發(fā)布日期:2011-4-23 閱覽數(shù):2624次
2.微生物沉積:
有機(jī)沉積物是由細(xì)菌粘泥、真菌、霉菌等生成的,這種污染物較難去除,尤其是在給水通路被完全堵塞的情況下。給水通路堵塞會(huì)使清潔的進(jìn)水難以充分均勻的進(jìn)入膜元件內(nèi)。為抑制這種沉積物的進(jìn)一步生長,重要的是不僅要清潔和維護(hù)RO系統(tǒng),同時(shí)還要清潔預(yù)處理、管道及端頭等。對(duì)膜元件采用氧化性殺菌時(shí),請(qǐng)與宜興市富華水處理設(shè)備有限公司技術(shù)支持部門聯(lián)系,使用認(rèn)可的殺菌劑。
3.清洗液的選擇和使用
選擇適宜的化學(xué)清洗藥劑及合理的清洗方案涉及許多因素。首先要與設(shè)備制造商、RO膜元件廠商或RO特用化學(xué)藥劑及服務(wù)人員取得聯(lián)系。確定主要的污染物,選擇合適的化學(xué)清洗藥劑。有時(shí)針對(duì)某種非凡的污染物或污染狀況,要使用RO藥劑制造商的專用化學(xué)清洗藥劑,并且在應(yīng)用時(shí),要遵循藥劑供給商提供的產(chǎn)品性能及使用說明。有的時(shí)候可針對(duì)具體情況,從反滲透裝置取出已發(fā)生污染的單支膜元件進(jìn)行測試和清洗試驗(yàn),以確定合適的化學(xué)藥劑和清洗方案。為達(dá)到最佳的清洗效果,有時(shí)會(huì)使用一些不同的化學(xué)清洗藥劑進(jìn)行組合清洗。典型地程序是先在低pH值范圍的情況下進(jìn)行清洗,去除礦物質(zhì)垢污染物,然后再進(jìn)行高pH值清洗,去除有機(jī)物。有些清洗溶液中加入了洗滌劑以幫助去除嚴(yán)重的生物和有機(jī)碎片垢物,同時(shí),可用其它藥劑如EDTA螯合物來輔助去除膠體、有機(jī)物、微生物及硫酸鹽垢,需要慎重考慮的是假如選擇了不適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)清洗方法和藥劑,污染情況會(huì)更加惡化。
4.化學(xué)清洗藥劑的選擇及使用準(zhǔn)則
選用的專用化學(xué)藥劑,首先要確保其已由化學(xué)供給商認(rèn)定并符合用于海德能公司膜元件的要求。藥劑供給商的指導(dǎo)/建議不應(yīng)與海德能公司此技術(shù)服務(wù)公告中推薦的清洗參數(shù)和限定的化學(xué)藥劑種類相沖突;假如正在使用指定的化學(xué)藥劑,要確認(rèn)其已在此海德能公司技術(shù)服務(wù)公告中列出,并符合海德能公司膜元件的要求;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(shí)間等參數(shù),這將會(huì)有利于增強(qiáng)清洗效果;在推薦的最佳溫度下進(jìn)行清洗,以求達(dá)到最好的清洗效率和延長膜元件壽命的效果;以化學(xué)藥劑接觸次數(shù)進(jìn)行清洗,對(duì)延續(xù)膜壽命有益;謹(jǐn)慎地由低至高調(diào)節(jié)pH值范圍,可延長膜元件的使用壽命。pH范圍為2~12;典型地、有效的清洗方法是從低pH至高pH溶液進(jìn)行清洗。