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技術(shù)文章

反滲透膜的污染及清洗方法

點(diǎn)擊次數(shù):1064 發(fā)布時間:2008-7-4

反滲透膜的污染及清洗方法
2007年3月      

反滲透膜的污染及清洗方法
本文介紹了影響復(fù)合膜性能的常見污染及其清洗方法,本文適用于 4 英寸、 6 英寸、 8 英寸及 8.5 英寸直徑的反滲透膜元件。
注 1 :在任何情況下不要讓帶有游離氯的水與復(fù)合膜元件接觸,如果發(fā)生這種接觸,將會造成膜元件性能下降,而且再也無法恢復(fù)其性能,在管路或設(shè)備殺菌之后,應(yīng)確保送往反滲透膜元件的給水中無游離氯時,應(yīng)通過化驗(yàn)來確證,應(yīng)使用亞硫酸氫溶液來中和殘余氯,并確保足夠的接觸時間以保證反應(yīng)*。
注 2 :在反滲透膜元件擔(dān)保期內(nèi),建議每次滲透膜清洗應(yīng)與海德能公司協(xié)商后進(jìn)行,至少在*次清洗時,海德能公司的現(xiàn)場服務(wù)人員應(yīng)在現(xiàn)場
注 3 :在清洗溶液中應(yīng)避免使用陽離子表面活性劑,因?yàn)槿绻褂每赡軙斐赡ぴ牟豢赡孓D(zhuǎn)的污染。
1. 反滲透膜元件的污染物
在正常運(yùn)行一段時間后,反滲透膜元個會受到在給水中可能存在的懸浮物質(zhì)或難溶物質(zhì)的污染,這些污染物中zui常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機(jī)或生物沉積物。
污染物的性質(zhì)及污染速度與給水條件有關(guān),污染是慢慢發(fā)展的,如果不早期采取措施,污染將會在相對短的時間內(nèi)損壞膜元件的性能。
定期檢測系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件發(fā)生污染的一個好方法,不同的污染物會對膜元件性能造成不同程度的損害。表 1 列出了常見污染物對膜性能的影響。
2. 污染物的去除
污染物的去除可通過化學(xué)清洗和物理沖洗來實(shí)現(xiàn),有時亦可通過改變運(yùn)行條件來實(shí)現(xiàn),作為一般的原則,當(dāng)下列情形之一發(fā)生時應(yīng)進(jìn)行清洗。
2.1 在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降至正常值的 10 ~ 15% 。
2.2 為了維持正常的產(chǎn)品水流量,經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了 10 ~ 15% 。
2.3 產(chǎn)品水質(zhì)降低 10 ~ 15% 。鹽透過率增加 10 ~ 15% 。
2.4 使用壓力增加 10 ~ 15%
2.5 RO 各段間的壓差增加明顯 ( 也許沒有儀表來監(jiān)測這一跡象 ) 。
3. 常見污染物及其去除方法:
3.1 碳酸鈣垢
在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時或加酸系統(tǒng)出現(xiàn)而導(dǎo)致給水 PH 升高,那么碳酸鈣就有可能沉積,出來,應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉淀的發(fā)生,以防止生長的晶體對膜表面產(chǎn)生損傷,如早期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢,可以用降低給水 PH 至 3.0 ~ 5.0 之間運(yùn)行 1 ~ 2 小時的方法去除。對沉淀時間更長的碳酸鈣垢,則應(yīng)采用檸檬酸清洗液進(jìn)行循環(huán)清洗或通宵浸泡。
注:應(yīng)確保任何清洗液的 PH 不要低于 2.0 ,盃則可能會 RO 膜元件造成損害,特別是在溫度較高時更應(yīng)注意,zui高的 PH 不應(yīng)高于 11.0 。查使用氨水來提高 PH ,使用硫酸或鹽酸來降低 PH 值。
3.2 硫酸鈣垢
清洗液 2( 參見表面化 ) 是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的*方法。
3.3 金屬氧化物垢
可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法,很容易地去除沉積下來的氫氧化物 ( 例如氫氧化鐵 ) 。
3.4 硅垢
對于不是與金屬化物或有機(jī)物共生的硅垢,一般只有通過專門的清洗方法才能將他們?nèi)コ?,有關(guān)的詳細(xì)方法清與海德能公司。
3.5 有機(jī)沉積物
有機(jī)沉積物 ( 例如微生物粘泥或霉斑 ) 可以使用清洗液 3 去除,為了防止再繁殖,可使用經(jīng)海德能公司認(rèn)可的殺菌溶液在系統(tǒng)中循環(huán)、浸泡,一般需較長時間浸泡才能有效,如反滲透裝置停用三天時,采用消毒處理,請與海德能公司會商以確定適宜的殺菌劑。
3.6 清洗液
清洗反滲透膜元件時建議采用表 2 所列的清洗液。確定清洗前對污染物進(jìn)行化學(xué)分析十分重要的,對分析結(jié)果的詳細(xì)分析比較,可保證選擇*的清洗劑及清洗方法,應(yīng)記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果,為在特定給水條件下,找出*的清洗方法提供依據(jù)。
對于無機(jī)污染物建議使用清洗液 1 。對于硫酸鈣及有機(jī)物建議使用清洗液 2 。對于嚴(yán)重有機(jī)物污染建議使用清洗液 3 。所有清洗可以在zui高溫度為華氏 104 度 ( 攝氏 40℃) 下清洗 60 分鐘,所需用品量以每 100 加侖 (379 升 ) 中加入量計,配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水,應(yīng)采用不含游離氯的反滲透產(chǎn)品水來配制溶液并混合均勻。
反滲透膜的化學(xué)清洗與水沖洗

