เมมเบรนน้ำทะเล: วิธีการทำงาน สิ่งที่ควรมองหา และวิธีทำให้เมมเบรนทำงานต่อไป

เมมเบรนของน้ำทะเลคืออะไรและเหตุใดจึงมีความสำคัญ

เยื่อหุ้มน้ำทะเล เป็นองค์ประกอบการกรองแบบกึ่งซึมผ่านได้ที่แกนกลางของระบบแยกน้ำทะเลแบบรีเวิร์สออสโมซิส (SWRO) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่รับผิดชอบในการแปลงน้ำเค็มจากมหาสมุทรให้เป็นน้ำจืดที่สามารถดื่มได้ โดยการบังคับให้น้ำนั้นอยู่ภายใต้แรงดันสูงผ่านแผงกั้นโพลีเมอร์หนาแน่นที่คัดแยกเกลือที่ละลาย แร่ธาตุ และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ในขณะที่ปล่อยให้โมเลกุลของน้ำไหลผ่านได้ เมมเบรนเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงตัวกรองตามความหมายทั่วไปเท่านั้น พวกมันทำงานผ่านกลไกการแยกตามการแพร่กระจายในระดับโมเลกุล โดยแยกแยะระหว่างโมเลกุลของน้ำและสายพันธุ์ไอออนิกที่ละลายน้ำ เช่น โซเดียม คลอไรด์ แมกนีเซียม ซัลเฟต และสารประกอบอื่น ๆ อีกหลายร้อยชนิดที่มีอยู่ในน้ำทะเล

ความสำคัญระดับโลกของเยื่อรีเวิร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลได้เติบโตขึ้นอย่างมากในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากการขาดแคลนน้ำจืดได้กลายเป็นหนึ่งในความท้าทายด้านทรัพยากรที่เร่งด่วนที่สุดที่ทั้งประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังพัฒนาต้องเผชิญ ภูมิภาคชายฝั่ง ชุมชนเกาะ ประเทศที่แห้งแล้ง และการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมที่เน้นเรื่องน้ำ ขึ้นอยู่กับการแยกเกลือออกจาก SWRO มากขึ้นเรื่อยๆ ในฐานะแหล่งน้ำดื่มหลักหรือแหล่งเสริมของน้ำดื่มและน้ำดื่มในกระบวนการผลิต ประสิทธิภาพ ความทนทาน และราคาของเมมเบรน RO น้ำทะเลจะกำหนดความมีชีวิตและความประหยัดของระบบแยกน้ำทะเลทั้งหมดโดยตรง ทำให้การเลือก การทำงาน และการบำรุงรักษาองค์ประกอบเหล่านี้เป็นหัวข้อที่มีความสำคัญเชิงปฏิบัติอย่างยิ่งต่อวิศวกรโรงงาน นักออกแบบระบบ และผู้ปฏิบัติงานในโรงงานทั่วโลก

เยื่อกรองน้ำทะเลสมัยใหม่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมขั้นสูงซึ่งแสดงถึงความประณีตด้านวัสดุศาสตร์มานานหลายทศวรรษ เมมเบรน SWRO ร่วมสมัยที่ดีที่สุดมีอัตราการคัดแยกเกลือสูงกว่า 99.8% ทำงานที่แรงดันป้อน 55–70 บาร์ และให้ตัวเลขการใช้พลังงานจำเพาะที่ 2–3 kWh ต่อลูกบาศก์เมตรของเพอร์มิเอตที่ผลิต ซึ่งเป็นการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเมมเบรนรุ่นก่อนๆ และระดับประสิทธิภาพที่ยังคงปรับปรุงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามเคมีของเมมเบรนและการออกแบบโมดูลที่ก้าวหน้า การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของเมมเบรนเหล่านี้ สิ่งที่ทำให้เมมเบรนเหล่านี้แตกต่างจากเมมเบรน RO อื่นๆ และวิธีรักษาให้เมมเบรนเหล่านี้ทำงานตามข้อกำหนดที่กำหนดตลอดอายุการใช้งานเป็นรากฐานของการทำงานของระบบ SWRO ที่มีประสิทธิผล

วิธีการทำงานของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสจากน้ำทะเล

หลักการทำงานของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสในน้ำทะเลคือการกลับตัวของออสโมซิสที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่น้ำเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำกว่าไปสู่ความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่สูงขึ้น เพื่อทำให้ศักย์เคมีเท่ากัน ในการออสโมซิสตามธรรมชาติ น้ำจืดจะเคลื่อนที่ไปสู่สารละลายน้ำเกลือเข้มข้นตามธรรมชาติ รีเวิร์สออสโมซิสใช้แรงดันไฮดรอลิกที่เกินแรงดันออสโมติกของน้ำป้อนน้ำเกลือเพื่อบังคับให้ไหลในทิศทางตรงกันข้าม โดยผลักโมเลกุลของน้ำจากน้ำทะเลที่มีความเข้มข้นผ่านเมมเบรนและเข้าสู่กระแสน้ำซึมที่มีความเค็มต่ำ ในขณะที่เกลือที่ถูกปฏิเสธและของแข็งที่ละลายอยู่จะเข้มข้นในกระแสน้ำเกลือที่เหลืออยู่ซึ่งออกจากองค์ประกอบของเมมเบรน

