反渗透膜元件严重污染情况下的化学清洗

维普资讯 http://www.cqvip.com 阑渡尜　文章编号：１６７１—８９０９（２００７）０７—００１６一ｏ３　清洗世界　Ｃｌｅａｎｉｎｇ　Ｗｏｒｌｄ　第２３卷第７期　２００７年７月　反渗透膜元件严重污染　情况下的化．学清洗　郭景奎　（深圳市金达莱环保股份有限公司，广东深圳５１８０５２）　摘要：叙述严重污染的反渗透膜的化学清洗全过程。提出了各清洗步骤的最有效清洗药剂　和最佳清洗条件。　关键词：反渗透膜；污染；化学清洗　中图分类号：Ｘ７０３．３　文献标识码：Ｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｏｆ　ｈｅａｖｉｌｙ——ｐｏｌｌｕｔｅｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ＧＵＯ　Ｊｉｎｇｋｕｉ　（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　ＪＤＬ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５　１８０５２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｄｅｓｃ６ｂｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃＭ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｔｏ　ｈｅａｖｉｌｙ—ｐｏｌｌｕｔｅｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ａｇｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　反渗透系统在运行过程中，由于原水在压力的　推动下不断地被浓缩，膜元件不可避免地会被浓缩　液中的无机盐垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染。　这些物质沉积在膜表面上，极容易产生结垢或污堵，　膜的再生过程。但对于已经严重污染的膜元件，则　必须根据膜面污染物的性质，有针对性地制定清洗　方案，进行反复清洗才能收到良好的清洗效果。　致使有效膜面积减少，引起反渗透装置出力下降或　脱盐能力降低，为了恢复良好的产水通量和除盐性　能，必须对膜系统进行化学清洗。　受到一般污染的膜元件，按照膜厂家产品和技　１污染膜概况　深圳市金达莱环保股份有限公司承建的某跨国　公司电镀工业废水处理回用工程，采用美国陶氏化　学公司（ＤＯＷ）抗污染膜元件ＢＷ８０４０—３６５ＦＲ共　１２０只，于２００６年６月初投入运行。　术手册中规定的清洗方案进行化学清洗，即可完成　收稿日期：２００７—０４—２３　作者简介：郭影奎（１９４１一），男，辽宁鞍山市人，高级工程师，主要从事工业废水处理及回用工程的设计工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com 第２３卷　郭景奎．反渗透膜元件严重污染情况下的化学清洗　到２００６年１２月初，该套反渗透系统正常运行　半年后，现场操作人员发现系统出力明显下降。公　司随即派员现场诊断。诊断结果为：产水通量下降　近２０％，进水压力１．２　ＭＰａ，浓水压力０．７５　ＭＰａ，产　水电导率３０￣ｓ／ｃｍ。浓水流量计呈现中度浑浊，并　有绿色铜锈癍迹。经分析确定，除温度降低因素影　响外，膜元件已经受到胶状物、有机物、无机盐垢及　金属氧化物的严重污染。必须马上进行化学清洗。　２　清洗工艺步骤　２．１一次碱洗　一次碱洗的目的是为了去除无机胶体（淤泥）、　硅、微生物膜、有机物等。碱洗的主要步骤如下：　１）配制清洗液，化学清洗水箱里注满ＲＯ产水，　加入ＮａＯＨ氢氧化钠，质量分数为０．１％，ｐＨ　１２、温　度２０％（理想温度应为３０℃）；　２）低流量输入清洗液，置换原水，原水排掉；　３）清洗液在膜元件和清洗水箱之间循环６０　ｍｉｎ；　４）浸泡一宿（从１２月７日１８时到１２月８日８　时，约１４　ｈ）；　５）高流量（每只压力容器进水流量８ｍ　／ｈ）水泵　循环６０　ｍｉｎ，清洗液呈淡紫色（１２月８日上午９：３０　在清洗水箱中取样品ａ，水质分析结果见表１）；　６）冲洗。用预处理产水冲洗。冲洗温度２０％。　