反渗透膜典型重度污染物的清洗方法

反渗透膜典型重度污染物的清洗方法
发布时间: 2014-4-18 9:01:29 阅读次数: 5814
无机盐严重结垢的膜元件质量会超过20kg，甚至超过30kg，严重时会将膜壳撑裂，但是反渗透膜内部结构并未损坏，还能使用，这种情况往往会造成脱盐率降低，此时用在线方式是洗不出来的，必须离线清洗，虽其操作与在线清洗类似，但离线清洗可采用更针对性的方法进行处理。

(―）无机盐结垢污染
1.碳酸钙垢
因为碳酸钙是极易溶于酸中的，所以当碳酸盐垢的比例在整个污染物中超过30%以上时，就可以通过酸洗在除掉碳酸钙的同时将附着在一起的其他污染物一起淸理干净。

如果碳酸钙垢的比例不大，则不可单纯依靠酸洗带出其他污染物，此时要根据盐垢的性质具体分析，如果是药物不好溶的，就要借助物理方法相结合，比如采取反向加压或借助超声波使污染物产生振动松散，从而带出膜元件。

清洗药剂组成：盐酸、硝酸、硫酸等按照一定比例组成进行清洗，当酸度不够时要进行补加。

推荐药剂：TS-882 (推荐使用浓度：1%~10%）。

2.硫酸钙垢
由于硫酸钙本身的难溶性，所以一旦生成就很难用一般药剂彻底清洗干净，根据硫酸钙的特性，可采用专用化学药剂进行处理。

往往硫酸钙垢是不能单纯依靠酸洗清除彻底的，所以必须由两种以上清洗方式交荇清洗，由于硫酸钙垢不是单一形式存在的，一般与其他垢类相附沉积，所以可先以酸洗进行疏松，再由专业硫酸钙垢清洗药剂辅以物理除垢方法进行针对性清洗剥离。

清洗药剂组成：碱液、金属螯合剂、三聚磷酸钠配合使用；
推荐药剂：TS-883A、TS-883B (推荐使用浓度：1%~10%）。

3.硅垢
在反渗透和纳滤中，二氧化硅可能沉积在膜表面，降低传质效率，沉积物的出现与二氧化硅的形态有关，即是以单体、聚合物或是以胶体形态存在于水中的，此外还与二氧化硅的浓度有关。

单体二氧化硅的极高的溶解性通常被认为是生成二氧化硅垢的原因，二氧化硅很难去除。

因此单纯依靠化学方法难以去除，即使在离线清洗中，一般也要配合加热、超声波，反向加压等物理手段进行处理，方能达到理想效果。

清洗药剂组成：碱液清洗。

推荐药剂：TS-883 (推荐使用浓度：1%~10%)。

(二）有机物类污染物污染
如果单纯的有机物污染，只需参照TS-883方案进行清洗即可，如果伴有微生物细菌污染，首先要以TS-881进行循环杀菌处理，待微生物彻底失去活性后，再以TS-883进行彻底剥离。

重度有机物污染的膜元件必须进行离线清洗的原因是由于在设备中单向串联清洗得不彻底，离线专业清洗设备的大流量及正反向交替冲击可以把单只膜元件中的污染物彻底消理出去，恢复膜元件的清洁状态。

清洗药剂组成：碱洗、酸洗交替进行，可使用甲醛、异噻唑啉酮、亚硫酸氢钠进行杀菌。

推荐药剂：TS-883、TS-881 (推荐使用浓度：1%~10%）。

(三）化学药剂污染
1.絮凝剂
由于絮凝沉降的过程需要一定的反应时间和沉淀时间，而且药剂量的控制是相当重要的，水中悬浮物必须经过充分的结合，成为理想体积的絮团后，经足够时间的析出并沉降,才能彻底脱离出水中，沉积在池底或被机械过滤器截留。

而有些系统在设计这一过程时的时间因素往往考虑不足，或是药剂投加量不当，使得絮凝析出物没能在絮凝沉淀工序沉降截留完全，而在进入反渗透前依然在继续反应，使得二次沉降反应物或是絮凝剂（此种情况在絮凝剂投加过量时会出现）沉积在反渗透膜体内，造成严重污染。

(1）有机絮凝剂
有机絮凝剂一般是指聚丙烯酰胺系列产品，由于加药量小，所以其污染的表现也是缓慢的，很容易被人忽略，但聚内烯酰胺本身的强吸附性和致密性会给反渗透膜元件带来致命的损伤。

当这种污染物积累到一定程度后，会彻底堵住产水通道，造成系统产水量大幅度下降；又由于其黏稠性，使得其在膜体内沉积的同时也会将很多二次絮凝沉积物一起连带残留在膜通道表面，造成局部水质污染，给产水电导率带来影响，使反渗透系统的脱盐率大幅下降。

聚丙烯酰胺药剂的污染是必须要通过离线清洗才能解决的，因为不仅需要专业的清洗药剂进行溶释，还需要专业的物理清洗方法配合清洗。

一般情况下，这种污染的最佳清洗方法是反向加压，依靠物理振动使牢固堵塞在膜孔内的污染物松动，再在药剂的功效下软化溶解，由大流量清洗液带出膜体。

清洗药剂组成：0.1%~1%碱液、三聚磷酸钠循环清洗。

推荐药剂：TS-883A（推荐使用浓度：1%~10%）。

(2）无机絮凝剂
无机絮凝剂一般指聚铝、聚铁或聚铝铁等物质，此类药剂的投加一般分为两种方式：一种是有单独的絮凝沉降池，此时投药量相对较大；另一种是在机械过滤器前的管迫微量絮凝，此时投药量比较小。

