反滲透膜元件在正常運(yùn)行一段時間后,會受到給水中存在的懸浮物或難溶鹽的污染,這些污染中常見的是碳酸鈣沉淀、硫酸鈣沉淀、金屬氧化物沉淀、硅沉積物、無機(jī)或有機(jī)沉積混合物、NOM天然有機(jī)物質(zhì)、合成有機(jī)物等污染。
污染性質(zhì)和污染速度取決于各種因素,如給水水質(zhì)和系統(tǒng)回收率。通常污染是漸進(jìn)發(fā)展的,如不盡早控制,污染將會在相對較短的時間內(nèi)損壞膜元件。當(dāng)膜元件確認(rèn)已被污染,或是在長期停機(jī)之前,或是作為定期日常維護(hù),需對膜元件進(jìn)行清洗。
1-清洗預(yù)警
一般情況當(dāng)反滲透膜(或裝置)出現(xiàn)以下癥狀時,建議進(jìn)行清洗:
正常給水壓力條件下,產(chǎn)水量較正常值下降10-15%;
為維持正常的產(chǎn)水量,經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10-15%;
產(chǎn)水水質(zhì)降低10-15%,透鹽率增加10-15%,給水壓力增加了10-15%;系統(tǒng)各段之間壓差明顯增加。
2-分析污堵
清洗前需要對膜污染的狀況進(jìn)行分析,確定污染物的種類,根據(jù)反滲透膜污染、結(jié)垢的具體情況,選擇有針對性的清洗劑進(jìn)行清洗。實(shí)際應(yīng)用中常采用以下簡便易行的分析方法。
① 前端與末端污染觀察
預(yù)處理濾料(砂粒、活性炭)泄露、膠體污染、有機(jī)物污染和生物污染,前端嚴(yán)重,可以從前端膜元件入口觀察到顆粒物及粘液狀污染。產(chǎn)生生物污染時會發(fā)現(xiàn)腥臭味粘液物質(zhì),灼燒刮取的生物粘泥(粘膜),會有蛋白質(zhì)的焦臭氣體。
無機(jī)鹽結(jié)垢在系統(tǒng)末端嚴(yán)重,在末端膜元件端頭處可以摸到粗糙的粉狀物。用鹽酸(pH=3-4)溶解時有氣體冒出,說明沉淀物可能是CaCO3。硫酸鹽垢、硅垢在pH很低時也很難溶解。如果垢在0.1moL/L的HF溶液中是可溶的,則可能是硅垢。
② 稱重
污染的膜元件進(jìn)水流道附著了污染物,整體重量會加大。將取出的膜元件豎立放置,瀝干水分后稱重,與膜元件的參考重量進(jìn)行對比,多余的重量即為附著污染物的重量。
3-制定清洗方案
清洗的方式一般物理清洗和化學(xué)清洗,是可以相互配合的兩種清洗手段。幾乎在所有清洗中都是一起進(jìn)行的,在面對輕度污染時,采用物理清洗時添加一些化學(xué)藥品可以成倍地增加清洗的效果;同樣在面對嚴(yán)重污染時,采用化學(xué)清洗時也對以使用一些物理性的強(qiáng)化手段來增強(qiáng)化學(xué)清洗的效果。
物理清洗
物理清洗是通過適當(dāng)壓力、高流速的進(jìn)水沖刷膜元件,將短時間內(nèi)在膜表面附者的污染物和堆積物清洗掉的方式。清洗時的要點(diǎn)是高流速、適當(dāng)壓力和加大清洗頻率。
流速:清洗時應(yīng)使用比正常運(yùn)行時更高的流速,單支膜管流速不超過15m3/h。
壓力:清洗時盡可能地通過低壓,高流速的方式,增加水平方向的剪斷力把污染物沖出膜元件。清洗壓力一般建議控制在3.0kg以下。
低壓沖洗的頻率:在條件允許的情況下,建議經(jīng)常對系統(tǒng)進(jìn)行清洗。一般清洗的頻率推薦為1天1次以上。
化學(xué)清洗
化學(xué)清洗是使用相應(yīng)的化學(xué)藥劑與污染物發(fā)生反應(yīng),使其溶于水中,然后排出膜元件,恢復(fù)膜元件的性能。
① 選用的化學(xué)藥劑,符合膜元件的要求。
② 采用組合式方法完成清洗工作,包括適宜的清洗pH、溫度及接觸時間等參數(shù)。
③ 在推薦的溫度下進(jìn)行清洗,同時應(yīng)盡可能減少化學(xué)藥劑與膜元件的接觸次數(shù),盡量縮短清洗時間,以求達(dá)到好的清洗效率和延長膜元件壽命的效果。
④ 應(yīng)該謹(jǐn)慎地控制清洗液的pH范圍,允許使用的范圍為2~12。
⑤ 典型的、有效的清洗方法是從高pH至低pH溶液進(jìn)行清洗,由于高pH會增加膜孔擴(kuò)張,使電導(dǎo)率升高,再以低pH藥劑使膜孔緊縮,運(yùn)行72h以上時間后可以恢復(fù),為保證系統(tǒng)脫鹽率,建議先高pH后低pH進(jìn)行清洗;如果為擴(kuò)大產(chǎn)水量,可采用先低pH后高pH進(jìn)行清洗:另外當(dāng)清洗油污染脫的元件時不能從低pH開始,因?yàn)橛驮诘蚿H時會固化。
⑥ 如果系統(tǒng)已發(fā)生生物污染,就要考慮在清洗時加入一個殺菌化學(xué)清洗步驟。殺菌操作可在清洗后立即進(jìn)行,也可在清洗前或運(yùn)行期間定期進(jìn)行(如一星期一次),連續(xù)加入一定的劑量。
⑦ 為安全起見,要確保在清洗時所有的軟管和管路吋承受清洗溫度、壓力和pH條件下的操作。
⑧ 為保證安全,溶解化學(xué)藥品時,切記要慢慢地將化學(xué)藥劑加入充足的水中并同時進(jìn)行攪拃,使其*溶解于水中。
⑨ 從安全方面考慮,不能將酸與苛性(腐蝕性)物質(zhì)混合。在要使用下一種溶液之前,應(yīng)從RO系統(tǒng)中*沖洗干凈滯留的前一種化學(xué)清洗溶液。
⑩ 當(dāng)清洗過程中發(fā)現(xiàn)清洗液臟到一定程度時,為避免使清洗下來的污染物重新吸附于反滲透膜中,建議更換新的藥劑繼續(xù)清洗。
4-清洗用藥品推薦
普通酸堿與清洗藥劑對比
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