表１　一次碱洗后清洗水箱水（样品ａ）水质　ｍｇ／Ｌ　质量浓度　１２４　０．１４　Ｏ．５５　０．４５　Ｏ．３６　７．６４　６．９３　Ｏ．６３　７６．９　２．２一次酸洗　一次酸洗的目的是为了去除无机盐垢、有机物　等，主要步骤如下：　１）配制清洗液，水箱里注满ＲＯ产水，加入盐酸　（质量分数为０．２％，ｐＨ＝１），温度３５％（理想温度　应为４５℃）；　２）低流量输入清洗液，置换原水，原水排掉；　３）清洗液在膜元件和清洗水箱之间循环２０　ｍｉｎ，循环时ｐＨ如升高，则陆续加酸，保持ｐＨ＝１；之　后，先关闭浓水排放阀门，后关化学清洗水泵，或同　时关闭。保证膜元件内充满清洗液。　４）浸泡３０　ｍｉｎ；　５）浸泡后，高流量（每只压力容器进水流量８　ｍ　／ｈ）水泵循环２０　ｍｉｎ，此时清洗液呈淡淡的黄绿色　（１２月８日上午１１：２０在清洗水箱中取样品ｂ，水质　分析结果见表２）；　６）冲洗。用预处理的合格产水冲洗。　表２一次酸洗清洗水箱水（样品ｂ）水质　赖一№№　口　Ｍ　Ｐ　ｍｇ／Ｌ　质量浓度　５２．７　Ｏ．２３　０．４６　０．４６　０．４５　２７．２５　５９．１　Ｏ．２５　５．７２　２．３二次碱洗　二次碱洗的目的主要是去除硫酸盐垢（如　ＣａＳＯ　、ＢａＳＯ　等），具体步骤如下：　１）配制清洗液，水箱里注满ＲＯ产水，加入Ｎａ—　ＥＤＴＡ乙二胺四乙酸四钠（质量分数为１．０％，ｐＨ＝　１２），温度２０％（理想温度应为３０％）；　２）低流量输入清洗液，置换原水；　３）清洗液在膜元件和清洗水箱之间循环６０　ｍｉｎ；　４）浸泡６０　ｍｉｎ：　５）浸泡后，高流量（每只压力容器进水流量８　ｍ　／　ｈ）水泵循环６０　ｍｉｎ，清洗液浊度高、不透明，略带乳黄　色（１２月８日下午３：５０在清洗水箱中取样品Ｃ）；　６）冲洗。用预处理的合格产水冲洗。　维普资讯 http://www.cqvip.com ・１８・　清洗世界　第７期　既肚一ａ一№　　ａ　ｒ　ｅ　．Ｍ（　ｕ弓他Ｐ　　ｇ。　表３二次碱洗后清洗水箱水（样品ｃ）水质　ｍｇ／Ｌ　质量浓度　ｏ　９　９私９　２．４二次酸洗　此步骤主要目的是去除重金属氧化物（如铁、　镍、铜等）。　１）配制清洗液，水箱里注满ＲＯ产水，加人　ＮａＨＳＯ，亚硫酸氢钠（质量分数为１．０％ｐＨ＝５），温　度２０￣Ｃ（理想温度应为３０￣Ｃ）；　２）低流量输人清洗液，置换原水；　３）清洗液在膜元件和清洗水箱之间循环３０　ｍｉｎ，ｐＨ＝５；　４）浸泡６０　ｒａｉｎ；　５）浸泡后，高流量（每只压力容器进水流量８　ｍ　／ｈ）水泵循环６０　ｍｉｎ，清洗液无色透明（１２月８日　下午５：３０在清洗水箱中取样品ｄ）；　６）冲洗。用预处理的合格产水冲洗。　表４二次酸洗后清洗水箱水（样品ｄ）水质　ｍｒ，／Ｌ　质量浓度　０．Ｏ４３９　０．００１３　０　０．ＯＯ２４　０．ＯＯ４８　０．０ｏ５　０．０００６　０．０ｏ７　０．４７５　从表４可看出，膜的污染物已清除。重新投人　运行后，进水压力１．１　ＭＰａ，浓水压力０．８５　ＭＰａ，产　水电导率１４　ｔｘｓ／ｃｍ。系统已恢复到设计水平。　３　结束语　（１）对于已经严重污染的反渗透系统，必须诊断　清楚污染物性质，制定具体的有针对性的化学清洗　方案，选择最有效清洗药剂，保证最佳清洗条件，才　能取得满意的清洗效果。　（２）工业废水处理回用系统的反渗透装置普遍　采用抗污染膜元件，其分离层化学组成是全芳香高　交联度聚酰胺，具有高度的化学物理稳定性和耐久　性，能够承受强烈的化学清洗。清洗时ｐＨ为１—　１２，要敢于投药。　（３）采用动（清洗液循环）、静（浸泡）结合，碱、　酸交替的清洗工艺，省时省力，效果好。　（４）在酸洗过程中，应随时检查清洗液ｐＨ的变　化，在溶解无机盐类沉淀消耗掉部分盐酸时，如果　ｐＨ的增加超过０．５，就应该向清洗液内补充酸。酸　性清洗液的循环时间不应超过２０　ｍｉｎ，如超过这一　时间，清洗液可能会被清洗下来的无机盐所饱和，而　污染物就会再次沉积在膜表面。此时，应用合格预　处理产水将膜系统和清洗系统的清洗液置换掉，重　新配制清洗液进行第二遍清洗。　（５）大流量循环是保证清洗效果的有力措施。　每只压力容器流量应为８～１０　ｍ　／ｈ，流速３　ｒｎ／ｓ，压　力１５０～４００　ｋＰａ，冲洗温度为２０～３０￣Ｃ。　（６）建议：当反渗透系统在设计温度及水质条件　下，产水通量下降１０％时，或进水与浓水压力差增加　１０％时，应该及时进行化学清洗，以避免污堵或结垢　严重时清洗困难。　栅