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海德能反滲透膜汙(wū)染與清洗

1 清洗特別提示

本節內容適用於4、6、8、8.5 英寸直徑的複(fù)合聚酰胺反滲透和納濾膜元件。

 

聚酰胺反滲透(tòu)膜(mó)元件在任何情況下均不得與遊離氯接觸,遊離氯氧化膜元件(jiàn)將使造成(chéng)永久性的損傷。

      因此,在進行管路和設備滅菌操作、 使用清洗劑與儲存保(bǎo)護劑之後均應(yīng)特別注意膜係統給水中是否含有遊離氯。如不確定(dìng)則應進行相應檢測,如存在遊離氯殘留物,可(kě)使用亞硫酸氫鈉(SBS)將其還(hái) 原,並滿足反應(yīng)時間以保證氧化還原反應充分進行。遊離氯=1.0PPm 時需添加亞硫酸氫鈉(SBS) 1.8-3.0ppm。

反滲透(tòu)膜元件在質量擔保期內,建議每次膜(mó)元件的清洗(xǐ)應首(shǒu)先與(yǔ)海(hǎi)德能公司取得聯係,協商後(hòu)再進行。

在清洗溶液中,應避免使用陽離子(zǐ)表麵活性劑及兩性表麵活性劑。使用(yòng)這些藥品與膜元件接觸後,可能導致膜元件產水量不可逆轉的下降(jiàng)。


2 膜汙染

      在係統正常運行一段(duàn)時間後,反(fǎn)滲透膜元件(jiàn)會受到(dào)給水中可能(néng)存在的(de)懸浮物或難溶鹽的 汙(wū)染,這些汙染中最常見的是碳酸鈣沉澱、硫酸鈣(gài)、硫酸鋇、硫酸鍶沉澱、金屬(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)氧化物沉澱、矽沉積物(wù)、無機或有機(jī)沉積混合物(wù)、NOM 天然有機物質、合成有機物(如:阻垢劑(jì)/分散劑,陽離子聚合(hé)電解質)、微生物(藻類、黴菌、真菌)等。

      汙染(rǎn)性質和汙染速度取決於各種因素,如給水水質和係統回收率。通常汙染是漸進發展的,如不盡早控製,汙染將會在相對(duì)較短的(de)時間內損壞(huài)膜元件。當膜元件確證已(yǐ)被(bèi)汙(wū)染,或(huò)是在(zài)長期停機之前,或是作為定期日常維(wéi)護,建議對膜元件進行清洗。

當反滲透係統(或裝置)出現以下問(wèn)題時(shí),需要進行化學(xué)清(qīng)洗或(huò)物理衝洗:



在(zài)正常的給水壓力條件下,溫度矯正後產水量較正常值下降(jiàng)10-15%;

為維(wéi)持正常的產水量,經溫(wēn)度矯正後的給水壓力增加了10-15%;


產(chǎn)水水質降低(dī)了10-15%,透鹽率增加了10-15%;


給水壓力增加了10-15%;


係(xì)統各(gè)段之間壓(yā)差明顯(xiǎn)增加(可能沒有儀表監測該參數)。


在運(yùn)行數據未標準化的情況下,如果關鍵參數沒有改變,上述清洗原則依然可以(yǐ)適用。保持穩(wěn)定的(de)運行參數(shù)主要是指產水流(liú)量、產水背壓、回(huí)收率、溫度及TDS。如(rú) 果這些運行參數起伏不定(dìng),強烈建議標準化數據(jù)以確(què)定是否有汙染發生,或者在關鍵運行參數有變化的之前確認反滲透係統實際運行是否正常。海德(dé)能公司提供(gòng)標準 化軟件ROdata.xls,可從海德能公司網(wǎng)站(www.membranes.com)上下載。

 

      定時監測係統整體性能是確認膜元件是否已發生汙染的基本方法。汙(wū)染(rǎn)對膜元件的影響(xiǎng)是漸進的,並且 影(yǐng)響的程度取決於汙染的(de)性質(zhì)。表-1《反滲(shèn)透係(xì)統故障診斷一覽表》列出了常見的汙(wū)染現象及其對膜性能的影響。已受汙(wū)染的反滲透膜的清洗周期根據現場實際情 況而定。正常的清洗周期是每3-12 個月一次。如果在1 個月以內清洗一次以上,就需要對反滲透預處理係統作進(jìn)一步調整和改善(shàn),如追加(jiā)投資(zī),或衝洗進行反滲透係統設計。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

運行單位應該通過嚴格的係統管理來控製RO 裝(zhuāng)置內的生物繁殖,因為很多殺菌劑都可以在短時間內殺滅係統內的生物,同時殺菌劑也(yě)能改變生物粘泥層(céng)的透水性,清洗後的係統產水量(liàng)能夠得到有效的恢複(fù),但 這並不意味著膜元件的(de)性能得到完全恢複,生物粘(zhān)泥層仍然在膜(mó)元件的給水(shuǐ)通道內,這些物質將為新的微生物繁殖提供條件,同時膜元件兩端的壓力差,而將生(shēng)物粘 泥從膜表麵剝(bāo)離是一件非常困難的工作,因此係(xì)統(tǒng)生物活性控製(zhì)是RO 係統管理非常重要的任務之一。

