反渗透膜的污染及其控制_张炜

海南海口2008全国水处理技术研讨会论文集皿盆翻反渗透膜的污染及其控制张炜(无锡华润微电子有限公司动力系统工程公司,江苏无锡214061CWTC一08一075〔摘要]本文主要结合生产实际运行经验对反渗透膜污染的特点和控制措施、清洗等几个方面进行了介绍,并提出了为预防污染在反渗透设计时的几个注意点。[关键字]污染;反渗透Thecon枷1ofPoUuitonofRevesreosmosismembarnes劝曲多代i(伪inaResO理氏℃5MieorelectIDnlesCo.,Ltd.opwersysetmsengineirngcomPany,WOxi,JiangSU214061)Absatret:nIhitsPaPer,hteactUaloperatignexP晰cenwihthteorPduictonofrevesreosmosismembanresandheteharacteirsticsofpolliutoneontrolmeasuers,elean面9andohteraspecstweer加加ducedandmadeanti一olliutonPreveintoninhtedesignofhetatentionofafeWOPinst.价州odrs:Polliutonveresreosmosis1反渗透(RO)系统介绍1.1反渗透工艺流程絮凝剂工自来水、原水泵*S型脉冲沉淀池、单阀过滤器,过滤水箱一过滤水泵阻垢剂土NaoH4*活性碳过滤器叶保安过滤器、高压泵*反渗透装置叶RO水箱我车间整个纯水工艺主要由反渗透脱盐系统和离子交换系统组成,供应半导体集成电路及分立器件生产使用纯水需求,系统工艺流程简图如上。该反渗透系统设计产品水出力为27m3瓜、3组,每组按二段4:2排列设计,每组共有膜压力容器6支,每支膜压力容器内装有6根膜元件。采用的膜元件为美国陶氏公司生产的型号为FILMTECBW3o一365FR的卷式复合膜,此膜由芳香聚酞胺高分子有机物合成,具有稳定性好、脱盐率高、抗污染能力强、不易压实、对进水氧化性物质和悬浮物要求严格等特点.该反渗透装置的系统回收率设计值为75%,系统运行时反渗透装置第一段的浓水进入第二段,进一步利用之后浓水排放,两段的产品水汇合后进人RO水箱。反渗透作为离子交换的预脱盐系统,是一种十分有效的物理分离过程,其良好的脱盐性能,可极大地降低离子交换·427·208全国水处理技术习卜寸会论文集2008年11月器的进水含盐量,延长后级离子交换系统运行周期,减少再生次数,降低再生过程中再生酸、碱废液的排放量。该套反渗透装置的预处理设备有:(1)5型脉冲沉淀池、单阀过滤器、絮凝剂(PAC、ST)加药系统:主要用于去除水中的悬浮物、胶体和颗粒,以满足反渗透系统给水要求(SDI达标);(2)活性碳过滤器:主要去除水中的游离氯及部分有机物;(3)NaOH加药系统:主要调整进水pH().82),使水中的C仇全部转化成碳酸氢盐通过反渗透膜去除,大大减轻离子交换系统负担;(4)阻垢剂加药系统:由于进水添加了碱液使得反渗透膜结垢Lsl值偏大,很容易结垢,经实际运行情况看,如不加阻垢剂一般1~2h内浓水中就会析出白色结晶体,从而导致系统产水量和脱盐率的明显下降,系统无法正常运行。添加了阻垢剂后就能大大延缓反渗透膜结垢的时间,一般可以保证系统正常运行三个月以上。(5)保安过滤器:截留进水中大于5微米以上的颗粒,保护高压泵及反渗透膜;(6)原水泵、过滤水泵及高压泵:用于提供系统所需动力。我车间反渗透系统改造投运一年多来,除定期进行维护性质的清洗以外,、目前运行工况十分稳定,各项运行指标正常。2损坏反渗透膜的形式一般膜的主要损坏形式有三种:一是膜本身的化学变化,包括膜的水解、游离氯氧化以及强酸强碱的作用;二是膜本身的物理变化,包括压密、背压作用使膜结构被破坏;三是膜受污染,这主要包括结垢物、微生物、胶体、悬浮物、有机物等在膜面及内部污染堵塞膜通道。以上这三种情况都可使反渗透膜性能下降,并造成进水压力升高、产水量下降、脱盐率下降。其中前两种损坏形式可以通过设计反渗透工艺时来避免,但第三种损坏方式只能延缓而无法彻底消除。3反渗透膜污染的特点和控制措施反渗透膜在运行过程中易受水中悬浮物、胶体、微生物、结垢物以及有机物等杂质的污染,造成膜性能下降从而影响系统产水能力。一般情况下,水中污染物有悬浮物、胶体、铁(氧化铁和亚铁)、微生物、不易溶解的沉淀、结垢物(如碳酸钙垢、硫酸钙垢、5102等)、有机污染物(腐植酸和富里酸)等都易造成反渗透膜表面及内部的污染堵塞。3.1结垢污染盐类的浓缩是反渗透膜结垢的主要原因,即浓水中它的浓度积超过了该条件下的溶度积,而又没有采取合适的防垢措施则可能结垢,因此控制合适的进水条件(温度、PH等)、降低系统的回