RO膜常規(guī)清洗方法.doc

RO膜常規(guī)清洗方法當(dāng)反滲透系統(tǒng)沒有遭受到嚴(yán)重污染，只是定期進(jìn)行清洗處理的情況下，采用常規(guī)清洗方法即吋，這也是在RO膜污染后試洗的方法之一，一般最先使用。清洗的方式一般有兩種，物理清洗和化學(xué)清洗。 物理清洗是使用機(jī)械性的沖刷去除膜元件中的污染物，恢復(fù)膜元件的性能，有時(shí)采用湍流、振動(dòng)、氣水混合，直至超聲波等各種物理方法把吸附污染物沖洗掉。 化學(xué)淸洗是使用相應(yīng)的化學(xué)藥劑與污染物發(fā)生反應(yīng)，使其溶丁-水中，然后排出膜元件，恢復(fù)膜元件的性能。 吸附性低的粒子狀污染物，如機(jī)械雜質(zhì)顆粒、砂粒、活性炭、鐵屑等可以通過沖洗的方式達(dá)到一定的效果，污染嚴(yán)重或者對(duì)膠的吸附性較強(qiáng)的污染物使用沖洗的方法很難達(dá)到預(yù)期效果。沖洗已經(jīng)很難去除污染物吋，應(yīng)伃止裝莨并采用化學(xué)淸洗。為丫提高化學(xué)淸洗的效果，選擇合適的清洗藥品是清洗成功的關(guān)鍵問題。 如圖5-15所示依次為：被污染的反滲透膜元件整體、被污染的反滲透膜元件端頭、被污染的反滲透膜元件膜殼內(nèi)部、被污染的反滲透膜元件膜片內(nèi)部。 化學(xué)清洗與物理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(duì)輕度污染時(shí)，采用物理清洗時(shí)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(duì)嚴(yán)重污染時(shí)，采用化學(xué)清洗時(shí)也對(duì)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。 (一）物理清洗 1.物理清洗的原理 物理清洗是通過適當(dāng)壓力、離流速的進(jìn)水沖刷膜元件，將短時(shí)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(shí)的要點(diǎn)是高流速、適當(dāng)壓力和加大清洗頻率。清洗時(shí)膜面的狀態(tài)示意圖案如圖5-16所示。 2.物理清洗的流速 裝置運(yùn)行時(shí)，附著性高的粒子狀污染物逐漸堆積在膜表面。如果清洗時(shí)的流速與運(yùn)行時(shí)的流速相等或更低，則很難把這些污染物從膜元件中清洗出來。因此，清洗時(shí)應(yīng)使用比正常運(yùn)行時(shí)更高的流速，單支膜管最高流速不超過15m3/h最好。清洗泵的流量是固定的，膜元件越臟壓力越大，流量越小，而在線清洗時(shí)以流量為主，壓力為輔，清洗初期，由于污堵造成的阻力大，清洗壓力大，清洗流量小，隨清洗過程的進(jìn)行，污染物逐漸疏松并清理出膜體，膜通道逐漸通暢，阻力減小，使壓力變小，流量增大。運(yùn)行時(shí)，在污染的情況下，壓力越大、壓差越大，在不同的進(jìn)口壓力下，壓差是不固定的。而實(shí)際清洗過程中，隨清洗時(shí)間的變化，壓差會(huì)迅速降低。 3.物理清洗的壓力 正常高壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力直接垂直作用于膜面，使進(jìn)水透過膜面得到產(chǎn)水，同時(shí)污染物也被壓向膜面。所以在清洗時(shí)，如果采用同樣的高壓，則污染物被積壓在膜表面，清洗的效果就會(huì)降低。清洗時(shí)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，如果在3.0kg以下，很難達(dá)到流量要求時(shí)，則盡可能控制進(jìn)水壓力，以不出產(chǎn)水為標(biāo)準(zhǔn)，一般進(jìn)水壓力不能大于4.0kg，選擇清洗泵一般不超過5kg壓力，且剛開始清洗時(shí)，采用憋閥門的措施控制壓力，以防止爆膜。 4.低壓沖洗的頻率 在條件允許的情況下，建議經(jīng)常對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗。