發(fā)布日期:2011-4-23 閱覽數(shù):2522次
2.微生物沉積:
有機沉積物是由細菌粘泥、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。給水通路堵塞會使清潔的進水難以充分均勻的進入膜元件內(nèi)。為抑制這種沉積物的進一步生長,重要的是不僅要清潔和維護RO系統(tǒng),同時還要清潔預(yù)處理、管道及端頭等。對膜元件采用氧化性殺菌時,請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。有時針對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,要遵循藥劑供給商提供的產(chǎn)品性能及使用說明。有的時候可針對具體情況,從反滲透裝置取出已發(fā)生污染的單支膜元件進行測試和清洗試驗,以確定合適的化學(xué)藥劑和清洗方案。為達到最佳的清洗效果,有時會使用一些不同的化學(xué)清洗藥劑進行組合清洗。典型地程序是先在低pH值范圍的情況下進行清洗,去除礦物質(zhì)垢污染物,然后再進行高pH值清洗,去除有機物。有些清洗溶液中加入了洗滌劑以幫助去除嚴重的生物和有機碎片垢物,同時,可用其它藥劑如EDTA螯合物來輔助去除膠體、有機物、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,污染情況會更加惡化。
4.化學(xué)清洗藥劑的選擇及使用準則
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、溫度及接觸時間等參數(shù),這將會有利于增強清洗效果;在推薦的最佳溫度下進行清洗,以求達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)進行清洗,對延續(xù)膜壽命有益;謹慎地由低至高調(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溶液進行清洗。對油污染膜元件的清洗不能從低pH值開始,因為油在低pH時會固化;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,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,加入一個殺菌劑化學(xué)清洗步驟。殺菌劑必須可在清洗后立即進行,也可在運行期間定期進行連續(xù)加入一定的劑量。必須確認所使用的殺菌劑與膜元件相容,不會帶來任何對人的健康有害的風(fēng)險,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,切記要慢慢地將化學(xué)藥劑加入充足的水中并同時進行攪拌;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。清洗液進入膜元件之前,要求徹底混和均勻,并按照目標值調(diào)pH值且胺目標溫度值穩(wěn)定溫度。常規(guī)的清洗方法基于化學(xué)清洗溶液循環(huán)清洗一小時和一種任選的化學(xué)藥劑浸泡一小時的操作而設(shè)定的。
6.常規(guī)清洗液介紹
2.0%檸檬酸的低pH清洗液。以于去除無機鹽垢、金屬氧化物/氫氧化物及無機膠體十分有效。
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行清洗。RO的清洗程序完全取決于具體情況,必要時更換用于循環(huán)的清潔水。
8.反滲透膜的化學(xué)清洗與水沖洗
清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán),此時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,對膜件的損傷越大,嚴重影響了膜系統(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)安排的保護性維護清洗不足以保護反滲透系統(tǒng)。譬如,由于預(yù)處理設(shè)備運行不正常,進水條件在短時間內(nèi)就會發(fā)生變化。反沖洗對于防止大顆粒對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。化學(xué)清洗除需增加藥劑和人工費用外,還有個污染問題,所以也不可過頻繁,每月不應(yīng)超過1~2次,每次清洗時間約1~2h;瘜W(xué)清洗系統(tǒng)通常包括一臺化學(xué)混合箱和與之相配的泵、混合器、加熱器等;瘜W(xué)清洗常是根據(jù)運行經(jīng)驗來決定(可以根據(jù)每列設(shè)備壓降讀數(shù)與運行時間的關(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。為了保證效果,在化學(xué)清洗前要進行沖洗。沖洗前先降壓,再用2~3倍正常流速的進水沖洗膜,靠流體的攪動作用將污物從膜面從膜面剝離并沖走。然后針對污染特征,選擇清洗液對膜進行化學(xué)清洗。為了保護反滲透模件,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間,需用0。25%甲醛浸泡,以防微生物在膜中生長;瘜W(xué)藥劑每周更換一次。針對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)備的日常維護保養(yǎng)
1、保安過濾器進出口壓差升高(>0.15Mpa),則必須更換濾芯,以確保RO裝置正常運行。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水水質(zhì)而定。
2、定時定期記錄RO裝置各種運行參數(shù)。建議:每兩小時記錄RO裝置各運行參數(shù)一次。