在(zài)線(xiàn)與離線化學清洗

在線清洗(xǐ)是指將膜元件放置(zhì)在原有膜殼內,直接進行的化(huà)學清洗,它是(shì)大多數係統采用的主要化學清洗(xǐ)方式,它主要具備以下特點:

(1) 無需拆卸(xiè)膜殼、工作量小。

(2) 清洗效率高、清洗時(shí)間短,能夠快速恢複RO 設備的(de)運行能力。

(3) 在(zài)線清洗存在交(jiāo)叉(chā)汙染。

離線清洗是指,從RO 裝置中取出1 支膜元件,采用獨立的清洗裝置進行(háng)的化學(xué)清洗。離線清洗主要有以下特點:

(1) 對係統中出現問題的膜元件進行(háng)針對性的清(qīng)洗處理。

(2) 大型係統進行清洗前,檢驗已製定清(qīng)洗方案的有效性,觀察不同清洗藥品的效果,並確定最終實(shí)施的清洗方案。

(3) 離線清洗能避免前段膜元件的汙染物汙染後段膜元件。

(4) 在小型係統清洗中,單支膜元件的清洗方式可以增強化(huà)學清洗的效果。

(5) 當係統嚴重堵(dǔ)塞,在線清洗壓差過大,流速低時可采用(yòng)離線清(qīng)洗方式(shì)恢複性能。

(6) 離線化學清洗每次僅能處(chù)理1 隻膜元件,效率低、耗時長。

 

6 針對清洗的設計要點

(1) 進水泵需(xū)要滿足(zú)正(zhèng)常運行時的進水流量(進水流量=產水流量+濃縮水流量),同時(shí)也必須滿足清洗流量的要求。

(2) 由於RO 係統(tǒng)運行時采用較高回收率,因此濃(nóng)水(shuǐ)流量相對很小(xiǎo)。而清洗作業時,要求低(dī)壓高(gāo)流量,幾乎全部進(jìn)水都從濃水管路(lù)排出,所以設計濃水(shuǐ)管路和閥門時(shí)不(bú)僅要考慮運 行時(shí)的流量也要考慮清洗時的流量需要,如果僅僅考慮運行時的流量來設(shè)計管路和(hé)閥門,清洗時濃水管路以(yǐ)及(jí)濃水閥門處的壓降升高,就有可能達不到要求的流(liú)量或 超過清洗要(yào)求壓力。當然,也可以考慮另外設置清洗專用管路。

(3) 選(xuǎn)定流量計時要考慮(lǜ)到可以讀取(qǔ)清洗時的最大(dà)流量。

(4) 圖(tú)-3 中描(miáo)述了多(duō)段RO 係統的管路設計情況,為了能夠更有效的(de)清洗膜元件,係統的設計(jì)有必要按可分段清洗進行管路設計。首先,對於多段係統來說,段數的增加同時也意味著串聯的膜 元件數量增加,為了能夠達到清(qīng)洗流(liú)量的要求(qiú),需要增加進水壓力,在這種條件下有可能會超(chāo)過清洗壓力的允許值,膜麵的壓力升高,使汙染物積壓在膜表麵上(shàng),從 而降低(dī)了清洗的效果;其次,如果進行全(quán)段清洗,從前段清洗出的汙染物會流入下一段,容易造成第2 段和3 段堵塞;最後,對於大多數係統來說(shuō),前段膜殼內安裝的膜(mó)元件的(de)汙染程度(dù)總是按排列的順序依次減少的,因此進行(háng)可反向清洗的管路設計也是必要的(de)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 





(5) 分(fèn)段清洗的舉例(參考圖-3)

進行1 段正向清洗時,全開10#和2#閥門,關閉1#和6#閥門,清(qīng)洗進水經10#閥門進入1 段膜(mó)元件再經過2#閥門排出。

進行1 段反向清洗時,全開11#、1#和6#閥門,關(guān)閉10#和2#閥門,清洗進水經11#和6#閥門反向進入(rù)1 段膜元件再經過1#閥門排出。

進行2 段正向清洗時,全開11#、7#和4#閥門,關閉3#和(hé)8#閥(fá)門,清洗進水經11#和7#閥門進入2段膜元件再經過(guò)4#閥門排出。

進行2 段反向清洗時,全開12#、8#和3#閥門,關閉(bì)4#和(hé)7#閥門,清(qīng)洗進水經12#和8#閥(fá)門反向進入2 段膜元件再經過3#閥門排出。

進行(háng)3 段正向清洗時,全開12#、9#和6#閥門,關閉5#和13#閥門,清洗進水(shuǐ)經12#和(hé)9#閥門進入3段膜元件再經過6#閥門排出。

進行3 段反向清洗時,全開13#和5#閥(fá)門,關閉6#和9#閥門,清洗進(jìn)水經13#閥門反向(xiàng)進入(rù)3 段膜元件再經過5#閥門(mén)排出。

 

7 清洗中物理手段與化學手段結合

物理清洗與化(huà)學清洗是係統清洗最常用的2 種方法(fǎ),而通過清(qīng)洗恢複膜(mó)元件性能(néng)才是清洗的真(zhēn)正目的,因此在清洗(xǐ)過程中不應該將物理與化學手(shǒu)段硬(yìng)性劃分,而是(shì)應該將兩種方法有機結合起來,在嚴(yán)重(chóng)堵塞時(shí)通過一些物理手段來強化清洗效果。

 

 

 

 

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