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反渗透膜的清洗步骤-蓝膜

反渗透膜的清洗步骤

发布者:蓝膜 2019-05-20 |

反渗透膜运行过程中会被水中的杂质和无机物堵塞,造成膜元件污染,所以要定期清洗膜元件。反渗透膜的清洗方式分为物理清洗和化学清洗。今天就和大家分别介绍一下这两种清洗方法以及清

反渗透膜运行过程中会被水中的杂质和无机物堵塞,造成膜元件污染,所以要定期清洗膜元件。反渗透膜的清洗方式分为物理清洗和化学清洗。今天就和大家分别介绍一下这两种清洗方法以及清洗步骤。
 

物理清洗

反渗透膜清洗原理图

物理清洗的优点:

物理清洗是通过低压力、高流速的进水冲刷膜元件,将短时间内在膜表面附着的污染物和堆积物清洗掉的方式。
 

物理清洗时要注意哪些问题?

清洗时的要点是高流速,低压力和清洗频率。
(1)清洗的流速:
装置运行时,附着性高的粒子状污染物逐渐堆积在膜表面。如果清洗时的流速与运行时的流速相等或更低,则很难把这些污染物从膜元件中清洗出来。因此,清洗时应使用比正常运行时更高的流速(一般可考虑为正常运行浓水流速的1.2倍)。而实际上膜元件两端的压差与进水流量成正比,单只膜元件的压力差不允许超过0.7bar,因此反渗透膜公司对单只膜元件的最大进水流量作了严格的限制,请在清洗时遵循以下规定。
 
物流清洗反渗透膜流速
(2)清洗压力
正常高压运转时,压力直接垂直作用膜面,使进水透过膜面得到产水,同时污染物也被压向膜面。所以在清洗时,如果采用同样的高压,则污染物被积压在膜表面,清洗的效果就会降低。清洗时尽可能的通过低压,高流速的方式,增加水平方向的剪断力把污染物冲出膜元件。清洗压力一般建议控制在3.0bar以下。如果在3.0bar以下,很难达到流量要求时,尽可能控制进水压力,以不出产水为标准。一般进水压力不能大于4.0bar。
(3)清洗频率
条件允许的情况下,建议经常对系统进行清洗。增加清洗的次数比延长1次清洗的时间更为有效。一般清洗的频率推荐为1天1次以上。根据具体的情况,顾客可以自行规定清洗的频率。清洗用水一般使用合格的预处理产水即可,清洗时的流量、时间以及压力条件归纳在表-3中。
反渗透膜物理清洗条件

物理清洗操作步骤

(1)停止装置
缓慢地降低操作压力,逐步停止装置。急速停车造成的压力急速下降会形成水锤,将会对管道、压力容器以及膜元件造成冲击性损伤。
(2)调节阀门
首先全开浓缩水阀门;然后关闭进水阀门;接着全开产水阀门(如关闭系统后关闭了产水阀门)。如果错误的关闭产水阀门,压力容器中的后端的膜元件可能因为产水背压而造成膜元件机械性损伤。
(3)清洗作业
首先启动低压清洗泵;然后缓慢地打开进水阀,同时观察浓缩水流量计的流量;调节进水阀门直至流量和压力调节到设计值;最后在10-15分钟后慢慢地关闭进水阀门,停止进水泵。
 
 

化学清洗

化学清洗药品的选择与使用

选择适宜的化学清洗药剂及合理的清洗方案涉及许多因素。首先要与设备制造商、RO膜元件厂商、或RO特用化学药剂及服务人员取得联系。确定主要的污染物,选择合适的化学清洗药剂。有时针对某种特殊的污染物或污染状况,要使用RO药剂制造商的专用化学清洗药剂,并且在应用时,要遵循药剂供应商提供的产品性能及使用说明。特殊情况下可针对具体情况,从反渗透装置取出已发生污染的单支膜元件进行测试和清洗试验,以确定合适的化学药剂和清洗方案。
为达到最佳的清洗效果,有时会使用多种化学清洗药剂进行组合清洗。典型地程序是先进行低pH值清洗,去除矿质垢污染物,然后再进行高pH清洗,去除有机物。有些情形下,是先进行高pH清洗,去除油类或有机污染物,再进行低pH清洗。有些清洗溶液中加入了洗涤剂以帮助去除严重的生物和有机碎片垢物,同时,可用其它药剂如EDTA整合物来辅助去除胶体、有机物、微生物及硫酸盐垢的。需要慎重考虑的是如果选择了不适当的化学清洗方法和药剂,污染情况会更加恶化。
 

实用化学清洗时需满足以下条件:

(1)选用的专用化学药剂,首先要确保其已由化学供应商认定并符合用于膜元件的要求。药剂供应商的指导和建议不应与产品技术手册中推荐的清洗参数和限定的化学药剂种类相冲突。
(2)如果正在使用指定的化学药剂,要确认其已在此技术手册中列出,并符合反渗透膜公司的要求。
(3)影响清洗效果的因素是多方面的,应该采用组合式方法完成清洗工作,包括适宜的清洗pH、温度及接触时间等参数,这将会有利于增强清洗效果。
(4)在推荐的最佳温度下进行清洗,同时应尽可能减少化学药剂与膜元件的接触次数,以求达到最好的清洗效率和延长膜元件寿命的效果。
(5)应该谨慎地控制清洗液的pH值范围,可延长膜元件的使用寿命。保守的pH范围是4-10,允许使用的最大pH范围为2-12(见表-6)。
(6)典型地、最有效的清洗方法是从低pH至高pH溶液进行清洗;对油污染膜元件的清洗不能从低pH值开始,因为油在低pH时会固化。
(7)当清洗多段反渗透装置时,最有效的清洗方法是分段清洗,这样可控制最佳清洗流速和清洗液浓度,避免后段的膜元件受到前段污染物的堵塞。
(8)如果系统已发生生物污染,就要考虑在清洗之后加入一个杀菌剂化学清洗步骤。杀菌剂必须可在清洗后立即进行,也可在运行期间定期进行(如一星期一次)连续加入一定的剂量。必须确认所使用的杀菌剂与膜元件相容,不会带来任何对人的健康有害的风险,并能有效地控制生物活性,且成本低。
(9)为安全起见,要确保在清洗时所有的软管和管路可承受清洗温度、压力和pH条件下的操作;(10)为保证安全,溶解化学药品时,切记要慢慢地将化学药剂加入充足的水中并同时进行搅拌;
(11)从安全方面考虑,不能将酸与苛性(腐蚀性)物质混合。在要使用下一种溶液之前,应从RO系统中彻底冲洗干净滞留的前一种化学清洗溶液。
 