但都存在絮凝剂污染的共性，即停留时间不够或者药剂投加量不当带来的二次沉降或絮凝剂直接污染；但由于无机絮凝剂的两性溶解性，因此通过酸碱交替凊洗即可奏效，配合专业清洗药剂，在专业离线清洗设备上通过大流量单只膜元件清洗可彻底恢复膜元件性能。

清洗药剂组成：硝酸、盐酸、碱液交替清洗（大通量、循环清洗、适当提高温度）。

推荐药剂：TS-883、TS-882 (以盐酸调pH）交替清洗。

2.杀菌剂
由于反渗透膜元件不耐氧化性，所以在反渗透系统中直接和膜接触所使用的杀凿剂一般为非氧化性杀菌剂，但是并非所有的非氧化性杀菌剂都适用于反渗透系统中，因此由于药剂选用不当给膜带来的污染问题也不在少数；另外由于前期预处理过程中，氧化性杀菌剂的使用，如果余氯在进入反渗透系统前不能被完全还原掉，给反渗透膜带来的损伤是不可修复的。

1227是一种阳离子表面活性剂类杀菌剂，因一般的反渗透膜表面是带负电的，当带负电的传统复合膜与阳离子表面活性剂接触后其水通量则无法恢复。

近年来遇到的这种污染很多，几乎都是不可逆的。

反渗透系统被污染后，产水量变小，脱盐率变低，一般清洗水量难以恢复，脱盐率较低，这种脱的污染很难清洗。

还有很多类似杀菌剂在RO系统里也禁止使用。

这种污染需经长时间的浸泡、大通量冲洗的反复操作，才能将被污染的膜表面清理干净，随后再以专业清洗药剂进行循环清洗，将随药剂一起吸附在膜表面的污染物彻底带出膜体，最大程度地恢复膜元件的产水性能。

推荐药剂：TS-883（推荐使用浓度1%~10%）。

3.阻垢剂
膜用分散剂的加入对系统正常运行是至关重要的，但是必须正确使用药剂，药剂的选型，药剂量的过大或过小都会给系统带来危害，而且还要对系统的异常变化采取相应的措施，选用适当的方法进行处理。

某些进口药剂分子量过大，当与水中碱性离了络合后，药剂本身吸附在膜表面造成污染，其特点一般是一段、二段压差增加很大，产水量降低，这种现象在使用这类阻垢剂的现场都出现过，要针对不同的药剂采用不同的方法进行处理。

清洗时应注意的问题是：投加阻垢剂后膜还会受到其他污染物污染，所以常规清洗是必要的，但清洗的次数越多，对膜造成的危害可能越大；当常规清洗效果不明显时或次数增多时，则应由专业人员进行离线化学清洗，因为离线化学清洗比较彻底。

阻垢剂的污染一般与其他污染物是相辅相成的，不是单一的一种污染，一般会伴有絮凝剂污染等一起发生。

由于阻垢剂污染的复杂性，因此单纯依靠在线化学药剂清洗不能清洗彻底：而使用离线清洗设备主要是依靠其有力的物理清洗手段，针对不同情况采用超声波、反向加压、鼓泡等措施对膜元件进行刺激，可以最大程度地恢复膜元件的产水性能。

推荐药剂：TS-882或TS-883 (推荐使用浓度：1%~10%)。

4.铁污染
一般的铁污染是指完全被氧化之后的三价铁离子污染，采用专用清洗药剂比较容易清除，但如果遇到含有亚铁离子的较复杂的铁混合物污染，就必须采用离线清洗方式进行处理。

因为亚铁离子的不稳定性，使其在空气中缓慢被氧化成三价铁离子，在这过程中会出现黏吸性很高的絮状沉淀物，在膜通道表面附着更牢固，所以采用常规的在线处理是不能清洗彻底的，必须采用专业离线设备通过专业清洗药剂和特殊的物理手段进行处理。

清洗药剂组成：盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、氨基磺酸等。

推荐药剂：TS-886 (推荐使用浓度：1%~10%）。

5.机械杂质污染
机械杂质往往来自以下几种原因：
①基建过程中遗留下来的焊渣、碎屑等；
②前期预处理过程中的工艺泄漏，如石英砂、活性炭、保安过滤器滤芯穿透后的碎片等；
③中间水箱或碳钢管路的铁锈、防腐涂料等；
④反渗透膜本身的膜网或其他构件脱落，吸附在进水端，与膜连在一起，必须进行人工清理；
⑤新井开采后需经过几个月甚至一年才能形成清澈的水层，而地表水在雨季也会含有大量的泥沙，如果预处理不能处理干净，也会造成泥沙污染。

对于机械杂质的处理也必须要通过离线的手段，但要根据不同的杂质采用不同的处理方式，比如活性炭等可以用药剂溶解的，就可以借助化学药剂的溶解配合物理手段进行处理，而其他单纯的机械杂质就应该靠物理强化手段进行清理，一般都采用反方向大流量冲洗的方式，配合物理手段振动来处理。