ro的清洗方案

1、第八章污染與清洗8.1 清洗特別提示本節(jié)內(nèi)容適用于4、6、8和8.5英寸直徑的復(fù)合聚酰胺反滲透和納濾膜元件。 聚酰胺反滲透膜元件在任何情況下均不得與游離氯等氧化劑接觸，游離氯的氧化將使膜造成永久性的損傷。因此，在管路與設(shè)備滅菌操作或使用清洗劑與儲(chǔ)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殘留。對(duì)此如有懷疑，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)。如存在游離氯殘留，可使用亞硫酸氫鈉將其還原，并滿足反應(yīng)時(shí)間以保證充分的脫氯。每1.0ppm的游離氯需亞硫酸氫鈉的用量為1.8-3.0ppm。 在反滲透膜元件的擔(dān)保期內(nèi)，建議每次膜元件的清洗應(yīng)與海德能公司協(xié)商后進(jìn)行。 在清洗溶液中

2、，應(yīng)避免使用陽(yáng)離子表面活性劑。使用陽(yáng)離子表面活性劑可導(dǎo)致膜元件無(wú)法恢復(fù)的污染。8.2 膜污染在正常運(yùn)行一段時(shí)間后，反滲透膜元件會(huì)受到給水中可能存在的懸浮物或難溶鹽的污染，這些污染中最常見(jiàn)的是碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶沉淀、金屬（鐵、錳、銅、鎳、鋁等）氧化物沉淀、硅沉積物、無(wú)機(jī)或有機(jī)沉積混合物、NOM天然有機(jī)物質(zhì)、合成有機(jī)物（如：阻垢劑/分散劑，陽(yáng)離子聚合電解質(zhì)）、微生物（藻類、霉菌、真菌）等污染。污染性質(zhì)和污染速度取決于各種因素，如給水水質(zhì)和系統(tǒng)回收率。通常污染是漸進(jìn)發(fā)展的，如不盡早控制，污染將會(huì)在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)損壞膜元件。當(dāng)膜元件確證已被污染，或是在長(zhǎng)期停機(jī)之前，或是作為定期

3、日常維護(hù)，建議對(duì)膜元件進(jìn)行清洗。當(dāng)反滲透系統(tǒng)（或裝置）出現(xiàn)以下癥狀時(shí)，需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗： 在正常給水壓力下，產(chǎn)水量較正常值下降1015%； 為維持正常的產(chǎn)水量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加1015%； 產(chǎn)水水質(zhì)降低1015%，透鹽率增加1015%； 給水壓力增加1015%； 系統(tǒng)各段之間壓差明顯增加（可能沒(méi)有儀表監(jiān)測(cè)該參數(shù)）。在運(yùn)行數(shù)據(jù)未標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，如果關(guān)鍵參數(shù)沒(méi)有改變，上述清洗原則依然可以適用。保持穩(wěn)定的運(yùn)行參數(shù)主要是指產(chǎn)水流量、產(chǎn)水背壓、回收率、溫度及TDS。如果這些運(yùn)行參數(shù)起伏不定，強(qiáng)烈建議標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)以確定是否有污染發(fā)生，或者

4、在關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)有變化的前提下反滲透的實(shí)際運(yùn)行是否正常。海德能公司提供標(biāo)準(zhǔn)化軟件ROdata.xls，可從海德能公司的網(wǎng)站上下載。定時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件是否已發(fā)生污染的基本方法。污染對(duì)膜元件的影響是漸進(jìn)的，并且影響的程度取決于污染的性質(zhì)。表-1“反滲透系統(tǒng)故障診斷一覽表”列出了常見(jiàn)的污染現(xiàn)象及其對(duì)膜性能的影響。已受污染的反滲透膜的清洗周期根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。正常的清洗周期是每3-12個(gè)月一次。如果在1個(gè)月以內(nèi)清洗一次以上，就需要對(duì)反滲透預(yù)處理系統(tǒng)做進(jìn)一步調(diào)整和改善，如追加投資，或重新進(jìn)行反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)。故障種類可能發(fā)生位置壓降給水壓力鹽透過(guò)率金屬氧化物(Fe/Mn)一段最前端膜元件迅

