超滤膜清洗与消毒

清洗与消毒

1 序言

水处理系统进水中存在各种形式可导致反渗透和纳滤膜表面污染的物质，如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物。污垢（fouling）就是指覆盖在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。

膜系统预处理的目的在于尽量减少膜表面的上述污染，通过安装合适的预处理系统，选择恰当的操作条件，如产水流

量，运行压力与产水回收率等，就能达到这一目标。

下列因素有可能引起膜系统污垢：

▬预处理系统不完善

▬预处理运行不正常

▬系统选材不合适（泵和管线等）

▬预处理投药系统失灵

▬系统停机后冲洗不及时或不充分

▬操作控制不当

▬膜面长时间累积沉淀物（钡和硅垢等）

▬进水组份或其它条件改变

▬进水受生物污染

发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象是进水和浓水间的压差增加。

由于陶氏 FILMTEC™膜及膜元件具有全球膜工业界能承受最宽的pH

和温度条件，只要措施得力及时，就可以很有效地进行系统清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。但若拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜面上清洗掉，针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果，若错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使膜系统污染加剧。因此在清洗之前需先决定膜表面的污垢种类，有以下几种分析方法：

▬分析系统性能数据，请参阅故障排除一节的详细介绍

▬分析进水组成，发生污垢的可能性或许经过分析原水水质报告，就能显而易见的发现

▬检查前几次的清洗效果

▬分析测定SDI 值的微孔滤膜膜面上所截留的污物

▬分析保安滤器滤芯上的沉积物

▬检查进水管内表面及FILMTECTM 膜元件的进出水端面，如为红棕色，则表示可能已发生铁的污染；泥状或胶状沉积物通

常为微生物或有机物污染。

2 清洗条件

在正常操作过程中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。当下列情况出现时，需要清洗膜元件：

▬标准化产水量降低10%以上

▬进水和浓水之间的标准化压差上升了15%

▬标准化透盐率增加5%以上

TM陶氏化学公司或其附属公司的商标

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以上的标准（基准）比较条件取自系统经过最初48 小时运行时的操作性能。

日常操作时必须测量和记录每一段压力容器间的压差（ΔP），随着元件内进水通道被堵塞，ΔP 将增加。需要注意的是，

如果进水温度降低，元件产水量也会下降，这是正常现象并非膜的污染所致。预处理、压力控制失常或回收率的增加将会导

致产水量的下降或透盐量的增加。当观察到系统出现问题时，此时元件可能并不需要清洗，但应该首先考虑这类原因。为了

对选用FILMTECTM膜元件的系统性能数据进行标准化，陶氏水处理事业部公司开发了一个计算机标准化软件FTNORM，这个软

件程序可以帮助您决定何时应该清洗系统，它可从陶氏液体分离部的网站（）上下载。

3 清洗安全注意事项

1. 在下列各章节中，当使用任何清洗化学品时，必须遵循获得认可的安全操作规程。关于化学品安全性、使用方法和排放

处置方面的细节请咨询该化学品制造商。

2. 当准备清洗液时，应确保在进入元件循环之前，所有的清洗化学品得到很好的溶解和混合。

3. 在清洗化学药品与膜元件循环之后，应采用高品质的不含余氯等

氧化剂的水对膜元件进行冲洗（最低温度>20ºC），推荐

用膜系统的产水，如果对管道没有腐蚀问题时，可用经脱氯的饮用水和经预处理的给水。在恢复到正常操作压力和流量

前，必须注意开始要在低流量和压力下冲洗大量的清洗液。此外，在清洗过程中清洗液也会进入产水侧，因此，产水必

须排放10 分钟以上或直至系统正常启动运行后产水清澈为止。

典典反渗透清洗系统工典流程典

FI PI PI PI

浓

水

产

水

第第段

进

水

高

压

水

泵

保

安

滤

器

温度温节

清洗液排放

10μm过滤器

反渗透产水

一段清洗回流

清洗液混合

第段清洗进入

第段清洗回流

低液低控制

TI

清洗液流量计

第一段

4. 在清洗液循环期间，pH2~10 时温度不应超过50ºC，pH1~11 时温度不应超过35ºC，pH1~12 时温度不应超过30ºC。

TM陶氏化学公司或其附属公司的商标

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5. 对于直径大于6 英寸的元件，清洗液流动方向与正常运行方向必须相同，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。在小典元件的系统清洗时也建议注意这一点，清洗流程如示意典所示。

4 清洗设备

清洗所需设备参见下面的清洗系统流程典，针对FILMTECTM元件的清洗液pH 值范围可能在1~12 之间，因此清洗系统应采

用耐腐蚀材料建造。

1. 作混合与循环的清洗水箱可以是聚丙烯或玻璃钢（FRP），清洗水箱应设有可移动的盖子和温度表计，提高清洗温度有

利于提高清洗效率，在此建议清洗过程中应按表 2 的规定维持清洗液pH 值和温度的恒定。由于低温下清洗化学动力学

极低，清洗液温度不应低于15ºC（59ºF），此外，某些化学品如月桂酸钠（十第烷基磺酸钠）在低温下可能发生沉淀，

在某些地区，清洗系统中则需要安装冷却部件，因此设计清洗系统时应考虑加热和冷却要求。确定清洗箱大小的大致方

法是将空的压力容器的体积与清洗液循环管路的体积之和，例如清洗10 支含6 芯的8 英寸元件压力容器的系统，采用下

列计算：

压力容器的体积

V1 =πr2L

=(4 in)2(20ft) gal/ft3)/144 in2/ft2)

=52 加仑/压力容器（）

V10 =52x10=520 加仑（）

管线的体积，假设使用50 英尺长，4 英寸SCH80 管道

Vp =πr2L

= in)2(50ft) gal/ft3)/144 in2/ft2)