對(duì)油污染膜元件的清洗不能從低pH值開始,因?yàn)橛驮诘蚿H時(shí)會(huì)固化;清洗和沖洗流向應(yīng)保持相同的方向;當(dāng)清洗多段反滲透裝置時(shí),有效的清洗方法分段清洗,這樣可控制清洗流速和清洗液濃度,避免前段的污染物進(jìn)入下游膜元件;用較高pH產(chǎn)品水沖洗洗滌劑可減少泡沫的產(chǎn)生;假如系統(tǒng)已發(fā)生生物污染,就要考慮在清洗之后,加入一個(gè)殺菌劑化學(xué)清洗步驟。殺菌劑必須可在清洗后立即進(jìn)行,也可在運(yùn)行期間定期進(jìn)行連續(xù)加入一定的劑量。必須確認(rèn)所使用的殺菌劑與膜元件相容,不會(huì)帶來任何對(duì)人的健康有害的風(fēng)險(xiǎn),并能有效地控制生物活性,且成本低;為保證安全,溶解化學(xué)藥品時(shí),切記要慢慢地將化學(xué)藥劑加入充足的水中并同時(shí)進(jìn)行攪拌;從安全方面考慮,不能將酸與苛性物質(zhì)混合。在要使用下一種溶液之前,從RO系統(tǒng)中徹底沖洗干凈滯留的前一種化學(xué)清洗溶液。
5.清洗液的選擇
常規(guī)清洗液配方提供的清洗溶液是將一定重量的化學(xué)藥品加入到100加侖的潔凈水中。溶液是按所用化學(xué)藥品和水量的比例配制的。溶劑是RO產(chǎn)品水或去離子水,無游離氯和硬度。清洗液進(jìn)入膜元件之前,要求徹底混和均勻,并按照目標(biāo)值調(diào)pH值且胺目標(biāo)溫度值穩(wěn)定溫度。常規(guī)的清洗方法基于化學(xué)清洗溶液循環(huán)清洗一小時(shí)和一種任選的化學(xué)藥劑浸泡一小時(shí)的操作而設(shè)定的。
6.常規(guī)清洗液介紹
2.0%檸檬酸的低pH清洗液。以于去除無機(jī)鹽垢、金屬氧化物/氫氧化物及無機(jī)膠體十分有效。
7.RO膜元件的清潔和沖洗程序
RO膜元件可置于壓力容器中,在高流速的情況下,用循環(huán)的清潔水流過膜元件的方式進(jìn)行清洗。RO的清洗程序完全取決于具體情況,必要時(shí)更換用于循環(huán)的清潔水。
8.反滲透膜的化學(xué)清洗與水沖洗
清洗時(shí)將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán),此時(shí)膜元件仍裝在壓力容器內(nèi)而且需要專門的清洗裝置來完成該工作。對(duì)膜件的清洗一般分為物理清洗和化學(xué)清洗兩種,而化學(xué)清洗的頻次越高,對(duì)膜件的損傷越大,嚴(yán)重影響了膜系統(tǒng)的使用壽命。所以,相關(guān)技術(shù)人員很難掌握好膜系統(tǒng)的化學(xué)清洗。膜清洗頻率與預(yù)處理措施的完善程度是緊密相關(guān)的。預(yù)處理越完善,清洗間隔越長;反之,預(yù)處理越簡單,清洗頻率越高。一般膜清洗是遵循(10%法則)——當(dāng)校正過的淡水流量200h運(yùn)行(壓緊發(fā)生之后)的流量之比,降低了10%和(或)觀察到壓差上升了10%~20%就需進(jìn)行清洗。盡可能在脫鹽率下降顯示出來以前采取措施。正規(guī)安排的保護(hù)性維護(hù)清洗不足以保護(hù)反滲透系統(tǒng)。譬如,由于預(yù)處理設(shè)備運(yùn)行不正常,進(jìn)水條件在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生變化。反沖洗對(duì)于防止大顆粒對(duì)某些形式反滲透膜模件的堵塞是有效的。