5、速增加迅速增加迅速增加膠體污染(有機(jī)和無(wú)機(jī)混合物)一段最前端膜元件逐漸增加逐漸增加輕度增加難溶鹽類(Ca/Mg/Ba/Sr)末段最末端膜元件適度增加輕度增加一般增加聚合硅沉積物末段最末端膜元件一般增加增加一般增加生物污染任何位置通常前端膜元件明顯增加明顯增加一般增加有機(jī)物污染(難溶NOM)所有段逐漸增加增加降低阻垢劑污染末段最嚴(yán)重一般增加增加一般增加氧化損壞一段最嚴(yán)重一般增加降低增加水解損壞(超出pH范圍)所有段一般降低降低增加磨蝕損壞(顆粒物)一段最嚴(yán)重一般降低降低增加O型圈滲漏(內(nèi)連接管或適配器)無(wú)規(guī)則(通常在兩端適配器)一般降低一般降低迅速增加膜元件外殼破損(由撞擊造成)無(wú)規(guī)則(運(yùn)輸或安

6、裝間隙)可能降低可能降低可能增加膜卷突出(壓差過(guò)大導(dǎo)致)兩端膜元件明顯增加明顯增加迅速增加表-1 反滲透系統(tǒng)故障診斷一覽表當(dāng)膜元件僅僅是發(fā)生了輕度污染時(shí)，重要的是清洗膜元件。重度污染則會(huì)阻礙化學(xué)藥劑深入滲透至污染層，影響清洗效果。如果膜元件的性能降低至正常值的30-50%，那么，欲完全恢復(fù)膜元件出廠時(shí)的初始性能是不可能的。在反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可使用反滲透產(chǎn)品水沖刷系統(tǒng)中的污染物以降低清洗頻率。用產(chǎn)品水浸泡膜元件可有助于污垢的溶解、脫落，降低化學(xué)清洗的頻率。清洗何種污染物以及如何清洗要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)污染情況而進(jìn)行。對(duì)于幾種污染同時(shí)存在的復(fù)雜情況，清洗方法是采用低pH和高pH的清洗液交替清洗。

7、膜元件受到污染時(shí)，往往通過(guò)清洗的方式來(lái)恢復(fù)膜元件的性能。清洗的方式一般有兩種，物理清洗(沖洗)和化學(xué)清洗(藥品清洗)。物理清洗(沖洗)是不改變污染物的性質(zhì)，使用機(jī)械性的沖刷清除膜元件中的污染物，恢復(fù)膜元件的性能?；瘜W(xué)清洗是使用相應(yīng)的化學(xué)藥劑，改變污染物的組成或?qū)傩?，然后排出膜元件，恢?fù)膜元件的性能。吸附性低的粒子狀污染物，可以通過(guò)沖洗(物理清洗)的方式達(dá)到一定的效果，像生物污染這種對(duì)膜的吸附性強(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)很難去除污染物時(shí)，應(yīng)停止裝置并采用化學(xué)清洗。為了提高化學(xué)清洗的效果，清洗前，有必要通過(guò)對(duì)污染狀況進(jìn)行分析，確定污染的種類(詳細(xì)參照第九章相關(guān)內(nèi)容)。在掌握

8、污染物種類、成分、數(shù)量的基礎(chǔ)上，選擇合適的清洗藥品是清洗成功的關(guān)鍵因素。化學(xué)清洗與物理清洗并是可以相互配合的兩種清洗手段。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)藥品可以使清洗效果倍增，同樣在嚴(yán)重污染采用化學(xué)清洗時(shí)也可以使用一些物理性的強(qiáng)化手段來(lái)增強(qiáng)化學(xué)清洗的效果。8.3 污垢成份碳酸鈣垢碳酸鈣垢是一種礦物結(jié)垢。當(dāng)阻垢劑/分散劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，或是加酸pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)出故障而引起給水pH增高時(shí)，碳酸鈣垢有可能沉積出來(lái)。盡早地檢測(cè)碳酸鈣垢，對(duì)于防止膜層表面沉積的污垢結(jié)晶損傷膜元件是極為必要的。早期檢測(cè)出的碳酸鈣垢可由降低給水的pH值至3-5，運(yùn)行1-2小時(shí)的方法去除。對(duì)于沉積時(shí)間長(zhǎng)

