Мембраны морской воды: как они работают, на что обращать внимание и как поддерживать их в рабочем состоянии

Что такое мембраны морской воды и почему они важны

Мембраны из морской воды Полупроницаемые фильтрующие элементы лежат в основе систем опреснения морской воды обратным осмосом (SWRO) — технологии, отвечающей за преобразование соленой океанской воды в пресную питьевую воду путем пропускания ее под высоким давлением через плотный полимерный барьер, который отталкивает растворенные соли, минералы и другие загрязнения, позволяя молекулам воды проходить через них. Эти мембраны не являются просто фильтрами в обычном смысле этого слова; они действуют посредством механизма разделения на основе диффузии на молекулярном уровне, различая молекулы воды и растворенные ионные соединения, такие как натрий, хлорид, магний, сульфат и сотни других соединений, присутствующих в морской воде.

Глобальное значение мембран обратного осмоса морской воды значительно возросло за последние три десятилетия, поскольку нехватка пресной воды стала одной из наиболее острых ресурсных проблем, с которыми сталкиваются как развитые, так и развивающиеся страны. Прибрежные регионы, островные сообщества, засушливые страны и промышленные предприятия, испытывающие нехватку воды, все больше зависят от опреснения SWRO как основного или дополнительного источника питьевой и технической воды. Производительность, долговечность и стоимость обратноосмотических мембран морской воды напрямую определяют жизнеспособность и экономичность всей системы опреснения, что делает выбор, эксплуатацию и обслуживание этих элементов предметом критической практической важности для инженеров заводов, проектировщиков систем и операторов объектов во всем мире.

Современные мембраны для опреснения морской воды представляют собой высокотехнологичные продукты, которые представляют собой десятилетия усовершенствований материаловедения. Лучшие современные мембраны SWRO достигают степени удаления солей выше 99,8%, работают при давлении подачи 55–70 бар и обеспечивают удельные показатели энергопотребления 2–3 кВтч на кубический метр произведенного пермеата — значительное улучшение по сравнению с предыдущими поколениями мембранных технологий и уровень производительности, который продолжает постепенно улучшаться по мере развития химического состава мембран и конструкции модулей. Понимание того, как работают эти мембраны, что отличает их от других типов мембран обратного осмоса и как поддерживать их номинальные характеристики на протяжении всего срока службы, является основой эффективной работы системы SWRO.

Как работают мембраны обратного осмоса морской воды

Принцип действия мембраны обратного осмоса морской воды заключается в искусственном обращении осмоса — естественном процессе, посредством которого вода перемещается через полупроницаемую мембрану из области с более низкой концентрацией растворенных веществ в более высокую концентрацию растворенных веществ, чтобы уравнять химический потенциал. При естественном осмосе пресная вода самопроизвольно переходит в концентрированный соляной раствор. Обратный осмос применяет гидравлическое давление, превышающее осмотическое давление питательной соленой воды, чтобы заставить поток в противоположном направлении — выталкивать молекулы воды из концентрированной морской воды через мембрану в поток пермеата с низкой соленостью, в то время как отброшенные соли и растворенные твердые вещества концентрируются в оставшемся потоке рассола, который выходит из мембранного элемента.

Осмотическое давление стандартной морской воды (приблизительно 35 000 мг/л общего содержания растворенных веществ) составляет около 27 бар. Чтобы обеспечить проникновение воды через мембрану с полезной скоростью потока, системы SWRO должны применять рабочее давление, значительно превышающее это осмотическое давление — обычно от 55 до 70 бар на полномасштабных установках по опреснению морской воды. Это требование высокого давления является основной причиной того, что мембраны обратного осмоса морской воды структурно и химически отличаются от мембран обратного осмоса для солоноватой или водопроводной воды, используемых в системах с более низкой соленостью, которые работают при давлении подачи всего 10–25 бар. Мембрана, предназначенная для эксплуатации в солоноватой воде, может быть физически повреждена или допускать неприемлемо высокий проход соли, если подвергается рабочему давлению, необходимому для опреснения морской воды.