3、隨著運轉(zhuǎn)時間增長,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)組件中每個膜元件的壓力將大于0.1Mpa要立即進行清洗(清洗由清洗系統(tǒng)完成)。按不同的污染狀況,有針對性的處理措施。具體清洗方法詳見《反滲透膜化學(xué)清洗方法》。
4、定時定期檢查檢驗電導(dǎo)率儀及各壓力表,使之正常準確地工作。
5、定時定期檢查電器控制系統(tǒng),確保設(shè)備運行正常。
6、定時定期檢查高壓泵及RO前置泵,按保養(yǎng)手冊及時更換潤滑油。
7、反滲透裝置停機保養(yǎng):
1.RO裝置短期停機(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(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)擬暫停使用達一周以上時,則系統(tǒng)應(yīng)以1%的NaHSO3溶液進行浸泡,以防止細菌在膜面繁殖。
反滲透膜維護清洗
9反滲透膜的清洗
反滲透裝置在長期運行中,膜表面會逐漸積累各種污染物,如膠體、微生物、無機物垢、金屬氧化物等。這些物質(zhì)沉積在膜表面上,會引起反滲透裝置性能的下降。為了恢復(fù)膜的性能,需對膜進行化學(xué)清洗和消毒。
1.清洗的判斷標準
反滲透系統(tǒng)運行過程中,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)進出口壓差的變化,盡早發(fā)現(xiàn)問題,并根據(jù)原水分析報告預(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)下列情形之一時需對膜元件進行化學(xué)清洗:①標準化后鹽的透過率增加10%~15%;②標準化后透過液流量降低10%~15%;③進水和濃水的壓差△p較基準狀況上升了15%(基準狀況為反滲透設(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,一般在正常運行3~6個月后;⑤需長期停用,在用保護液進行保護前。
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。但一般來說,酸清洗除去無機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,對污染物有松弛、乳化和分散作用,與表面活性
劑一起對油、脂、污物和生物物質(zhì)有去除作用;另外對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)等組成。特殊要求時,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¢8”壓力容器,每個壓力容器內(nèi)裝6個40”長的膜元件,試計算清洗箱的體積。
解:每個壓力容器的體積
8個壓力容器的容積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。在酸清洗時要注意pH值,如pH值升高o.5個單位,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)定的運行方式運行,***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行實施。
(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)。清洗順序為循環(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。清洗順序為循環(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行事前浸泡。酸洗時也希望1夜浸泡。
(3)清洗液量計算(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)液量要考慮實際設(shè)備的管線以及支管分布情況后實測計算。
(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)進行估算。
(5)冬季停機時的措施(包括防凍結(jié)措施)
①停機時將甘油10%水溶液及福爾馬林1%水溶液進行置換后再停機。
②對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)。如果清洗后沒有達到預(yù)期的效果,應(yīng)及時與膜生產(chǎn)商和有關(guān)清洗公司聯(lián)系,對膜元件進行取樣分析,重新確定清洗方案。應(yīng)該注意的是,反復(fù)進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
在正常運行一段時間后,反滲透元件會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,污染將會在相對短的時間內(nèi)損壞膜元件的性能。
定期檢測系統(tǒng)整體性能是確認膜元件發(fā)生污染的一個好方法,不同的污染物會對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現(xiàn),有時亦可通過改變運行條件來實現(xiàn),作為一般的原則,當(dāng)下列情形之一發(fā)生時應(yīng)進行清洗。
當(dāng)l標準化后的產(chǎn)水流量比上次清洗后減少了15%左右;
當(dāng)標準化的產(chǎn)水水質(zhì)比上次清洗后降低15%左右;l
當(dāng)標準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 .
清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán),此時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小時或預(yù)先設(shè)定的時間。對于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)。