Các lưu ý khi vận hành và bảo trì hệ thống lọc đa vật liệu cột lọc MMF

4 vấn đề kinh điển nhất trong quá trình vận hành và bảo trì hệ thống lọc đa vật liệu cột lọc MMF liên quan trực tiếp đến rắc rối của chỉ số mật độ bùn SDI:

1. Nội dung bài viết

   Hiện tượng “tạo rãnh” (Channeling) làm SDI tăng đột biến nhưng chênh áp (dP) không đổi

Đây là “kẻ giết màng RO thầm lặng”. Bình thường, nước phải đi qua toàn bộ lớp vật liệu lọc để giữ lại cặn lơ lửng. Tuy nhiên, nếu phân phối nước kém hoặc vật liệu bị đóng tảng, luồng nước sẽ tự tìm đường đi dễ nhất, tạo ra các rãnh xuyên qua lớp cát/sỏi.

• Vấn đề: Lúc này, đồng hồ chênh áp (dP) giữa đầu vào và đầu ra MMF vẫn báo mức thấp rất đẹp (vì nước chảy qua rãnh rất dễ dàng), khiến hệ thống tự động không kích hoạt quá trình rửa ngược (backwash). Nhưng thực tế, nước chưa được lọc kỹ đã lọt thẳng qua, khiến chỉ số SDI sau MMF tăng vọt, mang theo lượng lớn cặn mịn đâm thẳng vào màng RO.

2. Sự chênh lệch giữa chu kỳ rửa ngược (Backwash) và thực tế SDI

Nhiều hệ thống cài đặt chế độ rửa ngược tự động theo thời gian (ví dụ: 24h/lần) hoặc theo chênh lệch áp suất (ví dụ: dP > 1.0 bar).

• Vấn đề: Chênh áp cao chắc chắn SDI sẽ cao, nhưng chênh áp thấp chưa chắc SDI đã đạt chuẩn. Đôi khi do chất lượng nước cấp đầu vào biến động (sau trời mưa, tảo nở hoa…), lớp vật liệu lọc đã bão hòa hạt keo dính và không thể giữ thêm cặn dù áp suất chưa tăng. Nếu người vận hành cứng nhắc đợi đến khi đủ thời gian hoặc đủ dP mới rửa ngược, thì màng RO đã phải “uống” nước có SDI > 5 trong nhiều giờ đồng hồ, gây nghẹt màng (fouling) nghiêm trọng.

3. Đau đầu với bài toán tối ưu châm polymer

Để cột lọc đa vật liệu MMF giữ được các cặn lơ lửng siêu nhỏ và giảm chỉ số mật độ bùn SDI, chúng ta thường phải châm polymer trước MMF. Điều này đòi hỏi người vận hành phải biết tính toán nồng độ polymer phù hợp vì:

• Nếu Châm thiếu: Các hạt cặn không đủ lớn để bị lớp cát/anthracite giữ lại, dẫn đến SDI đầu ra không đạt.
• Nếu châm thừa: Hóa chất keo tụ dư thừa sẽ lọt qua MMF. Tệ hại hơn, các hóa chất này (thường chứa nhôm hoặc sắt) sẽ tự tạo thành lớp cáu cặn cực kỳ khó rửa trên bề mặt màng RO. Đôi khi bạn thấy SDI sau MMF rất thấp, nhưng màng RO vẫn nghẹt nhanh chóng do chính hóa chất bạn dùng để giảm SDI!

4. Quá trình rửa ngược (Backwash) không hiệu quả tạo ra “Mudballs” (Bùn vón cục)

Rửa ngược là cách duy nhất để hoàn nguyên khả năng lọc của MMF và kéo chỉ số SDI xuống. Nhưng rửa ngược không đúng cách lại sinh ra vấn đề lớn hơn.

• Vấn đề: Nếu lưu lượng rửa ngược quá yếu (không đủ độ bung lớp vật liệu) hoặc thiếu bước sục khí (air scour), cặn bẩn tích tụ lâu ngày sẽ kết dính với vật liệu lọc tạo thành các “quả bóng bùn” (mudballs) khổng lồ chìm bên trong bồn. Khi mudballs hình thành, diện tích lọc hiệu dụng của MMF giảm mạnh, vận tốc nước đi qua các vùng còn lại tăng lên, đẩy cặn mịn xuyên qua lớp lọc. Hậu quả là SDI sau lọc luôn lơ lửng ở mức cao (4-6) dù bạn có rửa ngược bao nhiêu lần đi chăng nữa, và cách duy nhất để sửa chữa là cạp bỏ toàn bộ vật liệu lọc ra để thay mới.