反渗透膜的化学清洗.docVIP

反渗透膜的化学清洗 ? 反渗透膜分离技术作为一门新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术,近30 a来发展迅速,目前已广泛应用于纯水制备、海水淡化和废水处理等行业。反渗透膜是反渗透系统中的关键元件。目前国内约有几十万膜元件用户,且每年以20%~30%的速度增加。在实际应用中,膜元件都会发生不同程度的污染,导致系统进出口压差增大,产水量减少,脱盐率下降,进而影响反渗透系统的正常运行,因此,必须设置反渗透清洗系统对其进行有效清洗,最大限度地恢复已经污染的膜元件的性能,使膜更有效地持久运行。如何对反渗透膜运行中产生的污染进行分析和有效清洗,受到越来越广泛的重视。1　反渗透膜污染的分析与判断??????? 为了提高清洗效果,清洗前需要对膜污染的状况进行分析,确定污染物的种类,根据反渗透膜污染、结垢的具体情况,选择有针对性的清洗剂进行清洗。??????? 1.1　分析途径??????? (1)分析设备性能数据。??????? (2)分析给水中潜在的污染、结垢成分。??????? (3)分析SDI仪的膜过滤器收集的污染物。??????? (4)分析滤芯过滤器的污染物。??????? (5)检查管道内表面和膜元件两端的状况。??????? (6)必要时剖开膜元件进行分析,查找污染、结垢成分。??????? 1.2　分析方法??????? 膜污染严重时,可通过染色试验、显微镜分析、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、能源频射X光线(EDX)分析等查找原因,判断故障位置。以上几种分析鉴定方法有的必须牺牲膜元件,有的需要借助专门仪器、设备,费用较高。实际应用中常常采用以下简便易行的分析方法。??????? (1)目　测??????? 在确定系统已经发生污染,需要实施化学清洗时,最好先打开压力容器端板,直接观察污染物在压力容器端板与膜元件之间的间隙内累积的情况。一般根据直接观察即可基本确定污染物的类型,继而确定相应的清洗方案。??????? 前段污染观察??????? 预处理滤料(砂粒、活性炭)泄漏、胶体污染、有机物污染和生物污染,前端最严重,可以从前端膜元件入口观察到颗粒物及粘液状污染。发生生物污染时会发现腥臭味粘液物质,灼烧刮取的生物粘泥(粘膜),会有蛋白质的焦臭气味。??????? 末端污染观察??????? 无机盐结垢在系统末端最为严重,在末端膜元件端头处可以摸到粗糙的粉状物。用盐酸(pH 3~4)溶解时有气体冒出,说明沉淀物极可能是CaCO3。硫酸盐垢、硅垢在pH很低时也很难溶解。如果垢在0.1 mol/L HF溶液中是可溶的,则可能是硅垢。??????? (2)称　重??????? 污染的膜元件进水流道附着了污染物,整体重量会加大。将取出的膜元件竖立放置,沥干水分后称重,与膜元件的参考重量进行对比,多余的重量即为附着污染物的重量。?????? (3)参考污染特征进行判断??????? 另外,还可参考反渗透膜污染物的污染特征进行分析判断。表1是某膜生产厂家给出的反渗透膜污染物的污染特征。? ? 2　反渗透膜的化学清洗??????? 2.1　清洗条件??????? 下列情况出现时需要及时清洗膜元件:??????? 标准化产水量降低10%;??????? 进水和浓水之间的压差上升了15%;??????? 标准化透盐率增加10%~15%;??????? 系统各段压差明显上升。??????? 一般以设备最初运行48 h所得到的运行记录为标准化后的对比数据。??????? 2.2　清洗设备??????? (1)清洗箱??????? 起混合与循环作用,要求耐腐蚀,材料可选用玻璃钢、聚氯乙烯塑料或钢罐内衬橡胶等。清洗水箱应设有温度计。清洗箱的大小大致是空的压力容器的体积与清洗液循环管路的体积之和,一般应考虑20%的裕度。??????? (2)清洗泵??????? 应耐腐蚀,如玻璃钢泵。它所提供的压力应能克服保安过滤器的压降、膜组件的压降和管道阻力损失等,一般选用压力为0.3~0.5 MPa。水泵的材质至少必须是316不锈钢或非金属聚酯复合材料。??????? (3)其　他??????? 清洗系统中应设有必要的阀门、流量计和压力表以控制清洗流量,连接管线既可以是硬也可以是软管,应耐酸碱腐蚀。??????? 2.3　清洗药剂??????? 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???????