sistema de ósmosis inversa para mantener el cloro residual indetectable.
(2) En aplicaciones de ingeniería, el índice ORP también es un índice común para detectar el índice de oxidación del influyente. Se recomienda controlar el valor ORP a menos de 250 mV.
2. Monitoreo de datos del sistema de ósmosis inversa
Nota: Para el influyente clorado, la concentración residual HSO {{0}}} en el agua concentrada del sistema de ósmosis inversa debe ser mayor que 0.5 mg/L.
Ø Después de poner en funcionamiento el sistema, los datos anteriores deben registrarse regularmente para el análisis de fallas y la resolución de problemas;
Ø Si el cloro residual en el influyente excede el estándar, el sistema debe detenerse inmediatamente y enjuagar con una fuente de agua sin cloro residual, y la causa del cloro residual excesivo debe investigarse;
Ø Si el índice ORP influyente excede el estándar, el sistema debe detenerse inmediatamente y aletear con una fuente de agua sin cloro residual, y la causa del aumento de ORP debe investigarse.
3. Medidas preventivas
1) Monitoreo de datos de la calidad del agua de entrada de ósmosis inversa para garantizar que el agua de entrada no contenga cloro residual.
2) El sistema de limpieza de ósmosis inversa debe separarse del sistema de limpieza de ultrafiltración.
3) El proceso de esterilización del sistema de ósmosis inversa debe usar bactericidas no oxidantes.
4) Use filtros de carbono activados para el pretratamiento para eliminar el cloro residual.
5) Agregar agente reductor
Ø El bisulfito de sodio (SBS) o el metabisulfito de sodio es un agente reductor de uso común en los sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración. Teóricamente, 1.34 mg de SBS pueden eliminar 1 mg de cloro residual. En la práctica, generalmente es necesario agregar 3 veces la cantidad de cloro residual en SBS.
Ø Cuando se inyectan ácido y SBS en el sistema, el punto de inyección de SBS debe ubicarse después del punto de adición de ácido. Esto se debe a que se producirá gas de dióxido de azufre si se agrega ácido después de que se agrega SBS.
Confirmación del elemento de la membrana de oxidación
1. Confirmación de datos
Ø Monitoreo de la calidad del agua influyente;
Ø Monitoreo de datos de cloro residual y ORP influyente;
Ø Cálculo de la dosis oxidante y reductora;
Ø Cambios en los datos estandarizados del sistema de ósmosis inversa: tasa de desalinización, producción de agua y diferencia de presión, etc.;
2. Determinación experimental
1) Prueba de Fujiwara
Se utiliza para evaluar cualitativamente si la superficie de la membrana es oxida por elementos halógenos. Sin embargo, para algunas membranas de RO o casos reales, puede ser difícil determinar con precisión si la membrana RO se oxida debido a la complejidad de la calidad del agua tratada.
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2) Prueba de tinción de membrana
Se utiliza para evaluar cualitativamente si la superficie de la membrana es oxida por elementos halógenos. En general, los elementos de membrana oxidados mostrarán una penetración de puntos uniformes.
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3) Análisis de productos químicos espectrales electrónicos (ESCA)
ESCA se usa para analizar cuantitativamente la cantidad de óxidos, analizar la relación de elementos y la estructura de la composición del grupo funcional químico en la superficie de la membrana, para determinar si la membrana está oxida o contaminada.
Tratamiento del sistema RO después de la oxidación
1. Precauciones para la limpieza de productos químicos
Ø Para el sistema de membrana Ro después de la oxidación residual de cloro, se recomienda usar una solución de bisulfito de sodio para la circulación que primero se remoja durante la limpieza química, y luego utilizar ácidos orgánicos como el ácido cítrico para la limpieza para frenar la degradación del rendimiento del elemento de la membrana causado por el daño por oxidación.
Ø El rendimiento del sistema RO oxidado disminuirá gradualmente a medida que continúe la limpieza química.
2. Reemplazo del elemento de membrana
Ø Después de oxidar el elemento de la membrana RO, su rendimiento es básicamente irreversible. Para mantener la estabilidad de la tasa de desalinización del sistema y la producción de agua, el elemento de membrana severamente oxidado debe ser reemplazado.