9、的碳酸鈣垢，可用低pH值的檸檬酸溶液清洗去除。硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢硫酸鹽垢是比碳酸鈣垢硬很多的礦物質(zhì)垢，且不易去除。硫酸鹽垢可在阻垢劑/分散劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障或加硫酸調(diào)節(jié)pH時(shí)沉積出來(lái)。盡早地檢測(cè)硫酸鹽垢對(duì)于防止膜層表面沉積的污垢結(jié)晶損傷膜元件是極為必要的。硫酸鋇和硫酸鍶垢較難去除，因?yàn)樗鼈儙缀踉谒械那逑慈芤褐须y以溶解，所以應(yīng)特別加以注意。磷酸鈣垢磷酸鈣垢在高含磷的市政污水處理中是較為常見(jiàn)的。通常這種垢可用酸性清洗液去除。目前在海德能公司的RO設(shè)計(jì)軟件中未包含磷酸鹽垢的計(jì)算。如果在給水中磷酸鹽的含量達(dá)到或大于5ppm，請(qǐng)與海德能公司聯(lián)系。金屬氧化物/氫氧化物污染典型的金屬氧化物和金屬氫氧

10、化物通常為鐵、鋅、錳、銅、鋁等金屬的化合物。這種垢可能是管路、容器（罐/槽）的腐蝕產(chǎn)物，金屬材料會(huì)被空氣、氯、臭氧、高錳酸鉀氧化，或者來(lái)自于預(yù)處理過(guò)濾系統(tǒng)中使用的鐵或鋁混凝劑。聚合硅垢硅膠垢去除困難，來(lái)自于可溶性硅過(guò)飽和或聚合反應(yīng)。硅膠垢與硅基膠體污染不同，后者可能與金屬氫氧化物和有機(jī)物有關(guān)。采用傳統(tǒng)的清洗方法幾乎無(wú)法對(duì)付硅垢，如果遇到清洗不利的情況請(qǐng)聯(lián)系海德能公司?，F(xiàn)在也有一些非常利害的藥劑，如氟化氫氨在一些地方成功應(yīng)用，但它的毒性很大，對(duì)設(shè)備也有害。膠體污染膠體是懸浮在水中的無(wú)機(jī)物或是有機(jī)與無(wú)機(jī)混合物的顆粒，它不會(huì)由自身重力而沉淀。膠體物通常含有以下一個(gè)或多個(gè)主要組份：鐵、鋁、硅、硫或有機(jī)

11、物。溶解性天然有機(jī)物污染（NOM）溶解性天然有機(jī)物污染（NOM，Natural Organic Matter）通常是由地表水或深井水中的營(yíng)養(yǎng)物分解所致。有機(jī)污染的化學(xué)機(jī)理很復(fù)雜，主要的有機(jī)組份或是腐植酸，或是灰黃霉酸。非溶性NOM被吸附到膜表面可造成RO膜元件的快速污染，一旦吸附作用產(chǎn)生，凝膠或塊狀的污染過(guò)程就會(huì)開始。微生物沉積有機(jī)沉積物是細(xì)菌粘泥、真菌和霉菌等沉淀物，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(zhǎng)，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

12、菌時(shí)，請(qǐng)與海德能公司技術(shù)支持部門聯(lián)系，使用海德能公司認(rèn)可的殺菌劑。8.4 物理清洗1 物理清洗的意義物理清洗是通過(guò)低壓力、高流速的進(jìn)水沖刷膜元件，將短時(shí)間內(nèi)在膜表面附著的污染物和堆積物清洗掉的方式。圖-1清洗時(shí)膜面的狀態(tài)示意圖2 清洗要點(diǎn)清洗時(shí)的要點(diǎn)是高流速，低壓力和清洗頻率。(1) 清洗的流速裝置運(yùn)行時(shí)，附著性高的顆粒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沖洗出來(lái)。因此，清洗時(shí)應(yīng)使用比正常運(yùn)行時(shí)更高的流速(一般可考慮為正常運(yùn)行濃水流速的1.2倍)。而實(shí)際上膜元件兩端的壓差與進(jìn)水流量成正比，單只膜

13、元件的壓力差不允許超過(guò)0.7bar，因此海德能公司對(duì)單只膜元件的最大進(jìn)水流量作了嚴(yán)格的限制，請(qǐng)?jiān)谇逑磿r(shí)遵循以下規(guī)定。規(guī)格單只容器的濃水流量單只容器的最大進(jìn)水流量8英寸膜殼7.2-12.0 m3/hr17.0 m3/hr4英寸膜殼1.8-2.5 m3/hr3.6 m3/hr表-2運(yùn)行時(shí)單只膜殼濃水流量范圍(2) 清洗壓力正常高壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力直接垂直作用膜面，使進(jìn)水透過(guò)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)盡可能的通過(guò)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3.0

14、bar以下。如果在3.0bar以下，很難達(dá)到流量要求時(shí)，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4.0bar。(3) 清洗頻率條件允許的情況下，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(zhǎng)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，顧客可以自行規(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-3中。表-3 清洗條件膜尺寸(inch)壓力(bar)頻率(次/日)時(shí)間(分)83.0 以下1次以上10-1543.0 以下1次以上10-153 清洗步驟(1)&#

