Биообрастание — одна из самых частых и тяжёлых проблем при эксплуатации установок обратного осмоса. Особенно сильно она проявляется на поверхностных водах и на источниках, заражённых бактериями. Часть ответственности за биостабильность установки закладывается ещё на этапе проекта: какие материалы поставлены в предподготовку, как проложены трубопроводы, есть ли застойные зоны, как обеспечен доступ для санитизации. Грамотный проект — обязательное условие, без которого ни один режим дозирования биоцидов и ни одна промывка не дадут стабильного результата.
Ниже — конкретные конструктивные меры, которые закладывают в установку обратного осмоса для снижения риска биообрастания.
Что закладывать на этапе проектирования
Цель проекта — исключить или минимизировать условия, в которых формируется и удерживается биоплёнка. Это работа на трёх уровнях: источник воды и буферные ёмкости, трубопроводы и оборудование предподготовки, граница между предподготовкой и мембранным блоком. Дополнительно — выбор типа мембранного элемента под характер исходной воды.
Мембраны обратного осмоса, нанофильтрации и ультрафильтрации
Элементы 2540, 4040, 8040 — серии BW, SW, LP, ULP, XLP, FR, HOR.
Конкретные конструктивные меры
Открытые ёмкости и закрытые баки
Если в схеме применяются промежуточные открытые ёмкости или резервуары, проект должен предусматривать возможность их санитизации — как самого открытого источника, так и всего оборудования ниже по потоку.
Если используются закрытые ёмкости, их системы воздухообмена или вентиляции оснащают устройствами для удержания бактерий — например, фильтрами HEPA. Это защищает воду в баке от занесения микроорганизмов из окружающего воздуха.
Исключение застойных участков трубопровода
Застойные участки (тупиковые отводы, неиспользуемые ответвления) исключают на этапе проектирования трубопроводов. Где исключить невозможно, в проекте закладывают периодическую санитизацию этих отводов.
Непрозрачные для света компоненты предподготовки
Компоненты предподготовки — трубопроводы, коллекторы, корпуса фильтров, ёмкости-резервуары — выбирают непрозрачными для солнечного света. Это устраняет один из факторов, ускоряющих биологический рост внутри оборудования.
Резервные фильтры и санитизация перед вводом в работу
Резервных устройств с большой поверхностью — песчаных или картриджных фильтров — стараются избегать. Когда без них нельзя, в проекте предусматривают дренажи, чтобы после санитизации химическим реагентом слить раствор и только потом подключить устройство к рабочему контуру. Иначе резервный фильтр, который в режиме ожидания зарастает микробиологией, при вводе в работу становится источником загрязнения для всей линии.
Физическое разделение мембранного блока и предподготовки
Между секцией обратного осмоса/нанофильтрации и предподготовкой предусматривают возможность физического разделения — через фланец. Это позволяет применять хлор для санитизации предподготовки, при этом мембраны не контактируют с окислителем. В нижней точке возле фланца ставят дренажный кран — он нужен для полного слива хлорсодержащего раствора перед сборкой и пуском мембранного блока.
Выбор мембранного элемента под условия эксплуатации
На рынке доступны мембранные элементы с конструктивными особенностями, повышающими стойкость к биообрастанию: специальная поверхность мембраны в сочетании с подобранной толщиной и/или геометрией сетки канала питательной воды. Такие fouling-resistant элементы обычно выбирают для поверхностных вод и для доочистки сточных вод после биологической ступени.
Для задач, где требуется санитарное исполнение мембранного элемента, применяют элементы full-fit конфигурации. Эта конструкция минимизирует застойные зоны внутри элемента и соответствует требованиям FDA. Конкретные параметры по моделям — в технических паспортах производителей мембранных элементов.
Установки обратного осмоса АКВАПЛЕКС
Готовые промышленные и коммерческие системы 4040 и 8040 от 0,25 до 50 м³/ч.
