反渗透操作规程

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膜分离系统的化学清洗方法主要有酸法和碱法两种,具体采用何种清洗方法取决于膜系统的污染物性状。

表2列出了不同污染物适宜的清洗液配方。

2.4清洗步骤
2.4.1清洗单段系统
(1)系统冲洗
用反渗透产品水(也可用符合反渗透进水标准的预处理水或过滤水)冲洗反渗透膜组件和系统管道。

(2)配制清洗液
清洗液原则上用反渗透产品水配制。

清洗剂应充分溶解并混合均匀,然后调节pH (酸洗一般用氨水调节,碱洗一般用盐酸调节),并反复确认清洗温度是否合适。

(3)低流量输入清洗液
清洗液以尽可能低的压力置换元件内的原水,其压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可,即压力必须低到不会产生明显的渗透产水。

低压置换操作能够最大限度地减低污垢再次沉淀到膜表面。

视情况排放部分刚开始循环回来的清洗液,以防止清洗液的稀释。

(4)循环
当原水被置换完后,让清洗液循环回清洗水箱并保证清洗液温度恒定,循环时间一般为60min。

对回流清洗液视情况进行处理。

如果回流清洗液已明显变色或变浊则应排放掉,重新配置清洗液;若回流清洗液pH变化超过0.5时,最好调整pH,必要时更换清洗液。

(5)浸泡
停止清洗泵的运行,让膜元件完全浸泡在清洗液中。

一般浸泡1 h就足够了;但对于顽固的污染物,需要延长浸泡时间,浸泡10~15 h或浸泡过夜。

(6)高流量循环
高流量循环30~60 min。

高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物。

在高流量条件下,可能会出现过高压降的问题。

单元件的最大允许压降为0.1 MPa,多元件压力容器最大允许压降为0.35 MPa,以先超出为限。

(7)冲洗
用反渗透产品水或合格的预处理出水冲洗系统内的清洗液,最低冲洗温度为20℃,冲洗时间约1 h。

2.4.2清洗多段系统
对多段反渗透装置,原则上应分段进行清洗,清洗水流方向与运行方向相同。

一般情况下,清洗液可不排地沟,直接循环;当污染比较轻微时,可以多段一起进行清洗;当元件污染严重时,清洗液在最初几分钟可排地沟,然后再循环。

清洗每一段循环时间通常为1.5 h,污染严重时应加长时间。

清洗完毕后,应用反渗透出水冲洗反渗透装置,时间不少于30 min。

当膜污染严重时,清洗第一段的溶液不要用来清洗第二段,应重新配制清洗液。

为提高清洗效果,可让清洗液浸泡膜元件,但时间不应超过24 h。

2.5清洗要点
(1)高流速
清洗流速应比正常运行时的流速高,一般为正常运行浓水流速的1.2倍。

(2)低压力
清洗压力应尽可能低,建议控制在0.3 MPa以下。

如果在0.3 MPa以下很难达到流量要求时,应尽可能地控制进水压力,以不出产水为标准。

一般进水压力不能大于0.4 MPa。

2.6清洗时的注意事项
(1)谨慎选择清洗药剂
应谨慎选择清洗所用药剂,而且清洗时应严格遵守药品的使用说明和工艺条件,并要仔细观察清洗时清洗液的温度和pH变化。

在对大型系统清洗之前,建议从待清洗的系统内取出1支膜元件,进行单个膜元件清洗效果试验,确认清洗效果后再实施整套系统的清洗。

(2)清洗液的洁净度
清洗液的洁净度直接影响清洗效果。

清洗液含较多的杂质及颗粒物,会对膜系统造成二次污染,还会对膜表面造成一定的机械性损伤。

用于反向清洗的清洗液中小分子杂质应尽可能少。

较为理想的清洗溶剂为膜系统的产水,当然也可以使用合格的预处理出水来配制清洗液。

(3)清洗液流动方向
一般要求清洗液流动方向与系统正常运行时的水流方向相同,以防止元件产生“望远镜”现象,因为压力容器内的止推环仅安装在压力容器的浓水端。

反向清洗仅针对进料端被严重污堵的组件,并且不能在膜的透过液一侧反向施压,以免使膜本身出现机械性损伤。

此处反向清洗是指在膜组件的浓排端泵入清洗液,在膜外侧进行组件内循环,使清洗液流经膜表面,以适当的流速在膜表面形成一定的冲刷力,将系统内和膜表面的污染物清除排出。

笔者参与的膜清洗(反渗透膜组件组成方式为一级三段式,排列方式为10∶5∶3)通常是将第一段的第
一支膜反向后置于第一段的末端(注意浓水密封圈也相应地移至另一端),再按正常清洗程序进行清洗。

(4)清洗液的温度
清洗液的温度对清洗效果的影响极大。

在合理的温度范围中,尽可能地提高清洗液温度可更有效地恢复膜的原有性能。

这是因为:较高的清洗温度可以使清洗液的溶解度和洗涤能力有所提高;另外,高于正常工作温度的清洗液有助于膜微孔的扩张,促进微孔内污物的排出。

(5)清洗顺序
膜分离系统的化学清洗,大多数情况下采用酸法、碱法交替进行的方法,但一定要注意酸法、碱法不能连接进行。

合理的清洗顺序为:酸洗→水洗至呈中性→碱洗→水洗至呈中性或碱洗→水洗至呈中性→酸洗→水洗至呈中性。

3结束语
反渗透膜的化学清洗是反渗透装置运行维护中的一个重要环节,其成功与否直接影响着反渗透膜的使用性能及使用寿命。

正常的化学清洗周期是每3~12个月1次。

如果1个月内清洗1次以上,需对反渗透预处理系统作进一步调整和改善,如追加投资或重新进行反渗透设计。

没有一个好的预处理系统,膜系统的稳定运行将难以实现。

不能把希望都寄托于膜清洗,化学清洗并不是万能的,其对膜的损害是比较大的。