1、反滲透膜清洗時(shí)間和污染特征的確定。
當(dāng)反滲透系統(tǒng)(或裝置)出現(xiàn)以下癥狀時(shí),一體化
溫度變送器需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗:
l在正常給水壓力下,產(chǎn)水量較正常值下降10~15%;
l為維持正常的產(chǎn)水量,經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10~15%;
l產(chǎn)水水質(zhì)降低10~15%,透鹽率增加10~15%;
l給水壓力增加10~15%;
l系統(tǒng)各段之間壓差明顯增加
定時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件是否已發(fā)生污染的基本方法,污染對(duì)膜元件的影響是漸進(jìn)的,并且影響的程度取決于污染的性質(zhì)。下表(表1)“反滲透膜污染特征及處理方法”列出了常見的污染現(xiàn)象。
表1反滲透膜污染特征及處理方法
污染種類可能發(fā)生之處壓降給水壓力鹽透過率
金屬氧化物(Fe、Mn、Cu、Ni、Zn)一段,一體化溫度變送器zui前端膜元件迅速增加迅速增加迅速增加
膠體(有機(jī)和無機(jī)混合物)一段,zui前端膜元件逐漸增加逐漸增加輕度增加
礦物垢(Ca、Mg、Ba、Sr)末段,zui末端膜元件適度增加輕度增加一般增加
聚合硅沉積物末段,zui末端膜元件一般增加增加一般增加
生物污染任何位置,通常前端膜元件明顯增加明顯增加一般增加
有機(jī)物污染(難溶NOM)所有段逐漸增加增加降低
阻垢劑污染二段zui嚴(yán)重一般增加增加一般增加
氧化損壞(Cl2、Ozone、KmnO4)一段zui嚴(yán)重一般增加降低增加
水解損壞(超出pH范圍)所有段一般降低降低增加
磨蝕損壞(碳粉)一段zui嚴(yán)重一般降低降低增加
O型圈滲漏(內(nèi)連接管或適配器)無規(guī)則,通常在給水適配器處一般降低一般降低增加
膠圈滲漏(產(chǎn)水背壓造成)一段zui嚴(yán)重一般降低一般降低增加
膠圈滲漏(清洗或沖洗時(shí)關(guān)閉產(chǎn)水閥造成)zui末端元件增加(污染初期和壓差升高)增加
2、污染情況分析
碳酸鈣垢:
碳酸鈣垢是一種礦物結(jié)垢。當(dāng)阻垢劑/分散劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),或是加酸pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)出故障而引起給水pH增高時(shí),碳酸鈣垢有可能沉積出來。盡早地檢測(cè)碳酸鈣垢,對(duì)于防止膜層表面沉積的晶體損傷膜元件是極為必要的,早期檢測(cè)出的碳酸鈣垢可由降低給水的pH值至3~5,運(yùn)行1~2小時(shí)的方法去除。對(duì)于沉積時(shí)間長的碳酸鈣垢,可用低pH值的檸檬酸溶液清洗去除。
硫酸鈣、*、硫酸鍶垢:
硫酸鹽垢是比碳酸鈣垢硬很多的礦物質(zhì)垢,且不易去除。硫酸鹽垢可在阻垢劑/分散劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障或加硫酸調(diào)節(jié)pH時(shí)沉積出來。溫度變送器盡早地檢測(cè)硫酸鹽垢對(duì)于防止膜層表面沉積的晶體損傷膜元件是極為必要的。*和硫酸鍶垢較難去除,因?yàn)樗鼈儙缀踉谒械那逑慈芤褐须y以溶解,所以,應(yīng)加以特別的注意以防止此類結(jié)垢的生成。
磷酸鈣垢:
磷酸鈣垢在有高含磷量的市政廢水和污染中是較為常見的。通常這種垢可用酸性清洗液去除。
金屬氧化物/氫氧化物污染:
典型的金屬氧化物和金屬氫氧化物污染為鐵、鋅、錳、銅、鋁等。這種垢的形成導(dǎo)因可能是裝置管路、容器(罐/槽)的腐蝕產(chǎn)物,或是空氣中氧化的金屬離子、氯、臭氧、鉀、高錳酸鹽,或是由在預(yù)處理過濾系統(tǒng)中使用鐵或鋁助凝劑所致。
聚合硅垢:
硅凝膠層垢由溶解性硅的過飽和態(tài)及聚合物所致,且非常難以去除。需要注意的是,一體化溫度變送器這種硅的污染不同于硅膠體物的污染。硅膠體物污染可能是由與金屬氫氧化物締合或是與有機(jī)物締合而造成的。硅垢的去除很艱難,可采用傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法。
膠體污染:
膠體是懸浮在水中的無機(jī)物或是有機(jī)與無機(jī)混合物的顆粒,它不會(huì)由于自身重力而沉淀。膠體物通常含有以下一個(gè)或多個(gè)主要組份,如:鐵、鋁、硅、硫或有機(jī)物。
非溶性的天然有機(jī)物污染(NOM)
非溶性天然有機(jī)物污染(NOM—NaturalOrganicMatter)通常是由地表水或深井水中的營養(yǎng)物的分解而導(dǎo)致的。有機(jī)污染的化學(xué)機(jī)理很復(fù)雜,主要的有機(jī)組份或是腐植酸,或是灰黃霉酸。非溶性NOM被吸附到膜表面可造成RO膜元件的快速污染,一旦吸收作用產(chǎn)生,漸漸地結(jié)成凝膠或塊狀的污染過程就會(huì)開始。
微生物沉積:
有機(jī)沉積物是由細(xì)菌粘泥、真菌、霉菌等生成的,這種污染物較難去除,尤其是在給水通路被*堵塞的情況下。給水通路堵塞會(huì)使清潔的進(jìn)水難以充分均勻的進(jìn)入膜元件內(nèi)。為抑制這種沉積物的進(jìn)一步生長,重要的是不僅要清潔和維護(hù)RO系統(tǒng),同時(shí)還要清潔預(yù)處理、管道及端頭等。
3、清洗液的選擇
1、化學(xué)清洗藥劑的選擇和使用準(zhǔn)則
a)選用的化學(xué)藥劑,首先要確保其已由化學(xué)供應(yīng)商認(rèn)定并符合用于膜元件的要求。藥劑供應(yīng)商的指導(dǎo)/建議不應(yīng)與此技術(shù)服務(wù)公告中推薦的清洗參數(shù)和限定的化學(xué)藥劑種類相沖突;
b)采用組合式方法完成清洗工作,包括適宜的清洗pH、溫度及接觸時(shí)間等參數(shù),這將會(huì)有利于增強(qiáng)清洗效果;
c)在推薦的*溫度下進(jìn)行清洗,以求達(dá)到的清洗效率和延長膜元件壽命的效果;
d)謹(jǐn)慎地由低至高調(diào)節(jié)pH值范圍,可延長膜元件的使用壽命。保守的pH范圍是4~10,強(qiáng)烈的pH范圍為2~12;
e)典型地、zui有效的清洗方法是從低pH至高pH溶液進(jìn)行清洗。對(duì)油污染膜元件的清洗不能從低pH值開始,因?yàn)橛驮诘蚿H時(shí)會(huì)固化;
f)清洗和沖洗流向應(yīng)保持相同的方向;
g)當(dāng)清洗多段反滲透裝置時(shí),zui有效的清洗方法分段清洗,這樣可控制*清洗流速和清洗液濃度,避免前段的污染物進(jìn)入下游膜元件;
h)用較高pH產(chǎn)品水沖洗洗滌劑可減少泡沫的產(chǎn)生;
i)如果系統(tǒng)已發(fā)生生物污染,就要考慮在清洗之后,加入一個(gè)殺菌劑化學(xué)清洗步驟。殺菌劑必須可在清洗后立即進(jìn)行,也可在運(yùn)行期間定期進(jìn)行(如一星期一次)連續(xù)加入一定的劑量。必須確認(rèn)所使用的殺菌劑與膜元件相容,不會(huì)帶來任何對(duì)人的健康有害的風(fēng)險(xiǎn),并能有效地控制生物活性,且成本低;
j)為保證安全,溶解化學(xué)藥品時(shí),切記要慢慢地將化學(xué)藥劑加入充足的水中并同時(shí)進(jìn)行攪拌;
k)為保證安全,在接觸化學(xué)藥品操作時(shí),必要時(shí)戴上安全眼鏡,穿好*裝;
l)從安全方面考慮,不能將酸與苛性(腐蝕性)物質(zhì)混合。在要使用下一種溶液之前,從RO系統(tǒng)中*沖洗干凈滯留的前一種化學(xué)清洗溶液。
2、清洗液的選擇
表2列出了在清洗不同的膜污染物時(shí)所推薦的化學(xué)溶液,表3列出了RO膜清洗液配方。表2中的數(shù)字代表表3中的清洗液配方,清洗液配方提供的清洗溶液是將一定重量(或體積)的化學(xué)藥品加入到100加侖(379升)的潔凈水中(RO產(chǎn)品水或不含游離氯的水)。溶液是按所用化學(xué)藥品和水量的比例配制的。溶劑是RO產(chǎn)品水或去離子水,無游離氯和硬度。清洗液進(jìn)入膜元件之前,要求*混合均勻,并按照目標(biāo)值調(diào)pH值且按目標(biāo)溫度值穩(wěn)定溫度。常規(guī)的清洗方法基于化學(xué)清洗溶液循環(huán)清洗一小時(shí)和一種任選的化學(xué)藥劑浸泡一小時(shí)的操作而設(shè)定的。
膜元件清洗zui大pH和溫度極限——表明了對(duì)特定膜元件的zui大pH和溫度極限值,一體化
溫度變送器超出這一限制會(huì)造成不可恢復(fù)的膜元件損壞。建議的zui小溫度極限是21℃,但在較高溫度下清洗效力和清洗藥劑的溶解性會(huì)有明顯改善。