Šiuolaikinio vandens valymo ir valymo srityje atvirkštinio osmoso sistema, pasižyminti puikiais gėlinimo rezultatais, tapo pagrindine technologija, leidžiančia gauti labai-gryną vandenį. Tačiau ilgalaikis stabilus sistemos veikimas priklauso ne tik nuo pagrindinių membraninių elementų veikimo, bet ir nuo griežto ir mokslinio išankstinio apdorojimo proceso. Tarp daugelio patekusių teršalų riebios medžiagos dažnai nepastebimos dėl jų nedidelių kiekių, tačiau jų poveikis atvirkštinio osmoso membranoms yra sistemingas ir netgi gali būti mirtinas. Šiame straipsnyje bus pateikta nuodugni keturių pagrindinių pavojų, kuriuos sukelia riebių medžiagų, esančių atvirkštinio osmoso sistemos vandenyje, analizė.
► I. Veiklos efektyvumo žlugimas: tiesioginis poveikis prasiskverbimo srautui
Atvirkštinio osmoso sistemos ekonominį gyvybingumą tiesiogiai atspindi jos vandens gamybos pajėgumai, žinomi kaippermeato srautas. Aliejinės medžiagos, kaip hidrofobinės organinės medžiagos, turi stiprų afinitetą hidrofiliniam membranos paviršiui. Patekę į sistemą, net esant mažoms koncentracijoms, šie aliejaus lašeliai greitai adsorbuojasi ant membranos paviršiaus, sudarydami klampią aliejaus plėvelę.
► Fizinis užsiteršimo mechanizmas
Ši alyvos plėvelė tiesiogiai padengia membranos paviršiaus mikroporas, fiziškai trukdydama vandens molekulėms praeiti ir drastiškai sumažindama efektyvų membranos plotą.Dėl to, esant tokiam pačiam darbiniam slėgiui, sistemos prasiskverbimo srautas smarkiai ir nuolat mažės. Šio tipo membranos užsiteršimas, kurį sukelia alyva, išsivysto daug greičiau nei įprastinis užsiteršimas iš suspenduotų kietųjų dalelių ar koloidų ir gali labai pakenkti visos sistemos gamybos efektyvumui per trumpą laiką, tiesiogiai paveikdamas gamybos tikslų pasiekimą.
► II. Negrįžtamas šerdies atskyrimo sluoksnio pažeidimas
Jei prasiskverbimo srauto sumažėjimas yra „išorinis sužalojimas“ veikimo lygmeniu, tai druskos atmetimo greičio sumažėjimas yra „vidinis pažeidimas“pagrindinė funkcijaatvirkštinio osmoso sistemos, ir ši žala dažnai yra negrįžtama.
► Cheminė korozija ir konstrukciniai pažeidimai
Atvirkštinio osmoso membranos šerdis slypi jojepoliamido atskyrimo sluoksnis, itin plona ir tiksli struktūra, atsakinga už druskos jonų atmetimą. Tam tikri aliejinių medžiagų komponentai gali lėtai išsipūsti arba net ištirpinti šią polimerinę medžiagą, sukeldami cheminę koroziją. Iš pradžių šis procesas gali pasireikšti tik kaip nedidelis pralaidumo laidumo padidėjimas. Tačiau laikui bėgant atskyrimo sluoksnis bus nuolat pažeistas, todėl jo gebėjimas atmesti ištirpusias druskas nuolat blogės. Skirtingai nuo įprastų pleiskanų, kuriuos galima atkurti cheminiu būdu,naftos padaryta žala membraninei medžiagai yra struktūrinio pobūdžio. Kai tai atsitiks, druskos atmetimo greitis visam laikui sumažės, o vienintelis sprendimas yra brangus membraninių elementų pakeitimas.
► III. Didėjančios priežiūros išlaidos ir trumpesnė turto naudojimo trukmė
Kita rimta alyvos užteršimo pasekmė yra didžiulis iššūkis sistemos veikimui ir priežiūrai, tiesiogiai padidindamas viso gyvavimo ciklo eksploatavimo išlaidas.
► Valymo sunkumai ir pagreitėjęs senėjimas
Dėl ne{0}}polinio riebių medžiagų pobūdžio įprastiniai rūgščių ir šarmų valymo protokolai jas mažai veikia.Norint pašalinti alyvos plėvelę, reikia naudoti specialias valymo priemones, kuriose yra specifinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų arba emulsiklių. Tai ne tik žymiai padidina cheminių medžiagų įsigijimo išlaidas, bet ir pailgina sistemos išjungimo laiką, reikalingą valymui. Dar kritiškiau, dažnas ir agresyvus cheminis valymas pagreitina membraninės medžiagos senėjimą ir hidrolizę, ženkliai sutrumpina jos tarnavimo laiką.Pramoninės atvirkštinio osmoso sistemos membranos elemento, kurio eksploatavimo trukmė iš pradžių buvo keleri metai, efektyvusis tarnavimo laikas gali sutrumpėti per pusę ar daugiau, kai nukentėjo nuo naftos užteršimo, o tai lemia drastiškai pagreitintą turto nusidėvėjimą.
► IV. Kombinuoto užteršimo katalizatorius: biologinio užsiteršimo skatinimas
Naftos užterštumas neegzistuoja atskirai; jis dažnai veikia kaip „katalizatorius“, sukeliantis sudėtingesnį ir sudėtingesnį{0}}-kombinuotą, ypač biologinį, užterštumą.
► „Alyvos{0}}Biofilmo“{1}}užteršimo sistemos susidarymas
Alyvos plėvelė ant membranos paviršiaus yra ideali tvirtinimo vieta ir turtingas anglies šaltinis vandenyje esantiems mikroorganizmams. Čia dauginsis bakterijos, išskirdamos ekstraląstelines polimerines medžiagas (EPS), sudarydamos tankią bioplėvelę (Biofilm). Ši bioplėvelė gali dar labiau sulaikyti aliejaus lašelius, suspenduotas kietąsias medžiagas ir neorganines nuosėdas, susidarančiussudėtinis „naftos{0}}bioplėvelės-apnašos sluoksnis“.Šio tipo nešvarumų sluoksnis yra išskirtinai stabilus ir sunkiai pašalinamas, todėl per trumpą laiką smarkiai išauga slėgio skirtumas tarp membranos elementų, galiausiai priversdamas avariniu būdu išjungti visą atvirkštinio osmoso sistemą. Kai šis užburtas ratas užsimezga, jis tampa viena sunkiausių sistemos veikimo problemų. Pasekmės ypač sunkios tokioms programoms kaip a gėlinimo ro sistema kuri remiasi stabiliu vandens šaltiniu arba atvirkštinio osmoso jūros vandens taikymu, kuriame valomos sudėtingos nuotekos.
Apibendrinant galima pasakyti, kad visiškas alyvos pašalinimas atvirkštinio osmoso sistemos paruošiamojo apdorojimo etape yra ne papildoma priemonė, o gelbėjimosi ratas, užtikrinantis ilgalaikį, stabilų ir ekonomišką sistemos veikimą. Alyvos rizika tiekiamajame vandenyje turėtų būti visapusiškai įvertinta jau projektavimo etape, o efektyvūs alyvos šalinimo įrenginiai{2}}pavyzdžiui, naudojantys pažangias technologijas, pvz., didelio efektyvumo{3}}Keraminė membrana alyvos vandens atskyrimui-turėtų būti įdiegta. Pašalinti riebias medžiagas, kad jos nepatektų į pagrindinės membranos sistemą jų šaltinyje, yra pagrindinė šių didelės vertės{2}} vertybių apsauga.