但不是所有的污染都可通過簡單的反沖洗就能清除除掉,還需要有周期的化學(xué)清洗;瘜W(xué)清洗除需增加藥劑和人工費(fèi)用外,還有個(gè)污染問題,所以也不可過頻繁,每月不應(yīng)超過1~2次,每次清洗時(shí)間約1~2h;瘜W(xué)清洗系統(tǒng)通常包括一臺(tái)化學(xué)混合箱和與之相配的泵、混合器、加熱器等。化學(xué)清洗常是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來決定(可以根據(jù)每列設(shè)備壓降讀數(shù)與運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系曲線,或是依據(jù)產(chǎn)水量、淡水水質(zhì)和膜的壓降等);瘜W(xué)清洗所用的藥劑和方法,需根據(jù)污染源來決定。下表可供參考,但更應(yīng)重視和應(yīng)用本單位的經(jīng)驗(yàn)。為了保證效果,在化學(xué)清洗前要進(jìn)行沖洗。沖洗前先降壓,再用2~3倍正常流速的進(jìn)水沖洗膜,靠流體的攪動(dòng)作用將污物從膜面從膜面剝離并沖走。然后針對(duì)污染特征,選擇清洗液對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。為了保護(hù)反滲透模件,液溫不超過35·C。系統(tǒng)若停用5天以上,用甲醛沖洗后再投用。如果系統(tǒng)停用二周或更長一些時(shí)間,需用0。25%甲醛浸泡,以防微生物在膜中生長。化學(xué)藥劑每周更換一次。針對(duì)各種污染物采用的清洗劑詳見下表,由于各地水質(zhì)不同,僅供參考
8反滲透設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)
1、保安過濾器進(jìn)出口壓差升高(>0.15Mpa),則必須更換濾芯,以確保RO裝置正常運(yùn)行。建議:每三天必須將濾芯取出檢查并清洗。濾芯更換周期視其進(jìn)水水質(zhì)而定。
2、定時(shí)定期記錄RO裝置各種運(yùn)行參數(shù)。建議:每兩小時(shí)記錄RO裝置各運(yùn)行參數(shù)一次。
3、隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增長,膜表面將附著沉淀物,影響透水量,就要定期清洗RO元件。若發(fā)現(xiàn)組件中每個(gè)膜元件的壓力將大于0.1Mpa要立即進(jìn)行清洗(清洗由清洗系統(tǒng)完成)。按不同的污染狀況,有針對(duì)性的處理措施。具體清洗方法詳見《反滲透膜化學(xué)清洗方法》。
4、定時(shí)定期檢查檢驗(yàn)電導(dǎo)率儀及各壓力表,使之正常準(zhǔn)確地工作。
5、定時(shí)定期檢查電器控制系統(tǒng),確保設(shè)備運(yùn)行正常。
6、定時(shí)定期檢查高壓泵及RO前置泵,按保養(yǎng)手冊(cè)及時(shí)更換潤滑油。
7、反滲透裝置停機(jī)保養(yǎng):
1.RO裝置短期停機(jī)(不超過三天),每天必須用保安過濾器沖洗30分鐘并保證RO組件內(nèi)充滿過濾水。
2.RO裝置如長期停機(jī)(大于三天),應(yīng)采用1%甲醛溶液,充滿RO組件,然后關(guān)閉所有閥門,且每月檢查一次。夏天,控制環(huán)境溫度以防霉變,冬季防凍,必要時(shí)可加入10-20%甘油。
