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超濾膜及反滲透膜在線清洗

發布日期:

2021-07-19 08:06:15

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膜法水處理資訊

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一、超濾設備運行及超濾膜的清洗

作為反滲透的預處理設備,超濾設備的運行情況将影響反滲透的運行。由于中水的特點,超濾膜容易被有機物、微生物、金屬離子、懸浮物等雜質污染。


1超濾設備的運行流程超濾設備的流程:中水預處理水→生水箱→自清洗過濾器→超濾→超濾水箱。

2超濾膜的在線清洗。

超濾膜組件在使用運行過程中,膜表面會被它截留的各種有害雜質所覆蓋而形成濾餅層,甚至膜孔也會被更為細小的雜質堵塞,使水的透膜壓力變大。原水水質的好壞,隻能解決膜被污染速度和快慢的問題,而無法從根本上解決污染問題。即使進行預處理,水中少數的雜質也會因日積月累而使膜的分離性能逐漸受到影響。因此,當超濾膜污染到一定程度後,應進行清洗。

1)污染物的确定超濾運行初期(約半年,水源為城市自來水),運行壓差上升較快,抽樣打開1UF端蓋,卸下UF膜,發現UF膜端面和外殼有一薄層黃色粘膠狀物,此物不能完全溶于HClNaOH,但在酸中褪色,判斷污染物主要是無機鹽垢和膠體污堵。

随着城市中水作為制造除鹽水的水源,超濾運行中的污堵加重了,特别是冬季供暖超濾連續運行時,運行壓差上升很快,通過檢查前置水箱,發現水箱内有腐臭氣味、内壁附着物粘滑、顔色為黑黃黑綠,此物質在高濃度NaClOHCl中可緩慢溶解,判斷污染物主要是細菌微生物、有機物和無機鹽垢。

2)超濾膜的在線清洗化學清洗理論上分為六個過程:

A化學清洗前的物理清洗。

B清洗劑擴散到污垢表面。

C滲透擴散進污垢層。

D清洗反應。

其中包括物化過程:溶化、機械應力和熱應力、濕潤、浸透、溶脹、收縮、溶劑化作用,抗絮凝作用和吸附作用。

化學過程為:水解作用、膠溶作用、皂化作用、溶解作用、螯合作用、螯合和懸浮,這些反應總是生成一些可溶性産物,至少也能分散一些物質。反應産物減弱了污垢顆粒和膜表面之間的結合力。

E、清洗反應産物轉移到膜内表面。

F、産物轉移到内表面。

根據超濾膜廠家給出的每運行30min進行一次水反洗、30次水反洗進行一次加HCl和加NaOH+NaClO清洗,反洗流量360t/h的運行方式。

3)化學清洗藥劑的選擇一般情況下不管什麼污染,應先酸洗後堿洗,或先殺菌後再酸洗、堿洗,效果好。隻用堿洗效果不好,先酸洗後堿洗還可以防止溶液PH>9而結垢。

化學清洗藥劑是次氯酸鈉(NaClO)、氫氧化鈉(NaOH)、鹽酸(HCl)。

A、加次氯酸鈉反洗的目的:殺菌,滅病毒。

B、加氫氧化鈉反洗的目的:清洗有機物等雜質。

C、加鹽酸反洗的目的:去除膜上的金屬離子附着物,如:鈣鹽、鎂鹽、鐵鹽。

4)清洗方案的确定

由于超濾設備污染特點,超濾膜的污染物主要以有機物、微生物污染、無機鹽垢為主,通過長時間研究制定出以HCL清洗和NaOH+NaclO清洗交替清洗方案,即先酸洗再堿洗。超濾設備采用的是反洗集成式化學清洗,是在超濾設備反洗入口管路上添加适當的藥品,以保證超濾設備的正常清洗和運行。

在進行超濾設備的化學清洗時,清洗方法必須保證超濾設備中不存在空氣,藥品的投加濃度,浸泡的溫度和時間,并且根據運行設備壓差情況,每12個月進行一次加強清洗,藥劑為正常化學清洗的2倍,浸泡時間視污堵情況而定,一般的浸泡時間不要超過6h


二、反滲透的運行及膜的清洗

1反滲透的運行流程

反滲透設備的流程:超濾水箱5μm過濾器→ 高壓泵→ 反滲透→ 反滲透水箱。反滲透設備共3台,每台出力為64.5t/h,采用美國DOW生産的BW30-365FR抗污染膜,9:5 排列。當經超濾裝置過濾後的水,經過加入阻垢劑、還原劑,由一級高壓泵将壓力提升至1.22MPa壓力,進入反滲透裝置,産品水流入反滲透水箱,濃水排放。

進水水質:電導率在8001200μs/cm之間,CODCr 1120mg/LSDI3.04.0,锶0.60.9 mg/L,錳5685μg/L,鋇65μg/L左右 。

