反滲透膜元件化學清洗方案

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項汙水處理的專業知識——反滲透膜元件的清洗。                          

一、清洗條件判斷和清洗藥劑

1、清洗條件

在正常操作過程中，反滲透膜元件內的膜片會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機物質的汙染。操作過程中這些汙染物質沉積在膜表麵，導致標準化後的產水流量和係統脫鹽率分別下降或同時惡化。當出現下列情況時，需要清洗膜元件：

標準化產水量降低10%以上

進水和濃水之間的標準化壓差上升了15%

標準化透鹽率增加5%以上

以上的標準比較條件取自係統經過最初48小時運行時的操作性能。

2、微生物控製

在反滲透係統中，膜的生物汙染是一種廣泛出現的問題，由於反滲透應用的領域很廣，所以對於膜生物汙染的解決辦法也變得比較複雜，例如，對於鍋爐用水的反滲透係統的生物汙染可接受標準與半導體廠的標準不一樣，電廠人員可能用壓差來反映生物汙染的程度。

盡管他們的要求不同，但有一點是共同的，就是需要一個有效的辦法來控製係統中的生物增長。

標準的清洗方法對於生物汙染顯得不太有效，高壓差也會導致膜元件的損害，同時增加清洗的次數，降低產品水的水質。那麽該如何解決這個問題呢？

當清洗任何一種汙染物時，最後一層汙垢應該是最先被清洗的，因為生物汙染是長時間形成的，所以從推斷上講膜的典型汙垢（顆粒、粘泥）是包在生物汙垢中的。

減少膜的生物汙染會減少壓差，恢複膜表麵的湍流。膜表麵的湍流可以使微笑顆粒懸浮在水中，這種湍流是由膜內部的進水隔網產生的，當進水隔網汙堵後，它就不會產生足夠的湍流來使汙染物保持在水中。

湍流的減弱會使顆粒和其他懸浮物沉降下來並被生物粘膜吸附，在這種條件下變成不可恢複的膜汙染，這種情況發生的條件是生物汙染使膜表麵的湍流不能有效的清潔膜表麵。

一旦生物粘膜形成後，它就變成一種自我支撐的結構並吸附水中有機和無機的雜質，所以生物汙垢的結構通常是比較複雜的。有機汙染物吸附無機物質後會使細菌群的支撐結構更牢固。

生物粘膜是一種活的有機體，每個細胞都支撐著整個有機體，包括死亡的細胞也是下一代細胞的養料。

因此有效的生物控製不僅僅抑製細菌的生長，也包括從膜表麵除去死亡的細胞。在細菌生長的早期，如果能破壞細菌的膜表麵的連接，那麽活體細菌可部分除去。

但在大多數條件下，初期的細菌生長往往不能被檢測出來知道第二階段。這時細菌已經有幾層的厚度了，在這個階段出去細菌時會遇到細菌的抵抗，它們會分泌出一種膠狀的物質來保護自己，這種物質使清洗變得更加困難。

下麵是一個非常有效的處理方法，其中包括三個部分。

第一步：清潔整個係統

膜表麵的粘膜必須除去，可以用一種低pH值的清洗劑循環清洗係統，這種清洗液可以打破細胞的保護措施並使清洗液滲透進汙垢內層。

第二步：清洗生物汙染

第一步留下了死亡的細菌，這是下一代細菌的食物，所以必須除去，可以用一種高pH值的清洗劑來去除汙染物，溶液溫度控製在35攝氏度到40攝氏度時可以達到最佳效果。

第三步：控製生物增長

用殺菌劑每一周到兩周投加以防止生物再生長。藥劑投加時間為20到30分鍾，在這期間產品水和濃水必須放掉。然後用清水衝洗15分鍾就可以恢複生產。這裏使用的殺菌劑是反滲透膜使用的專用配方。這是目前唯一的既與膜相容又達到環保安全的產品。