На уровне материала разделение в мембране обратного осмоса морской воды происходит внутри чрезвычайно тонкого активного слоя — обычно это структура из тонкопленочного полиамидного композита (TFC) толщиной примерно 100–200 нанометров — который расположен поверх опорного слоя из полисульфона и внешней подложки из полиэфирной ткани для обеспечения структурной целостности. Активный слой полиамида содержит плотную сшитую полимерную сеть с порами субнанометрового размера, через которые молекулы воды могут диффундировать по механизму диффузии раствора. Растворенные ионы, такие как Na⁺ и Cl⁻, несмотря на то, что они меньше номинального размера пор мембраны, отвергаются, потому что их гидратные оболочки (окружающие молекулы воды, которые ионы несут с собой в растворе) слишком велики, чтобы эффективно проходить через полиамидную сетку, а также потому, что заряженная природа поверхности полиамида электростатически отталкивает ионные частицы.

Типы мембранных элементов морской воды: конфигурация и формат

Мембраны для опреснения морской воды производятся и используются в нескольких физических конфигурациях, каждая из которых подходит для различных масштабов и требований применения. Понимание доступных форматов помогает разрабатывать системы, которые оптимизируют стоимость, производительность и удобство обслуживания для конкретного проекта.

Спиральные мембранные элементы

Спирально-навитые элементы на сегодняшний день являются доминирующей конфигурацией в коммерческих и промышленных системах опреснения SWRO, на них приходится подавляющее большинство установленных мощностей мембран для морской воды во всем мире. Мембранный элемент обратного осмоса морской воды со спиральной намоткой состоит из нескольких плоских мембранных лепестков, каждый из которых состоит из двух листов активного мембранного материала, соединенных спина к спине с прокладкой для пермеата между ними, намотанных вокруг центральной трубки для сбора пермеата вместе с питающей разделительной сеткой между соседними мембранными лепестками. Полученный цилиндрический элемент заключен во внешнюю оболочку из стекловолокна или АБС-пластика с торцевыми крышками и противовыдвижными устройствами.

Стандартные спирально-навитые элементы SWRO имеют диаметр 8 дюймов и длину 40 дюймов (стандартный формат 8040), хотя элементы диаметром 4 дюйма (формат 4040) широко используются в небольших системах, таких как опреснители на яхтах, островные системы водоснабжения и промышленные системы технологического водоснабжения. Несколько элементов устанавливаются последовательно внутри резервуара под давлением (обычно 6–7 элементов на резервуар для 8-дюймовых систем), при этом концентрат от каждого элемента становится сырьем для следующего, постепенно концентрируя поток рассола по длине резервуара, в то время как пермеат собирается со всех элементов одновременно.

Мембранные элементы из полого волокна

Мембраны из полых волокон для морской воды состоят из пучков половолоконных мембран толщиной с волос — каждое волокно представляет собой самонесущую трубку из полиамида или другого мембранного полимера с внешним диаметром примерно 50–300 микрон, через которые морская вода прогоняется под давлением. Вода проникает через стенку волокна, а отброшенный солью рассол выходит из просвета волокна. Элементы SWRO из полого волокна обеспечивают очень высокую плотность упаковки (большая площадь мембраны на единицу объема) по сравнению со спирально-навитыми элементами, что может уменьшить физическое воздействие системы опреснения. Однако мембраны из полых волокон для морской воды более подвержены необратимому загрязнению и закупорке, чем элементы со спиральной намоткой, поскольку узкие просветы волокон могут блокироваться взвешенными частицами, и в результате они менее широко используются в современных крупномасштабных приложениях опреснения.

Варианты элементов большой площади и высокой производительности

В рамках доминирующего формата спиральной намотки 8040 производители мембран для морской воды разработали варианты с постепенно увеличивающейся активной площадью мембраны на элемент, что достигается за счет использования более тонких подающих прокладок, более плотной намотки и элементов большего диаметра (элементы диаметром 16 дюймов теперь коммерчески доступны). Высокопроизводительные мембранные элементы SWRO с активной площадью 400–440 футов² (37–41 м²) на элемент 8040 по сравнению с более ранним стандартом 300–340 футов² на элемент, сокращают количество сосудов под давлением и элементов, необходимых для заданной производственной мощности, что напрямую снижает капитальные затраты и занимаемую площадь. Эти элементы большой площади работают при более высоких скоростях потока пермеата, что требует тщательного контроля засорения, чтобы предотвратить ускоренное засорение мембраны.

Ключевые параметры производительности мембран SWRO: что означают цифры

Таблицы данных мембран для морской воды содержат набор стандартизированных параметров производительности, которые позволяют инженерам сравнивать продукты и прогнозировать производительность системы. Понимание того, что означает каждый параметр и как он влияет на поведение реальной системы опреснения, имеет важное значение для обоснованного выбора мембраны и мониторинга производительности.