3.保存用水用反滲透淡水,甲醛應(yīng)用化學(xué)試劑產(chǎn)品。
4.當(dāng)由復(fù)合膜組成的反滲透系統(tǒng)擬暫停使用達(dá)一周以上時(shí),則系統(tǒng)應(yīng)以1%的NaHSO3溶液進(jìn)行浸泡,以防止細(xì)菌在膜面繁殖。
反滲透膜維護(hù)清洗
9反滲透膜的清洗
反滲透裝置在長期運(yùn)行中,膜表面會(huì)逐漸積累各種污染物,如膠體、微生物、無機(jī)物垢、金屬氧化物等。這些物質(zhì)沉積在膜表面上,會(huì)引起反滲透裝置性能的下降。為了恢復(fù)膜的性能,需對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗和消毒。
1.清洗的判斷標(biāo)準(zhǔn)
反滲透系統(tǒng)運(yùn)行過程中,必須密切注意系統(tǒng)的脫鹽率、濃水量、透過水量以及膜組件給水側(cè)進(jìn)出口壓差的變化,盡早發(fā)現(xiàn)問題,并根據(jù)原水分析報(bào)告預(yù)測可能發(fā)生的污染,調(diào)整預(yù)處理方法和變更操作條件。當(dāng)出現(xiàn)下列情形之一時(shí)需對(duì)膜元件進(jìn)行化學(xué)清洗:①標(biāo)準(zhǔn)化后鹽的透過率增加10%~15%;②標(biāo)準(zhǔn)化后透過液流量降低10%~15%;③進(jìn)水和濃水的壓差△p較基準(zhǔn)狀況上升了15%(基準(zhǔn)狀況為反滲透設(shè)備***初24~48h的操作參數(shù)或上次清洗后的操作參數(shù)),各段壓力差增加15%;④作為日常維護(hù),一般在正常運(yùn)行3~6個(gè)月后;⑤需長期停用,在用保護(hù)液進(jìn)行保護(hù)前。
2.膜污染特征和清洗藥劑
(1)膜污染特征
反滲透膜面上常見的污染物有金屬氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、膠體、微生物、有機(jī)物等,不同的膜污染物表現(xiàn)出不同的特征,如表4—5所示。
(2)膜清洗劑
不同的膜生產(chǎn)廠商對(duì)上述污染物采用的清洗藥劑不完全相同。具體的清洗方式或?qū)S们逑磩﹨⒄漳S商的技術(shù)手冊(cè)。但一般來說,酸清洗除去無機(jī)沉淀物如金屬氧化物、碳酸鹽,pH值調(diào)至2~4;堿清洗除去有機(jī)物、微生物,一般pH值調(diào)至10~12。常用化學(xué)清洗試劑如下。
①酸HCl、H2S04、H3P04、檸檬酸、草酸等。其中檸檬酸較常用,其缺點(diǎn)是與
Fe2+形成難溶化合物,需要用氨水調(diào)節(jié)pH=4,使Fe2+形成易溶的鐵銨檸檬酸鹽來解決。
②堿有P03-4、C02-3和OH-等,對(duì)污染物有松弛、乳化和分散作用,與表面活性
劑一起對(duì)油、脂、污物和生物物質(zhì)有去除作用;另外對(duì)Si02—也有一定的效果。
③螯合劑***常用的為EDTA,與Ca2+、Mg2-、Ba2+、Fe2+等形成易溶的絡(luò)合物,故對(duì)堿土金屬的硫酸鹽很有效,其他螯合劑有磷羧酸、葡萄糖酸等。
④表面活性劑可降低膜的表面張力,起濕潤、增溶、分散和去污作用,***常用的為非離子表面活性劑,如TritonX-100,但應(yīng)注意目前復(fù)合膜與TritonX-100不相溶。
⑤酶主要有蛋白酶等,有利于有機(jī)物的分解。
