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反滲透膜污染及反滲透膜清洗

2010-11-16

  1反滲透膜膜污染

  在系統正常運行一段時間后,反滲透膜元件會受到給水中可能存在的懸浮物或難溶鹽的污染,這些污染中最常見的是碳酸鈣沉淀、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、無機或有機沉積混合物、NOM 天然有機物質、合成有機物(如:阻垢劑/分散劑,陽離子聚合電解質)、微生物(藻類、霉菌、真菌)等。

  污染性質和污染速度取決于各種因素,如給水水質和系統回收率。通常污染是漸進發展的,如不盡早控制,污染將會在相對較短的時間內損壞膜元件。當膜元件確證已被污染,或是在長期停機之前,或是作為定期日常維護,建議對膜元件進行清洗。

  當反滲透系統(或裝置)出現以下問題時,需要進行化學清洗或物理沖洗:

  z在正常的給水壓力條件下,溫度矯正后產水量較正常值下降10-15%;

  z為維持正常的產水量,經溫度矯正后的給水壓力增加了10-15%;

  z產水水質降低了10-15%,透鹽率增加了10-15%;

  z給水壓力增加了10-15%;

  z系統各段之間壓差明顯增加(可能沒有儀表監測該參數)。

  在運行數據未標準化的情況下,如果關鍵參數沒有改變,上述清洗原則依然可以適用。保持穩定的運行參數主要是指產水流量、產水背壓、回收率、溫度及TDS。如果這些運行參數起伏不定,強烈建議標準化數據以確定是否有污染發生,或者在關鍵運行參數有變化的之前確認反滲透系統實際運行是否正常。定時監測系統整體性能是確認膜元件是否已發生污染的基本方法。污染對膜元件的影響是漸進的,并且影響的程度取決于污染的性質。表-1《反滲透系統故障診斷一覽表》列出了常見的污染現象及其對膜性能的影響。已受污染的反滲透膜的清洗周期根據現場實際情況而定。正常的清洗周期是每3-12 個月一次。如果在1 個月以內清洗一次以上,就需要對反滲透預處理系統作進一步調整和改善,如追加投資,或沖洗進行反滲透系統設計。

  當膜元件僅僅是發生了輕度污染時,應及時清洗膜元件。重度污染會因阻礙化學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,欲完全恢復膜元件出廠時的初始性能是不可能的。

  在反滲透系統設計中,可使用反滲透產品水沖刷系統中的污染物以降低清洗頻率。用產品水浸泡膜元件可有助于污垢的溶解、脫落,降低化學清洗的頻率。

  清洗何種污染物以及如何清洗要根據現場污染情況而進行。對于幾種污染同時存在的復雜情況,清洗方法是采用低pH 和高pH 的清洗液交替清洗。

  膜元件受到污染時,往往通過清洗的方式來恢復膜元件的性能。清洗的方式一般有兩種,物理清洗(清洗)和化學清洗(藥品清洗)。物理清洗(清洗)是不改變污染物的性質,使用機械性的沖刷膜元件中的污染物,恢復膜元件的性能。

  化學清洗是使用相應的化學藥劑,改變污染物的組成或屬性,然后排出膜元件,恢復膜元件的性能吸附性低的粒子狀污染物,可以通過沖洗(物理清洗)的方式達到一定的效果,像生物污染這種對膜的吸附性強的污染物使用沖洗的方法很難達到預期效果。沖洗已經很難去除污染物時,應停止裝置并采用化學清洗。為了提高化學清洗的效果,清洗前,有必要通過對污染狀況進行分析,確定污染的種類(詳細參照第九章相關內容)。在掌握污染種類、成分、數量的基礎上,選擇合適的清洗藥品是清洗成功的關鍵因素。

  化學清洗與物理清洗并是可以相互配合的兩種清洗手段。在面對輕度污染時,采用物理清洗時添加一些化學藥品可以成倍的增加清洗的效果;同樣在嚴重污染采用化學清洗時也可以使用一些物理性的強化手段來增強化學清洗的效果。

  2、反滲透膜清洗特別提示:

  本內容適用于4、6、8、8.5 英寸直徑的復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接觸,游離氯氧化膜元件將使造成永久性的損傷。

  因此,在進行管路和設備滅菌操作、使用清洗劑與儲存保護劑之后均應特別注意膜系統給水中是否含有游離氯。如不確定則應進行相應檢測,如存在游離氯殘留物,可使用亞硫酸氫鈉(SBS)將其還原,并滿足反應時間以保證氧化還原反應充分進行。游離氯=1.0PPm 時需添加亞硫酸氫鈉(SBS) 1.8-3.0ppm。

  z反滲透膜元件在質量擔保期內,建議每次膜元件的清洗應首先與海德能公司取得聯系,協商后再進行。

  z在清洗溶液中,應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,可能導致膜元件產水量不可逆轉的下降。

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