Silika umumnya ditemukan di air lubang bor, air tanah, dan beberapa sumber air industri. Ketika air silika tinggi memasuki sistem reverse osmosis, silika menjadi terkonsentrasi di aliran penolakan dan dapat membentuk endapan keras di permukaan membran.

Penskalaan silika dapat mengurangi produksi air RO, meningkatkan tekanan operasi, dan memperpendek umur membran. Oleh karena itu, analisis air yang tepat, pretreatment, kontrol pemulihan, dan dosis kimia sangat penting.

 

Apa itu Silika dalam Air?

Silika dapat terjadi dalam dua bentuk utama:

• Silika reaktif: Silika terlarut yang dapat melewati filter konvensional dan menjadi terkonsentrasi di dalam sistem RO.
• Silika koloid: Partikel silika tersuspensi halus yang berkontribusi pada pengotoran membran dan SDI yang lebih tinggi.

Analisis air standar dapat melaporkan silika total tanpa mengidentifikasi bentuknya dengan jelas. Untuk proyek RO silika tinggi, memahami apakah silika dilarutkan atau koloid membantu para insinyur memilih proses perawatan yang benar.

 

Mengapa Silika Tinggi Menjadi Masalah untuk Sistem RO?

1. Penskalaan Silika

Karena membran RO menghasilkan air murni, garam dan silika tetap berada dalam konsentrat. Jika konsentrasi silika melebihi kelarutan praktisnya di bawah kondisi operasi, ia dapat berpolimerisasi dan membentuk skala padat pada permukaan membran.

Tidak seperti beberapa sisik karbonat, endapan silika bisa sulit dihilangkan setelah menjadi parah.

 

2. Pengurangan Produk-Aliran Air

Skala silika memblokir permukaan membran dan membatasi saluran air. Gejala umum meliputi:

• Aliran meresap normal yang lebih rendah
• Tekanan operasi yang lebih tinggi
• Peningkatan perbedaan tekanan tahap membran
• Mengurangi pemulihan sistem
• Pembersihan bahan kimia yang lebih sering

Untuk panduan pemecahan masalah yang lebih luas, baca Sistem RO Aliran Air Rendah: Penyebab dan Solusi.

 

3. Biaya Operasi Lebih Tinggi

Pengotoran silika dapat meningkat:

• Konsumsi listrik
• Membersihkan frekuensi
• Penggunaan kimia
• Sistem waktu henti
• Biaya penggantian membran
• Volume menolak-air

Mencegah penskalaan silika umumnya lebih efektif daripada mencoba menghilangkan endapan berat setelah terbentuk.

 

Apa yang Meningkatkan Risiko Penskalaan Silika?

Risiko silika tergantung pada lebih dari konsentrasi air umpan. Faktor penting meliputi:

• Bentuk dan konsentrasi silika
• pH air umpan
• Suhu air
• Tingkat pemulihan RO
• Aliran konsentrasi
• Fluks membran
• Kehadiran besi, aluminium, kalsium, dan magnesium
• Seleksi dan dosis antiscalant
• Praktik penutupan dan pembilasan sistem

Karena faktor-faktor ini berinteraksi, batas silika tetap tidak boleh diterapkan pada setiap sistem RO. Desain harus diperiksa menggunakan analisis air lengkap dan perhitungan desain membran.

 

Cara Mengobati Air Pakan Silika-RO Tinggi

1. Lakukan Analisis Air Lengkap

Sebelum merancang sistem, uji:

• Silika reaktif dan total
• TDS dan konduktivitas
• pH dan alkalinitas
• Kekerasan kalsium dan magnesium
• Besi dan aluminium
• Kekeruhan dan SDI
• Sulfat, klorida, dan ion utama lainnya
• Suhu air

Data air parsial dapat menyebabkan tingkat pemulihan yang salah atau rencana dosis kimia.

 

2. Hapus Silika Koloid

Silika koloid harus dikontrol sebelum tahap RO. Tergantung pada kondisi air baku, pengolahan mungkin termasuk:

• Koagulasi dan flokulasi
• Klarifikasi atau sedimentasi
• Filtrasi multimedia
• Ultrafiltrasi
• Penyaringan kartrid

Dirancang dengan benar Sistem pra-perawatan RO mengurangi koloid dan materi tersuspensi sebelum mencapai membran.

 

3. Kontrol Tingkat Pemulihan RO

Pemulihan yang lebih tinggi berarti konsentrasi silika yang lebih tinggi dalam aliran penolakan. Mengurangi pemulihan dapat menurunkan risiko penskalaan, meskipun juga meningkatkan volume air penolakan.