化学清洗药品有哪些?

表-4列出了在清洗不同的污染物时所推荐的化学溶液。
重要提示:要从化学品供应商处力求得到化学药剂的性能参数、操作指南和安全注意事项,并且在处理和保存所有化学品时严格按照说明书要求执行。
反渗透膜化学清洗药剂
表-5“反渗透膜清洗液配方”提供的清洗溶液是将一定重量(或体积)的化学药品加入到100加仑(379升)的洁净水中(RO产品水或不含游离氯的水)。溶液是按所用化学药品和水量的比例配制的。溶剂是RO产品水或去离子水,无游离氯和硬度。清洗液进入膜元件之前,要求彻底混和均匀,并按照目标值调节pH、温度。常规的清洗方法基于用化学清洗溶液循环清洗1小时和1种任选的化学药剂浸泡一小时的操作而设定的。
反渗透膜化学清洗液配方
 

化学清洗操作步骤

(1)在4Bar(60Psi)或更低压力条件下进行低压冲洗,即从清洗水箱中(或合适的水源)向压力容器中泵入清洁水并排放几分钟。冲洗水必须是洁净的、去除硬度、不含过渡金属(Fe、Mn等)和余氯的RO产品水或去离子水。
(2)在清洗水箱中配制指定的清洗溶液。配制用水必须是去除硬度、不含过渡金属和余氯的RO产品水或去离子水。将清洗液的温度和pH应调到所要求的值。  
(3)启动清洗泵将清洗液泵入膜组件内,循环清洗约1小时或是要求的时间。在初始阶段,在清洗液返回至RO清洗水箱之前,应将最初的回流液排放掉,以免系统内滞留的水稀释清洗溶液。在化学药剂与RO装置接触后,装置内的污染物在化学反应的作用下会被大量冲出,为了避免污染清洗液,这些清洗液也应该被排放掉,直至清洗液颜色转淡再进入循环清洗。在循环清洗最初的5分钟内,缓慢地将流速调节到最大清洗流速的1/3。并在第二个5分钟内,增加流速至最大设计流速的2/3,最后再增加流速至最大清洗流速值。如果需要,当pH的变化大于0.5,就要重新添加药品调整pH值。  
(4)根据需要可交替采用循环清洗和浸泡程序。浸泡时间可根据制造商的建议选择1至8小时。在整个清洗过程中要谨慎地保持合适的温度和pH值。  
(5)化学清洗结束后,要用清洁水(去除硬度、不含金属离子如铁和氯的RO产品水或去离子水)进行低压冲洗,从清洗装置及相关管路中冲洗残留化学药剂,排放并冲洗清洗水箱,然后再用清洁水完全注满清洗水箱。从清洗水箱中泵入所有的冲洗水冲洗压力容器并排放。直至RO装置内的残留化学药品基本被清除。  
(6)采用清洁水完全冲洗后,就可用预处理给水进行最终的低压冲洗。给水压力应低于4bar,最终冲洗持续进行直至冲洗水干净,且不含任何泡沫和清洗剂残余物。通常这需要15-60分钟。操作人员可用干净的烧瓶取样,摇匀,监测排放口处冲洗水中洗涤剂和泡沫的残留情况。洗液的去除情况可用测试电导的方法进行,如冲洗水至排放出水的电导在给水电导的10-20%以内,可认为冲洗已接近终点;pH表也可用于测定冲洗水与排放水的pH值是否接近。
(7)低压冲洗结束后,RO装置可以重新开始运行,但初始的产品水要进行排放并监测,直至RO产水可满足工艺要求(电导、pH值等)。这一段恢复时间有时需要从几小时到几天,才得到稳定的RO产水水质,尤其是在经过高pH清洗后。
 

在线与离线化学清洗

在线清洗是指将膜元件放置在原有膜壳内,直接进行的化学清洗,它是大多数系统采用的主要化学清洗方式,它主要具备以下特点:
(1)无需拆卸膜壳、工作量小。
(2)清洗效率高、清洗时间短,能够快速恢复RO设备的运行能力。
(3)在线清洗存在交叉污染。
 
离线清洗是指,从RO装置中取出1支膜元件,采用独立的清洗装置进行的化学清洗。离线清洗主要有以下特点:
(1)对系统中出现问题的膜元件进行针对性的清洗处理。
(2)大型系统进行清洗前,检验已制定清洗方案的有效性,观察不同清洗药品的效果,并确定最终实施的清洗方案。
(3)离线清洗能避免前段膜元件的污染物污染后段膜元件。
(4)在小型系统清洗中,单支膜元件的清洗方式可以增强化学清洗的效果。
(5)当系统严重堵塞,在线清洗压差过大,流速低时可采用离线清洗方式恢复性能。
(6)离线化学清洗每次仅能处理1只膜元件,效率低、耗时长。
 
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