Выбор подходящей мембраны обратного осмоса для морской воды для вашего применения

Выбор наиболее подходящей мембраны для опреснения морской воды для конкретного проекта требует систематической оценки химического состава питательной воды, требуемого качества пермеата, целевого показателя восстановления системы, энергетических ограничений и условий эксплуатации. Ни один мембранный продукт не является универсально оптимальным — правильный выбор зависит от соответствия характеристик мембраны конкретным требованиям каждого применения.

Соленость и температура питательной воды

Соленость морской воды значительно варьируется в зависимости от местоположения — от примерно 33 000 мг/л TDS в более прохладных водах Атлантики до более 45 000 мг/л TDS в Персидском заливе, Красном море и некоторых закрытых прибрежных заливах. Более высокая соленость означает более высокое осмотическое давление, что требует более высокого рабочего давления для достижения эквивалентного потока пермеата — или, альтернативно, принятия более низкой степени восстановления системы. Температура питательной воды также сильно влияет на производительность мембраны: вязкость воды снижается при более высоких температурах, увеличивая проницаемость мембраны и обеспечивая более высокий поток пермеата при том же рабочем давлении. Однако более высокая температура также снижает отторжение соли, и большинство мембран SWRO имеют максимальный предел рабочей температуры 40–45 ° C. Для высокотемпературных источников морской воды при выборе мембраны следует отдавать предпочтение продуктам, демонстрирующим стабильное отторжение солей при повышенных температурах, а не просто максимизировать характеристики низкотемпературного флюса.

Требуемое качество пермеата

Целевое качество пермеата влияет на выбор мембраны с точки зрения характеристик отделения соли. Для производства питьевой воды в соответствии с рекомендациями ВОЗ по питьевой воде однопроходная система SWRO, использующая мембраны с удалением солей 99,7–99,8 %, обычно производит пермеат с содержанием TDS в диапазоне 200–400 мг/л из стандартной исходной морской воды, что приемлемо после смешивания с небольшой долей байпасной воды и реминерализации. Для применений, требующих сверхчистой воды (фармацевтика, производство полупроводников или питание котлов под высоким давлением), может потребоваться двухходовая установка обратного осмоса с использованием второй ступени мембран для солоноватой воды более низкого давления на пермеате SWRO для достижения уровней TDS ниже 50 мг/л. Отторжение бора является особой проблемой для сельскохозяйственного орошения и применения в питьевой воде, поскольку стандартные полиамидные мембраны SWRO улавливают бор менее эффективно, чем одновалентные ионы. Если ограничения по бору строгие, могут потребоваться специальные мембраны SWRO с высоким содержанием бора или обработка второго прохода при повышенном pH.

Скорость восстановления системы

Рекуперация системы — это доля питательной воды, которая выделяется в виде пермеата, выраженная в процентах. Типичная степень восстановления системы SWRO колеблется от 35% до 50% для одноступенчатых систем, что означает, что на каждые 100 литров морской воды, подаваемой в систему, производится 35–50 литров пресной воды, а остаток уходит в виде концентрированного рассола. Более высокая степень извлечения экономически привлекательна, поскольку снижает потребление энергии на единицу полученной воды и сводит к минимуму объем утилизации рассола, но она концентрирует соли на стороне питания и труднорастворимые минералы ближе к пределам их насыщения, увеличивая риск образования отложений на поверхности мембраны. При выборе мембран для систем SWRO с высокой степенью извлечения приоритет должен отдаваться продуктам с установленными характеристиками при более высоких уровнях поляризации концентрации, связанных с повышенным извлечением, а дозирование антинакипинов и управление химическим составом питательной воды становятся еще более важными при степени извлечения выше 45%.

Загрязнение мембран морской водой: типы, причины и предотвращение

Загрязнение мембраны — это постепенное накопление материалов на поверхности мембраны или внутри нее, что снижает поток пермеата, увеличивает перепад давления на мембранных элементах и в тяжелых случаях приводит к необратимому ухудшению характеристик отделения соли. Загрязнение является основной эксплуатационной проблемой в системах обратного осмоса морской воды и основным фактором частоты очистки, потребления химикатов и, в конечном итоге, затрат на замену мембраны. Понимание различных типов загрязнений, влияющих на мембраны SWRO, и их первопричин является основой эффективной стратегии предотвращения.