แรงดันออสโมติกของน้ำทะเลมาตรฐาน (ประมาณ 35,000 มก./ลิตร ของแข็งที่ละลายทั้งหมด) อยู่ที่ประมาณ 27 บาร์ เพื่อขับเคลื่อนการซึมผ่านของน้ำผ่านเมมเบรนในอัตราฟลักซ์ที่เป็นประโยชน์ ระบบ SWRO ต้องใช้แรงดันในการทำงานที่สูงกว่าแรงดันออสโมติกนี้อย่างมาก ซึ่งโดยทั่วไปคือ 55 ถึง 70 บาร์ในโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเลขนาดเต็ม ข้อกำหนดแรงดันสูงนี้เป็นเหตุผลหลักที่ทำให้เยื่อกรอง RO ของน้ำทะเลมีความแตกต่างทางโครงสร้างและทางเคมีจากเยื่อกรอง RO ของน้ำกร่อยหรือน้ำประปาที่ใช้ในการใช้งานที่มีความเค็มต่ำ ซึ่งทำงานที่แรงดันป้อนเพียง 10–25 บาร์ เมมเบรนที่ออกแบบมาสำหรับการบริการน้ำกร่อยจะได้รับความเสียหายทางกายภาพหรืออาจทำให้เกลือไหลผ่านได้สูงจนไม่อาจยอมรับได้ หากอยู่ภายใต้แรงกดดันในการทำงานที่จำเป็นสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

ในระดับวัสดุ การแยกตัวในเมมเบรน RO น้ำทะเลเกิดขึ้นภายในชั้นที่มีฤทธิ์บางมาก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นโครงสร้างโพลีเอไมด์ฟิล์มบางคอมโพสิต (TFC) ที่มีความหนาประมาณ 100–200 นาโนเมตร ซึ่งตั้งอยู่บนชั้นรองรับโพลีซัลโฟนและแผ่นรองหลังที่เป็นผ้าโพลีเอสเตอร์ด้านนอกเพื่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ชั้นโพลีเอไมด์แอคทีฟประกอบด้วยเครือข่ายโพลีเมอร์เชื่อมโยงข้ามหนาแน่นซึ่งมีรูพรุนที่ระดับต่ำกว่านาโนเมตร ซึ่งโมเลกุลของน้ำสามารถแพร่กระจายผ่านกลไกการแพร่กระจายของสารละลาย ไอออนที่ละลายน้ำ เช่น Na⁺ ​​และ Cl⁻ แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าขนาดรูพรุนของเมมเบรนที่กำหนด แต่ก็ถูกปฏิเสธเนื่องจากเปลือกไฮเดรชั่นของพวกมัน (โมเลกุลของน้ำที่อยู่รอบๆ ที่ไอออนพาติดตัวไปด้วยในสารละลาย) มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะผ่านเครือข่ายโพลีเอไมด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเนื่องจากธรรมชาติที่มีประจุของพื้นผิวโพลีเอไมด์จะขับไล่สายพันธุ์ไอออนิกด้วยไฟฟ้าสถิต

ประเภทขององค์ประกอบเมมเบรนน้ำทะเล: โครงสร้างและรูปแบบ

เมมเบรนกรองน้ำทะเลได้รับการผลิตและใช้งานในรูปแบบทางกายภาพหลายรูปแบบ โดยแต่ละรูปแบบเหมาะสมกับขนาดและข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจรูปแบบที่มีอยู่จะช่วยในการออกแบบระบบที่ปรับต้นทุน ประสิทธิภาพ และความสามารถในการบำรุงรักษาให้เหมาะสมสำหรับโครงการที่กำหนด

องค์ประกอบเมมเบรนแผลเกลียว

องค์ประกอบของแผลเป็นเกลียวนั้นมีลักษณะที่โดดเด่นในการแยกเกลือออกจาก SWRO เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม โดยคิดเป็นกำลังการผลิตเยื่อกรองน้ำทะเลส่วนใหญ่ทั่วโลกอย่างท่วมท้น ส่วนประกอบเมมเบรน RO น้ำทะเลที่มีแผลเป็นเกลียวประกอบด้วยแผ่นเมมเบรนแบนหลายแผ่น — แต่ละแผ่นประกอบด้วยวัสดุเมมเบรนแบบแอคทีฟสองแผ่นที่เชื่อมติดกันจากด้านหลังไปด้านหลังด้วยตัวเว้นระยะเพอมิเอตระหว่างใบเหล่านั้น — พันรอบท่อรวบรวมเพอมิเอตตรงกลางพร้อมกับตาข่ายตัวเว้นระยะป้อนระหว่างใบเมมเบรนที่อยู่ติดกัน องค์ประกอบทรงกระบอกที่ได้จะถูกห่อหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาสหรือแผ่นปิดด้านนอก ABS พร้อมฝาปิดและอุปกรณ์ป้องกันการเหลื่อม

ส่วนประกอบแผลเกลียว SWRO มาตรฐานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 นิ้วและยาว 40 นิ้ว (รูปแบบ 8040 มาตรฐานอุตสาหกรรม) แม้ว่าส่วนประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 นิ้ว (รูปแบบ 4040) จะใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับระบบขนาดเล็ก เช่น เครื่องผลิตน้ำบนเรือยอชท์ ระบบประปาบนเกาะ และการใช้น้ำในกระบวนการอุตสาหกรรม องค์ประกอบหลายชิ้นได้รับการติดตั้งแบบอนุกรมภายในภาชนะรับความดัน (โดยทั่วไปจะมีองค์ประกอบ 6-7 ชิ้นต่อถังสำหรับระบบขนาด 8 นิ้ว) โดยที่ความเข้มข้นจากแต่ละองค์ประกอบจะกลายเป็นฟีดไปยังชิ้นถัดไป โดยจะค่อยๆ มุ่งเน้นกระแสน้ำเกลือไปตามความยาวของถังในขณะที่รวบรวมเพอร์มิเอตจากองค์ประกอบทั้งหมดพร้อมกัน