15、160;停止裝置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)誤的關(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10-15分鐘后慢慢地關(guān)閉進(jìn)水閥門，停止進(jìn)水泵。8.5 化學(xué)清洗1 化學(xué)清洗藥品的選擇與使用選擇適宜的化

16、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(shuō)明。特殊情況下可針對(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(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。典型地程序是先進(jìn)行低pH值清洗，去除礦物質(zhì)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

17、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)可用其它藥劑如EDTA（乙二氨四乙酸）等螯合劑來(lái)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，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。使用化學(xué)清洗藥品時(shí)需要符合以下原則：(1) 選用的專用化學(xué)藥劑，首先要確保其已由化學(xué)供應(yīng)商認(rèn)定并符合用于海德能公司膜元件的要求。藥劑供應(yīng)商的指導(dǎo)和建議不應(yīng)與海德能公司此技術(shù)手冊(cè)中推薦的清洗參數(shù)和限定的化學(xué)藥劑種類相沖突。(2) 如果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)手冊(cè)中列出，并符合海德能公司的要求。(3)&

18、#160;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。(4) 在推薦的最佳溫度下進(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)，以求達(dá)到最好的清洗效率和延長(zhǎng)膜元件壽命的效果。(5) 應(yīng)該謹(jǐn)慎地控制清洗液的pH值范圍，可延長(zhǎng)膜元件的使用壽命。保守的pH范圍是4-10，允許使用的最大pH范圍為2-12(見(jiàn)表-6）。(6) 最有效的典型清洗方法是從低pH至高pH溶液進(jìn)行清洗；但對(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。(7) 當(dāng)清洗多段反滲透裝置時(shí)

19、，最有效的清洗方法是分段清洗，這樣可控制最佳清洗流速和清洗液濃度，避免后段的膜元件受到前段污染物的堵塞。(8) 如果系統(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（如一星期一次）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(lái)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。(9) 為安全起見(jiàn)，要確保在清洗時(shí)所有的軟管和管路可承受清洗溫度、壓力和pH條件下的操作。(10) 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。(11)

20、0;從安全方面考慮，不能將酸與苛性(堿性)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。2 海德能推薦的清洗藥品表-4列出了在清洗不同的污染物時(shí)所推薦的化學(xué)清洗方案。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(shuō)明書要求執(zhí)行。表-4海德能公司推薦的化學(xué)清洗溶液污染物弱洗時(shí)強(qiáng)洗時(shí)碳酸鈣垢14硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢24金屬氧化物/氫氧化物(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)15無(wú)機(jī)膠體污染物14無(wú)機(jī)/有機(jī)膠體混合污染物26聚合硅沉積物無(wú)7微生物類23或6天然有機(jī)物(NOM)23或6表-5

21、“海德能公司清洗液配方”提供的清洗溶液是將一定重量(或體積)的化學(xué)藥品加入到100加侖(379升)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(wú)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)節(jié)pH、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1小時(shí)和1種任選的化學(xué)藥劑浸泡一小時(shí)的操作而設(shè)定的。表-5 海德能公司清洗液配方(以100加侖，既379升為基準(zhǔn))編號(hào)主要組份藥劑量pH調(diào)節(jié)值最高溫度1檸檬酸(100%粉末)17.0磅(7.7公斤)用氨水調(diào)節(jié)PH=4.0402三聚磷酸鈉(100%粉末)NA-

22、EDTA(100%粉末)17.0磅(7.7公斤)7.0磅(3.18公斤)用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)PH=10.0403三聚磷酸鈉(100%粉末)十二烷基苯磺酸鈉(100%粉末)17磅(7.7公斤)2.13磅(0.97公斤)用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)PH10.0404鹽酸(36%HCl)0.47加侖（1.8升）用鹽酸緩慢調(diào)節(jié)PH2.5355亞硫酸氫鈉(100%粉末)8.5磅(3.86公斤)用氫氧化鈉調(diào)PH11.5，再加鹽酸調(diào)PH11.5356氫氧化鈉(100%粉末)十二烷基磺酸鈉(100%粉末)0.83磅(0.38公斤)0.25磅(0.11公斤)用氫氧化鈉調(diào)PH11.5，再加鹽酸調(diào)PH11.5307氫氧化鈉(100

