|
|
化学清洗是恢复污染RO膜性能的关键手段,但不当的清洗比不洗危害更大!本手册提供清晰、可操作的步骤、药剂选择指南和关键注意事项,助您实现高效清洗,避免二次伤害。
清洗前确认:时机与诊断
确认污染存在(非正常波动):
标准化产水通量下降≥10-15%。
标准化进水压力上升≥10-15%(维持相同通量)。
标准化段间压差上升≥15%。
脱盐率异常下降(伴随其他指标,排除O型圈泄露或机械损伤)。
注意:排除温度、进水浓度等正常波动因素!标准化数据是决策基础。
诊断污染类型(决定性!):根据《工业反渗透膜污染诊断指南》进行初步判断:
回顾水质与运行记录。
观察保安滤芯、拆检首支膜端面。
进行清洗响应测试(先碱洗OR先酸洗?看初步判断)。
目标:锁定主要污染源(结垢?胶体/颗粒?有机物?生物?混合?)。
核心原则
诊断先行:精准诊断是高效清洗的前提!盲目清洗事倍功半甚至有害。
预防性清洗优于抢救性清洗:在污染初期(指标下降10-15%)清洗效果最佳。
低流量高压力vs.高流量低压力:清洗过程遵循特定流量与压力要求(后详)。
温度增效:在膜耐受范围内(通常≤45°C),提高清洗液温度(30-40°C)可显著提升化学清洗效率(尤其对有机物、油脂)。
安全第一:穿戴PPE(护目镜、耐酸碱手套、围裙、防毒面具(必要时)),药剂配制按安全规程(浓酸加入水,非水加入酸!)。
排放合规:清洗废水按环保法规处理排放(高pH、化学需氧量COD)。
高效清洗七步法
第一步:准备工作
配制清洗液:
药剂选择(核心!):
针对无机结垢(CaCO₃,CaSO₄,Fe,Mn):酸性清洗剂:柠檬酸(pH3-4,温和常用)、盐酸(pH2-3,强效但需防腐蚀,对硫酸钙垢有效)、草酸(pH2-3,对铁垢**)。阻垢剂残留严重时,可用非酸性螯合剂(如EDTA钠盐)。
针对胶体/颗粒物(硅胶、铁铝胶体、淤泥):碱性清洗剂+分散剂/螯合剂:NaOH+专用反渗透膜分散剂(如专用表面活性剂、STPP等)。NaOH可调高pH至10-11帮助胶体分散,分散剂防止再沉积。螯合剂(EDTA钠盐)辅助去除金属离子。
针对有机物/油污/生物膜:碱性清洗剂+表面活性剂:NaOH+非离子表面活性剂(低泡型)。强碱剥离有机层和生物膜,表面活性剂乳化/溶解油脂有机物。严重生物污染需添加专用非氧化性杀菌剂(如DBNPA、异噻唑啉酮),浸泡期间使用。
混合污染(最常见):先碱洗(除有机/生物)→后酸洗(除垢)是最常用、风险**的步骤。也可根据诊断情况先酸洗再碱洗(如结垢非常严重且有机物少时),避免酸碱混用产生沉淀!
浓度:严格遵循药剂供应商推荐浓度!通常:
柠檬酸:1-2%(Wt%)溶液。
盐酸:0.5-1%(Wt%)溶液(pH2-3)(谨慎使用,优先柠檬酸)。
NaOH:0.1%-0.5%(Wt%)溶液(pH10-11)(0.1%NaOH溶液pH约13,反渗透清洗通常稀释至约0.1-0.2%或pH≤11)。
表面活性剂/分散剂/杀菌剂:按供应商说明(通常0.025%-0.1%)。
水质:必须用RO产水(或软化水/Dl水)配制!禁止用原水、自来水(含Ca²⁺、Mg²⁺等会形成沉淀)。
体积:根据系统大小(膜管/压力容器长度、数量)和清洗水箱容量确定,需足以充满整个循环回路并有循环空间。
温度:预热至30-40°C(勿超过膜允许上限,通常45°C)。使用清洗系统自带加热器或外部预热。
系统准备:
关闭RO系统,停止进水高压泵。
完全排空系统:开启浓水排放阀、产水排放阀,排尽系统内存水。
关键:低压冲洗(Flush):用预处理合格水或RO产水,以正常运行时低流量(避免冲击膜)冲洗膜系统5-10分钟(或至浓水电导接近进水电导)。此步极为重要!去除大量松脱污物,避免其堵塞清洗管道或浪费清洗剂。
隔离系统:关闭RO系统与预处理、后处理连接的阀门。确保清洗液只在RO膜内循环。
第二步:清洗液循环-主战阶段!