องค์ประกอบเมมเบรนไฟเบอร์กลวง

เมมเบรนน้ำทะเลแบบใยกลวงประกอบด้วยมัดของเมมเบรนเส้นใยกลวงบางๆ ซึ่งเส้นใยแต่ละเส้นเป็นท่อโพลีเอไมด์หรือเมมเบรนโพลีเมอร์ชนิดอื่นๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 50-300 ไมครอน ซึ่งน้ำทะเลจะถูกกดดันภายใต้แรงดัน น้ำซึมผ่านผนังไฟเบอร์ในขณะที่น้ำเกลือที่ถูกปฏิเสธเกลือออกจากรูของไฟเบอร์ องค์ประกอบ SWRO แบบไฟเบอร์กลวงมีความหนาแน่นในการอัดตัวที่สูงมาก (พื้นที่เมมเบรนขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตร) เมื่อเปรียบเทียบกับองค์ประกอบแบบแผลเกลียว ซึ่งสามารถลดรอยเท้าทางกายภาพของระบบแยกเกลือออกจากได้ อย่างไรก็ตาม เมมเบรนน้ำทะเลแบบไฟเบอร์กลวงนั้นไวต่อการเปรอะเปื้อนและการอุดตันที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้มากกว่าส่วนประกอบแบบเกลียว เนื่องจากลูเมนไฟเบอร์แคบสามารถปิดกั้นอนุภาคแขวนลอยได้ และส่งผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายน้อยกว่าในการใช้งานแยกเกลือออกจากขนาดใหญ่ในปัจจุบัน

ตัวแปรองค์ประกอบพื้นที่สูงและผลผลิตสูง

ภายในรูปแบบแผลเกลียว 8040 ที่โดดเด่น ผู้ผลิตเมมเบรนน้ำทะเลได้พัฒนารูปแบบต่างๆ โดยมีพื้นที่เมมเบรนต่อองค์ประกอบที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ — ซึ่งทำได้โดยการใช้ตัวเว้นระยะป้อนที่บางลง การม้วนที่แน่นขึ้น และส่วนประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น (ขณะนี้ส่วนประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 นิ้วมีจำหน่ายในท้องตลาด) องค์ประกอบเมมเบรน SWRO ที่ให้ผลผลิตสูงโดยมีพื้นที่ใช้งาน 400–440 ฟุต² (37–41 ตารางเมตร) ต่อองค์ประกอบ 8040 เมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐานก่อนหน้านี้ที่ 300–340 ฟุต² ต่อองค์ประกอบ จะช่วยลดจำนวนภาชนะรับความดันและองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับกำลังการผลิตที่กำหนด ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านทุนและรอยเท้าได้โดยตรง องค์ประกอบในพื้นที่สูงเหล่านี้ทำงานที่อัตราฟลักซ์การซึมผ่านที่สูงขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดการคราบอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนแบบเร่ง

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักสำหรับเมมเบรน SWRO: ตัวเลขหมายถึงอะไร

เอกสารข้อมูลเมมเบรนน้ำทะเลประกอบด้วยชุดพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่ได้มาตรฐานซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์และคาดการณ์ประสิทธิภาพของระบบได้ การทำความเข้าใจความหมายของแต่ละพารามิเตอร์ และวิธีที่พารามิเตอร์แปลงเป็นพฤติกรรมของระบบแยกเกลือออกจากโลกแห่งความเป็นจริง ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกเมมเบรนและการตรวจสอบประสิทธิภาพโดยอาศัยข้อมูล

การเลือกเมมเบรน RO น้ำทะเลที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ

การเลือกเมมเบรนกรองน้ำทะเลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการเฉพาะจำเป็นต้องมีการประเมินอย่างเป็นระบบของเคมีของน้ำป้อน คุณภาพน้ำเพอมิเอตที่ต้องการ เป้าหมายการกู้คืนระบบ ข้อจำกัดด้านพลังงาน และสภาพแวดล้อมในการทำงาน ไม่มีผลิตภัณฑ์เมมเบรนชนิดเดียวที่เหมาะสมที่สุดในระดับสากล การเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของเมมเบรนที่ตรงกันกับความต้องการเฉพาะของแต่ละการใช้งาน

ความเค็มและอุณหภูมิของน้ำป้อน

ความเค็มของน้ำทะเลจะแตกต่างกันไปอย่างมีนัยสำคัญตามสถานที่ ตั้งแต่ประมาณ 33,000 มก./ลิตร TDS ในน่านน้ำแอตแลนติกที่เย็นกว่า ไปจนถึงมากกว่า 45,000 มก./ลิตร TDS ในอ่าวอาหรับ ทะเลแดง และอ่าวชายฝั่งบางแห่งที่ปิดล้อม ความเค็มที่สูงขึ้นหมายถึงแรงดันออสโมติกที่สูงขึ้น ซึ่งต้องใช้แรงดันในการทำงานที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ฟลักซ์ของเพอร์มิเอตที่เท่ากัน หรืออีกทางหนึ่งคือ การยอมรับการกู้คืนระบบที่ต่ำกว่า อุณหภูมิของน้ำป้อนยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเมมเบรน: ความหนืดของน้ำลดลงที่อุณหภูมิสูงขึ้น เพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน และช่วยให้ซึมผ่านได้มากขึ้นที่ความดันการทำงานเท่าเดิม อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่สูงขึ้นยังช่วยลดการปฏิเสธเกลือ และเมมเบรน SWRO ส่วนใหญ่มีขีดจำกัดอุณหภูมิในการทำงานสูงสุดที่ 40–45°C สำหรับแหล่งน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูง การเลือกเมมเบรนจะต้องจัดลำดับความสำคัญของผลิตภัณฑ์ที่มีการปฏิเสธเกลือที่เสถียรที่อุณหภูมิสูง แทนที่จะเพียงเพิ่มประสิทธิภาพฟลักซ์ที่อุณหภูมิต่ำเพียงอย่างเดียว

