反渗透膜的污染与清洗

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至 17 倍, .5 产水量缓慢下降76%, . 9 脱盐率也缓慢下
降; 再分析进水水质, 反渗透进水含铁量高达03 .- 银川热电1 . 反渗透膜曾在20 年用02 00 .%的H l C 06 岁L超出 . , 进水要求的3 5 根据以 m 一 倍。 上分析, 认 清洗 , 清洗后, 压差偏大, 清洗液中 含有大量Fs, e 效果 *
万方数据
石油化工应用 20 年 第4 06 期
3化学稳定性强, . 不破坏膜及其组件; 境影响小。
松弛、 乳化和分散作用, 与表面活性剂一起对油、 污 脂、 的效果。
4对膜表面及系统有消毒作用, 安全、 . 无毒、 对环 物和 生物物质具有去除 作用; 另外对S 3 也有一定 i2 O一
为膜污染物主要为铁氧化物及部分C, 垢, a吨 决定采
石油化工应用 20 年 第4 06 期 投运。R O设备采用一级二段处理, 膜排列为7 4 件。 -排 设计进水量: t ; 8 / 产水量6 t ; 0 h 0 浓水量2 d , / h 0 h W 0 0 4 产水量为5t . 2h / 列, 膜元件选用美国陶氏化学公司 B 3 - 0 复合膜 因水温达不到设计值,
有机物附着和吸附
极 轻增加
缓慢 增 加
明显降低为主要表现
所有各段
放 巧分钟。 4 反渗透膜系统清洗时机的判断 2用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。 . 3将清洗液在压力容器中循环 1 . 小时或预先设定 运行过程中, 必须密切注意系统的脱盐率、 浓水 的时间, 控制适当流速( 5 约7%最高流速) 。当在排放口 量、 透过水量以及膜组件给水侧进出口压差的变化, 尽 观察到该溶液后, 关闭所有阀门, 巧分钟。 停泵, 浸泡 早发现问题, 并根据原水分析报告预测可能发生的污 4在停止冲洗循环前, . 按下述条件检验浓水: 染, 调整预处理方法和变更操作条件。当出现下列情 () p H与进料水 p 1浓水 H值相差在 1 单位内。 形之一时需要对膜元件进行化学清洗: () 2浓水碱浓度与进料水碱浓度相差在 1 单位内。 1标准化〔 标准产水量(P ) . NF 的计算〕 后盐的透过 () 3浓水无泡沫。若所有三个条件均符合, 则清洗
关健词 反渗透膜 污染 清洗 中图分类号:55 X0 文献标识码: B 文章编号: 7 一 2520 )4 04 一 4 1 3 58 (060 一 06 0 6
物垢、 硅沉积物及有机或生物沉积物等。污染物的性
1 引言
随着工业的发展, 用水耗量日 益增多, 水资源日 渐
质及污染速度与给水条件有关, 如果不及时采取措施, 污染将会在相对短的时间内降低膜元件的性能。定期
检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方
贫乏, 很多电厂不得不取用含盐量高的原水。由于进 法, 不同的膜污染物表现出不同的特征, I 如表 所示。 水总含盐量增加, 致使离子交换树脂发生污染或降解。 使除盐设备出力降低3% 一0 降低了 0 5%, 交换容量, 总 3 反渗透膜的清洗原则 的酸、 碱耗量增加, 水处理费用随之升高。 目 前采用反渗透 一 化学除盐联合处理系统越来越 膜清洗包括物理清洗和化学清洗, 由于是在清洗 多, 反渗透是一种借助于选择透过性膜的功能、 以压差 结构复杂的设备内部, 物理清洗作用力有时不能均匀 为动力的膜分离技术。当系统所加压力大于溶液的渗 到达所有部位, 所以通常应用较多的是化学清洗。化 透压时, 水分子透过膜, 经过产水流道进人中心管, 学清洗是污染物与清洗剂之间的一种多相反应, 在 是膜 一端流出。进人水中的杂质被截留在膜的进水侧, 污染的一个逆过程。 从 浓水出水端流出。在应用上, 尽管对原水进行了适当 I根据反渗透系统水质分析报表、 . 