1. Valore del pH dell'acqua affluente
Il valore del pH dell'acqua affluente ha un effetto significativo sulle prestazioni delle membrane ad osmosi inversa. Le variazioni del valore del pH influenzeranno l'equilibrio dei gas disciolti nell'acqua, quindi influenzeranno il tasso di desalinizzazione delle membrane ad osmosi inversa e il valore del pH dell'acqua prodotta. Nello specifico, esiste un equilibrio dinamico tra anidride carbonica, bicarbonato e carbonato nell'acqua. Quando bicarbonato e carbonato vengono rimossi dall'acqua influente, l'anidride carbonica si combina con le molecole d'acqua per formare bicarbonato e idrogeno, con conseguente diminuzione del valore del pH dell'acqua prodotta. Gli studi hanno dimostrato che per la maggior parte dei sistemi RO, il valore del pH dell'acqua prodotta dall'osmosi inversa diminuirà di 1 o 2 unità di pH, soprattutto quando l'alcalinità e la concentrazione di bicarbonato dell'acqua influente sono elevate, la diminuzione del valore del pH dell'acqua prodotta è più significativa.
Inoltre, i cambiamenti nel valore del pH influenzeranno anche l’efficienza di rimozione delle membrane ad osmosi inversa per diversi ioni. Ad esempio, le variazioni del valore del pH influenzeranno la rimozione degli ioni boro perché le variazioni del valore del pH modificano la ionizzazione o la non-ionizzazione di alcuni ioni, come acido fluoridrico, acido acetico, acido borico, ammoniaca, ecc. Pertanto, nella progettazione e nel funzionamento dei sistemi a osmosi inversa, il controllo del valore del pH dell'acqua influente entro un intervallo appropriato è fondamentale per mantenere le prestazioni della membrana.
2. Qualità dell'acqua influente
La qualità dell'acqua influente è un altro fattore importante che influenza le prestazioni delle membrane ad osmosi inversa. La qualità dell'acqua influente comprende indicatori quali torbidità, contenuto di materia organica, contenuto di cloro residuo, contenuto di ferro e contenuto di silicio. Il superamento dello standard di questi indicatori avrà diversi gradi di impatto sulla membrana ad osmosi inversa, tra cui incrostazioni della membrana, inquinamento da ossidi metallici, intasamento di solidi sospesi, inquinamento colloidale e inquinamento organico e microbico.
Ad esempio, il valore dell'indice di densità del limo (SDI) dovrebbe essere inferiore a 4,0, la torbidità dovrebbe essere inferiore a 1,0 NTU, il contenuto di materia organica dovrebbe essere inferiore a 1,5 mg/L, il contenuto di cloro residuo dovrebbe essere inferiore a 0,1 mg/L, il contenuto di ferro dovrebbe essere inferiore a 0,05 mg/L quando l'ossigeno disciolto è superiore a 5 mg/L e la SiO2 nell'acqua concentrata dovrebbe essere inferiore a 100mg/l. Il controllo di questi indicatori è essenziale per prevenire l'intasamento della membrana, prolungare la durata della membrana e mantenere un funzionamento stabile del sistema.
3. Tasso di ripristino del sistema
Il tasso di recupero del sistema è un altro fattore chiave che influenza le prestazioni delle membrane ad osmosi inversa. Un aumento del tasso di recupero aumenterà il contenuto di sale nell'acqua concentrata, aumentando così la conduttività dell'acqua prodotta. Per i grandi sistemi RO, il tasso di recupero è solitamente limitato dalla tendenza al ridimensionamento dei sali scarsamente solubili, ovvero dalla concentrazione massima di acqua concentrata; per i sistemi RO di piccole dimensioni, il tasso di recupero è solitamente inferiore al 30%~50%.
La variazione del tasso di recupero ha un grande impatto sulla caduta di pressione di ciascuna sezione. Anche se la velocità di recupero cambia leggermente, la differenza di pressione totale cambierà di circa 0,02 MPa. Pertanto, nel funzionamento reale, è necessario impostare ragionevolmente il tasso di recupero in base ai parametri prestazionali della membrana e alla progettazione del sistema per ottenere il miglior equilibrio tra efficienza di produzione dell’acqua e costi operativi del sistema.
In sintesi, il valore del pH dell'acqua in ingresso, la qualità dell'acqua in ingresso e il tasso di recupero del sistema sono i tre fattori chiave che influenzano le prestazioni della membrana ad osmosi inversa. Un controllo ragionevole di questi fattori può migliorare efficacemente l'efficienza della produzione di acqua della membrana ad osmosi inversa, prolungare la durata della membrana e mantenere un funzionamento stabile del sistema.