คุณภาพน้ำเพอร์มิเอตที่จำเป็น

เป้าหมายคุณภาพเพอมิเอตมีอิทธิพลต่อการเลือกเมมเบรนในแง่ของข้อกำหนดการคัดแยกเกลือ สำหรับการผลิตน้ำดื่มตามแนวทางน้ำดื่มของ WHO ระบบ SWRO แบบผ่านครั้งเดียวที่ใช้เมมเบรนที่มีการปฏิเสธเกลือ 99.7–99.8% โดยทั่วไปแล้วจะผลิตเพอร์มีเอตในช่วง 200–400 มก./ลิตร TDS จากอาหารน้ำทะเลมาตรฐาน ซึ่งยอมรับได้หลังจากผสมกับน้ำบายพาสในสัดส่วนเล็กน้อยและการปรับแร่ธาตุใหม่ สำหรับการใช้งานที่ต้องการน้ำบริสุทธิ์พิเศษ เช่น การผลิตยา การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ หรือการป้อนหม้อไอน้ำแรงดันสูง การจัดเรียง RO แบบสองรอบโดยใช้ขั้นตอนที่สองของเมมเบรนน้ำกร่อยความดันต่ำบนเพอร์มิเอต SWRO อาจจำเป็นเพื่อให้ได้ระดับ TDS ต่ำกว่า 50 มก./ลิตร การปฏิเสธโบรอนเป็นข้อกังวลเฉพาะสำหรับการชลประทานทางการเกษตรและการใช้น้ำดื่ม เนื่องจากเมมเบรน SWRO โพลีเอไมด์มาตรฐานจะปฏิเสธโบรอนอย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่าไอออนโมโนวาเลนต์ - เมมเบรน SWRO ที่มีการปฏิเสธโบรอนสูงแบบพิเศษหรือการประมวลผลผ่านครั้งที่สองที่ pH สูงขึ้นอาจจำเป็นต้องใช้ในกรณีที่ขีดจำกัดของโบรอนเข้มงวด

อัตราการกู้คืนระบบ

การนำระบบกลับมาใช้ใหม่คือสัดส่วนของน้ำป้อนที่เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์เพอร์มิเอต ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยทั่วไประบบ SWRO จะคืนสภาพได้ตั้งแต่ 35% ถึง 50% สำหรับระบบขั้นตอนเดียว ซึ่งหมายความว่าจะมีการผลิตน้ำจืด 35–50 ลิตรต่อน้ำทะเลทุกๆ 100 ลิตรที่ป้อนเข้าสู่ระบบ โดยส่วนที่เหลือจะเหลือไว้เป็นน้ำเกลือเข้มข้น การนำกลับมาใช้ใหม่ที่สูงขึ้นนั้นมีความน่าดึงดูดในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากจะช่วยลดการใช้พลังงานต่อหน่วยน้ำของผลิตภัณฑ์และลดปริมาณการกำจัดน้ำเกลือให้เหลือน้อยที่สุด แต่จะทำให้เกลือด้านฟีดและแร่ธาตุที่ละลายได้น้อยมีความเข้มข้นใกล้กับขีดจำกัดความอิ่มตัวของสารเหล่านั้น ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดตะกรันบนพื้นผิวเมมเบรน การเลือกเมมเบรนสำหรับระบบ SWRO ที่มีการคืนสภาพสูงควรจัดลำดับความสำคัญของผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพที่กำหนดไว้ที่ระดับโพลาไรเซชันที่มีความเข้มข้นสูงกว่าซึ่งสัมพันธ์กับการคืนสภาพที่สูงขึ้น และการจัดการการจ่ายสารป้องกันตะกรันและเคมีของน้ำป้อนมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นที่อัตราการคืนสภาพที่สูงกว่า 45%

การปนเปื้อนของเมมเบรนน้ำทะเล: ประเภท สาเหตุ และการป้องกัน

การปนเปื้อนของเมมเบรนคือการสะสมของวัสดุอย่างค่อยเป็นค่อยไปบนหรือภายในพื้นผิวเมมเบรนซึ่งจะช่วยลดการไหลของเพอมิเอต เพิ่มแรงดันตกคร่อมส่วนประกอบของเมมเบรน และในกรณีที่รุนแรงจะทำให้ประสิทธิภาพการคัดแยกเกลือลดลงอย่างถาวร การเปรอะเปื้อนเป็นความท้าทายหลักในการปฏิบัติงานในระบบรีเวิร์สออสโมซิสของน้ำทะเล และเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความถี่ในการทำความสะอาด การใช้สารเคมี และต้นทุนในการเปลี่ยนเมมเบรนในท้ายที่สุด การทำความเข้าใจประเภทของการเปรอะเปื้อนที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อเมมเบรน SWRO และสาเหตุที่แท้จริงเป็นรากฐานของกลยุทธ์การป้องกันที่มีประสิทธิผล