运行操作记录 的预处理, 但水中的杂质仍会聚集在膜的表面使膜污 和当前反渗透装置的运行状况, 分析进料水、 盐水和产 染, 导致膜的分离率或透水速度下降, 或兼而有之。 品 无机成分、 水的 总有机碳(O )浊度、 TC 、 p TS H值、D, 膜污染是膜使用中必然产生的现象, 而膜本身价 总悬浮固体(S) I TS , 和温度( S D 其中SI S 和浊度 D, TS 格昂贵, 不可能频繁更换。只有通过分析膜污染原因, 的测定能提供微粒物质污染的依据,O T C的测定可预 及时清洗, 才能实现反渗透系统的长期稳定运行, 从而 示有机物的污染倾向) 。结合 SI D 过滤器滤垫浸渍分 达到经济生产的目的。 析, 确定具体的复合污染物种类和程度, 选择适宜的化
62 清 . 洗剂的 种类 623 登合剂 最常用的 ET , a 扩 、 .. 是 DA 与ct, ‘ +M 621 酸 H1 2 4 3 4 檬酸、 等。 清 B + + 形成易 配 .. C HS , P 、 , 0H 0柠 草酸 酸 2 , e F 等 e 溶的 合物, 对碱土 金属的 硫酸盐
石油化工应用 20 年 第4 06 期
Байду номын сангаас
反渗透膜的污染与清洗‘ ’
马丽萍
( 银川热电有限责任会司 宁夏 700 ) 501
摘 要 电 厂反渗透装里在长 期运行中, 膜表面必然会逐渐积累 各种污染物, 正确分析污染物质及特征, 选择适宜的清洗方法及 时有效清洗, 是防止或延缓反渗透膜污染、 延长膜的 使用寿命的唯一途径。
01 不佳。20 年分析反渗透膜污染主要为钙镁垢及铁氧 用1 T +% aH 洗 对 进 % A 1 NO 清 剂 其 行清 E D 洗。 化物 , 采用 1 E T 1 aH清洗剂, % A+ % D NO 效果优于前 71 设备简介 1反渗透设备于 19 1 . # 99年 0月下旬
万方数据
使 用 范 围
表 2 常用化学清洗制荆的组成
B , a S 金属 a C ,r 的硫 酸 盐 氧化 物
无机
胶体
徽 生物 细菌
有机物
备注
C A膜
. 清
.洗 . 剂
 ̄卜 ̄、
〉 〉
2 %柠檬酸+ .%T 10 N H 使 p 4 25 01 X一 0 十 氏O , H二 一 . 益酸(.%) p 4 05 或 H二 2 %柠株酸+ H 0 ( aH , p = 一 N 4H 或N O )使 H 8 4 25 .%柠株酸+ .% , F 25 N H , H 15 N, A+ aH 使 P 7 8 . a D % E T NO , H二 一 〉
浓差极 化, 溶 益 沉 微 淀, 多在最后一段
第一段
水垢
缓慢 增加
最后一段
胶体
S A(i ) i l 0 、 仇, S 3 F(i ) e 33 S O 等
微生物在膜表面生长,
发 生较 缓慢
缓慢 增加
增加明显为主要表现
缓慢 降低
第一段
微生物污染
缓慢增加
缓慢 增加
明显降低为主要表现
任 何一段
有机物
洗除去无机沉淀物如金属氧化物、 碳酸盐,H值调至 很有效, p 其他赘合剂有麟梭酸、 葡萄糖酸等。
2 4 其中 - 。 柠檬酸较常用, 其缺点是与Fe形成难溶 624 表面活性剂 可以降低表面张力, e + .. 起润湿、 增
化 合物, 要用氨 节p = , e 形 需 水调 H 使F + 成易溶的 溶、 4 e 铁 分散和 作用, 去污 最常用的 为非离子表面活性剂,
率 加1 1 增 0 5 %一 %。
2标准化后透过液流量降低 1% 一5 . 0 1%。 5清洗完成以后, . 排净清洗箱并进行冲洗, 然后向 3进水和浓水的压差 △ 较基准状况上升了1% 清洗箱中充满干净的产品水, . P 5 再打人压力容器中并排
( 基准状况为反渗透设备最初 2 4h的操作参数或 放 1 分钟。 4一 8 5 上次清洗后的操作参数)各段压差增加 巧%。 , 6在冲洗反渗透系统后, . 在产品水排放阀打开状 4作为日常维护, . 一般在正常运行 3 个月后; 态下运行反渗透系统, - 6 直到产品水清洁、 无泡沫或无清