增加清洗的次數(shù)比延長1次清洗的時(shí)間更為有效。一般清洗的頻率推薦為1天1次以上。根據(jù)具體的情況，用戶可以自行規(guī)定清洗的頻率。清洗用水一般使用合格的預(yù)處理產(chǎn)水即可，清洗時(shí)的流量、時(shí)間以及壓力條件歸納在表5-5中。 5.低壓沖洗的步驟 (1）停止裝罝 緩慢地降低操作壓力，逐步停止裝置。急速停車造成的壓力急速下降會(huì)形成水錘，將會(huì)對(duì)管道、壓力容器以及膜元件造成沖擊性損傷。 (2）調(diào)節(jié)閥門 首先全開濃縮水閥門；然后關(guān)閉進(jìn)水閥門；接著全開產(chǎn)水閥門（如關(guān)閉系統(tǒng)后關(guān)閉了產(chǎn)水閥門）。如果錯(cuò)誤地關(guān)閉產(chǎn)水閥門，壓力容器中的后端的膜元件可能因?yàn)楫a(chǎn)水背壓而造成膜元件機(jī)械性損傷。 (3）清洗作業(yè) 首先啟動(dòng)低壓清洗泵；然后緩慢地打開進(jìn)水閥，同時(shí)觀察濃縮水流量計(jì)的流量；調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門直至流量和壓力調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)值：最后在1015min后慢慢地關(guān)閉進(jìn)水閥門，停止進(jìn)水泵，至清洗完成，恢復(fù)其他控制部件歸位。 (二）常規(guī)在線化學(xué)清洗法 低壓沖洗并不能保證污染物清洗完全，在運(yùn)行過程中污染物是不斷積累的，必須清除。而選擇適宜的化學(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)某種特殊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)，要遵循藥劑供應(yīng)商提供的產(chǎn)品性能及使用說明，特殊情況下可針對(duì)具體情況，從反滲透裝置中取出已發(fā)生污染的單支膜元件進(jìn)行測(cè)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)使用多種化學(xué)清洗藥劑進(jìn)行組合清洗。典型的程序是先進(jìn)行低pH清洗,去除礦質(zhì)垢污染物,然后再進(jìn)行高pH清洗，去除有機(jī)物。有些情形下，是先進(jìn)行高pH清洗，去除油類或有機(jī)污染物，再進(jìn)行低pH清洗。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)，可用其他藥劑如EDTA整合劑來輔助去除膠體、有機(jī)物、微生物及硫酸鹽垢。需要慎思的是如果選擇了不適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)清洗方法和藥劑，污染情況會(huì)更加惡化，甚至?xí)斐刹豢赡娴钠茐摹?1.化學(xué)清洗的要求 選用專用的化學(xué)藥劑，首先要確保其已由藥劑供應(yīng)商認(rèn)定并符合膜元件的要求。 如果正在使用指定的化學(xué)藥劑，要確認(rèn)其已在RO膜供應(yīng)商的技術(shù)手冊(cè)中列出，并符合技術(shù)耍求。 影響清洗效果的因素是多方面的，應(yīng)該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。 在推薦的最佳濕度下進(jìn)行清洗，同時(shí)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(shí)間，以求達(dá)到最好的清洗效率和延長膜元件壽命的效果。 應(yīng)該謹(jǐn)慎地控制清洗液的pH范圍，可延長膜元件的使用壽命。保守的pH范圍是410，允許使用的最大范圍為212。 典型的、最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(huì)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(shí)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(shí)不能從低pH開始，因?yàn)橛驮诘蚿H時(shí)會(huì)固化。 