Твердые и коллоидные загрязнения

Взвешенные частицы, коллоиды, ил, глина и мелкий органический мусор в морской воде могут откладываться на прокладке подачи и поверхности мембраны внутри спирально-навитых элементов, постепенно ограничивая каналы потока и увеличивая перепад давления вдоль элемента. Индекс плотности ила (SDI) является стандартным показателем, используемым для количественной оценки вероятности загрязнения питательной воды SWRO твердыми частицами. Значение SDI15 ниже 3 является общим целевым показателем для мембран SWRO со спиральной намоткой, а значения ниже 2 предпочтительны для систем с высоким потоком. Достижение достаточно низкого SDI требует адекватной предварительной обработки на входе — обычно коагуляции, флокуляции и использования традиционных мембранных фильтрующих или ультрафильтрационных (УФ) мембран в качестве этапа предварительной обработки непосредственно перед системой SWRO. Предварительная обработка ультрафильтрацией стала отраслевым стандартом для новых крупномасштабных установок SWRO благодаря ее постоянной способности обеспечивать значения SDI ниже 2 независимо от изменений качества сырой морской воды во время цветения водорослей, штормов и сезонных изменений мутности.

Биологическое обрастание (биологическое обрастание)

Биологическое обрастание — образование микробных биопленок на мембранах SWRO и поверхностях питающих разделителей — широко считается наиболее проблематичным и трудно поддающимся контролю типом загрязнения при опреснении морской воды. Морская вода содержит большое количество морских микроорганизмов, которые легко прикрепляются к поверхности мембран, размножаются и производят внеклеточные полимерные вещества (ЭПС), образующие связный клейкий слой биопленки. Даже при очень низких концентрациях клеток биообрастание может перерасти в биопленки, ограничивающие производительность, в течение нескольких дней или недель работы системы, что приводит к значительному снижению потока и увеличению перепада давления. Стандартную дезинфекцию свободным хлором нельзя использовать непрерывно с полиамидными мембранами SWRO, поскольку хлор разрушает активный слой полиамида — вместо этого для периодического дозирования используются неокисляющие биоциды (такие как DBNPA или изотиазолоны) в сочетании с регулярной очисткой на месте (CIP) с использованием биоцидных чистящих составов, когда индикаторы биообрастания требуют вмешательства.

Масштабирование

По мере того, как вода проникает через мембраны SWRO, труднорастворимые минеральные соли на стороне подачи постепенно концентрируются. Когда их концентрация превышает предел растворимости, на поверхности мембраны происходит осаждение в виде накипи — обычно карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, сульфата стронция или накипи кремнезема, в зависимости от химического состава морской воды и восстановления системы. Отложения накипи физически блокируют поры мембраны и питающие каналы, вызывая снижение потока и увеличение перепада давления, что по своим симптомам очень похоже на загрязнение твердыми частицами, но реагирует на совершенно другую химию очистки. Дозирование антинакипинов — введение химикатов-ингибиторов отложений в питательную воду SWRO в низких концентрациях (обычно 2–5 мг/л) — является основной профилактической стратегией, а дозирование кислоты для контроля карбонатных отложений является дополнительной мерой, когда риск карбонатных отложений высок.

Системы предварительной очистки, защищающие мембраны морской воды

Срок службы и частота очистки мембран SWRO напрямую определяются качеством подаваемой к ним питательной воды, что, в свою очередь, определяется эффективностью предшествующей системы предварительной очистки. Недостаточная предварительная обработка является единственной наиболее распространенной причиной преждевременного загрязнения мембраны SWRO, высокой частоты очистки и сокращения срока службы мембраны. Разработка системы предварительной очистки для обеспечения постоянной подачи питательной воды, соответствующей требованиям производителя мембран SWRO к качеству питательной воды, так же важна, как и выбор самих мембран.

