У свакодневном раду система реверзне осмозе, инжењери одржавања се често суочавају са упорним изазовом:биообраштање. Не ради се о изненадном квару, већ о постепеном задирању-површина мембране постаје прогресивно прекривена микроорганизмима и њиховим излучевинама. Ово доводи до континуираног пада ефикасности производње воде система, флуктуација у одбацивању соли и сталног раста радног притиска и потрошње енергије. Ово не само да значајно повећава учесталост и цену хемијског чишћења, већ и значајно скраћује век трајања скупих РО мембранских елемената. Проналажење решења за предтретман које може ефикасно сузбити биообраштање на његовом извору постало је хитно очекивање индустрије.
► Упорност биообраштања и изазова претходног третмана
Формирање биообраштања почиње везивањем, колонизацијом и пролиферацијоммикроорганизми из водена површину мембране. Екстрацелуларне полимерне супстанце (ЕПС) које луче формирају вискозни биофилм који чврсто пријања за мембрану, постајући језгро обрастања. Традиционални процеси претходног третмана, као што је мулти-филтрација у комбинацији са дозирањем биоцида, често имају ограничења. Биоциди се боре да постигну тренутну и потпуну инактивацију. Преостали микроорганизми, заједно са колоидима и органском материјом која није ефикасно уклоњена, заједно улазе у РО систем, постајући „плодно тло“ за накнадно биообраштање. Стога, поузданост фазе претходног третмана директно одређује радно стање низводних РО мембрана.
► Механизам против зарастања керамичких мембрана: превенција, пресретање и чишћење
Суочавајући се са овим изазовом, усвајањекерамичке мембране за РО предтретманпоказује фундаменталне предности. Њихова способност против зарастања проистиче из јединствених физичких и хемијских својстава самог материјала, што се може сажети као троструко дејство„превенција, пресретање и чишћење“.
Прво је изузетна способност „анти-адхезије“.Цевасте керамичке мембранске структуре састављене од материјала попут глинице и цирконијума инхерентно поседују јаку хидрофилност и изузетно глатку површину. Хидрофилност значи да се молекули воде лакше влажу и формирају хидратантни слој. Овај водени филм ефикасно блокира директан контакт између хидрофобне органске материје/микроорганизама и материјала мембране, што отежава почетно причвршћивање. Ово је у оштрој супротности са многим полимерним мембранама које захтевају пост-модификовање да би се постигла хидрофилност.
Друга је прецизна функција "физичког пресретања".Као ефикасан систем ултрафилтрационих мембрана, керамичке мембране, са својом уједначеном и прецизном микропорозном или величином пора на нивоу ултрафилтрације{0}}, могу да пресретну скоро 100% бактерија, алги, суспендованих чврстих материја и већине колоида и макромолекуларних органских материја. Ово је еквивалентно постављању робусне физичке баријере испред РО мембране, што значајно смањује оптерећење загађивања у напојној води и производи високо-квалитетни пермеат са веома ниском СДИ вредношћу. Ово поставља чврсту основу за контролу биолошког обраштања пре третмана РО.
Коначно, и његова основна предност, је неупоредива „могућност чишћења и повратка“ кроз хемијско чишћење-коначна манифестацијамембрана против обрастањакарактеристике.Полимерне мембране имају ограничену толеранцију на оксидансе и екстремни пХ, спречавајући потпуно уклањање биофилма. Керамичке мембране, међутим, поседују изузетно јаку хемијску инертност и механичку чврстоћу, што им омогућава да издрже високе-концентрације оксидативних биоцида (као што је натријум хипохлорит), јаке киселине, јаке алкалије, па чак и високо-чишћење на високим температурама. Ово омогућава оператерима да користе агресивније стратегије чишћења као што су хемијски побољшано повратно испирање (ЦЕБ) или протоколи за чишћење ван мреже, темељно разбијање и уклањање формираног биолошког обраштања керамичке мембране и враћање протока мембране на близу-почетне нивое. Ово у основи решава проблем неповратног прљања.
► Побољшане стратегије рада и чишћења
На основу ових карактеристика, стратегија рада и одржавања система који користе керамичке мембране за РО предтретман је флексибилнија и темељнија. Рутинско испирање{1}}ваздушном водом може ефикасно уклонити површинске слојеве колача. Периодично хемијски побољшано повратно испирање (ЦЕБ) тада постаје кључна операција за контролу начина на који се спречи загађивање мембране. У зависности од квалитета напојне воде и услова запрљања, може се изабрати алкално чишћење, чишћење оксидантом или наизменично кисело{4}}алкално чишћење у различитим концентрацијама. Ова моћна способност чишћења обезбеђује дугорочну-стабилност перформанси система и значајно смањује свеобухватне оперативне трошкове узроковане опадањем перформанси мембране.
Укратко,керамичке мембране за РО предтретманконструишу систем контроле биолошког обраштања у распону од превенције до потпуног ремедијације кроз њихове троструке карактеристике хидрофилне анти-адхезије, прецизног пресретања и робусног хемијског чишћења. Не само да одлаже обраштање, већ пружа гаранцију чисте напојне воде без преседана за РО системе из перспективе физичке баријере и хемијског опоравка, истински задржавајући потенцијал да се „оконча“ дугорочна-кошна мора изазвана биолошким обраштањем. За оне који доносе техничке одлуке-који су посвећени побољшању поузданости система и смањењу трошкова животног циклуса, ова технологија представља нову опцију вредну-дубинске процене.