Tingkat pemulihan yang benar harus menyeimbangkan efisiensi air, perlindungan membran, dan biaya operasi. Pelajari lebih lanjut tentang bagaimana tingkat pemulihan RO mempengaruhi kinerja sistem.

 

4. Gunakan Antiscalan Silika yang Cocok

Antiscalant yang kompatibel dengan silika dapat membantu mengontrol polimerisasi dan deposisi. Namun, jenis dan dosis kimia harus dipilih sesuai dengan:

• Konsentrasi silika
• Target pemulihan
• pH dan suhu
• Ion penskalaan lainnya
• Batas pemasok antiscalant

Overdosis atau menggunakan produk yang tidak sesuai dapat menimbulkan masalah pengotoran tambahan. Pemilihan kimia harus didukung oleh analisis air dan perhitungan dosis.

 

5. Pertimbangkan Penghapusan Silika Tambahan

Untuk air silika yang sangat tinggi atau proyek pemulihan tinggi, perawatan tambahan mungkin diperlukan, seperti:

• Curah hujan berbantuan jeruk nipis atau magnesium
• Koagulasi dan klarifikasi
• Demineralisasi pertukaran ion
• Desain RO dengan pemulihan lebih rendah
• Perawatan multi-tahap dengan manajemen konsentrat terkontrol

Pilihan yang paling cocok tergantung pada bentuk silika, kualitas produk-air yang dibutuhkan, konsumsi kimia, dan kondisi pembuangan air limbah.

 

Pemantauan dan Pemeliharaan

Operator harus secara teratur mencatat:

• Pakan dan permeasi mengalir
• Aliran konsentrasi
• Beri makan dan konsentrasikan tekanan
• Konduktivitas produk-air
• Tingkat pemulihan
• Suhu air umpan
• Konsentrasi silika
• Dosis antiscalant

Jika aliran yang dinormalisasi menurun atau perbedaan tekanan meningkat, selidiki masalahnya sebelum meningkatkan tekanan operasi. Baca lebih lanjut tentang mengurangi pengotoran membran RO.

Pembersihan membran harus menggunakan prosedur yang cocok untuk deposit yang dikonfirmasi. Skala silika yang parah mungkin tidak dapat dipulihkan sepenuhnya, jadi pencegahan dan tindakan awal adalah penting.

 

Informasi yang Diperlukan untuk Desain Sistem

Untuk proyek RO silika tinggi, sediakan:

1. Analisis air baku lengkap
2. Konsentrasi silika reaktif dan total
3. Kapasitas produk-air yang dibutuhkan
4. Jam operasional harian
5. Target kualitas produk-air
6. Tingkat pemulihan yang diperlukan
7. Aplikasi air akhir
8. Tegangan lokal dan kondisi pemasangan

Zhongnuo Water Treatment dapat menggunakan informasi ini untuk merancang yang disesuaikan sistem reverse osmosis industri dengan pretreatment yang sesuai, konfigurasi membran, tingkat pemulihan, dan peralatan dosis.

 

Kesimpulan

Silika tinggi di air umpan RO dapat menyebabkan penskalaan membran yang sulit, produksi air yang lebih rendah, tekanan yang lebih tinggi, dan peningkatan biaya perawatan.

Rencana perawatan yang andal harus mengidentifikasi bentuk silika, menghilangkan silika koloid, mengontrol pemulihan, memilih antiscalan yang benar, dan memantau kinerja sistem yang dinormalisasi. Untuk konsentrasi silika yang sangat tinggi, perawatan pengangkatan tambahan atau desain pemulihan yang lebih rendah mungkin diperlukan.

Proses akhir harus selalu didasarkan pada laporan air lengkap daripada konsentrasi silika saja.

 

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bisakah membran RO menghilangkan silika?

Membran RO dapat menolak sebagian besar silika dari air produk. Namun, silika menjadi terkonsentrasi di sisi umpan dan dapat menyebabkan penskalaan jika tingkat pemulihan dan pretreatment tidak dirancang dengan benar.

 

Bisakah pelembut air menghilangkan silika?

Pelembut air siklus natrium konvensional menghilangkan kekerasan kalsium dan magnesium tetapi biasanya tidak memberikan penghilangan silika yang andal.

 

Apakah antiscalant benar-benar mencegah penskalaan silika?

Tidak. Antiscalant dapat membantu mengontrol deposisi silika dalam batas desainnya, tetapi tidak dapat mengimbangi tingkat pemulihan yang tidak sesuai atau analisis air yang tidak lengkap.

 

Apakah skala silika mudah dibersihkan?

Skala silika bisa sulit dihilangkan, terutama setelah menjadi padat atau digabungkan dengan besi, aluminium, atau deposit lainnya. Deteksi dan pencegahan dini sangat penting.