一、清洗的必要性
在正常運行條件下,反滲透膜可能被無機物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染,這些物質沉積在膜表面上,將會引起反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降;有時反滲透水處理系統(tǒng)的誤操作或故障,如系統(tǒng)回收率過高、加阻垢劑系統(tǒng)故障,可能引起反滲透膜的污染及結垢。因此,為了恢復反滲透膜良好的透水和除鹽性能,需對膜進行化學清洗。當膜有損傷時,可采用膜制造商提供的修復溶液,對膜進行修補,以恢復 RO 膜的脫鹽率。
值得指出的是,RO裝置設計合理、運行正確,就無需經常清洗,但是,若每個月需清洗一次,則預處理工藝顯然是不合適的。
二、清洗條件
清洗條件應根據膜制造商提供的清洗導則進行,如果膜制造商未提供清洗導則,則應遵循下列原則,即凡是具備下列條件之一,均需對膜元件進行清洗:
(1)標準滲透水流量下降 10% ~15%;
(2)標準系統(tǒng)壓差增加 10%~15%;
(3)標準系統(tǒng)脫鹽率下降1% ~2%或產品水含鹽量明顯增加;
(4)已證實有污染或結垢發(fā)生。
一般情況下,給水溫度降低、給水壓力降低等均會引起滲透水流量的下降,因而,把滲透水流量核算到具有可比的標準滲透水流量是十分重要的,便于決定何時進行清洗。也應指出,對CA膜的RO系統(tǒng),由于壓密會造成一些不可逆轉的流量損失,一般膜壓密主要發(fā)生在系統(tǒng)剛投運的8-10d內(200h),此后膜的性能將趨于穩(wěn)定。
三、常見的膜污染物
(1)碳酸鹽垢。在不少的 RO 系統(tǒng)中,碳酸鈣和碳酸鎂的溶解度會被超出。如果防止該沉積的預處理方法不當,它們會沉積下來。碳酸鹽垢主要趨向于發(fā)生在 RO 系統(tǒng)后面的膜元件中,因為該處溶液濃度較高。碳酸鹽垢在膜上形成,表現為標準滲邊水流量下降,除非膜是CA膜,且同時發(fā)生水解;也表現為脫鹽率的下降,因為膜表面濃差極化增加了。最可能發(fā)生的情況是,僅靠阻垢劑防止碳酸鹽垢的形成,或者預處理軟化器故障。
(2)鐵/錳。如果溶解金屬被殘余氯氧化,或由于與空氣接觸被氧化,則錳和鐵的沉積物會污染膜表面。濃度低至0.05mg/L的鐵/錳也足以污染膜表面,表現為標準壓差升高(主要發(fā)生在系統(tǒng)前面的膜元件),也可能引起標準滲透水流量的下降。通常錳存在時,鐵也會存在。
(3)硫酸鹽垢。一些水源的硫酸鹽濃度較高,其結垢傾向可通過水質分析預測。如果沉積發(fā)生,首先影響系統(tǒng)中鹽濃度高的、最后面的膜元件。嚴重的硫酸鹽垢污染是極難清洗的,專用清洗液可用于這些垢的清洗。
四、清洗藥劑
不同的膜生產廠商對上述污染物采用的藥劑有不完全一致的要求。具體清洗配方或專用清洗液向膜制造商索取。但是總的來說,酸清洗液除去無機沉淀物,如Fe、CaCO3、pH值調至2~4;堿清洗液除去有機物、微生物,一般pH值調至10~12。
根據反滲透膜的污染、結垢的具體情況,選擇有針對性的清洗劑是十分重要的。分析反滲透膜的污染、結垢情況可采用下列途徑:
(1)分析設備性能數據
(2)分析給水中潛在污染、結垢成分
(3)分析 SDI儀的膜過濾器收集的污染物。
(4)分析濾芯過濾器的污染物。
(5)檢查管道內表面和膜元件兩端的狀況。如果污染物呈紅棕色,則可能是鐵污染;如果呈粘性或凝膠狀,則可能是微生物或有機物污染
(6)必要時剖開膜元件進行分析,查找污染、結垢成分。
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