你必須知道的關鍵因素!
(圖片說明:ROTEK 自主研發高回收率80%之RO系統HERO-6000)
最大化RO系統回收率的挑戰
反滲透(RO)系統廣泛應用於水質淨化,而提升回收率同時維持系統效率與膜壽命,始終是一項挑戰。回收率指的是進水中被轉化為純水的比例,未被回收的部分則成為濃廢水。許多企業希望提高回收率,以減少廢水排放、降低運營成本並提升永續性。
然而,過度提高回收率可能導致結垢、膜污染與系統效能下降。因此,如何在安全範圍內提升回收率,關鍵在於有效管理結垢與污染風險。
關鍵因素:控制結垢與污染
RO系統回收率的極限不僅取決於膜元件本身,更取決於結垢與污染的控制能力。回收率越高,濃縮液中溶解鹽濃度也越高,進而提升結垢風險。若處理不當,將導致性能下降、能耗增加,甚至頻繁更換膜元件。
要安全地提升RO回收率,需特別注意以下幾個重點:
1. 精準的水質分析 – 使用CCPP提升預測準確度
優化回收率的第一步是全面的進水分析。水中若含鈣、二氧化矽、鋇、鍶等潛在結垢物質,將決定系統所能承受的濃縮極限。
傳統上,常用朗格利爾飽和指數(LSI)與斯蒂夫-戴維斯指數(SDI)預測結垢風險。但更準確的方法是採用「碳酸鈣沉澱潛勢」(CCPP),可直接量化沉澱趨勢,而非僅提供風險指數。
CCPP的優勢在於:
- LSI與SDI僅表示「可能會結垢」,但無法量化沉澱量。
- CCPP可計算在特定條件下實際沉澱的碳酸鈣量。
- 有助於更精確調整預處理條件、阻垢劑劑量與系統回收率設定。
透過CCPP分析,你可以更有信心地推升系統回收率,同時降低結垢風險。
2. 適當的預處理 – 達成95%+回收率的關鍵
想要最大化RO系統回收率,正確選擇與使用阻垢劑與殺菌劑是關鍵。這些化學品若選得精準、投加得當,不僅能延長膜壽命,甚至在水質惡劣的情況下也能穩定達成超過95%的回收率。
阻垢劑的作用:
阻垢劑可抑制溶解鹽在膜表面結晶,有效防止結垢,使系統在高回收率下穩定運作。選擇時需考慮:
- 進水中是否含有鈣、硫酸鹽、二氧化矽、鐵等易結垢成分
- 目標回收率(回收率越高,阻垢劑的效能要求越高)
- 系統設計(單級或多級RO配置)
- 對碳酸鈣、硫酸鹽、二氧化矽與鐵污染具高效抑制力
- 兼容高回收率RO系統,突破傳統設計極限
- 長期保護膜元件、降低清洗頻率與成本
殺菌劑 – 預防生物污染的守門員
除了無機結垢,生物污染亦是影響RO系統效能的重要因素。細菌與真菌在膜表形成黏液層,會阻礙水流、提高壓差並降低通量。
有效的殺菌劑能:
- 在微生物滋生前即時消除
- 延長膜清洗週期,降低停機時間
- 預防膜表面不可逆損壞
Avista Chemical的殺菌方案特色:
- 可連續投加防止細菌生長
- 提供衝擊式處理以清除現有生物膜
- 對RO膜材料相容性佳,確保穩定長效保護
經由客製化阻垢與殺菌解決方案,企業能有效提升RO系統回收率,並將結垢與污染風險降到最低。
3. 優化系統設計與分級配置
良好的RO設計應具備適當的膜數量與分級策略,以平衡整體回收率與壓力分布。多級RO可避免單一級段鹽分濃度過高導致局部結垢,同時透過濃縮液再循環或分流技術,也能進一步提升系統整體回收率。
4. 智能監控與清洗計劃
透過即時監測壓差、導電度等參數,可及早偵測結垢或污染跡象。搭配定期進行「就地清洗」(CIP)程序,可恢復膜元件效能、延長壽命並穩定系統運行。
(圖片說明:RO系統工程師運用OASIS WiFi 系統遠端監測RO設備狀態)
5. 高效能膜與先進技術
最新一代RO膜具備更高的透水率與脫鹽效率,能降低能耗並提升回收率。此外,像是VSEP振動剪切處理或膜蒸餾(MD)技術等新興技術,也正廣泛應用於極限回收場景,進一步拓展RO系統的可行性。
結論
最大化RO系統回收率,必須在提升效率與延長膜壽命之間取得平衡。透過科學的水質分析、正確的預處理、系統設計與智慧監控,你將能有效控制結垢與污染風險。
結合像Avista Chemical這類具備高度可靠性的阻垢劑與殺菌劑解決方案,RO系統不僅可安全突破95%回收率,更能維持穩定、低維護成本的長期運作。



