反渗透的清洗和维护

反渗透的清洗和维护

一、反渗透膜的清洗反渗透膜的清洗反渗透装置在长期运行中，膜表面会逐渐积累各

种污染物，如胶体、微生物、无机物垢、金属氧化物等。这些物质沉积在膜表面上，会引起反渗透装置性能的下降。为了恢复膜的性能，需对膜进行化学清洗和消毒。

1．清洗的判断标准反渗透系统运行过程中，必须密切注意系统的脱盐率、浓水量、透过水量以及膜组件给水侧进出口压差的变化，尽早发现问题，并根据原水分析报告预测可能发生的污染，调整预处理方法和变更操作条件。当出现下列情形之一时需对膜元件进行化学清洗：①标准化后盐的透过率增加10％～15％；②标准化后透过液流量降低10％～15％；③进水和浓水的压差△p 较基准状况上升了15％(基准状况为反渗透设备最初24～48h 的操作参数或上次清洗后的操作参数)，各段压力差增加15％；

④作为日常维护，一般在正常运行3～6 个月后；⑤需长期停用，在用保护液进行保

护前。2．膜污染特征和清洗药剂(1)膜污染特征(1)膜污染特征反渗透膜面上常见的污染物有金属氧化物、碳酸盐、硫酸盐、胶体、微生物、有机物等，不同的膜污染物表现出不同的特征，如表4—5 所示。(2)膜清洗剂(2)膜清洗剂不同的膜生产厂商对上述污染物采用的清洗药剂不完全相同。具体的清洗方式或专用清洗剂参照膜厂商的技术手册。但一般来说，酸清洗除去无机沉淀物如金属氧化物、碳酸盐，pH 值调至2～4；碱清洗除去有机物、微生物，一般pH 值调至10～12。常用化学清洗试剂如下。①酸HCl、H2S04、H3P04、柠檬酸、草酸等。其中柠檬酸较常用，其缺点是与Fe2+形成难溶化合物，需要用氨水调节pH＝4，使Fe2+形成易溶的铁铵柠檬酸盐来解决。②碱有P03-4、C02-3 和OH-等，对污染物有松弛、乳化和分散作用，与表面活性剂一起对油、脂、污物和生物物质有去除作用；另外对Si02—也有一定的效果。③螯合剂最常用的为EDTA，与Ca2+、Mg2-、Ba2+、Fe2+等形成易溶的络合物，故对碱土金属的硫酸盐很有效，其他螯合剂有磷羧酸、葡萄糖酸等。④表面活性剂可降低膜的表面张力，起湿润、增溶、分散和去污作用，最常用的为非离子表面活性剂，如TritonX-100，但应注意目前复合膜与TritonX-100 不相溶。⑤酶主要有蛋白酶等，有利于有机物的分解。表4—6 列举了一些常用的清洗剂配方。表4—7 为建议使用的常见清洗剂。表4—8 列出了常见污染物对膜性能的影响及处理方法。美国军队用反渗透化学药品见表4—9。3．清洗装置一般的清洗装置由清洗箱、清洗泵、5～l0μm 保安过滤器、管

2反渗透的清洗和维护

道、阀门和控制仪表(压力表、流量表、温度计)等组成。特殊要求时，清洗箱可装

上加热或冷却装置，清洗流程如图4—8 所示。(1)清洗箱(1)清洗箱清洗箱应用

耐腐蚀材料，如聚丙烯、玻璃钢等制作。清洗箱的容积根据一次清洗的压力容器的体

积、清洗回路的管件和滤器等的容积来确定。

【例4-1】反渗透装置有8 个￠8”压力容器，每个压力容器内装6 个40”长的

膜元件，试计算清洗箱的体积。解：每个压力容器的体积8 个压力容器的容积V8

＝0．194×8＝1．552m3。假设使用DN80mm 管径30m 清洗管道，管道内储水的体

积总体积V＝V8+Vp＝1.552+0.151＝1．703m3 考虑到未预见因素，总体积乘以系数1．2，即总体积V 总＝1.703×1．2＝2．04m3 (2)清洗泵(2)清洗泵清洗泵通常是

316 不锈钢离心泵或玻璃钢泵。清洗泵的扬程应考虑保安过滤器的压降、管道的阻

力损失等，一般选用压力为0．3—0．5MPa。膜厂商对不同规格的膜组件的清洗流

速有一规定的范围。如￠8”膜元件的清洗流量为 6.8～9．1m3/h，压力容器并联4 根，清洗泵流量为(6.8～9.1)×4＝27.2～36.4m3／h。(3)保安过滤器(3)保安过滤

器该过滤器用以除去清洗下来的沉淀物。大小由清洗流量而定。4．一般清洗步骤：一般清洗步骤：①用反渗透产水配置清洗液，检查溶液的pH 值，在清洗之前，要确定所有的药剂都溶解并搅拌均匀。②溶液混合完毕后，以合适的流量和压力开始清洗，清洗液在最初的几分钟排入地沟，然后再循环。③清洗过程中要注意清洗液的升温情况，观察清洗液颜色的变化，如清洗液变色或变得较浑浊，则需重新配置清洗液。在酸清洗时要注意pH 值，如pH 值升高o．5 个单位，则必须再加酸。

④停泵，使元件浸泡在溶液中1h 左右。⑤再循环，时间为30～40min。⑥清洗完毕后，以反渗透产水或预处理出水冲洗出残余的清洗液。⑦冲洗结束，按规定的运行方式运行，最初产水排放至少10min。5．反渗透设备的清洗范例：反渗透设备的清洗范例：的清洗范例参考下述的清洗条件、清洗顺序、清洗药剂量及药液浓度后进行实施。(1)清洗条件(1)清洗条件①酸洗a.柠檬酸洗净2％水溶液；值2

～4(用氨水溶液调整pH 值)；pH 低压，希望2kg/cm2 以下；水温常温；时间1h／段，希望浸泡1 夜。b．草酸洗净2％水溶液；pH 值2～4(用氨水溶液调整pH 值)；低压，希望2kg/cm2 以下；水温常温；时间1h／段，希望浸泡1 夜。JS洗涤剂洗净。②洗涤剂洗净JS-200 洗涤剂洗净5％水溶液(原液为100％)；pH 值7～10(用氨水溶液调整pH 值)；低压，希望2kg/cm2 以下；水温常温，希望为30～40℃；时间

3反渗透的清洗和维护

，1h/段，希望浸泡 1 夜。(2)清洗顺序(2)清洗顺序①第 1 日a.酸洗酸洗液为

柠檬酸2％水溶液，pH 值2—4(用氨水溶液调整pH 值)；草酸0.2％水溶液，pH 值2～4(用氨水溶液调整)。清洗顺序为循环60min，浸泡30—60min，再循环30～60min，最后水洗。b．洗涤剂洗净JS-200 洗涤剂洗净，5％水溶液，pH 值7—10 。清洗顺序为循环60min，浸泡30—60min，再循环30～60min，浸泡1 夜。

②第2 日继续用JS-200 洗涤剂清洗，循环水洗60min。注：可能的话希望能在清洗前进行事前浸泡。酸洗时也希望1夜浸泡。(3)清洗液量计算( 支为例) (3)清

洗液量计算(以8”膜元件18 支为例) 清洗液量计算每支膜元件酸洗液用量为40L ，18 支用量为720L。其中假定管道内液量80L；每支膜元件压力容器液量(包含膜元件内的水量)为12L，18 支为220L；洗净水槽内液量为420L。注：关于管道内