3.清洗裝置
一般的清洗裝置由清洗箱、清洗泵、5~l0μm保安過濾器、管道、閥門和控制儀表(壓力表、流量表、溫度計(jì))等組成。特殊要求時(shí),清洗箱可裝上加熱或冷卻裝置,清洗流程如圖4—8所示。
(1)清洗箱
清洗箱應(yīng)用耐腐蝕材料,如聚丙烯、玻璃鋼等制作。清洗箱的容積根據(jù)一次清洗的壓力容器的體積、清洗回路的管件和濾器等的容積來確定。
【例4-1】反滲透裝置有8個(gè)¢8”壓力容器,每個(gè)壓力容器內(nèi)裝6個(gè)40”長的膜元件,試計(jì)算清洗箱的體積。
解:每個(gè)壓力容器的體積
8個(gè)壓力容器的容積V8=0.194×8=1.552m3。
假設(shè)使用DN80mm管徑30m清洗管道,管道內(nèi)儲(chǔ)水的體積
總體積V=V8+Vp=1.552+0.151=1.703m3
考慮到未預(yù)見因素,總體積乘以系數(shù)1.2,即總體積V總=1.703×1.2=2.04m3
(2)清洗泵
清洗泵通常是316不銹鋼離心泵或玻璃鋼泵。清洗泵的揚(yáng)程應(yīng)考慮保安過濾器的壓降、管道的阻力損失等,一般選用壓力為0.3—0.5MPa。
膜廠商對(duì)不同規(guī)格的膜組件的清洗流速有一規(guī)定的范圍。如¢8”膜元件的清洗流量為6.8~9.1m3/h,壓力容器并聯(lián)4根,清洗泵流量為(6.8~9.1)×4=27.2~36.4m3/h。
(3)保安過濾器
該過濾器用以除去清洗下來的沉淀物。大小由清洗流量而定。
4.一般清洗步驟
①用反滲透產(chǎn)水配置清洗液,檢查溶液的pH值,在清洗之前,要確定所有的藥劑都溶解并攪拌均勻。
②溶液混合完畢后,以合適的流量和壓力開始清洗,清洗液在***初的幾分鐘排入地溝,然后再循環(huán)。,
③清洗過程中要注意清洗液的升溫情況,觀察清洗液顏色的變化,如清洗液變色或變得較渾濁,則需重新配置清洗液。在酸清洗時(shí)要注意pH值,如pH值升高o.5個(gè)單位,則必須再加酸。
④停泵,使元件浸泡在溶液中1h左右。
⑤再循環(huán),時(shí)間為30~40min。
⑥清洗完畢后,以反滲透產(chǎn)水或預(yù)處理出水沖洗出殘余的清洗液。
⑦沖洗結(jié)束,按規(guī)定的運(yùn)行方式運(yùn)行,***初產(chǎn)水排放至少10min。
5.反滲透設(shè)備的清洗范例
參考下述的清洗條件、清洗順序、清洗藥劑量及藥液濃度后進(jìn)行實(shí)施。
(1)清洗條件
①酸洗
a.檸檬酸洗凈2%水溶液;pH值2~4(用氨水溶液調(diào)整pH值);低壓,希望2kg/cm2以下;水溫常溫;時(shí)間1h/段,希望浸泡1夜。
b.草酸洗凈2%水溶液;pH值2~4(用氨水溶液調(diào)整pH值);低壓,希望2kg/cm2
以下;水溫常溫;時(shí)間1h/段,希望浸泡1夜。
②洗滌劑洗凈JS-200洗滌劑洗凈。5%水溶液(原液為100%);pH值7~10(用氨水溶液調(diào)整pH值);低壓,希望2kg/cm2以下;水溫常溫,希望為30~40℃;時(shí)間,1h/段,希望浸泡1夜。
(2)清洗順序
①第1日
a.酸洗酸洗液為檸檬酸2%水溶液,pH值2—4(用氨水溶液調(diào)整pH值);草酸0.2%水溶液,pH值2~4(用氨水溶液調(diào)整)。清洗順序?yàn)檠h(huán)60min,浸泡30—60min,再循環(huán)30~60min,***后水洗。.
