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反滲透膜清洗技術

反滲透系統最終是需要進行清洗的,在你的RO系統表現出污染的傾向、長時間停運之前、或按計劃進行常規保養時,建議你清洗RO系統。當出現下列污染特征(標準化后產水量下降10-15%,標準化后產水水質下降10-15%,或者給水與濃水間的壓降增加10-15%)時,表明你的RO系統需要清洗了。
    由于RO系統出現污垢而需要清洗的頻率隨地點的不同而不同。一般習慣上可接受的清洗頻率是3至12個月一次。如果每個月你不得不清洗一次以上,你就應該改善RO的預處理系統,調整RO系統的運行參數,如果每1-3個月需要清洗一次,則需要在提高當前設備的運行水平上做工作,但是否需要改進預處理系統較難判斷。
    在RO設計中通常會忽視使用RO產品水沖洗系統中的污垢,采用該法可減少RO的清洗次數。在設備停運期間用產品水浸泡RO膜組件有助于溶解垢和松散沉積物,因此降低化學清洗頻度。
污垢地點不同所需要清洗掉的污垢物也不同。但往往位微存在的污染物不止一種,因此使問題復雜化,常見的污染物種類有:
碳酸鈣垢
硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢
鐵、錳、鋁等的金屬氧化物
二氧化硅
膠狀沉積物(無機或無機/有機混合物)
自然或合成有機物
生物質(生物污泥、霉菌或真菌)
有許多因素與選擇合適的清洗化學藥品和正確的清洗方法有關。在你頭一次進行清洗時,建議與設備制造商、RO膜組件制造商、RO系統專用藥品供應商聯系。一旦辨明污染物種類后,建議采用一種或多種清洗藥品。這些藥品可能是常規的,可以從許多供應商那里買到,也可能是專用清洗液,這種專用清洗液可能更貴一些,但是使用時會更簡便,并且這些公司還具有提供技術支持的優點。還有一些公司可能提供更有價值的服務;他們把從你的系統中取出的膜組件帶回進行進行試驗,從而選擇正確的清洗藥品和方法。
通常需按特定的次序使用各種不同的清洗藥品進行清洗,以獲得最佳的清洗效果。比如首先使用低PH值的清洗液除去水垢一類的物質,然后使用一種高PH值的清洗液除去有機物。但是有時也會首先使用高PH值的清洗液除去油類污垢,然后再使用一種低PH值的清洗液。有一些清洗液中還添加有洗滌劑,這將有助于清除污染嚴重的生物和有機雜質。其它的清洗液添加有象EDTA之類的螯合劑,這些螯合劑有助于清除膠體、有機物、生物雜質和硫酸鹽垢。必須記住的是選用不正確的清洗藥品或清洗步驟不正確時可能會使污堵更嚴重。
在選擇清洗藥品和使用復合聚酰胺膜時有一些注意事項:
1.遵守制造商建議的藥品選擇清單、劑量、PH值、溫度和接觸時間。
2.使用侵蝕性最小的藥品完成清洗工作。這些做會延長膜的使用壽命。
3.在調節PH值時,一定要審慎以延長膜的使用壽命。藥品侵蝕性較小的PH值范圍是4至10,允許的最大PH值范圍是2至12。
4.酸和堿不要混合。在加入下一種溶液之前,徹底沖洗系統以排盡上一次的清洗液。
5.用高PH值的產水沖洗出洗滌劑。
6.確認遵守正確的清洗液處理要求。
如果系統發生了微生物污染,應該在清洗成功之后再加入殺菌劑。殺菌劑可在清洗后立即加入,或定期地(比如一星期一次)或在運行期間連續地加入系統中,但是你必須確保殺菌劑和膜是相容的、不會影響健康、能有效地控制生物活性,并且費用不會太高。
只有設計了好的清洗系統才能保證清洗的成功,通常并不是使用固定管路來與反滲透本體連接,而是使用臨時軟管做為連接管路。在清洗多段RO時建議每次只清洗一段以提高橫向清洗流速。用于配制清洗液和沖洗系統的水源應是RO產品水、去離子水或者至少是軟水,系統中的所有部件應該是耐腐蝕的。清洗系統的主要部件有:
RO清洗箱:清洗箱的大小要求能容納從軟管、管道和壓力容器中排出的水;該清洗箱應設計成能100%排空;容易添加和混合清洗藥品;在RO清洗泵出口設計有再循環管,有透氣孔,溢流管和一根位于底部附近的回流管,從而可保證在使用表面活性劑時不易生成泡沫。
RO清洗泵:在設計清洗泵時應考慮可提供適當的橫向流速以利于將膜清洗干凈。對8英寸膜元件來說,清洗液速度應控制在30至40gpm;對于4英寸膜元件來說,流速應控制在8至10gpm。在清洗過程中,建議最大壓力為60psi,以使清洗時產水量最小,并減少污染物再次沉積到膜的表面的可能性。
RO清洗用保安過濾器:通常采用孔徑為5至10微米的過濾器以除去清洗出來的污垢。
RO清洗箱加熱器或冷卻器:清洗的最佳溫度是35至45℃。應注意在再循環期間RO清洗泵會產生熱量。
RO清洗箱混合器:盡管一些設計者設計時考慮僅僅通過使用RO清洗泵循環回流并緩慢加入藥品的方法來配制藥液,但我們還是建議使用混合器以使藥液配制更加均勻。
儀器儀表:清洗系統儀器儀表應包括流量表、溫度表、壓力表和清洗箱液位表。
取樣點:應在RO清洗泵出口和濃水側循環回流管上加裝取樣閥從而可測得PH值和TDS值。
產水側回流管:在清洗過程中,可能會有少量的清洗液透過膜元件,因此建議在產水側安裝一根回流管。RO清洗步驟可能會根據情況的不同而變化。每段清洗所需的時間為4至8小時,基本的清洗步驟是:
1.用給水或產品水進行低壓沖洗,以除去設備運行時的濃水和污染物。
2.按制造商的說明配制清洗液。
3.將清洗液加入到第一段中并保持60分鐘,此時你可能需要調節流量以使流量緩慢增加,防止清除出來的污染物將給水通道堵塞。在將清洗液回流到RO清洗箱之前應排放掉從系統中頂出的水和剛開始的20%的清洗液。當PH值變化超過0.5單位時,重新調到目標值。
4.可選擇浸泡和再循環步驟。浸泡時間為1小時至一夜,視制造商的建議而定。但是應該注意保持正確的溫度和PH值,而且這也會增加膜與清洗藥品的接觸時間。
5.用產品水進行低壓沖洗,以除去在清洗系統和反滲透系統中的所有殘存藥品。
6.一旦某套設備的所有各段均清洗完成后,該RO裝置可以重新投入運行。通常RO的產水水質要用數小時甚至幾天的時間才能穩定下來,尤其是在經過高PH溶液清洗之后。
    進行一次成功的清洗并且看到壓力和產水質量獲得改善是一件令人高興的事情。相反,一次不成功的清洗會令人沮喪。如果通過清洗并不能達到你所期望的結果,你就應該考慮和那些能夠提供服務的公司接觸,而不是在現場進行反復實驗并反復失敗。從系統中前端或后端取出一個或兩個膜元件,并將其寄往能提供技術服務的公司,這些公司將確定最佳的清洗步驟,同時報告經過清洗之后反滲透系統流量和脫鹽效果。

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