• Входной скрининг: Грубые и мелкие сетки на заборе морской воды удаляют макроскопический мусор — водоросли, морские организмы, пластиковый мусор и крупные взвешенные вещества — которые в противном случае могли бы привести к катастрофическому повреждению насосов, инструментов и мембранных элементов. Барабанные или ленточные сита с отверстиями 0,5–1,0 мм обычно используются в качестве конечной стадии отбора на входе.
• Коагуляция и флокуляция: Дозирование коагулянтов (обычно сульфата железа или хлорида железа в концентрации 1–5 мг/л в виде Fe) в подаваемую морскую воду приводит к агрегированию коллоидных частиц и растворенных органических веществ в более крупные хлопья, которые можно удалить последующей фильтрацией. Коагуляция особенно важна в периоды цветения водорослей, когда растворенный органический углерод (DOC) и прозрачные частицы экзополимера (TEP) — ​​предшественники биообрастания — повышаются в прибрежной морской воде.
• Предварительная обработка ультрафильтрацией (УФ): Половолоконные УФ-мембраны с размером пор 0,02–0,1 микрона обеспечивают последовательное удаление всех взвешенных частиц, коллоидов, бактерий и большинства вирусов независимо от колебаний качества сырой воды. Предварительная очистка УФ позволяет получить питательную воду SWRO с надежно низким SDI и мутностью, что позволяет системам SWRO работать с более высокими скоростями потока и более длительными интервалами между очистками.
• Картриджная фильтрация: 5-микронные картриджные фильтры непосредственно перед питательными насосами SWRO высокого давления обеспечивают окончательный барьер против частиц, которые могут повредить внутренние части насоса или застрять в подающих проставках SWRO. Эти фильтры представляют собой относительно недорогую страховку от последствий сбоев предварительной очистки, достигающих мембранной системы.
• Дехлорирование: Если хлор дозируется в морскую воду для контроля биообрастания в водозаборных системах и предварительной очистки, он должен быть полностью удален до того, как питательная вода войдет в контакт с полиамидными мембранами SWRO. Метабисульфит натрия (SMBS) является стандартным химикатом для дехлорирования, дозируемым с небольшим стехиометрическим избытком по отношению к измеряемому свободному хлору с временем контакта, достаточным для обеспечения полного восстановления перед мембранными элементами.
• Дозировка антискаланта: Химические вещества-ингибиторы солеотложений вводятся в сырье SWRO после дехлорирования и непосредственно перед насосом высокого давления. Выбор антинакипина должен основываться на анализе потенциала образования накипи с использованием фактического химического состава питательной воды — разные составы антинакипинов нацелены на разные виды, образующие накипь, а использование неправильно указанного продукта обеспечивает недостаточную защиту, одновременно увеличивая ненужные затраты на химические вещества.

Очистка мембран морской воды: когда это делать и как

Несмотря на все усилия по предварительной обработке и эксплуатации, мембраны SWRO требуют периодической очистки на месте (CIP) для удаления накопившихся загрязнений и восстановления производительности. Частота и эффективность очистки напрямую определяют, достигнут ли мембраны ожидаемого срока службы в 5–10 лет или потребуют преждевременной замены из-за необратимого загрязнения. Слишком редкая очистка приводит к тому, что загрязнения консолидируются в отложения, которые становится все труднее удалить; очистка неподходящим химическим составом не устраняет конкретный тип загрязнения и может вызвать ненужную химическую нагрузку на мембрану.

Стандартными отраслевыми критериями запуска очистки мембраны SWRO являются: снижение нормализованного потока пермеата (NPF) на 10–15 % по сравнению с исходным базовым уровнем при тех же рабочих условиях, увеличение нормализованного прохождения соли на 10–15 % или увеличение нормализованного перепада давления на мембранной решетке на 15 % — в зависимости от того, что будет достигнуто раньше. Нормализация этих параметров для учета изменений температуры, давления и концентрации сырья необходима для достоверного сравнения во времени; Необработанные (ненормализованные) значения могут маскировать развитие проблем с загрязнением или вызывать ненужные вмешательства по очистке из-за обычных эксплуатационных отклонений.

CIP-мойка включает в себя циркуляцию нагретого чистящего раствора (обычно при температуре 30–35°C) через сосуды под давлением при низком давлении и высокой скорости потока для растворения, разрыхления и смывания загрязнений с поверхностей мембраны и питающей прокладки. Выбор чистящих химикатов должен соответствовать типу загрязнения: щелочные чистящие средства (моющие составы с высоким pH и хелатирующими агентами) эффективны против органических и биообрастаний; кислотные чистящие средства (растворы с низким pH, такие как лимонная кислота или соляная кислота) удаляют накипь карбонатов и оксидов металлов; ферментативные очистители обеспечивают целенаправленное расщепление белковых и полисахаридных компонентов биообрастания. На практике большинство процедур CIP мембран SWRO включают последовательное сочетание этапов щелочной и кислотной очистки для устранения смешанных слоев загрязнения, которые неизменно возникают в реальных системах с морской водой.

Мониторинг производительности мембран SWRO: ключевые показатели и методы

Систематический мониторинг производительности необходим для обнаружения развития загрязнения на ранней стадии, определения конкретных типов загрязнения по шаблону показателей производительности, оптимизации времени очистки и отслеживания долгосрочных тенденций состояния мембраны, которые указывают, когда следует планировать замену. Хорошо продуманная программа мониторинга SWRO использует комбинацию онлайн-инструментов и периодического ручного сбора данных для создания полной истории производительности для каждого мембранного массива.