连接清洗系统:将准备好的清洗液通过清洗泵连接到RO系统(通常接高压泵入口阀或专设接口)。确保吸入管路充满溶液,无空气。
调节阀门:关闭产水排放阀(模拟产水阀位状态),开启浓水排放阀(全开或调节)。
设定流量与压力(核心技巧):
起始流量:设计运行流量的1/3-1/2。(如单支8英寸膜设计流量约9-12m³/h,清洗流量用3-6m³/h)。确保每支压力容器流量均匀。
压力控制:进膜压力:尽可能低!(启动后缓慢升压至浓水侧几乎无产水流的临界点)。绝对压力<4bar(60psi),推荐保持1-3.5bar。目标是将清洗液“压”入污染物内部缝隙并作用于膜面,而不是像运行一样穿透膜。压力过高会压实污物、损伤膜片!
观察浓水排放:保持浓水排放阀一定开度,确保有清洗液持续排出(带走溶解/剥离的污染物),但不能全关(避免压力骤升)。
流量优先于压力:确保达到目标流量。如果压力达到上限,宁可降低流量(仍要在最小值以上)。
循环时间:
通常每步清洗循环30-60分钟。
每10-15分钟监测一次:
清洗液温度(维持30-40°C)。
清洗液外观(变浑、变色、有泡沫?反映污染物溶解/剥离)。
清洗液pH值(酸性清洗pH会缓慢上升,碱性清洗pH会下降,偏离初始值0.5以上应考虑补药或排换)。
透过液流量/压力(若有明显变化)。
若观察到清洗液非常污浊或pH变化过大,可停止循环,排空旧液,配制新液重新循环。混合污染分段清洗时,完成一步(如碱洗),需充分冲洗后再进行下一步(酸洗)。
第三步:浸泡(Soak)-“静置渗透”
停止循环:关闭清洗泵和阀门,保持系统满液状态(关闭浓水、产水排放阀)。
浸泡时间:
推荐浸泡30分钟至数小时(如严重污染或使用杀菌剂时)。
浸泡是高效清洗的关键步骤!让化学反应充分进行,渗透入污染层深处。
温度维持:在浸泡期间,尽量维持清洗液温度(系统保温/间歇小循环升温)。
第四步:再次循环
浸泡完成后,可再启动清洗泵,重复低流量低压力循环10-20分钟(流量压力同上),将浸泡过程中溶解的更多污染物冲刷带走。
监测:观察清洗液颜色、浑浊度是否有进一步变化(变得更深更浑?说明有效)。若变化不大,说明清洗效果已达瓶颈。
第五步:彻底冲洗
排空清洗液:彻底排尽清洗水箱和系统内的废清洗液(按环保要求处置)。
低压冲洗:
用预处理合格水或RO产水,低流量(<设计流量)冲洗系统。
关键:同时打开浓水排放阀和产水排放阀(全开!),确保所有清洗液残余和松动污染物排出。
冲洗目标:冲洗至排水清澈无泡沫(碱洗后),pH接近进水pH(±1),电导率接近进水。通常至少冲洗15-30分钟或更久。
第六步:系统恢复正常运行
关闭排放阀:待冲洗水合格后,缓慢关闭浓水和产水排放阀(避免压力冲击)。
重启运行:
按照RO系统启动程序,缓慢升压(避免水锤),逐渐提高回收率至正常值。
初始产水必须排放10-30分钟以上!(排掉可能残留的清洗剂和脏水)。
不要急于取样测水质!
第七步:性能评估与记录
稳定运行后(通常1-2小时):
记录初始运行数据:进水压力、段间压差、产水流量、浓水流量、产水电导率、进水TDS、温度。
标准化计算:计算标准化产水通量、标准化进水压力、标准化压差、标准化脱盐率。
与清洗前对比:评估清洗效果:
标准化通量恢复率%=(清洗后标准化通量/初始新膜标准化通量或上次清洗后良好值)×100%(目标>80-90%)。
标准化进水压力下降了多少%(目标显著下降)。
标准化压差下降了多少%(目标显著下降)。
脱盐率是否稳定正常?
记录存档:
详细记录:日期、污染现象、诊断结论、清洗药剂种类浓度、温度、循环浸泡时间、冲洗过程、清洗前后标准化数据、效果评估。
追踪趋势:将性能数据加入长期趋势图,监控衰减速率。
|
|