2反滲透膜的在線清洗

正常運行的反滲透設備控制好給水水質,可以延長膜的運行周期,否則膜很快就會受到污染。使用中水後,我公司反滲透設備運行給水SDI33.5,可達4.0左右。在供暖期期間,由于供水量大,反滲透設備運行周期較短、清洗頻繁;而在非供暖期,反滲透設備運行周期是供暖期的45倍。

1)污染物的确定

因為使用中水回用水,有機物、無機鹽、細菌等含量較高,從系統運行狀況來看,特别是在供暖期,在同樣的溫度、濃水排放流量下,RO設備的一段壓差上升明顯,即進口壓力升高較快,膜的出力下降、膜的脫鹽率幾乎沒有變化,膜存在嚴重的污堵現象。通過檢查前置水箱,發現水箱内有腐臭氣味、内壁附着物粘滑、顔色為黃綠色;檢查5μ過濾器更換下的濾芯,濾芯主要被黃色粘滑物質所污染,此物質在高濃度NaClOHCl中可緩慢溶解,判斷污染物主要是細菌微生物、有機物和無機鹽垢。

2)反滲透膜清洗标準

反滲透膜清洗時間的确定作為一般原則,當發生下列情形之一時即進行清洗:

A、在正常壓力下如産品水流量降了正常值的百分之十

B、為了維持正常的産品水流量,經溫度校正後的給水壓力增加了百分之十五

C、産品水質降低了10%15%,鹽透過率增加了百分之十

D、反滲透各段間壓差比運行初期增加了百分之十五

衡美水處理通過對反滲透膜運行的狀況分析,為了延長膜的壽命,保證産水品質,在不超過額定進水壓力、額定溫度的前提下運行,當産品水流量降低了正常值的10%15%時進行清洗。

3)清洗方案的确定

反滲透污染物主要是細菌微生物、有機物和無機鹽垢,結合現場實際情況,考慮到EDTA鈉鹽可螯合鐵,高PH條件下可分解有機物,故确定采用EDTA堿洗、鹽酸酸洗、二次EDTA堿洗相結合的清洗方案。具體如下:

AEDTA堿洗

采用NaOH+Na2-EDTA化學清洗:

用百分之一的NaOH+Na2-EDTA混和藥液,PH1112,對反滲透膜進行循環清洗;

清洗溫度3032℃,清洗進液壓力小于0.4 MPa,淡水側壓力0.07MPa

清洗過程為動态和靜态交替進行,即:動态循環1h.,靜态浸泡1h,清洗時間20h

B鹽酸酸洗

采用HCl化學清洗:

鹽酸,PH23,對進行反滲透膜循環清洗;

清洗溫度2830℃,清洗進液壓力小于0.4 MPa,淡水側壓力0.07MPa

清洗過程為動态和靜态交替進行,即:動态循環1h,靜态浸泡1h。清洗時間以鹽酸濃度不再降低為止,一般不超過6h

C二次EDTA堿洗

采用NaOH+Na2-EDTA化學清洗

用百分之零點一濃度的NaOH+Na2-EDTA混和藥液,PH1112,對反滲透膜進行循環清洗;清洗溫度3032℃,清洗進液壓力小于0.4 MPa,淡水側壓力0.07MPa

清洗過程為動态和靜态交替進行,即:動态循環1h.,靜态浸泡1h,清洗時間20h

此步奏視情況而定,若前兩次的清洗效果已經達到清洗目的,則此步奏可省略。

4)反滲透膜清洗的注意事項

控制好PH值和清洗濃度,特别是使用酸清洗時,要保證PH值不小于2.0。另外,盡量避免長時間的浸泡于PH值低于2.0的清洗液中,尤其在高溫情況下。

在清洗過程中,清洗液與污染物反應,濃度會降低,因此在清洗過程中要始終保持清洗濃度在要求的範圍内。


三、結束

超濾、反滲透技術作為高科技水處理技術,具有特殊的優越性,可以大幅度降低再生劑用量,減少廢液的排放量有利于環境保護,降低運行人員的勞動強度。

雖然在使用中會出現一些污染問題,隻要發現及時,對污染物進行正确的化學分析,選擇科學的清洗劑及清洗方法,還是可以解決問題的。應強調的是對于設計合理、運行操作正确的超濾、反滲透系統是無需頻繁清洗的。

膜的清洗是一項新技術,膜的污染又有很強的地域水源性,在理論和實踐中需要不斷探索、完善,形成一套規範的清洗技術。近幾年來,水處理應用之際取得了跨越式的發展,重要的标志是膜技術的大量應用。膜技術用于水處理工程,工藝簡單、運行維護方便、綠色環保、産品水質量穩定可靠,受到了普遍的歡迎。

超濾、反滲透和電除鹽是目前水處理領域中常用的三種膜分離技術,與傳統混凝、澄清、過濾、除鹽技術相比,稱之為新的水處理技術。

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