Les membranes inversées de l'osmose (RO) sont largement utilisées dans le traitement de l'eau. En appliquant une pression externe sur le côté concentré de l'eau d'alimentation pour surmonter la pression osmotique, ils permettent au solvant de passer du côté dilué, réalisant la séparation du solvant et du soluté. Pendant le fonctionnement de RO, la polarisation de la concentration et l'encrassement des membranes sont inévitables, l'encrassement étant le principal facteur limitant les performances de la membrane et la durée de vie.
Alors que les membranes RO gèrent l'eau d'alimentation, elles sont exposées à une variété de contaminants. Au fil du temps, cela entraîne inévitablement le colmatage et l'encrassement, provoquant une baisse du flux d'eau, une capacité de traitement réduite, une baisse des taux de rejet et de récupération du sel et une durée de vie de la membrane raccourcie.
Types d'encrassement
L'encrassement de la membrane RO peut généralement être classé en encrassement physique, en encrassement chimique et en encrassant biologique.
Encrassement physique:
Causée par des solides en suspension et des particules colloïdales (par exemple, de la silice) dans le dépôt d'eau d'alimentation sur la surface de la membrane et de blocage des pores membranaires.
Encrassement chimique:
Causée par des composés inorganiques et organiques adsorbant sur ou à l'intérieur des pores de la membrane.
- Enfrassement inorganique: principalement à partir des métaux et des oxydes métalliques, ou des sels solubles avec paroissivement tels que les sels de calcium, les sels de baryum et les sels de magnésium.
- Encrassement organique: causée par des acides humiques, des protéines, des glucides et d'autres matières organiques formant un film sur la surface de la membrane.
Encrassement biologique
Causée par la croissance et la reproduction de micro-organismes tels que les champignons, les moules et les algues. Les micro-organismes peuvent s'installer sur la surface de la membrane, libérer de la matière organique pour former une couche de gel et sécréter des substances qui favorisent la cristallisation des composés inorganiques et l'adhésion de la matière organique. Cela accélère souvent l'occurrence d'une enfraction inorganique organique combinée -.
Causes d'incraisonment
La formation d'encrassement est étroitement liée à la qualité des eaux d'alimentation et aux conditions de fonctionnement, et est principalement influencée par:
- Concentration d'ions, pH et température de l'eau d'alimentation
- Dépôt de contaminants: Comme la plupart des eaux d'alimentation pénètrent à travers la membrane du côté de l'eau du produit, l'écoulement concentré restant facilite l'adsorption et le dépôt de contaminants sur la surface de la membrane.
- Polarisation de la concentration: Pendant le fonctionnement, la concentration de soluté près de la surface de la membrane augmente, créant un gradient de concentration et une couche limite. Lorsque les concentrations locales dépassent les limites de solubilité, les précipitations se produisent, bloquant le passage de l'eau et réduisant le flux.
Si l'encrassement n'est pas abordé à ses débuts, il peut entraîner une détérioration des performances membranaires significatives et souvent irréversibles.
Caractéristiques de progression et de distribution d'encrassement
Le processus d'encrassement suit généralement cette séquence:
- Dépôts de matière organique d'abord sur la surface de la membrane.
- À mesure que l'eau d'alimentation devient plus concentrée, les composés inorganiques précipitent au-dessus de la couche organique, formant un encrassement composite organique-inorganique.
- L'encrassement biologique peut se développer davantage, exacerbant le blocage.
La distribution d'encrassement montre souvent des modèles distincts:
- Éléments de plomb (section d'entrée): Plus sujet à l'encrassement organique, à l'encrassement en oxyde métallique et à l'encrassement colloïdal.
- Éléments de queue (section de sortie): Plus susceptible de ressentir une mise à l'échelle et un dépôt de silice.
De plus, la conception, les matériaux et le processus de fabrication des éléments membranaires peuvent influencer le développement de l'encrassement.
