Tiền xử lý RO: màng cần gì trước khi vào bơm

Làm mềm nước loại bỏ canxi và magie, nên kiểm soát được đóng cáu cacbonat và sunfat ở gần như mọi tỷ lệ thu hồi mà nhựa có thể chịu được. Chất chống cáu hoạt động ở liều thấp, thường 2–5 mg/L, và mở rộng giới hạn hòa tan khoảng hai đến ba lần, nhưng nó chỉ đặc thù cho từng loại muối và không loại bỏ được gì. Với độ cứng 120 mg/L và tỷ lệ thu hồi 65%, chất chống cáu thường đã đủ. Trên 65–70% hoặc khi sunfat, bari hay silica gần mức bão hòa, hệ làm mềm nước là lựa chọn chắc chắn hơn.

Sự đánh đổi là có thật. Hệ làm mềm nước tiêu thụ muối và tạo ra nước muối tái sinh, đồng thời phải được chọn kích cỡ theo tải độ cứng chứ không chỉ theo lưu lượng; dòng CK-SF bao phủ 0.5–15 m³/h với 30–650 kg nhựa và bồn muối 25–800 L. Chất chống cáu tiêu thụ hóa chất và thêm một kiểu hỏng hóc: nếu bơm định lượng dừng, màng không còn được bảo vệ trong vài giờ. Dù chọn hướng nào, liều lượng hoặc thể tích nhựa phải được tính từ kết quả phân tích nước cấp và tỷ lệ thu hồi mục tiêu.

Hệ làm mềm nước còn giữ lại lượng sắt lọt qua bước oxy hóa bị lỗi, đó là lý do các dây chuyền xử lý nước giếng thường làm mềm sau khi lọc sắt chứ không phải trước. Nhựa chỉ là lớp bảo vệ, không thay thế cho việc khử sắt: nhựa chỉ giữ được một lượng hạn chế trước khi dung lượng và độ giảm áp bị ảnh hưởng.

Clo tự do oxy hóa lớp hoạt động polyamit. Hư hỏng không nhìn thấy được và không thể đảo ngược: độ thấm muối tăng trước, sau đó thông lượng tăng khi lớp này mỏng đi, và phần tử màng hỏng. Phần lớn bảo hành giới hạn clo tự do ở 0.1 mg/L tại cửa vào màng. Cloramin tác động chậm hơn nhưng vẫn gây hại, và than hoạt tính loại bỏ cloramin kém hiệu quả hơn so với clo tự do.

Có hai cách loại bỏ chất oxy hóa. Than hoạt tính hấp phụ clo và cần thời gian tiếp xúc lớp rỗng 10–15 phút; natri bisulfit được châm với liều khoảng 1.5–3 mg cho mỗi mg clo tự do, dư 10–20%, và cần trộn đều. Dù dùng cách nào, hãy kiểm chứng bằng phép thử so màu tại cửa vào màng và giữ đầu dò ORP dưới 200 mV. Bồn than đã hết khả năng hấp phụ sẽ để clo đi qua mà không có thay đổi nào nhìn thấy được.

Bộ lọc cát có độ lọc 100 µm và nước ra 5 NTU là một bước làm trong, không phải lớp bảo vệ màng. RO cần độ đục dưới 1 NTU và SDI15 dưới 5, nên lõi lọc 5 µm được đặt sau bộ lọc vật liệu. Lõi lọc là lớp bảo vệ: nó bảo vệ màng khỏi sự cố vật liệu lọc và khỏi các hạt lọt qua bộ lọc, nhưng không phải là bước loại bỏ keo. Thay lõi mỗi 1–3 tháng hoặc khi chênh áp tăng 0.5–1.0 bar.

Việc chọn vật liệu lọc quan trọng không kém độ lọc. Bồn lọc đa tầng gồm anthracit, cát và garnet xử lý độ đục và bông cặn sắt; vật liệu xúc tác xử lý sắt và mangan hòa tan sau khi oxy hóa; than hoạt tính dạng hạt xử lý clo, mùi vị và một phần chất hữu cơ. Dùng một bồn cho cả ba nhiệm vụ thường khiến cả ba đều kém.

Tính theo lưu lượng đỉnh, không theo lưu lượng trung bình. Bồn lọc đa tầng thường chạy ở tốc độ 10–30 m/h với chiều sâu lớp 0.8–1.2 m, và rửa ngược ở 20–30 m/h trong 10–15 phút. Than hoạt tính cần thời gian tiếp xúc lớp rỗng 10–15 phút ở lưu lượng đỉnh, tương đương khoảng 1 m³ than cho mỗi 4–6 m³/h. Bồn than quá nông sẽ để clo xuyên qua sớm hơn so với dự đoán của lịch thay thế.

Cần tính đến lượng nước rửa ngược và độ giảm áp qua lớp vật liệu bẩn. Bộ lọc vật liệu có chênh áp cao hơn trạng thái sạch 0.5–1.0 bar thì cần rửa ngược; bồn than vẫn giữ chênh áp cao sau rửa ngược là bị nén chặt hoặc bám bẩn và có thể cần thay thế thay vì rửa ngược thêm. Than hoạt tính thường được thay mỗi 12–24 tháng, tùy tải clo và lượng chất hữu cơ.

Hãy giám sát các chỉ số dự báo hư hỏng màng, không chỉ những chỉ số dễ đọc. Chênh áp qua từng bồn, SDI15, độ đục, clo tự do hoặc ORP, và sắt là bộ chỉ số cốt lõi. Một dây chuyền tiền xử lý không bao giờ được đo chỉ là một tập hợp bồn với hiệu suất chưa biết, và cuối cùng chính màng trở thành dụng cụ phát hiện sự cố.

Siêu lọc với kích thước lỗ 0.01–0.1 µm cho SDI15 từ 1–3 và độ đục dưới 0.1 NTU, diện tích chiếm chỗ nhỏ hơn so với keo tụ kết hợp lọc vật liệu, và nước ra ổn định hơn khi nước thô thay đổi. Hệ cần rửa ngược riêng và rửa ngược tăng cường hóa chất, đồng thời phải kiểm tra tính toàn vẹn vì một sợi bị đứt sẽ để keo và mầm bệnh đi qua. Nhiều hệ thống dùng UF làm tiền xử lý RO và giữ lõi lọc 5 µm làm lớp bảo vệ cuối cùng.

UF không loại bỏ muối hòa tan, clo hay độ cứng. Đây là lớp chắn hạt, không phải bước khử muối, và không thay thế than hoạt tính hay hệ làm mềm nước. Việc chọn UF hay lọc vật liệu truyền thống thường phụ thuộc vào độ biến động của nước thô, diện tích và trình độ vận hành, chứ không phụ thuộc vào bản thân RO.

Hãy rửa xả toàn bộ dây chuyền tiền xử lý và xác nhận nước tại cửa vào màng đạt giới hạn trước khi lắp bất kỳ phần tử màng nào. Kiểm tra SDI15, độ đục, clo tự do, sắt, độ cứng và pH, đồng thời kiểm tra vỏ lõi lọc sạch và các vòng O đã vào đúng vị trí. Khởi động màng mới trên nền tiền xử lý chưa hoàn chỉnh là cách chạy thử nghiệm thu tốn kém nhất.

Ghi lại đường cơ sở sau 30–60 phút vận hành ổn định: áp suất nước cấp, lưu lượng nước thấm, lưu lượng nước cô đặc, độ dẫn điện và nhiệt độ. Mọi quyết định làm sạch về sau đều được đo so với đường cơ sở này, và nếu không có nó, người vận hành không thể phân biệt dao động theo mùa bình thường với bám bẩn.