عیب یابی سیستم BWRO | بایوفولینگ یا اسکیلینگ

در این مقاله، قصد داریم مشکل یک سیستم BWRO مربوط به یکی از صنایع در شرق کشور را مورد بررسی و تحلیل قرار دهیم. بهره‌بردار این مجموعه با ما تماس گرفت و اعلام کرد که سیستم RO آن‌ها دچار افت فشار شدیدی شده است. برای حل مشکل، با یک شرکت تهیه مواد شیمیایی مشورت کرده‌اند و یک متخصص برای بررسی سیستم اعزام شده است. فرد متخصص در نهایت اعلام کرد که مشکل اسکیلینگ بوده و توصیه کرد ماده شیمیایی x را از شرکت آن ها تهیه کرده و اسیدشویی انجام دهند. اما با پیروی از توصیه‌های این متخصص، و انجام اقدامات لازم متأسفانه با وجود هزینه‌های زیاد، مشکل سیستم حل نشده است.

بعد از آن، بهره‌بردار RO با تیم فنی دانش‌لاین تماس گرفتند، و پس از تحلیل و نرمالایز کردن داده‌ها، به گراف‌هایی دست یافتیم که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

تأثیر بایوفولینگ بر عملکرد سیستم

در اینجا به بررسی گراف‌های حاصل از دیتاهای نرمالایز شده سیستم RO مورد نظر خواهیم پرداخت.

گراف افت فشار نرمالایز شده (NDP)

همان طور که در گراف مربوطه مشاهده می‌کنید (ویدئو منتشر شده در ابتدای مقاله را مشاهده کنید)، حدوداً ۱۲ روز طول کشیده تا ۱۰٪ افزایش افت فشار در سیستم RO مورد نظر رخ دهد. زمان انجام عملیات CIP روی سیستم (که توسط فرد مذکور توصیه شده بود) را مشاهده کنید؛ همان طور که مشاهده می‌کنید افت فشار نه تنها تغییر نکرده بلکه در حال تشدید شدن نیز می‌باشد. 

گراف دبی پرمیت نرمالایز شده (NPF)

با توجه به گراف مورد نظر، بعد از انجام عملیات CIP روند کاهشی شدیدی اتفاق افتاده و شرایط در حال وخیم تر شدن است.

گراف عبوردهی نمک نرمالایز شده (NSP)

همان طور که مشاهده می‌کنید، قبل از انجام عملیات CIP که افت فشار افزایش یافته است، عبوردهی نمک نرمال بوده و هیچ تغییری در روند آن مشاهده نشده است.

در صورت مشاهده افت فشار شدید در سیستم RO طی چند روز (بازه زمانی کوتاه ۱۵-۱۰ روز)، نمی‌توان به طور قاطع ادعا کرد که مشکل از اسکیلینگ ناشی شده است. زیرا تأثیر اسکیلینگ بر افت فشار نیاز به بازه زمانی طولانی‌تری، به عنوان مثال ۶-۳ ماه، دارد. حتی در بدترین حالت ممکن هم، بازه زمانی آن نمی‌تواند به صورت زمانی کوتاه مثلاً چند روز باشد.

بنابراین، به نظر می‌رسد که علت اصلی افت فشار شدید طی مدت زمان کوتاه در این سیستم RO نوعی فولینگ تشخیص داده می‌شود. یعنی علاوه بر سیستم پیش تصفیه آب صنعتی، فولینگ نیز خود قابلیت تکثیر شدن دارد و مشکل را تشدید می‌کند. 

در نتیجه، آنچه که طی ۱۵-۱۰ روز با ایجاد افت فشار شدید در سیستم رخ داده است، بیشتر به عنوان بایو‌فولینگ تشخیص داده می‌شود تا اسکیلینگ.

وقتی مشکل سیستم RO به اشتباه تشخیص داده شده و راه حل نادرستی به کار گرفته شود، اغلب این راه حل نادرست با هزینه زیادی همراه است. وقتی بایوفولینگ بر روی ممبران تصفیه آب صنعتی اتفاق می‌افتد و اسیدشویی انجام می‌شود، باعث مقاومت بیشتر بایوفولینگ در برابر شستشو و پاک‌سازی از روی ممبران می‌شود. به همین دلیل، اغلب قلیاشویی ابتدا انجام می‌شود و سپس اسیدشویی صورت می‌گیرد.

از طریق بررسی و تحلیل گراف‌های نرمالایز، به این نتیجه رسیدیم که ممکن است مشکل این سیستم به بایوفولینگ مرتبط باشد، اما با اطمینان کامل این موضوع را تأیید کردن، نیاز به انجام تست‌های میدانی خاصی دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم.

تست‌های میدانی تأیید بایوفولینگ

۱. تست میکروبی در جریان ریجکت (CFU > 1000)

در این مرحله، از آب ریجکت نمونه‌گیری کرده و پارامتر CFU را بررسی می‌کنیم. اگر CFU بالاتر از ۱۰۰۰ باشد، نشان دهنده بایوفولینگ روی سیستم RO است.