• Нормализованный поток пермеата (NPF): Самый важный показатель эффективности SWRO. NPF корректирует измеренный расход пермеата с учетом изменений давления подачи, температуры подачи, солености подачи и степени восстановления системы, получая значение, которое отражает только изменения водопроницаемости мембраны. Тенденция к снижению NPF напрямую указывает на загрязнение или уплотнение мембраны.
• Нормализованный солевой пассаж (NSP): Нормализованный эквивалент измеренной проводимости пермеата или TDS, с поправкой на изменения условий эксплуатации. Тенденция увеличения NSP указывает на ухудшение отвода солей мембраны, вызванное повреждением мембраны в результате окисления, механическим повреждением, повреждением уплотнительного кольца или, в некоторых случаях, необратимым загрязнением активного слоя.
• Перепад давления (ΔP): Падение давления на каждом мембранном сосуде высокого давления или на всем массиве. Увеличение ΔP указывает на закупорку промежуточной части подачи из-за накопления твердых частиц или биологических загрязнений. Мониторинг ΔP особенно ценен для раннего обнаружения биообрастания, которое обычно приводит к увеличению ΔP до того, как произойдет значительное снижение NPF.
• Профилирование отдельных элементов: Периодическое измерение расхода пермеата, проводимости и давления в каждом отдельном положении элемента внутри сосудов под давлением (с помощью инструмента для определения профиля элемента или путем последовательного испытания изоляции) позволяет точно определить, какие конкретные элементы загрязнены, накипи или повреждены, что позволяет осуществлять целенаправленную замену, а не полную замену элементов, и значительно снижает затраты на замену мембраны.
• Анализ аутопсии: Когда элементы выводятся из эксплуатации, вскрытие мембраны — разрушающий физический и химический анализ элемента — окончательно определяет имеющиеся типы загрязнения, подтверждает эффективность очистки и обеспечивает обратную связь для оптимизации программ предварительной обработки и защиты от накипи. Вскрытие следует проводить по крайней мере на одном элементе из каждого положения сосуда под давлением при каждом цикле замены мембраны.

Продление срока службы мембраны SWRO: лучшие практики

Экономическое обоснование продления срока службы мембран SWRO является убедительным: замена мембраны представляет собой крупные текущие эксплуатационные расходы в системах опреснения, а каждый дополнительный год эксплуатации существующего комплекта мембран напрямую снижает стоимость жизненного цикла на кубический метр добытой воды. Стратегии, которые наиболее эффективно продлевают срок службы мембран для морской воды, последовательно применяются на наиболее эксплуатируемых установках SWRO по всему миру.

Поддержание оптимального и стабильного рабочего потока является одним из наиболее эффективных методов обеспечения долговечности мембраны. Эксплуатация мембран SWRO с расчетным потоком или близким к нему, а не с чрезмерными скоростями потока, снижает концентрационную поляризацию на поверхности мембраны — локальное повышение концентрации соли в непосредственной близости от активного слоя, что ускоряет как образование накипи, так и биообрастание. Большинство производителей мембран SWRO рекомендуют среднюю скорость потока в системе 10–14 л/м²ч для применения в морской воде, при этом передние элементы (которые получают сырье высочайшего качества с наименьшей соленостью) работают на верхнем конце этого диапазона, а хвостовые элементы — на нижнем конце, чтобы учесть повышенный коэффициент концентрации вдоль сосуда под давлением.

Строгие процедуры отключения и консервации защищают мембраны во время плановых и внеплановых простоев. Мембраны SWRO, оставленные в стоячей морской воде или разбавленной питательной воде, очень чувствительны к ускоренному развитию биообрастания во время периодов остановки, поскольку отсутствие высокой скорости поперечного потока, которая препятствует образованию биопленки во время нормальной работы, позволяет быстро заселять микроорганизмы. При кратковременных остановках (менее 24 часов) промывка мембранной системы пермеатом с низкой соленостью или дехлорированной пресной водой заменяет сырье с высоким содержанием солей и значительно снижает риск биообрастания. При длительных простоях консервация мембран в растворе метабисульфита натрия (0,5–1% SMBS) поддерживает ингибирующую среду для роста микробов в течение всего периода простоя, не повреждая при этом полиамидный материал мембраны.