23、%粉末)0.83磅(0.38公斤)用氫氧化鈉調(diào)PH11.5，再加鹽酸調(diào)PH11.530表-6“清洗液pH和水溫極限的關(guān)系”表明了對(duì)特定膜元件的最大pH 和溫度極限值，超出這一限制會(huì)造成不可恢復(fù)的膜元件損壞。海德能公司建議的最小清洗溫度極限是21，因?yàn)樵谳^高溫度下清洗效力和清洗藥劑的溶解性會(huì)有明顯改善。表-6清洗液pH和水溫極限的關(guān)系清洗液pH值45(T>35)35(T>30)30以下CPA2-102-11.52-12.0ESPA2-102-11.52-12.0LFC2-102-11.52-12.0SWC2-102-11.02-12.0ESNA3-102-11.52-12.

24、0在清洗過(guò)程中，污染物會(huì)消耗清洗藥品，pH值會(huì)因此發(fā)生變化，同時(shí)藥品的清洗效力會(huì)降低?；瘜W(xué)清洗時(shí)需要隨時(shí)監(jiān)測(cè)pH值的變化，及時(shí)調(diào)節(jié)pH值。一般測(cè)定pH值偏離設(shè)定pH值0.5以上時(shí)，需要再進(jìn)行化學(xué)藥品添加。清洗液介紹溶液12.0 wt %檸檬酸（C6H8O7）的低pH清洗液（pH值為4）。對(duì)于去除無(wú)機(jī)鹽垢（如碳酸鈣垢、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢等），金屬氧化物/氫氧化物（鐵、錳、銅、鎳、鋁等），及無(wú)機(jī)膠體十分有效。注意：使用氫氧化銨（氨水）向上調(diào)節(jié)pH值是因?yàn)樾纬傻?，檸檬酸銨具有很好的螯合性。這時(shí)不能用氫氧化鈉調(diào)pH值。溶液22.0 wt % STPP（三聚磷酸鈉Na5P3O10）和0.8 wt

25、%的Na-EDTA混合的高pH洗液（pH值為10）。它專用于去除硫酸鈣垢和輕微至中等程度的天然有機(jī)污染物。STPP具有無(wú)機(jī)螯合劑和洗滌劑的功用。Na-EDTA是一個(gè)具有螯合性的有機(jī)螯合清洗劑，可有效去除二價(jià)和三價(jià)陽(yáng)離子和金屬離子。STPP和Na-EDTA均為粉末狀。溶液32.0 wt % STPP（三聚磷酸鈉Na5P3O10）和0.25 wt %的Na-DDBS 十二烷基苯磺酸鈉，C6H5（CH2）12-SO3Na 混合液的高pH洗液（pH值為10）。該洗液用于去除重度的天然有機(jī)物（NOM）污染。STPP具有無(wú)機(jī)螯合劑和洗滌劑的功用，Na-DDBS為陰離子洗滌劑。溶液40.5 wt

26、%鹽酸低pH清洗液（pH為2.5），主要用于去除無(wú)機(jī)物垢（如碳酸鈣垢、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢等），金屬氧化物/氫氧化物（鐵、錳、銅、鎳、鋁等），及無(wú)機(jī)膠體。這種清洗液比溶液1要強(qiáng)烈些，因?yàn)辂}酸（HCl）是強(qiáng)酸?？梢允褂靡韵聺舛鹊柠}酸：27.9 wt %（波美度18），31.4 wt %（波美度20），36.0 wt %（波美度22）。溶液51.0 wt %亞硫酸氫鈉（Na2S2O4）高pH清洗液（pH為11.5）。它用于去除金屬氧化物和氫氧化物，且可一定程度的擴(kuò)展至去除硫酸鈣、硫酸鋇和硫酸鍶垢。亞硫酸氫鈉是強(qiáng)還原劑，亞硫酸氫鈉為粉末狀。溶液60.1 wt %氫氧化鈉和0.03 wt % SD

27、S（十二烷基磺酸鈉）高pH混合液（pH為11.5）。它用于去除天然有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)/有機(jī)膠體混合污染物和微生物（菌素、藻類、霉菌、真菌）污染。SDS是會(huì)產(chǎn)生一些泡沫的陰離子表面活性劑型的洗滌劑。溶液70.1 wt %氫氧化鈉高pH清洗液（pH為11.5）。用于去除聚合硅垢。這一洗液是一種較為強(qiáng)烈的堿性清洗液。3 化學(xué)清洗系統(tǒng)(1) 化學(xué)清洗設(shè)備配置：在線清洗時(shí)，膜元件通常放在壓力容器中進(jìn)行清洗，除運(yùn)行裝置以外，需要另外設(shè)置清洗裝置。清洗系統(tǒng)的示意圖如圖-2所示。清洗設(shè)備一般包含清洗水箱、過(guò)濾器、循環(huán)泵、壓力表、溫度計(jì)、閥門、取樣點(diǎn)、管線等。清洗水箱的容積要保證，連接軟管、過(guò)