۲. تست سوختن (نمونه برداری از فولینگ روی ممبران)

درب ورودی محفظه پرشروسل را باز کنید (ورودی پرشروسل، استیج اول). از فولینگی که روی ممبران ها تشکیل شده، نمونه برداری کنید و تست سوختن را انجام دهید. نمونه را جدا کرده، فندک را زیر نمونه قرار دهید. در صورتی که دود حاصل از سوختن نمونه بویی مشابه بوی تار موی سوخته داشت، نشان دهنده بایوفولینگ روی ممبران است.

۳. بررسی واحدهای پیش تصفیه (کارتریج فیلتر)

در این مرحله، فیلتر کارتریج صنعتی را بررسی می‌کنیم. اگر در این مرحله نیز بایوفولینگ تشخیص داده شود، پس می‌توان گفت که حتما روی سیستم RO بایوفولینگ وجود دارد.

دستورالعمل رهایی از بایوفولینگ

قدم اول: شستشوی RO با محلول قلیایی (تجاری یا طبق دستور العمل سازنده ممبران)

ترجیحاً از محلول‌های تجاری استفاده کنید؛ زیرا حاوی افزودنی‌هایی هستند که می‌توانند کمک کننده باشند. یا طبق دستورالعمل های سازنده ممبران عمل کنید.

قدم دوم: شستشو با بایوساید (DBNPA)

بسیاری از بهره برداران RO تنها به شستشو با محلول قلیایی (قدم اول) بسنده می‌کنند و به مرحله بعدی نمی‌پردازند، در حالی که شستشو با بایوساید (قدم دوم) بسیار حائز اهمیت است و لازم است انجام شود. برای این کار استفاده از محلول DBNPA به خوبی جواب می‌دهد.

محلول قلیایی کلنی های بایوفولینگ که روی ممبران تشکیل شده است، را از بین می‌برد و آن ها را تخریب می‌کند، در حالی که محلول DBNPA باکتری ها را از بین برده و ضدعفونی می‌کند. بنابراین، این دو محلول می‌توانند همزمان عمل کرده و با هم پاسخگو باشند. هر یک از این روش‌ها به تنهایی نمی‌توانند مشکل سیستم را حل کنند.

قدم سوم: شستشوی کل پیش تصفیه با کلر 

قدم سوم همزمان با قدم اول و دوم که در حال انجام عملیات CIP روی سیستم RO هستید، انجام می‌شود. درین کارتریج فیلتر را باز کنید، یونیت‌های پیش تصفیه را در سرویس دهی قرار دهید. سپس کلر را در ابتدای خط تزریق کنید که از درین کارتریج فیلتر خارج می‌شود. این مرحله باعث ضدعفونی شدن یونیت‌های پیش‌تصفیه می‌شود. اگر سیستم RO را ضدعفونی کنید، عملیات CIP را انجام دهید و بایوفولینگ را حذف کنید اما در پیش تصفیه به طور مثال روی کارتریج فیلتر یا مدیا فیلتر، بایوفولینگ همچنان وجود داشته باشد، چند روز بعد دوباره با مشکل مواجه خواهید شد. بنابراین، بهتر است پیش تصفیه را نیز همزمان با کلر ضدعفونی کنید.

قدم چهارم: استارت مجدد سیستم (تزریق محلول SBS)

توجه داشته باشید که هنگام راه‌اندازی سیستم، لازم است تزریق محلول SBS نیز انجام شود. این اقدام باعث حذف کلر باقی‌مانده در پیش‌تصفیه و درنتیجه جلوگیری از آسیب‌رساندن به ممبران‌ها و جلوگیری از اکسیداسیون آن‌ها می‌شود.

 قدم پنجم: کنترل بایوفولینگ (شستشو با بایوساید به صورت هفتگی)

تا این مرحله موفق شدیم، بایوفولینگ را از روی ممبران‌ها حذف کنیم و هم‌چنین پیش تصفیه را شستشو دهیم. اما یک قدم بسیار مهمی که در انتها باید انجام دهیم، کنترل بایوفولینگ است. بسیاری از بهره برداران RO این مرحله پایانی را انجام نمی‌دهند و در نتیجه پس از مدت کوتاهی دوباره با مشکل بایوفولینگ مواجه می‌شوند. برای کنترل بایوفولینگ و جلوگیری از تشکیل آن بر روی سیستم RO، باید ممبران‌ها را به صورت هفتگی با محلول بایوساید شستشو دهید. یک هفته با استفاده از محلول DBNPA و هفته دیگر با محلول SBS شستشو انجام دهید.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

با رعایت دستورالعمل‌های ذکر شده می‌توانید مشکل سیستم RO را به طور موثری حل کرده و از بایوفولینگ رها شوید. در این مقاله، ما به عیب‌یابی سیستم RO پرداختیم، مشکل موجود را شناسایی کردیم و با انجام یک سری تست‌های میدانی و تحلیل گراف‌های نرمالایز، اطمینان حاصل کردیم که مشکل به دقت تشخیص داده شده است. سپس، با اتخاذ راهکارهای لازم، به رفع مشکل مورد نظر پرداختیم. این رویکرد که در طول این فرآیند انجام گرفته است، به عنوان استراتژی عیب‌یابی شناخته می‌شود.