การเปรอะเปื้อนของอนุภาคและคอลลอยด์

อนุภาคแขวนลอย คอลลอยด์ ตะกอน ดินเหนียว และเศษอินทรีย์ละเอียดในน้ำทะเลสามารถสะสมบนตัวกั้นฟีดและพื้นผิวเมมเบรนภายในส่วนประกอบที่เป็นเกลียว ซึ่งจะจำกัดช่องทางการไหลอย่างต่อเนื่องและเพิ่มความดันแตกต่างตลอดองค์ประกอบ ดัชนีความหนาแน่นของตะกอน (SDI) เป็นการวัดมาตรฐานที่ใช้ในการหาปริมาณศักยภาพในการปนเปื้อนของอนุภาคของน้ำป้อน SWRO ค่า SDI15 ที่ต่ำกว่า 3 เป็นเป้าหมายทั่วไปสำหรับเมมเบรน SWRO ที่มีแผลเป็นเกลียว โดยมีค่าต่ำกว่า 2 เหมาะที่สุดสำหรับระบบที่มีฟลักซ์สูง การบรรลุ SDI ที่ต่ำเพียงพอจำเป็นต้องมีการปรับสภาพขั้นต้นที่เพียงพอ — โดยทั่วไปแล้วการแข็งตัว การตกตะกอน และการกรองตัวกลางแบบธรรมดาหรือการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) เป็นขั้นตอนการปรับสภาพล่วงหน้าทันทีที่ต้นทางของระบบ SWRO การบำบัดเบื้องต้นด้วยการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับโรงงาน SWRO ขนาดใหญ่แห่งใหม่ เนื่องจากความสามารถสม่ำเสมอในการส่งค่า SDI ต่ำกว่า 2 โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำทะเลดิบในระหว่างเหตุการณ์การบานของสาหร่าย พายุ และการเปลี่ยนแปลงความขุ่นตามฤดูกาล

การปนเปื้อนทางชีวภาพ (Biological Fouling)

การปนเปื้อนทางชีวภาพ — การก่อตัวของแผ่นชีวะของจุลินทรีย์บนพื้นผิวเมมเบรน SWRO และตัวเว้นระยะป้อน — ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นประเภทการเปรอะเปื้อนที่มีปัญหามากที่สุดและยากต่อการควบคุมในการกรองน้ำทะเล น้ำทะเลมีจุลินทรีย์ในทะเลมากมายที่เกาะติดกับพื้นผิวเมมเบรน ขยายตัว และผลิตสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ (EPS) ที่สร้างชั้นฟิล์มชีวะที่ยึดติดและต่อเนื่องกัน แม้ว่าความเข้มข้นของเซลล์จะต่ำมาก คราบจุลินทรีย์ก็สามารถพัฒนาเป็นแผ่นชีวะที่จำกัดประสิทธิภาพได้ภายในไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์ของการทำงานของระบบ ส่งผลให้ฟลักซ์ลดลงอย่างมากและเพิ่มความดันแตกต่าง การฆ่าเชื้อแบบมาตรฐานด้วยคลอรีนอิสระไม่สามารถใช้อย่างต่อเนื่องกับเมมเบรน SWRO โพลีเอไมด์ได้ เนื่องจากคลอรีนจะสลายชั้นโพลีเอไมด์ที่ใช้งานอยู่ แทนที่จะใช้ไบโอไซด์ที่ไม่ออกซิไดซ์ (เช่น DBNPA หรือไอโซไทอาโซโลน) สำหรับการจ่ายเป็นระยะๆ รวมกับการทำความสะอาดแบบปกติ (CIP) โดยใช้สูตรการทำความสะอาดแบบไบโอซิดัล เมื่อตัวบ่งชี้การปนเปื้อนทางชีวภาพกระตุ้นให้เกิดการแทรกแซง

การปรับขนาด

ขณะที่น้ำซึมผ่านเมมเบรน SWRO เกลือแร่ที่ละลายได้น้อยที่ด้านป้อนจะมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อความเข้มข้นเกินขีดจำกัดความสามารถในการละลาย การตกตะกอนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวเมมเบรนตามตะกรัน โดยทั่วไปคือแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต แบเรียมซัลเฟต สตรอนเทียมซัลเฟต หรือตะกรันซิลิกา ขึ้นอยู่กับเคมีของน้ำทะเลและการฟื้นตัวของระบบ การสะสมของตะกรันจะปิดกั้นรูเมมเบรนและช่องป้อนทางกายภาพ ส่งผลให้ฟลักซ์ลดลงและความดันแตกต่างเพิ่มขึ้น ซึ่งเลียนแบบการเปรอะเปื้อนของอนุภาคอย่างใกล้ชิดในอาการ แต่ตอบสนองต่อเคมีในการทำความสะอาดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง การให้สารป้องกันตะกรัน — การฉีดสารเคมียับยั้งตะกรันลงในน้ำป้อน SWRO ที่ความเข้มข้นต่ำ (โดยทั่วไปคือ 2–5 มก./ลิตร) — เป็นกลยุทธ์การป้องกันเบื้องต้น โดยการให้กรดเพื่อควบคุมตะกรันคาร์บอเนตเป็นมาตรการเสริมในกรณีที่มีความเสี่ยงตะกรันคาร์บอเนตสูง

ระบบบำบัดล่วงหน้าที่ปกป้องเยื่อหุ้มน้ำทะเล

อายุการใช้งานและความถี่ในการทำความสะอาดเมมเบรน SWRO ถูกกำหนดโดยตรงจากคุณภาพของน้ำป้อนที่ส่งไป ซึ่งในทางกลับกัน จะถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพของระบบปรับสภาพขั้นต้นน้ำ การปรับสภาพที่ไม่เพียงพอเป็นสาเหตุเดียวที่พบบ่อยที่สุดของการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน SWRO ก่อนกำหนด ความถี่ในการทำความสะอาดสูง และอายุการใช้งานของเมมเบรนสั้นลง การออกแบบการปรับสภาพล่วงหน้าเพื่อส่งมอบน้ำป้อนอย่างสม่ำเสมอซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำป้อนของผู้ผลิตเมมเบรน SWRO นั้นมีความสำคัญพอๆ กับการเลือกเมมเบรนด้วยตนเอง