b.洗滌劑洗凈JS-200洗滌劑洗凈,5%水溶液,pH值7—10。清洗順序?yàn)檠h(huán)60min,浸泡30—60min,再循環(huán)30~60min,浸泡1夜。
②第2日繼續(xù)用JS-200洗滌劑清洗,循環(huán)水洗60min。
注:可能的話希望能在清洗前進(jìn)行事前浸泡。酸洗時(shí)也希望1夜浸泡。
(3)清洗液量計(jì)算(以8”膜元件18支為例)
每支膜元件酸洗液用量為40L,18支用量為720L。其中假定管道內(nèi)液量80L;每支膜元件壓力容器液量(包含膜元件內(nèi)的水量)為12L,18支為220L;洗凈水槽內(nèi)液量為420L。
注:關(guān)于管道內(nèi)液量要考慮實(shí)際設(shè)備的管線以及支管分布情況后實(shí)測計(jì)算。
(4)藥液使用量(以8”膜元件18支為例)
①檸檬酸用量=720×2%=14.4kg,25kg/袋,需1袋。
草酸用量=720×0.2%=1.44kg,25kg/袋,需1袋。
②氨水溶液,用于酸洗凈時(shí)調(diào)整pH值,25%水溶液,20kg/罐。
③了S-200''洗滌劑用量=720X5%=36L(將原液稀釋20倍)。
④NaOH水溶液,用于洗滌劑洗凈時(shí)調(diào)整pH值25%水溶液,20kg/罐。
⑤浸泡用藥液量5—10L/支(4”),20—40L/支(8”)。
注:酸洗凈所使用的氨液量可按0.1kg氨/lkg酸(以100%濃度換算)進(jìn)行估算。
(5)冬季停機(jī)時(shí)的措施(包括防凍結(jié)措施)
①停機(jī)時(shí)將甘油10%水溶液及福爾馬林1%水溶液進(jìn)行置換后再停機(jī)。
②對(duì)于野外露天裝置要將壓力容器用薄膜油布蓋住。
③藥液使用量假定水槽容積為500L、管道容積為80L、壓力容器(含膜元件)容積為220L。
甘油需要量=800X10%=80kg,如果每罐22kg,需要4罐。
福爾馬林800X1%/0.37=21.6kg。如水溶液濃度為37%,每罐20kg,需要1罐。
6.清洗效果
成功的清洗應(yīng)能使膜組件進(jìn)出口壓差明顯減小(接近初期水平或上次清洗后的水平),脫鹽率、透水量均有所恢復(fù)。如果清洗后沒有達(dá)到預(yù)期的效果,應(yīng)及時(shí)與膜生產(chǎn)商和有關(guān)清洗公司聯(lián)系,對(duì)膜元件進(jìn)行取樣分析,重新確定清洗方案。應(yīng)該注意的是,反復(fù)進(jìn)行沒有效果的清洗是有害的。
10
RO反滲透膜的污染及清洗原理
一、 常見的反滲透膜元件污染物
在正常運(yùn)行一段時(shí)間后,反滲透元件會(huì)受到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***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(jī)物或生物沉積物。 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,如果不在早期采取措施,污染將會(huì)在相對(duì)短的時(shí)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(rèn)膜元件發(fā)生污染的一個(gè)好方法,不同的污染物會(huì)對(duì)膜元件性能造成的損害不同,清洗的方法也不同,因此正確地判斷引起膜元件污染的原因是膜清洗的基礎(chǔ)。
二、 污染物的去除
污染物的去除可通過化學(xué)清洗和物理沖洗來實(shí)現(xiàn),有時(shí)亦可通過改變運(yùn)行條件來實(shí)現(xiàn),作為一般的原則,當(dāng)下列情形之一發(fā)生時(shí)應(yīng)進(jìn)行清洗。
當(dāng)l標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量比上次清洗后減少了15%左右;
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)水水質(zhì)比上次清洗后降低15%左右;l
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的壓降比上次清洗后增加15%左右;l
在長期停用前;l
三、 膜元件的化學(xué)清洗與沖洗 .
清洗時(shí)將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán),此時(shí)膜元件仍裝在壓力容器內(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如下:
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(yīng)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(shí)或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間。對(duì)于8英寸壓力容器,流速應(yīng)為133-151升/分鐘。
4 清洗完成以后,排凈清洗箱內(nèi)的清洗液并進(jìn)行沖洗,然后充滿干凈的產(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(yīng)水源)打入壓力容器中并排放幾分鐘,直至排水為中性。
6 沖洗完反滲透系統(tǒng)后,在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng),直至產(chǎn)品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常需15-30分鐘)。