〉 〉 〉
C A膜
2 %三聚磷竣钠 + . %二沈基硫酸钠+ 2O , P 02 5 HS4使 H
二7 5 .
5 lm 一 o 了L仇 ,H二 一 P 5 6
10 甲醛 .%
注: P A为交联芳香族聚统胺复合膜;A为醋酸纤维素膜。 C
清洗实例
次清洗。 05 月, 反渗透进出口 2 年9 1 0 u 压差缓慢增大
72 水处理设计工艺流程 .
深井水一生水加热器 一生水箱一清水泵一双滤料机械过滤器 ̄ 阻垢剂
过滤器 ̄高压泵一R 装置 ̄脱盐水箱 O

学清洗配方进行在线化学清洗。 反渗透膜污染的特征及其危害 2对于反渗透的化学清洗, . 其内在主要污染物的 胶体硅 > 可吸附有机物 > 颗粒物质( 铁和 反渗透膜污染基本表现为多种污染物组成的复合 优先次序为:
> 金属氧化物。只要优先去除 污染。常见的污染物有碳酸钙垢 、 硫酸钙垢、 金属氧化 铝的胶体物) 微生物 >
结束。
需长期停用, 在用保护液进行保护前。
洗剂 ( 通常需 1 -0分钟 )。 53
5 清洗反渗透膜元件的一般步骤
对多段 R 装置, O 原则上应分段清洗, 清洗水流方
6 反渗透膜清洗剂的选择
膜污染的污染物不同, 清洗剂不同, 选择一种适宜
向与运行方向相同。当污染比较轻微时, 可以多段一 的清洗剂, 可起到事半功倍的效果。 61 选择反渗透清洗制剂的依据 1能松动并溶解 . . 起进行清洗。 1用泵将干净、 . 无游离氯的反渗透产品水( 后称产 污垢, 进而使污垢分散在溶液中; 品水) 从清洗箱 (或相应水源 )打人压力容器中并排 2清洗速度快, . 不会形成二次污染;
P 1. 1. H= 15 ̄ 19
P A膜

〉 〉
05 .%的磷酸
草酸(.%一 %) HO , H二 一 02 1 +N , 使P 2 4 H

1 a H+1 D A % O N % T E

NH O (% 一 %) a S ,1 4 NO , 1 一 19 aH P = 1 1. H 01 X一 0 + .%过a破钠 + 0 , P = . .%T 10 05 l 乓S,使 H 5 7
〉 〉 〉 〉 〉 〉 V 甲 C A膜
P A膜
2 %三泉 磷故钠 十 . N2DA+ . T 1 + 08 a T 01 % E % 0 X一 0
HS4使 P 75 80 2O , H二 . - .
1 a O 或三来磷酸钠 + Nt A十 aH 使 % , N P, 1 a D % ET NO ,
按柠檬酸盐。 如 Tin 10 T roX一 0 (X一10 , t 0 )但应注意目前复合膜与
6 . 碱 有P4 、仇2和O 一 碱清 去有 TtX 1 不相 常 .2 2 03 一 H 等, 洗除 -C rn 一0 i o 0 容。 用化学清洗制剂的 组成见表
机物、 微生物, p 一般 H值调至 1 一 2 0 1。其对污染物有 2 ,
收稿 期 2 6 0 - 5 日 : 0 - 5 2 0
万方数据
石油化工应用 20 年 第4 06 期
内 在主要的膜污染物, 则次要的或赘合的膜污染物就 3在清洗方案的 . 选择中, 应考虑以下因素: 膜的类 会被同时去除或者被后续化学清洗工艺很容易地去 型和清洗剂选择的相容性、 清洗设备的需求、 系统的结 除, 从而减少化学清洗的总时间。 构材料、 污染物的鉴定等。
一般特征 污染物
原因
表 1 膜污染物的表现特征
盐透过率(P S) 明显增加
组件压差( P A) 明显增加为主要表现
缓慢 降低
产水童( n Q) 明显下降
缓慢 降低
可 能的位 里
金属氮氧化物
F( H 3M ( H : eO ),gO ) 等 沉淀, 在第一段 多
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