• การคัดกรองการบริโภค: การกรองหยาบและละเอียดตรงทางเข้าน้ำทะเลจะขจัดเศษซากขนาดมหึมา เช่น สาหร่าย สิ่งมีชีวิตในทะเล เศษพลาสติก และของแข็งแขวนลอยขนาดใหญ่ ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อปั๊ม เครื่องมือ และส่วนประกอบของเมมเบรน โดยทั่วไปแล้วตัวกรองดรัมหรือตัวกรองแบนด์ที่มีรูรับแสง 0.5–1.0 มม. เป็นขั้นตอนการคัดกรองทางเข้าขั้นสุดท้าย
• การแข็งตัวและการตกตะกอน: การจ่ายสารตกตะกอน (โดยทั่วไปคือเฟอร์ริกซัลเฟตหรือเฟอร์ริกคลอไรด์ที่ 1–5 มก./ลิตรในรูปของ Fe) ลงในอาหารน้ำทะเลจะทำให้อนุภาคคอลลอยด์และอินทรียวัตถุที่ละลายละลายรวมตัวกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งสามารถกำจัดออกได้โดยการกรองขั้นปลายน้ำ การแข็งตัวมีความสำคัญอย่างยิ่งในช่วงที่สาหร่ายบานเมื่อคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายน้ำ (DOC) และอนุภาคเอ็กโซโพลีเมอร์โปร่งใส (TEP) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของการเกิดคราบจุลินทรีย์ถูกยกระดับขึ้นในน้ำทะเลชายฝั่ง
• การปรับสภาพการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF): เมมเบรน UF แบบเส้นใยกลวงที่มีขนาดรูพรุน 0.02–0.1 ไมครอน ช่วยให้สามารถกำจัดอนุภาคแขวนลอย คอลลอยด์ แบคทีเรีย และไวรัสส่วนใหญ่ได้อย่างสม่ำเสมอ โดยไม่คำนึงถึงความผันผวนของคุณภาพน้ำดิบ การปรับสภาพ UF จะสร้างน้ำป้อน SWRO ที่มี SDI และความขุ่นต่ำอย่างเชื่อถือได้ ช่วยให้ระบบ SWRO ทำงานที่อัตราฟลักซ์ที่สูงขึ้นโดยมีช่วงเวลาระหว่างการทำความสะอาดนานขึ้น
• การกรองตลับหมึก: ตัวกรองแบบตลับขนาด 5 ไมครอนที่อยู่ด้านบนสุดของปั๊มป้อน SWRO แรงดันสูงจะเป็นอุปสรรคสุดท้ายจากอนุภาคที่อาจสร้างความเสียหายภายในปั๊มหรือติดอยู่ในตัวกั้นฟีด SWRO ตัวกรองเหล่านี้เป็นกรมธรรม์ประกันภัยที่มีราคาค่อนข้างต่ำสำหรับผลที่ตามมาของการปรับสภาพขั้นต้นที่พลิกผันไปถึงระบบเมมเบรน
• การขจัดคลอรีน: ในกรณีที่จ่ายคลอรีนลงในน้ำทะเลเพื่อควบคุมการปนเปื้อนทางชีวภาพในระบบไอดีและการบำบัดล่วงหน้า จะต้องกำจัดคลอรีนออกทั้งหมดก่อนที่น้ำป้อนจะสัมผัสกับเมมเบรนโพลีเอไมด์ SWRO โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์ (SMBS) เป็นสารเคมีกำจัดคลอรีนมาตรฐาน โดยจ่ายในปริมาณสารสัมพันธ์ส่วนเกินเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคลอรีนอิสระที่วัดได้ โดยมีระยะเวลาสัมผัสที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าการลดลงอย่างสมบูรณ์ก่อนองค์ประกอบเมมเบรน
• การให้ยาต้านจุลชีพ: สารเคมียับยั้งตะกรันจะถูกฉีดเข้าไปในฟีด SWRO หลังจากกำจัดคลอรีนและทันทีก่อนปั๊มแรงดันสูง การเลือกสารป้องกันตะกรันควรขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ศักยภาพการตกตะกอนของตะกรันโดยใช้เคมีของน้ำป้อนจริง — สูตรต้านตะกรันที่แตกต่างกันมุ่งเป้าไปที่สายพันธุ์ที่ก่อตัวเป็นตะกรันที่แตกต่างกัน และการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ระบุไม่ถูกต้องจะให้การป้องกันที่ไม่เพียงพอในขณะที่เพิ่มต้นทุนสารเคมีที่ไม่จำเป็น

การทำความสะอาดเมมเบรนน้ำทะเล: ควรทำเมื่อใดและอย่างไร

แม้จะมีความพยายามอย่างเต็มที่ในการปรับสภาพและการใช้งาน เมมเบรน SWRO จำเป็นต้องมีการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) เป็นระยะเพื่อขจัดคราบสกปรกที่สะสมและฟื้นฟูประสิทธิภาพ ความถี่และประสิทธิผลของการทำความสะอาดจะเป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าเมมเบรนมีอายุการใช้งานที่คาดหวังไว้ที่ 5-10 ปี หรือจำเป็นต้องเปลี่ยนก่อนเวลาอันควรเนื่องจากความเสียหายที่เกิดจากคราบสกปรกที่ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ การทำความสะอาดไม่บ่อยเกินไปจะทำให้คราบสกปรกจับตัวเป็นตะกอนซึ่งจะยากต่อการกำจัดมากขึ้นเรื่อยๆ การทำความสะอาดโดยใช้สารเคมีที่ไม่ถูกต้องไม่สามารถระบุประเภทการเปรอะเปื้อนที่เฉพาะเจาะจงได้ และอาจทำให้เกิดความเครียดทางเคมีโดยไม่จำเป็นบนเมมเบรน

