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日志

 
 

整理:反渗透膜的污染及清洗方法  

2009-12-09 23:32:41|  分类: B纯水处理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        本文介绍了影响复合膜性能的常见污染及其清洗方法,本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的反渗透膜元件。
         
      注1:在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触,如果发生这种接触,将会造成膜元件性能下降,而且再也无法恢复其性能,在管路或设备杀菌之后,应确保送往反渗透膜元件的给水中无游离氯时,应通过化验来确证,应使用亚硫酸氢溶液来中和残余氯,并确保足够的接触时间以保证反应完全。(整理按:一般应有活性炭过滤环节,活性炭过滤器可吸附原水中的游离氯,活性炭需定期更换,有条件一般1~2更换一次
          注2:在反渗透膜元件担保期内,建议每次渗透膜清洗应与海德能公司协商后进行,至少在第一次清洗时,海德能公司的现场服务人员应在现场
          注3:在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂,因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。

整理按:一般运行时,不要追求过高的产水率,产水率=RO出水量/原水进水量,产水率如果一般高于70%时,RO膜就容易堵塞。另一个一般不会注意的因素,就是水温,从设计上一般要求水温不低于25度,否则,即使在标准产水率的情况下也是易堵塞的。)
       
      1. 反渗透膜元件的污染物          
      在正常运行一段时间后,反渗透膜元个会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染,这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。
          污染物的性质及污染速度与给水条件有关,污染是慢慢发展的,如果不早期采取措施,污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。
          定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法,不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。
       
      2. 污染物的去除
          污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现,有时亦可通过改变运行条件来实现,作为一般的原则,当下列情形之一发生时应进行清洗。
             2.1 在正常压力下如产品水流量降至正常值的10~15%。
             2.2 为了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加了10~15%。
             2.3 产品水质降低10~15%。盐透过率增加10~15%。
             2.4 使用压力增加10~15%
             2.5 RO各段间的压差增加明显(也许没有仪表来监测这一迹象)。
       
      3. 常见污染物及其去除方法:
             3.1 碳酸钙垢          
      在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现而导致给水PH升高,那么碳酸钙就有可能沉积,出来,应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生,以防止生长的晶体对膜表面产生损伤,如早期发现碳酸钙垢,可以用降低给水PH至3.0~5.0之间运行1~2小时的方法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢,则应采用柠檬酸清洗液进行循环清洗或通宵浸泡。          
      注:应确保任何清洗液的PH不要低于2.0,盃则可能会RO膜元件造成损害,特别是在温度较高时更应注意,最高的PH不应高于11.0。查使用氨水来提高PH,使用硫酸或盐酸来降低PH值。(整理按:清洗时,一般先小流量循环,每循环10~15分钟,再停上浸泡30分钟,浸泡时应注意关闭膜无件的进出水阀,防止浸泡液流失,浸泡不透彻。另注意一点,循环过程中应注意检测清洗液的PH值,注意添加药剂保持清洗液的浓度。还有要注意控制循环清洗液的温度,温度太低,清洗效果差;温度过高,易导致膜元件的不可修复的损坏。)


             3.2 硫酸钙垢
          清洗液2(参见表面化)是将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉的最佳方法。
             3.3 金属氧化物垢
          可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法,很容易地去除沉积下来的氢氧化物(例如氢氧化铁)。
             3.4 硅垢
          对于不是与金属化物或有机物共生的硅垢,一般只有通过专门的清洗方法才能将他们去除,有关的详细方法清与海德能公司联系。
             3.5 有机沉积物          
      有机沉积物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用清洗液3去除,为了防止再繁殖,可使用经海德能公司认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡,一般需较长时间浸泡才能有效,如反渗透装置停用三天时,最好采用消毒处理,请与海德能公司会商以确定适宜的杀菌剂。
             3.6 清洗液          
      清洗反渗透膜元件时建议采用表2所列的清洗液。确定清洗前对污染物进行化学分析十分重要的,对分析结果的详细分析比较,可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法,应记录每次清洗时清洗方法及获得的清洗效果,为在特定给水条件下,找出最佳的清洗方法提供依据。
         
      对于无机污染物建议使用清洗液1。对于硫酸钙及有机物建议使用清洗液2。对于严重有机物污染建议使用清洗液3。所有清洗可以在最高温度为华氏104度(摄氏40℃)下清洗60分钟,所需用品量以每100加仑(379升)中加入量计,配制清洗液时按比例加入药品及清洗用水,应采用不含游离氯的反渗透产品水来配制溶液并混合均匀。
         
      反渗透膜的化学清洗与水冲洗

             清洗时将清洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环,此时膜元件仍装压力容器内而且需要用专门的清洗装置来完成该工作。
             清洗反渗透膜元件的一般步骤:
             1.用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。
             2.用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。
            
      3.将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间,对于8英寸或8.5英寸压力容器时,流速为35~40加仑/分钟(133~151升/分钟),对于6英寸压力容器流速为15~20加仑/分钟(57~76升/分钟),对于4英寸压力容器流速为9~10加仑/分钟(34~38升/分钟)
             4.清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。
             5.用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。
             6.在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常需15~30分钟)。
      表1.反渗透膜污染特征及处是方法
            污染物一般特征处理方法
            钙类沉积物     (碳酸钙及磷酸钙类,一般发生于系统第二段)脱盐率明显下降    系统压降增加
            系统产水量稍降用溶液1清洗系统
           

            氧化物   (铁、镍、铜等)脱盐率明显下降   系统压降明显升高
            系统产水量明显降低用溶液1清洗系统
           

            各种胶体   (铁、有机物及硅胶体)脱盐率稍有降低     系统压降逐渐上升
            系统产水量逐渐减少用溶液2清洗系统
           

           硫酸钙   (一般发生于系统第二段)脱盐率明显下降     系统压降稍有或适度增加
            系统产水量稍有降低用溶液2清洗系统
            污染严重时用溶液3清洗

            有机物沉积脱盐率可能降低      系统压降逐渐升高
            系统产水量逐渐降低用溶液2清洗系统
            污染严重时用溶液3清洗
            细菌污染脱盐率可能降低     系统压降明显增加
            系统产水量明显降低依据可能的污染种类
            选择三种溶液中的一种清洗系统

      说明:必须确认污染原因,并消除污染源,如需助请与海德能公司联系

      表2.建议使用的常见清洗液
            清洗液成份配制100加仑(379升)溶液时的加入量pH调节
            1柠檬酸
            反渗透产品水(无游离氯)17.0 磅 ( 7.7 kg )
            100 加仑 ( 379 L )用氨水调节pH至3.0
            2三聚磷酸钠
            EDTA四钠盐
            反渗透产品水(无游离氯)17.0 磅 ( 7.7 kg )
            7 磅 ( 3.18 kg )
            100 加仑 ( 379 L )用硫酸调节pH至10.0
            3三聚磷酸钠
            十二烷基苯磺酸钠
            反渗透产品水(无游离氯)17.0 磅 ( 7.7 kg )
            2.13 磅 ( 0.97 kg )
            100 加仑 ( 379 L )用硫酸调节pH至10.0

 

 

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