28、濾器、管路和RO壓力容器內(nèi)置換用水水量的要求。設(shè)備名稱規(guī)格及配置清洗水箱水箱材質(zhì)應(yīng)選用玻璃鋼或聚乙烯能方便藥品添加，應(yīng)設(shè)置攪拌混合措施清洗水箱底部應(yīng)設(shè)置錐形底，方便箱內(nèi)液體排盡應(yīng)設(shè)有液面計(jì)觀察液位，并標(biāo)明體積刻度循環(huán)泵SUS316L以上材質(zhì)循環(huán)泵的出口處設(shè)有排氣口，兼用為取樣口循環(huán)泵的揚(yáng)程不小于50m保安過(guò)濾器能除去化學(xué)清洗中產(chǎn)生的5以上的粒子流量計(jì)/壓力表/溫度計(jì)測(cè)定清洗流量、壓力和溫度取樣口設(shè)置在供給水和濃水管路，測(cè)定pH、TDS、電導(dǎo)配管軟管和聚氯乙稀(PVC)提攜式計(jì)量器pH計(jì)和TDS計(jì)(或電導(dǎo)儀)秤/量筒稱量藥品(粉末狀) / 稱量藥品體積(液體藥品)圖-2RO化學(xué)清洗裝置

29、示意圖表-7化學(xué)清洗系統(tǒng)規(guī)格和配置(2) 清洗用水體積計(jì)算計(jì)算RO膜元件、保安過(guò)濾器以及管路的體積，概算所需清洗液的體積，保證清洗液量。RO膜元件清洗液的體積計(jì)算法參考表-8中。表-8單支RO膜元件所需清洗液的體積膜元件規(guī)格常規(guī)污染重度污染直徑4英寸長(zhǎng)度40英寸9.5 升19升直徑6英寸長(zhǎng)度40英寸19升38升直徑8英寸長(zhǎng)度40英寸34升68升直徑8.5英寸長(zhǎng)度40英寸38升76升注：不包括管路輸送、過(guò)濾器及初始20%排放所需的體積量。(3)化學(xué)清洗流量表-9 化學(xué)清洗時(shí)單支膜殼流量(入口壓力4bar)單位GPM單位LPM單位m3/h直徑4英寸6-1023-381

30、.4-2.3直徑6英寸12-2045-762.7-4.5直徑8英寸24-4091-1515.5-9.1直徑8.5英寸27-45102-1706.1-10.2(4) 清洗用水的水質(zhì)因?yàn)榍逑从盟怯糜谌芙馑岷蛪A等藥品，因此建議使用RO產(chǎn)水，如果沒(méi)有RO產(chǎn)水時(shí)，所使用的水必須是不含硬度、游離氯及鐵離子的離子交換水或蒸餾水。(5) 清洗前的注意事項(xiàng)和準(zhǔn)備工作 使用藥品前，仔細(xì)閱讀從藥品公司處得到的藥品安全表格(MSDS)和藥品說(shuō)明； 操作時(shí)，穿戴安全眼睛、手套、工作服； 使用前校正pH計(jì)； 估算所用清洗液體積； 保證清洗液進(jìn)入系統(tǒng)前

31、，所有的清洗藥品完全溶解和混合； 清洗液的溫度和pH值范圍符合規(guī)定值。4 化學(xué)清洗過(guò)程(1) 在4Bar(60psi)或更低壓力條件下進(jìn)行低壓沖洗，即從清洗水箱中(或合適的水源)向壓力容器中泵入清潔水并排放幾分鐘。沖洗水必須是潔凈的、去除硬度、不含過(guò)渡金屬(Fe、Mn等)和余氯的RO產(chǎn)品水或去離子水。(2) 在清洗水箱中配制指定的清洗溶液。配制用水必須是去除硬度、不含過(guò)渡金屬和余氯的RO產(chǎn)品水或去離子水。將清洗液的溫度和pH應(yīng)調(diào)到所要求的值。(3) 啟動(dòng)清洗泵將清洗液泵入膜組件內(nèi)，循環(huán)清洗約1小時(shí)或是要求的時(shí)間。在初始階段，在清洗液返回至RO清