เกณฑ์มาตรฐานของอุตสาหกรรมที่กระตุ้นให้เกิดการทำความสะอาดเมมเบรน SWRO คือ: ลดลง 10–15% ของการไหลเพอมิเอตปกติ (NPF) เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐานเริ่มต้นที่สภาพการทำงานเดียวกัน, เพิ่มขึ้น 10–15% ของทางเดินเกลือที่ทำให้เป็นมาตรฐาน หรือเพิ่มขึ้น 15% ในความดันแตกต่างที่ทำให้เป็นมาตรฐานทั่วทั้งอาร์เรย์เมมเบรน ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะถึงก่อน การปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ให้เป็นมาตรฐานโดยพิจารณาถึงความแปรผันของอุณหภูมิ ความดัน และความเข้มข้นของอาหารเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเปรียบเทียบที่ถูกต้องในช่วงเวลาหนึ่ง ค่าดิบ (ที่ไม่เป็นมาตรฐาน) สามารถปกปิดปัญหาการเกิดคราบสกปรกหรือกระตุ้นให้เกิดการทำความสะอาดโดยไม่จำเป็น เนื่องจากความแปรปรวนในการปฏิบัติงานตามปกติ

การทำความสะอาด CIP เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนสารละลายทำความสะอาดที่ให้ความร้อน (โดยทั่วไปอยู่ที่ 30–35°C) ผ่านภาชนะรับแรงดันที่ความดันต่ำและความเร็วการไหลสูง เพื่อละลาย คลาย และชะล้างคราบสกปรกออกจากพื้นผิวเมมเบรนและตัวกั้นฟีด การเลือกใช้สารเคมีทำความสะอาดต้องตรงกับประเภทการเปรอะเปื้อน: สารทำความสะอาดแบบอัลคาไลน์ (สูตรผงซักฟอก pH สูงพร้อมสารคีเลต) มีประสิทธิภาพในการต่อต้านการเปรอะเปื้อนแบบอินทรีย์และคราบทางชีวภาพ สารทำความสะอาดกรด (สารละลาย pH ต่ำ เช่น กรดซิตริกหรือกรดไฮโดรคลอริก) จัดการกับคราบคาร์บอเนตและโลหะออกไซด์ น้ำยาทำความสะอาดด้วยเอนไซม์ช่วยให้การย่อยสลายโปรตีนและส่วนประกอบทางชีวภาพโพลีแซ็กคาไรด์เป็นไปตามเป้าหมาย ในทางปฏิบัติ ขั้นตอน CIP ของเมมเบรน SWRO ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนการทำความสะอาดอัลคาไลน์และกรดตามลำดับเพื่อจัดการกับชั้นที่เปรอะเปื้อนแบบผสมซึ่งพัฒนาอย่างสม่ำเสมอในระบบน้ำทะเลจริง

การตรวจสอบประสิทธิภาพของเมมเบรน SWRO: ตัวชี้วัดหลักและวิธีการ

การตรวจสอบประสิทธิภาพอย่างเป็นระบบเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตรวจจับการพัฒนาของคราบตะกรันในระยะแรก การระบุประเภทของคราบสกปรกเฉพาะจากรูปแบบของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ การปรับเวลาการทำความสะอาดให้เหมาะสม และการติดตามแนวโน้มสภาพของเมมเบรนในระยะยาวที่บ่งชี้ว่าเมื่อใดควรวางแผนการเปลี่ยน โปรแกรมตรวจสอบ SWRO ที่ออกแบบมาอย่างดีใช้การผสมผสานระหว่างเครื่องมือออนไลน์และการรวบรวมข้อมูลด้วยตนเองเป็นระยะๆ เพื่อสร้างประวัติประสิทธิภาพที่ครอบคลุมสำหรับอาร์เรย์เมมเบรนแต่ละตัว

