反渗透膜的污染及清洗_刘栋国

中国高新技术企业文/刘栋国1王洋2反渗透膜的污染及清洗反渗透装置尽管采用了合理的设计和和良好的运行管理,但也只能最大限度地降低膜的污染程度,完全清除膜的污染是不可能的。当膜元件仅仅是发生了轻度污染时,就要对膜元件进行及时在线清洗,重度污染会因阻碍化学药剂深入渗透至污染层而影响清洗效果,只能进行离线清洗。一般来说,清洗周期在3—12个月还算正常的,清洗周期低于3个月时,建议对系统(特别是预处理系统)进行彻底的检查。1反渗透膜污染的原因1.1预处理不当预处理系统是反渗透系统中不可缺少的一个重要组成部分,通常包括凝聚、沉降、杀菌、化学处理及过滤,主要目的是去除悬浮固体颗粒、微生物、胶体物质及其他对膜有损害的物质。为了充分发挥反渗透的优越性,保持良好的是设计性能和长时间的经济运行,特别是保证膜的使用寿命,必须重视对原水的预处理。对于预处理和设备运行中的各种参数必须加以高度重视,不合格的水坚决不能进入反渗透,尤其是污染指数(SDI)值,一般来说,污染指数大于3时就很危险。实际运行中,污染指数当然是越低越好。1.2没有严格控制运行条件操作压力、回收率、进水的污染指数、PH值、余氯、温度是反渗透装置的主要控制参数。脱盐率、产水量、和装置的压力是三个主要监视性能参数,操作人员必须严格遵守,决不能随意改变,特别要防止用提高回收率的方法来增加产水量,导致膜表面结垢;要防止装置在SDI值超标的情况下继续运行;防止装置在最大允许压差以上继续工作而造成膜元件的破坏性损坏。2反渗透膜污染的种类和特征3清洗条件按照陶氏公司的技术手册,当反渗透系统出现以下症状之一时,需要进行清洗:标准化产水率降低10%以上;进水和浓水之间的标准化压差上升了15%;标准化透盐率增加5%以上。4清洗液配方5清洗安全注意事项5.1清洗所用的化学药品应提前与厂家联系,取得详细的安全、使用、排放知识,操作人员应遵守安全准则并接受安全训练。5.2准备清洗液时,应保证所有化学药品都是可溶的,在进入膜元件循环前,应混合均匀。5.3清洗后最好用除盐水或反渗透的产品水冲洗,当保证管道不会腐蚀时,也可使用经预处理的冷水,清洗后在恢复正常运行压力和流量前,应先在低流量、低压力下将膜元件内的药液冲净。尽管如此,刚清洗后仍有化学药品出现在淡水侧,所以清洗完毕后应将渗透水排放十分钟以上,直至出水洁净。5.4在清洗药液循环时,温度一般不应超过40℃,但也不应低于20℃.5.5对于直径大于6英寸的膜元件,清洗液流动方向必须与正常运行方向相同,以防止膜元件串出,对于小尺寸的膜元件最好也用同样程序。因为压力容器内的止推环仅安装在压力容器的浓水端。6清洗步骤以清洗铁污染为例,清洗步骤如下:6.1配制清洗液。亚硫酸氢钠是清除铁污染的首选药剂,可用浓度为1.0%、PH=5、最高温度30℃.的亚硫酸氢钠溶液对铁污染进行清洗。6.2低流量输入清洗液。当清洗水泵混合清洗液、清洗液预热以及用清洗液置换元件内的原水时,应在低流量(正常清洗流量的一半,对于8寸的膜元件,正常的清洗流量是6.0—9.1m3/h)和低压力操作条件下进行,所需的压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可。压力必须低到不会产生明显的渗透产水。低压能够最大限度的减少污垢再次沉积到膜表面,视情况而定,应排放部分浓水以防止清洗液的稀释。6.3循环。当原水被置换掉后,浓水管路中就应该出现清洗液,可以让清洗液循环返回清洗液水箱,循环清洗液15分钟或直到颜色不变为止。如果任何循环过程中存在PH值的变化和清洗液颜色的变化,放掉清洗液,重新配制新的清洗液。6.4浸泡。停止清洗泵的运行,让膜元件完全浸泡在清洗液中。元件浸泡时间1—15小时,浸泡过夜将更好。为了维持浸泡过程的温度,可采用很低的循环流量(正常清洗流量的10%)。浸泡时间随污染程度而定,对于轻度污染的膜元件,浸泡1—2小时就足够了。6.5高流量循环。按正常的清洗流量循环30—60min,高流量循环能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物。如果污染严重,清洗流量可以放大到原来的1.5倍。在高流量条件下,将产生过高压降的问题,,单个膜元件最大的允许压降为1bar(15psi),对于多元件压力容器,最大允许压降为3.5bar(50psi),以先超出为限。6.6冲洗。经预处理的合格出水可以用于冲洗清洗液,除非存在腐蚀问题。为了防止沉淀,最低冲洗温度为20℃,冲洗时间约1小时。6.7重新启动系统。必须等待元件和系统达到稳定后,记录系统重新启动后的运行参数,清洗后系统性能恢复稳定的时间取决于原先污染的程度。为了获得最佳的性能,有时需要多次的清洗和浸泡步骤。注意事项:接触时间是成功达到清洗目的的关键所在。有时清洗液会变成很多不同的颜色,对这类清洗,黑色、黄色、棕色均属正常。任何时候,清洗液颜色发生变化时,应排掉清洗液,并配制新的清