如果系統(tǒng)已發(fā)生生物污染，就要考慮在清洗時(shí)加入一個(gè)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（如一里期一次），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)人的健康存害的風(fēng)險(xiǎn)，并能有效地控制生物活性，且成本低。極端pH交替清洗時(shí)，基本上已達(dá)到殺菌的效果，所以可以省去殺菌剝離這一過程。 為安全起見，要確保在清洗時(shí)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。 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)行攪拃。 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)中徹底沖洗干凈滯留的前一種化學(xué)清洗溶液。 所有清洗藥劑必須完全溶解于水中，不能有渾濁沉淀現(xiàn)象。 當(dāng)清洗過程中發(fā)現(xiàn)清洗液臟到一定程度時(shí)，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。 2.清洗用藥品 表5-6列舉了膜元件用的常規(guī)清洗藥品，這些酸性或堿性的清洗劑是標(biāo)準(zhǔn)的清洗藥品，酸性清洗劑用于清除包括鐵污染在內(nèi)的無機(jī)污染物，而堿性清洗劑用于清洗包括微生物在內(nèi)的有機(jī)污染物，由于使用硫酸會(huì)引起硫酸鈣沉淀的危險(xiǎn)，不應(yīng)選作清洗劑。最好采用膜系統(tǒng)的產(chǎn)水配制清洗液，當(dāng)然在很多情況下也對(duì)以使用預(yù)處理合格的出水來配制清洗液，原水可能緩沖容量很大，需要消耗更多的酸或堿才能達(dá)到規(guī)定的pH，酸性清洗的pH2，堿性清洗的pH12。 RO膜元件在任何情況下均不得與游離氯接觸,游離氯氧化膜元件將會(huì)造成永久性的損傷。因此，在進(jìn)行管路和設(shè)備滅菌操作、使用清洗劑與貯存保護(hù)劑之后均應(yīng)特別注意膜系統(tǒng)給水中是否含有游離氯。如不確定則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，如存在游離氯殘留物，可使用亞硫酸氫鈉將其還原，并滿足反應(yīng)時(shí)間以保證氧化還原反應(yīng)充分進(jìn)行。游離氯為1.0x10-6時(shí)需添加亞硫酸氫鈉1.83.0X10-6。 反滲透膜元件在質(zhì)量擔(dān)保期內(nèi)，建議毎次膜元件的清洗應(yīng)首先與供應(yīng)商取得聯(lián)系，協(xié)商后再進(jìn)行。 在清洗溶液中，應(yīng)避免使用陽離子表面活性劑及兩性表面活性劑。使用這些藥品與膜元件接觸后，可能導(dǎo)致脫元件產(chǎn)水量及產(chǎn)水品質(zhì)不可逆轉(zhuǎn)的下降。 3.pH值的影響 采用同一種清洗液去除同一種污垢，清洗強(qiáng)度不同，所要求的清洗pH值也不同，產(chǎn)生的效果也不同，表5-7列出了在清洗不同的污染物時(shí)所推薦的化學(xué)溶液的pH值。重要提示：要從化學(xué)品供應(yīng)商處力求得到化學(xué)藥劑的性能參數(shù)、操作指南和安全注意事項(xiàng)，并且在處理和保存所有化學(xué)品時(shí)嚴(yán)格按照說明書要求執(zhí)行。 4.常規(guī)藥劑的配制 表5-8提供的清洗溶液是將一定重量（或體積）的化學(xué)藥品加入0.379m3的潔凈水中（RO產(chǎn)品水或不含游離氯的水）。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，要求徹底混合均勻，并按照目標(biāo)值調(diào)節(jié)pH和溫度。常規(guī)的清洗方法基于用化學(xué)清洗溶液循環(huán)清洗1h和1種任選的化學(xué)藥劑浸1h的操作而設(shè)定的。 在較高溫度下清洗能力和清洗藥劑