這種處理方案的效果可以處理後的結果明顯看出來，這個方案所帶來的益處是清洗周期的延長及恢複原始的操作狀態。清洗結果數據應進行標準化。

3、清洗藥劑

酸洗：檸檬酸濃度2%（W）

HCL                調節PH在2.5~3.0

堿洗：三聚磷酸鈉濃度2%(W)

四鈉鹽濃度2%(W)

十二烷基磺酸鈉濃度0.025%(W)

NaOH調節PH在10.0 ~10.5

殺菌：MBC781

二、反滲透膜元件清洗

1、清洗前準備工作

確保清洗裝置無故障（無泄漏、閥門正常、濾芯、清洗泵、端板等）；

做好記錄（膜元件編號、外觀、重量等有價值信息）。

2、清洗流程

酸洗→堿洗→殺菌→堿洗→投運

3、清洗步驟：

（1）酸清洗

配製2%酸性清洗液，並用鹽酸調節pH=2.5-3.0。

自打循環，將藥液混合均勻。

低流量打入係統循環，循環10min。

循環浸泡，每20分鍾測pH值。

排掉清洗液，並用反滲透產品水衝洗係統，直至產水電導接近合格。

（2）堿清洗

配製2%堿性清洗液，並用氫氧化鈉調節pH=11.0-11.5。

自打循環，將藥液混合均勻。

低流量打入係統循環，循環10min。

循環浸泡，每20分鍾測pH值。看清洗情況可浸泡過夜。

排掉清洗液，並用反滲透產品水衝洗係統，直至產水電導接近合格。

（3）殺菌

配製非氧化型殺菌劑。

自打循環，將藥液混合均勻。

殺菌後排掉，衝洗係統。

（4）注意事項

清洗藥液在打入係統前要充分混合均勻。

清洗過程中清洗液變髒，要及時更換清洗藥液。

清洗時20min測一次pH，如果有0.5幅度的變化要及時調節pH值；

進水壓力不大於0.35MPa。

產水回流閥保持打開狀態避免背壓。

根據汙染情況可采取分段清洗，酸洗階段重點清洗二段，堿洗階段重點清洗一段。

三、化學清洗建議

為了保證清洗獲得較好的效果，建議注意如下細節：

1、端板檢查

針對現場運行數據分析，如果發現反滲透二段壓差有明顯上升，建議拆開二段濃水側端板如發現白色結垢物質，可以基本確定二段膜元件結垢的可能。

拆開一段進水側端板若可以聞到明顯的腥味、且壓力容器內壁有滑膩的感覺，則判斷為微生物汙染。同時查看膜元件濃水密封圈上有無明顯異物，發現顆粒物、橡膠碎片等雜物時及時清除。

2、清洗液溫度

對於反滲透化學清洗，酸洗階段可通過降低pH的辦法來消除低溫度帶來的影響，但是堿洗階段通過提高pH則無法從根本上消除低溫對清洗效果的影響。

建議增加加溫攝氏，如果清洗液的溫度能保持在30攝氏度左右，則能有效增加堿洗效果，從而進一步降低一段壓差。

3、循環浸泡

對於汙染較輕的係統，通過清洗液的循環既能達到清洗的目的。對於汙染較重的係統，特別是壓力容器較多的係統，單個的壓力容器汙染情況不同，會出現個別壓力容器中的膜元件汙染較重的情況。如果隻是采取循環的步驟，可能出現清洗液偏流的現象，這時需要采取清洗藥劑循環和浸泡相結合的方式來進行徹底的化洗清洗。

4、清洗保安過濾器濾芯

化學清洗的目的是通過藥劑和汙染物反應並通過清洗藥劑的循環將脫落下來的汙染物帶出反滲透係統，如果清洗保安過濾器濾芯不能將清洗下來的汙染物截留下來，就會造成清洗下來的汙染物再次隨清洗藥劑循環到反滲透係統本身。當清洗壓力較高時，汙染物有再次被壓實到膜脫鹽層的風險，同時，較大的汙染物進入到膜片進水通道時也將劃傷膜片。所以，在化學清洗時，發現清洗保安過濾器進、出口壓差過大時，要及時更換新的清洗保安過濾器濾芯。

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