32、洗水箱之前，應(yīng)將最初的回流液排放掉，以免系統(tǒng)內(nèi)滯留的水稀釋清洗溶液。在化學(xué)藥劑與RO裝置接觸后，裝置內(nèi)的污染物在化學(xué)反應(yīng)的作用下會(huì)被大量沖出，為了避免污染清洗液，這些清洗液也應(yīng)該被排放掉，直至清洗液顏色轉(zhuǎn)淡再進(jìn)入循環(huán)清洗。在循環(huán)清洗最初的5分鐘內(nèi)，緩慢地將流速調(diào)節(jié)到最大清洗流速的1/3。并在第二個(gè)5分鐘內(nèi)，增加流速至最大設(shè)計(jì)流速的2/3，最后再增加流速至最大清洗流速值。如果需要，當(dāng)pH的變化大于0.5，就要重新添加藥品調(diào)整pH值。(4) 根據(jù)需要可交替采用循環(huán)清洗和浸泡程序。浸泡時(shí)間可根據(jù)制造商的建議選擇1至8小時(shí)。在整個(gè)清洗過(guò)程中要謹(jǐn)慎地保持合適的溫度和pH值。(5) 化

33、學(xué)清洗結(jié)束后，要用清潔水(去除硬度、不含金屬離子如鐵和氯的RO產(chǎn)品水或去離子水)進(jìn)行低壓沖洗，從清洗裝置及相關(guān)管路中沖洗殘留化學(xué)藥劑，排放并沖洗清洗水箱，然后再用清潔水完全注滿清洗水箱。從清洗水箱中泵入所有的沖洗水沖洗壓力容器并排放。直至RO裝置內(nèi)的殘留化學(xué)藥品基本被清除。(6) 采用清潔水完全沖洗后，就可用預(yù)處理給水進(jìn)行最終的低壓沖洗。給水壓力應(yīng)低于4bar，最終沖洗持續(xù)進(jìn)行直至沖洗水干凈，且不含任何泡沫和清洗劑殘余物。通常這需要15-60分鐘。操作人員可用干凈的燒瓶取樣，搖勻，監(jiān)測(cè)排放口處沖洗水中洗滌劑和泡沫的殘留情況。洗液的去除情況可用測(cè)試電導(dǎo)的方法進(jìn)行，如沖洗水至排放出水的電

34、導(dǎo)在給水電導(dǎo)的10-20%以內(nèi)，可認(rèn)為沖洗已接近終點(diǎn)；pH表也可用于測(cè)定沖洗水與排放水的pH值是否接近。(7) 低壓沖洗結(jié)束后，RO裝置可以重新開始運(yùn)行，但初始的產(chǎn)品水要進(jìn)行排放并監(jiān)測(cè)，直至RO產(chǎn)水可滿足工藝要求(電導(dǎo)、pH值等)。這一段恢復(fù)時(shí)間有時(shí)需要從幾小時(shí)到幾天，才得到穩(wěn)定的RO產(chǎn)水水質(zhì)，尤其是在經(jīng)過(guò)高pH清洗后。5 系統(tǒng)殺菌在某些條件下系統(tǒng)內(nèi)的生物繁殖異常迅速，大多數(shù)系統(tǒng)隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，在膜表面逐漸累積的無(wú)機(jī)和有機(jī)的污染物就變成微生物繁殖的營(yíng)養(yǎng)源，因此系統(tǒng)微生物污染與系統(tǒng)運(yùn)行是同步進(jìn)行的。RO系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，定期沖擊式大劑量添加殺菌劑或連續(xù)少量添加殺菌劑有助于控制系

35、統(tǒng)生物活性，控制生物粘泥的形成和生物膜的生長(zhǎng)，防止RO系統(tǒng)膜元件因微生物的防止被堵塞。名稱濃度殺菌效果異噻唑啉酮(市售1.5%溶液)60-420PPm毒性低，對(duì)環(huán)境安全亞硫酸氫鈉(SBS)1%的溶液還原性好氧菌抑制劑但殺滅效果一般甲醛(福爾馬林)0.5-1%的溶液新膜元件24h內(nèi)禁止接觸，食品/飲料/醫(yī)藥用水慎用表-10可以接觸膜元件的殺菌劑雖然可使用氧化類殺菌劑(ClO2等)對(duì)RO裝置或RO預(yù)處理進(jìn)行消毒，但與氧化性殺菌劑接觸會(huì)氧化RO膜，因此嚴(yán)禁氧化藥品與RO膜元件直接接觸，可以取出RO膜元件后再進(jìn)行RO裝置殺菌。殺菌作業(yè)后可以使用SBS中和RO裝置殘留的氧化藥劑，一般1mg/L的余氯需用

