عملکرد موثر سيستم هاي تصفيه آب بر اساس اسمز معکوس ملزم به کنترل رسوب گذاري ، پيشگيري از رسوب، به موقع تميز کردن ممبران و تعويض روتين ممبران ها مي باشد که تمام اين ها ارزش بالاي سيستم RO را نمايان مي کند.
يک تکنولوژي جديد بر پايه مواد فلورسانس، مشکلات عملکردي پنهان در سيستم هاي RO را تشخيص مي دهد و کنترل بهينه رسوب را تضمين مي کند.
استفاده از تکنولوژي بر پايه مواد فلورسانس جهت نظارت و کنترل کردن دز مواد شيميايي مورد استفاده در تصفيه آب بويلر و کولينگ تاور به اثبات رسيده است. مولکول هاي آلي بسياري ويژگي هاي فلورسانسي از خود نشان مي دهند، که مانند يک بارکد روي يک ملکول که رد پايه آن را دنبال ميکند ، عمل مي کند.
ترکيب يک فلورسانس خنثي(بي اثر) با يک آنتي اسکالانت سبب مي شود که دز آن به درستي تشخيص داد شود، بطور عملي و با استفاده از يک آشکارگر ساده فلورسانس. کار اخير، اين تکنولوژي را قادر ساخته است که براي بالا بردن نظارت، دزينگ مواد شيميايي و عيب يابي سيستم هاي RO استفاده بشود. اين تکنولوژي مي تواند کارکرد RO را بهينه و هزينه مواد شيميايي و تميز کردن آن را حداقل کند.
اين تکنولوژي همچنين مي تواند تخريب ممبران را تشخيص بدهد. نتايج آزمايشگاهي و ميداني نشان مي دهد که مولکول فلورسانس با ممبران هاي از جنس پلي آميد، 100% پس زده شده اند يعني اين مواد فلورسانس از غشاء عبور نمي کنند. در يک ممبران سالم، ذرات ريز به آب عبوري از ممبران نفوذ نمي کند. اما ذرات ريز از يک ممبران آسيب ديده به جريان آب تصفيه شده نفوذ ميکند.
معمولا افزايش عبور نمک نشان دهنده آسيب فرض مي شود.با اين حال ساير عوامل نيز از جمله تغيير در دبي، تغيير در لايه هاي پلاريزه غلظت، دما و رسوب به افزايش عبور نمک کمک مي کند. عبور ملوکول هاي فلورسانس به جريان آب فقط زماني اتفاق ميتواند که سيستم يا ممبران آسيب ديده باشد.
مطالعه موردي:
دو واحد RO که آب ورودي بويلر را تامين مي کنند. هر واحد بطور تقريبي 100 gpm توليد مي کند. توليد آب از واحد RO اولي بوسيله يک واحد ثانويه مشابه بطوريکه نياز بود، تکميل شد. سيستم RO بطور مکرر رسوب اهن توليد ميکرد و لازم بود که بطور مکرر تميز بشود. ممبران ها تقريبا هر 9 ماه تعويض مي شدند.
دوز مواد شيميايي براي يک واحدRO معمولا ثابت فرض ميشود. در اين مورد، آثار فلورسانس تغييرات ديده نشده قبلي را در دوز آنتي اسکالانت که بصورت دوزينگ حلزوني متناوب بود را نشان داد.
اگر چه دوز متوسط مواد شيميايي 6±0.5 ppm بود(که با روش افت سرمايه تعيين شد)، تجزيه اطلاعات نشان داد که براي نيمي از زمان کارکرد، RO با بيش از 22% حد متوسط تغذيه مي شد. روش افت سرمايه از نظارت دوزينگ براي نشان دادن دوزينگ متناوب حلزوني به قدر کافي حساس نبود.
تجزيه و تحليل داده ها نشان داد که زمان ميان حالت تصفيه با خاموش و روشن کردن چرخه يک پمپ پشتيباني آب ميتوانست مرتبط بشود. يک پمپ بزرگ، آب را سريعتر از يک واحد RO که آن را مصرف مي کند پشتيباني مي کند. چرخه با تغييراتي در سرعت سيال و ارتعاشات مکانيکي شديد توام شد، براي دوزينگ متغيير آنتي اسکالانت کافي بود. اين قضيه به شرايط رسوب گذاري منجر شد. پوشش مکانيکي زياد نيز به تعويض نابهنگام ممبران ها و اجزاء سيستم منجر شد.
به طور معمول کارشناسانRO تا جاييکه امکان داشته باشد به بهره برداري از يک واحد تک و حداقل مدت خرابي توصيه مي کنند. در اين زمينه تکنولوژي ذرات ريز مواد فلورسانس نشان مي دهد که زمانيکه هر دو واحد RO بطور همزمان کار کرد، دوز مواد شيميايي ثابت حفظ شود. ارتقاء فرآيند بر پايه اين مطالعات که تفسير شده به کارکرد ثابت بيشتر، مدت زمان طولاني تر بين تميز کردن RO و افزودن به طول عمر ممبران، بنا شده است.
کنترل دوزينگ
علاوه بر اين عيب يابي کردن مي تواند تزريق آنتي اسکالانت به سيستم ROرا کنترل کند. کنترل بازخورد براي تغييرات در کارکرد پمپ تزريق مواد شيميايي، نوسانات فرآيند، تغييرات در آب ورودي و ديگر ناسازگاري ها را جبران کند.
نتيجه گيري:
پيشرفت ها در عملکرد RO به طور قابل ملاحظه اي هزينه هاي تعويض ممبران و مواد شيميايي تميز کننده را تحت تاثير قرار داد. قبل از استقاده از آنتي اسکالانت بصورت مقدار خيلي کم، رسوبات ناچيز و کنترل رسوب گذاري، بطور متوسط هر 21 روز يکبار هر واحد RO ميبايست که تميز بشود.
بدليل رسوب گذاري شديد ، نياز به تميز کننده هاي چند منظوره و وقفه در کار سيستم در مدت تميز کردن هاي زمان بر، از طريق يک شرکت عامل خارج از سايت، در يک دوره ساليانه هزينه تخميني 62،600 دلار براي هر سيستم RO صرف ميشد.
از زمانيکه فرآيند توسعه داده شد و تکنولوژي رهگيري مواد فلورسانس بکار گرفته شد، زمان تميز کردن هر 6 ماه يکبار شد. علاوه بر اين تميز کردن RO، مي تواند در محل سايت و با هزينه اي کمتر از 3،000 دلار براي هر RO صرف شود.
هزينه هاي ممبران هاي جديد تقريبا براي هر RO، 10،800 دلار بود. تاثيرات انباشته رسوبات و تميز کردن هاي آسيب رسان به سيستم طول عمر ممبران را به متوسط 12 ماه کاسته است. پيشرفت فرآيند اجازه داد ممبران ها بعد 3-5 سال از زمان استفاده تعويض بشوند. هزينه مستهلک کردن ممبران هاي تعويض شده هر 3 سال در مقابل هر 5 سال در حدود1،440 دلار براي هر واحد RO در عرض يکسال تخمين زده شده است.
کليه هزينه هاي صرفه جويي شده براي مشتري براي سال اول بالاي 84،000 دلار براي هر RO تخمين زده شد.