反滲透膜的污染及清洗方法
本文介紹了影響復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,而且再也無法恢復其性能,在管路或設(shè)備殺菌之后,應確保送往反滲透膜元件的給水中無游離氯時,應通過化驗來確證,應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完全。
注 2 :在反滲透膜元件擔保期內(nèi),建議每次滲透膜清洗應與海德能公司協(xié)商后進行,至少在第一次清洗時,海德能公司的現(xiàn)場服務人員應在現(xiàn)場
注 3 :在清洗溶液中應避免使用陽離子表面活性劑,因為如果使用可能會造成膜元件的不可逆轉(zhuǎn)的污染。
1. 反滲透膜元件的污染物
在正常運行一段時間后,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,這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、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清洗和物理沖洗來實現(xiàn),有時亦可通過改變運行條件來實現(xiàn),作為一般的原則,當下列情形之一發(fā)生時應進行清洗。
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)
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)而導致給水 PH 升高,那么碳酸鈣就有可能沉積,出來,應盡早發(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 之間運行 1 ~ 2 小時的方法去除。對沉淀時間更長的碳酸鈣垢,則應采用檸檬酸清洗液進行循環(huán)清洗或通宵浸泡。
注:應確保任何清洗液的 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注意,最高的 PH 不應高于 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最佳方法。
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)コ嘘P(guān)的詳細方法清與海德能公司聯(lián)系。
3.5 有機沉積物
有機沉積物 ( 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,最好采用消毒處理,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行化學分析十分重要的,對分析結(jié)果的詳細分析比較,可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法,應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,找出最佳的清洗方法提供依據(jù)。
對于無機污染物建議使用清洗液 1 。對于硫酸鈣及有機物建議使用清洗液 2 。對于嚴重有機物污染建議使用清洗液 3 。所有清
反滲透膜的化學清洗與水沖洗
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) 污染嚴重時用溶液3清洗 |
| 有機物沉積 | 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) 污染嚴重時用溶液3清洗 |
| 細菌污染 | 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:必須確認污染原因,并消除污染源,如需助請與海德能公司聯(lián)系
表2.建議使用的常見清洗液
| 清洗液 | 成份 | 配制100加侖(379升)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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