清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán),此時膜元件仍裝壓力容器內(nèi)而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。
清洗反滲透膜元件的一般步驟:
1. 用泵將干凈、無游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱 ( 或相應(yīng)水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。
2. 用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。
3. 將清洗液在壓力容器中循環(huán) 1 小時或預(yù)先設(shè)定的時間,對于 8 英寸或 8.5 英寸壓力容器時,流速為 35~40 加侖 / 分鐘 (133~151 升 / 分鐘 ) ,對于 6 英寸壓力容器流速為 15~20 加侖 / 分鐘 (57~76 升 / 分鐘 ) ,對于 4 英寸壓力容器流速為 9~10 加侖 / 分鐘 (34~38 升 / 分鐘 )
4. 清洗完成以后,排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗,然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。
5. 用泵將干凈、無游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱 ( 或相應(yīng)水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。
6. 在沖洗反滲透系統(tǒng)后,在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng),直到產(chǎn)品水清潔、無泡沫或無清洗劑 ( 通常需 15~30 分鐘 ) 。
表1.反滲透膜污染特征及處是方法
污染物
一般特征
處理方法
鈣類沉積物
(碳酸鈣及磷酸鈣類,一般發(fā)生于系統(tǒng)第二段)
脫鹽率明顯下降
系統(tǒng)壓降增加
系統(tǒng)產(chǎn)水量稍降
用溶液1清洗系統(tǒng)
氧化物
(鐵、鎳、銅等)
脫鹽率明顯下降
系統(tǒng)壓降明顯升高
系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低
用溶液1清洗系統(tǒng)
各種膠體
(鐵、有機(jī)物及硅膠體)
脫鹽率稍有降低
系統(tǒng)壓降逐漸上升
系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸減少
用溶液2清洗系統(tǒng)
硫酸鈣
(一般發(fā)生于系統(tǒng)第二段)
脫鹽率明顯下降
系統(tǒng)壓降稍有或適度增加
系統(tǒng)產(chǎn)水量稍有降低
用溶液2清洗系統(tǒng)
污染嚴(yán)重時用溶液3清洗
有機(jī)物沉積
脫鹽率可能降低
系統(tǒng)壓降逐漸升高
系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸降低
用溶液2清洗系統(tǒng)
污染嚴(yán)重時用溶液3清洗
細(xì)菌污染
脫鹽率可能降低
系統(tǒng)壓降明顯增加
系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低
依據(jù)可能的污染種類
選擇三種溶液中
的一種清洗系統(tǒng)
說明:必須確認(rèn)污染原因,并消除污染源,如需助請與海德能公司
表2.建議使用的常見清洗液
清洗液
成份
配制100加侖(379)溶液時的加入量
pH調(diào)節(jié)
1
檸檬酸
反滲透產(chǎn)品水(無游離氯)
17.0 磅 ( 7.7 kg )
100 加侖 ( 379 L )
用氨水調(diào)節(jié)pH至3.0
2
三聚磷酸鈉
EDTA四鈉鹽
反滲透產(chǎn)品水(無游離氯)
17.0 磅 ( 7.7 kg )
7 磅 ( 3.18 kg )
100 加侖 ( 379 L )
用硫酸調(diào)節(jié)pH至10.0
3
三聚磷酸鈉
十二烷基苯磺酸鈉
反滲透產(chǎn)品水(無游離氯)
17.0 磅 ( 7.7 kg )
2.13 磅 ( 0.97 kg )
100 加侖 ( 379 L )
用硫酸調(diào)節(jié)pH至10.0

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