גורמים המשפיעים על הביצועים של ממברנות אוסמוזה הפוכה

1. ערך pH של מים זורמים
לערך ה-pH של מים זורמים יש השפעה משמעותית על הביצועים של ממברנות אוסמוזה הפוכה. שינויים בערך ה-pH ישפיעו על מאזן הגזים המומסים במים, ולאחר מכן ישפיעו על קצב ההתפלה של ממברנות אוסמוזה הפוכה ועל ערך ה-pH של המים המופקים. באופן ספציפי, יש איזון דינמי בין פחמן דו חמצני, ביקרבונט וקרבונט במים. כאשר ביקרבונט וקרבונט מוסרים מהמים הזורמים, פחמן דו חמצני מתחבר עם מולקולות מים ויוצרים ביקרבונט ומימן, וכתוצאה מכך ירידה בערך ה-pH של המים המופקים. מחקרים הראו כי עבור רוב מערכות ה-RO, ערך ה-pH של המים המופקים באוסמוזה הפוכה ירד ב-1 עד 2 יחידות pH, במיוחד כאשר הבסיסיות וריכוז הביקרבונט של המים הזורמים גבוהים, הירידה בערך ה-pH של המים המופקים משמעותית יותר.
בנוסף, שינויים בערך ה-pH ישפיעו גם על יעילות ההסרה של ממברנות אוסמוזה הפוכה עבור יונים שונים. לדוגמה, שינויים בערך ה-pH ישפיעו על הסרת יוני בורון מכיוון ששינויים בערך ה-pH משנים את היינון או אי{1}}היינון של חלק מהיונים, כגון חומצה הידרופלואורית, חומצה אצטית, חומצה בורית, אמוניה וכו'. לכן, בתכנון ותפעול של מערכות אוסמוזה הפוכה, בקרת ערך ה-pH של המים הזורמים היא חיונית לשמירה על ביצועי הממברנה בטווח המתאים.

2. משפיע על איכות המים
איכות המים המשפיעה היא גורם חשוב נוסף המשפיע על הביצועים של ממברנות אוסמוזה הפוכה. איכות המים המשפיעה כוללת אינדיקטורים כגון עכירות, תכולת חומרים אורגניים, תכולת כלור שיורית, תכולת ברזל ותכולת סיליקון. חריגה מהסטנדרט של אינדיקטורים אלו תהיה בעלת דרגות שונות של השפעה על קרום האוסמוזה ההפוכה, לרבות קנה המידה של הממברנה, זיהום תחמוצת מתכת, סתימת מוצקים מרחפים, זיהום קולואידי וזיהום אורגני ומיקרוביאלי.
לדוגמה, ערך צפיפות הסחף (SDI) צריך להיות פחות מ-4.0, העכירות צריכה להיות פחות מ-1.0 NTU, תכולת החומר האורגני צריכה להיות פחות מ-1.5 מ"ג/ליטר, תכולת הכלור השיורית צריכה להיות פחות מ-0.1 מ"ג/ליטר, תכולת הברזל צריכה להיות פחות מ-0.05 מ"ג/ליטר כשהחמצן המומס, 2 מ"ג גדול יותר מ-5 מ"ג/ליטר. מים צריכים להיות פחות מ-100 מ"ג/ליטר. השליטה באינדיקטורים אלו חיונית כדי למנוע התכלות של הממברנה, להאריך את חיי הממברנה ולשמור על פעילות יציבה של המערכת.

3. קצב שחזור המערכת

קצב התאוששות המערכת הוא גורם מפתח נוסף המשפיע על הביצועים של ממברנות אוסמוזה הפוכה. עלייה בקצב ההחלמה תגדיל את תכולת המלח במים המרוכזים, ובכך תגביר את המוליכות של מי המוצר. עבור מערכות RO גדולות, קצב ההתאוששות מוגבל בדרך כלל על ידי נטיית האבנית של מלחים מסיסים בקושי, כלומר על ידי הריכוז המרבי של מים מרוכזים; עבור מערכות RO קטנות, שיעור ההתאוששות הוא בדרך כלל פחות מ-30% ~ 50%.

לשינוי בקצב ההתאוששות יש השפעה רבה על ירידת הלחץ של כל מקטע. גם אם קצב ההתאוששות ישתנה מעט, הפרש הלחץ הכולל ישתנה בכ-0.02MPa. לכן, בפעולה בפועל, יש צורך להגדיר באופן סביר את קצב ההתאוששות על פי פרמטרי הביצועים של הממברנה ותכנון המערכת כדי להשיג את האיזון הטוב ביותר בין יעילות ייצור המים לבין עלויות תפעול המערכת.

לסיכום, ערך ה-pH של מי הכניסה, איכות מי הכניסה וקצב התאוששות המערכת הם שלושת הגורמים המרכזיים המשפיעים על הביצועים של קרום האוסמוזה ההפוכה. שליטה סבירה בגורמים אלה יכולה לשפר ביעילות את יעילות ייצור המים של קרום האוסמוזה ההפוכה, להאריך את חיי הממברנה ולשמור על פעילות יציבה של המערכת.