36、1.8-3.0mg/L的SBS中和。完全無(wú)生物繁殖生長(zhǎng)的系統(tǒng)是不存在的，系統(tǒng)的生物活性控制與系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的多個(gè)方面有關(guān)。表-11 系統(tǒng)生物活性控制方法控制方法原理與效果控制預(yù)處理的生物活性預(yù)處理常用的活性碳可吸附大量有機(jī)物和微顆粒，同時(shí)活性碳兼具巨大比表面積和多活性微孔特點(diǎn)，這就形成了微生物繁殖的理想場(chǎng)所管路設(shè)計(jì)中的死水段死水段管路的長(zhǎng)度需要控制在其直徑的4倍以內(nèi)，否則管路內(nèi)液體的流動(dòng)不足以擾動(dòng)死水段內(nèi)的液體，從而形成流動(dòng)盲點(diǎn)管路設(shè)計(jì)中流速設(shè)置選取管道流速2m/s有助于防止微生物細(xì)胞在管路內(nèi)壁粘附管路的選材與施工采用雙面拋光的不銹鋼管路，使用單面焊接雙面成型及內(nèi)充惰性氣體保護(hù)施

37、工工藝，能最大限度的保證管路內(nèi)壁的平滑度水箱與管路的密封性水箱與管路與大氣相通點(diǎn)均為微生物的侵入點(diǎn)，通過(guò)添加空氣呼吸器與嚴(yán)格的施工能有效避免二次污染的問(wèn)題設(shè)置循環(huán)管路與連續(xù)運(yùn)行在系統(tǒng)產(chǎn)水側(cè)設(shè)置循環(huán)管路可以采用連續(xù)的運(yùn)行方式，在流動(dòng)狀態(tài)下微生物的繁殖可以受到有效的抑制定期對(duì)管路和設(shè)備進(jìn)行殺菌即使作了很多措施，但定期的殺菌仍是控制系統(tǒng)微生物繁殖生長(zhǎng)的有效措施運(yùn)行單位應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)格的系統(tǒng)管理來(lái)控制RO裝置內(nèi)的生物繁殖，因?yàn)楹芏鄽⒕鷦┒伎梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)殺滅系統(tǒng)內(nèi)的生物，同時(shí)殺菌劑也能改變生物粘泥層的透水性，清洗后的系統(tǒng)產(chǎn)水量能夠得到有效的恢復(fù)，但這并不意味著膜元件的性能得到完全恢復(fù)。生物粘泥層仍然在膜元件

38、的給水通道內(nèi)，這些物質(zhì)將為新的微生物繁殖提供條件，同時(shí)膜元件兩端的壓力差。而將生物粘泥從膜表面剝離是一件非常困難的工作，因此系統(tǒng)生物活性控制是RO系統(tǒng)管理非常重要的任務(wù)之一。6 在線與離線化學(xué)清洗在線清洗是指將膜元件放置在原有膜殼內(nèi)，直接進(jìn)行的化學(xué)清洗，它是大多數(shù)系統(tǒng)采用的主要化學(xué)清洗方式，它主要具備以下特點(diǎn)：(1) 無(wú)需拆卸膜殼、工作量小。(2) 清洗效率高、清洗時(shí)間短，能夠快速恢復(fù)RO設(shè)備的運(yùn)行能力。(3) 在線清洗存在交叉污染。離線清洗是指，從RO裝置中取出1支膜元件，采用獨(dú)立的清洗裝置進(jìn)行的化學(xué)清洗。離線清洗主要有以下特點(diǎn):(1) 對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)題的膜元件進(jìn)行針對(duì)性的清洗處理。(2) 大型系統(tǒng)進(jìn)行清洗前，檢驗(yàn)已制定清洗方案的有效性，觀察不同清洗藥品的效果，并確定最終實(shí)施的清洗方案。(3) 離線清洗能避免前段膜元件的污染物污染后段膜元件。(4) 在小型系統(tǒng)清洗中，單支膜元件的清洗方式可以增強(qiáng)化學(xué)清洗的效果。(5) 當(dāng)系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞，在線清洗壓差過(guò)大，流速低時(shí)可采用離線清洗方式恢復(fù)性能。(6) 離線化學(xué)清洗每次僅能處理1只膜元件，效率低、耗時(shí)長(zhǎng)。8.6