• การไหลของเพอมิเอตที่ทำให้เป็นมาตรฐาน (NPF): ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ SWRO ที่สำคัญที่สุดตัวเดียว NPF แก้ไขอัตราการไหลของเพอมิเอตที่วัดได้สำหรับความแปรผันของแรงดันป้อน อุณหภูมิป้อน ความเค็มของป้อน และการนำระบบกลับคืนมา ทำให้เกิดค่าที่สะท้อนเฉพาะการเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการซึมผ่านของน้ำเมมเบรนเท่านั้น แนวโน้ม NPF ที่ลดลงบ่งบอกถึงการเปรอะเปื้อนหรือการบดอัดของเมมเบรนโดยตรง
• ทางผ่านเกลือปกติ (NSP): ค่าเทียบเท่าปกติของค่าการนำไฟฟ้าของเพอมิเอตที่วัดได้หรือ TDS มีการแก้ไขสำหรับความแปรผันของสภาพการทำงาน แนวโน้ม NSP ที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าการเสื่อมสภาพของการปฏิเสธเกลือของเมมเบรน เกิดจากความเสียหายจากออกซิเดชันของเมมเบรน การละเมิดทางกล ความล้มเหลวของโอริง หรือในบางกรณี การเปรอะเปื้อนของชั้นที่ใช้งานอยู่อย่างถาวร
• ความดันแตกต่าง (ΔP): แรงดันตกคร่อมภาชนะรับความดันเมมเบรนแต่ละใบหรือทั่วทั้งอาร์เรย์ ΔP ที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าตัวเว้นระยะป้อนเกิดการอุดตันจากการสะสมของอนุภาคหรือความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพ การติดตาม ΔP มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับการปนเปื้อนทางชีวภาพตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งทำให้ ΔP เพิ่มขึ้นอย่างมีลักษณะเฉพาะก่อนที่ NPF จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
• การทำโปรไฟล์องค์ประกอบส่วนบุคคล: การวัดการไหลของเพอร์มิเอต การนำไฟฟ้า และความดันที่ตำแหน่งแต่ละองค์ประกอบภายในภาชนะรับความดัน (โดยใช้เครื่องมือสร้างโปรไฟล์องค์ประกอบหรือโดยการทดสอบการแยกตามลำดับ) จะช่วยระบุว่าองค์ประกอบใดที่เกิดการเปรอะเปื้อน ปรับขนาด หรือเสียหาย ช่วยให้สามารถทดแทนได้ตามเป้าหมาย แทนที่จะต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนขายส่ง และลดต้นทุนการเปลี่ยนเมมเบรนได้อย่างมาก
• การวิเคราะห์การชันสูตรพลิกศพ: เมื่อองค์ประกอบต่างๆ ถูกถอดออกจากการใช้งาน การชันสูตรพลิกศพของเมมเบรน — การวิเคราะห์ทางกายภาพและทางเคมีเชิงทำลายขององค์ประกอบ — ระบุประเภทของคราบที่มีอยู่อย่างชัดเจน ยืนยันประสิทธิภาพในการทำความสะอาด และให้ข้อเสนอแนะสำหรับการปรับโปรแกรมการปรับสภาพและขจัดตะกรันให้เหมาะสม ควรดำเนินการชันสูตรพลิกศพอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบจากตำแหน่งภาชนะรับความดันแต่ละตำแหน่งในทุกรอบการเปลี่ยนเมมเบรน

การยืดอายุการใช้งานเมมเบรน SWRO: วิธีปฏิบัติที่ดีที่สุด

กรณีทางเศรษฐกิจในการยืดอายุการใช้งานของเมมเบรน SWRO นั้นน่าสนใจ การเปลี่ยนเมมเบรนถือเป็นค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานหลักที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในระบบแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และทุกๆ ปีของการบริการที่เพิ่มขึ้นจากชุดเมมเบรนที่มีอยู่จะช่วยลดต้นทุนวงจรชีวิตต่อลูกบาศก์เมตรของน้ำที่ผลิตได้โดยตรง กลยุทธ์ในการยืดอายุการใช้งานเมมเบรนน้ำทะเลอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดนั้นถูกนำไปใช้อย่างสม่ำเสมอในโรงงาน SWRO ที่ดำเนินงานดีที่สุดทั่วโลก

การรักษาฟลักซ์การทำงานที่เหมาะสมและมีเสถียรภาพเป็นหนึ่งในแนวทางปฏิบัติที่มีผลกระทบมากที่สุดในการยืดอายุการใช้งานของเมมเบรน การใช้งานเมมเบรน SWRO ที่หรือใกล้กับฟลักซ์การออกแบบแทนที่จะใช้อัตราฟลักซ์มากเกินไปจะช่วยลดโพลาไรเซชันของความเข้มข้นที่พื้นผิวเมมเบรน ซึ่งเป็นระดับความเข้มข้นของเกลือที่อยู่ติดกับชั้นแอคทีฟทันที ซึ่งจะเร่งทั้งการปรับขนาดและการปนเปื้อนทางชีวภาพ ผู้ผลิตเมมเบรน SWRO ส่วนใหญ่แนะนำอัตราฟลักซ์ของระบบโดยเฉลี่ยที่ 10–14 ลิตร/ตรม.ชม. สำหรับการใช้งานน้ำทะเล โดยองค์ประกอบด้านหน้า (ซึ่งได้รับฟีดคุณภาพสูงสุดและความเค็มต่ำสุด) จะทำงานที่ปลายด้านบนสุดของช่วงนี้ และองค์ประกอบส่วนท้ายที่ด้านล่างสุดเพื่อพิจารณาปัจจัยความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นตลอดภาชนะรับความดัน

ขั้นตอนการปิดระบบและการเก็บรักษาที่เข้มงวดช่วยปกป้องเมมเบรนระหว่างการหยุดทำงานที่วางแผนไว้และไม่ได้วางแผนไว้ เยื่อ SWRO ที่ทิ้งไว้ในน้ำทะเลนิ่งหรือน้ำป้อนเจือจางมีความไวสูงต่อการเร่งการพัฒนาของคราบจุลินทรีย์ในระหว่างช่วงปิดเครื่อง เนื่องจากไม่มีความเร็วการไหลข้ามสูงที่ยับยั้งการสร้างฟิล์มชีวะในระหว่างการดำเนินการตามปกติทำให้จุลินทรีย์ตั้งอาณานิคมได้อย่างรวดเร็ว สำหรับการหยุดทำงานระยะสั้น (น้อยกว่า 24 ชั่วโมง) การล้างระบบเมมเบรนด้วยเพอมิเอตที่มีความเค็มต่ำหรือน้ำจืดที่ปราศจากคลอรีนจะแทนที่อาหารที่มีเกลือสูง และลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนทางชีวภาพได้อย่างมาก สำหรับการหยุดทำงานที่ยาวนานขึ้น การเก็บรักษาเมมเบรนในสารละลายโซเดียมเมตาไบซัลไฟต์ (0.5–1% SMBS) จะรักษาสภาพแวดล้อมในการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ตลอดระยะเวลาการปิดระบบ โดยไม่ทำลายวัสดุเมมเบรนโพลีเอไมด์