超濾膜及反滲透膜在線清洗解析

西安康諾環(huán)保科技有限公司文章：我公司生產(chǎn)的過濾設(shè)備有反滲透設(shè)備/反沖洗過濾器、毛發(fā)過濾器、旋流除砂器、全程綜合水處理器、多介質(zhì)過濾器、超濾凈水設(shè)備/飲用水處理設(shè)備/石英砂過濾器、活性炭過濾器、錳砂過濾器、精密過濾器、反滲透等。

一級反滲透的運行及膜的清洗

1、一級反滲透膜的在線清洗

正常運行的一級反滲透設(shè)備控制好給水水質(zhì)，可以延長膜的運行周期，否則膜很快就會受到污染。使用中水后，我公司一級反滲透設(shè)備運行給水SDI約3～3.5，最高可達(dá)4.0左右。在供暖期期間，由于供水量大，一級反滲透設(shè)備運行周期較短、清洗頻繁;而在非供暖期，一級反滲透設(shè)備運行周期是供暖期的4～5倍。

（1）反滲透膜清洗標(biāo)準(zhǔn)

反滲透膜清洗時間的確定作為一般原則，當(dāng)發(fā)生下列情形之一時即進(jìn)行清洗：

A、在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降了正常值的10%～15%；

B、為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了10%～15%；

C、產(chǎn)品水質(zhì)降低了10%～15%，鹽透過率增加了10%～15%；

D、反滲透各段間壓差比運行初期增加了15%。

康諾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，保證產(chǎn)水品質(zhì)，在不超過額定進(jìn)水壓力、額定溫度的前提下運行，當(dāng)產(chǎn)品水流量降低了正常值的10%～15%時進(jìn)行清洗。

（2）污染物的確定

因為使用中水回用水，有機物、無機鹽、細(xì)菌等含量較高，從系統(tǒng)運行狀況來看，特別是在供暖期，在同樣的溫度、濃水排放流量下，RO設(shè)備的一段壓差上升明顯，即進(jìn)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(yán)重的污堵現(xiàn)象。通過檢查前置水箱，發(fā)現(xiàn)水箱內(nèi)有腐臭氣味、內(nèi)壁附著物粘滑、顏色為黃綠色;檢查5μ過濾器更換下的濾芯，濾芯主要被粘滑物質(zhì)所污染，此物質(zhì)在高濃度NaClO和HCl中可緩慢溶解，判斷污染物主要是細(xì)菌微生物、有機物和無機鹽垢。

（3）清洗方案的確定

反滲透污染物主要是細(xì)菌微生物、有機物和無機鹽垢，結(jié)合現(xiàn)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，故確定采用EDTA堿洗、鹽酸酸洗、二次EDTA堿洗相結(jié)合的清洗方案。具體如下:

A、鹽酸酸洗

采用HCl化學(xué)清洗：

用0.2%濃度的鹽酸，PH2～3，對進(jìn)行反滲透膜循環(huán)清洗；

清洗溫度28～30℃，清洗進(jìn)液壓力小于0.4 MPa，淡水側(cè)壓力0.07MPa；

清洗過程為動態(tài)和靜態(tài)交替進(jìn)行，即：動態(tài)循環(huán)1h，靜態(tài)浸泡1h。清洗時間以鹽酸濃度不再降低為止，一般不超過6h。

B、EDTA堿洗

采用NaOH+Na2-EDTA化學(xué)清洗：

用0.1%濃度的NaOH+0.5～1%濃度的Na2-EDTA混和藥液，PH11～12，對反滲透膜進(jìn)行循環(huán)清洗；

清洗溫度30～32℃，清洗進(jìn)液壓力小于0.4 MPa，淡水側(cè)壓力0.07MPa；

清洗過程為動態(tài)和靜態(tài)交替進(jìn)行，即：動態(tài)循環(huán)1h.，靜態(tài)浸泡1h，清洗時間20h。

2、一級反滲透的運行流程

一級反滲透設(shè)備的流程：超濾水箱→5μm過濾器→ 一級高壓泵→ 一級反滲透→ 一級反滲透水箱。我公司一級反滲透共3臺，每臺出力為64.5t/h,采用美國DOW生產(chǎn)的BW30-365FR抗污染膜，9:5 排列。當(dāng)經(jīng)超濾裝置過濾后的水，經(jīng)過加入阻垢劑、還原劑，由一級高壓泵將壓力提升至1.22MPa壓力,進(jìn)入反滲透裝置，產(chǎn)品水流入一級反滲透水箱，濃水排放。

進(jìn)水水質(zhì)：電導(dǎo)率在800～1200μs/cm之間，CODCr 11～20mg/L，SDI值3.0～4.0，鍶0.6～0.9 mg/L，錳56～85μg/L，鋇65μg/L左右 。

超濾設(shè)備運行及超濾膜的清洗

作為反滲透的預(yù)處理設(shè)備，超濾設(shè)備的運行情況將影響反滲透的運行。由于中水的特點，超濾膜極易被有機物、微生物、金屬離子、懸浮物等雜質(zhì)污染。

1、超濾膜在線清洗

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(zhì)所覆蓋而形成濾餅層，甚至膜孔也會被更為細(xì)小的雜質(zhì)堵塞，使水的透膜壓力增大。原水水質(zhì)的好壞，只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。即使預(yù)處理再，水中極少數(shù)的雜質(zhì)也會因日積月累而使膜的分離性能逐漸受到影響。因此，當(dāng)超濾膜污染到程度后，應(yīng)進(jìn)行清洗。

2、化學(xué)清洗藥劑的選擇一般情況下不管什么污染，應(yīng)先酸洗后堿洗，或先殺菌后再酸洗、堿洗。只用堿洗效果不好，先酸洗后堿洗還可以防止溶液PH>9而結(jié)垢。

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

A、加鹽酸反洗的目的：去除膜上的金屬離子附著物，如：鈣鹽、鎂鹽、鐵鹽。

B、加次氯酸鈉反洗的目的：殺菌，滅病毒。

C、加氫氧化鈉反洗的目的：清洗有機物等雜質(zhì)。

3、污染物的確定

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1根UF端蓋，卸下UF膜，發(fā)現(xiàn)UF膜端面和外殼有一薄層粘膠狀物，此物不能完全溶于HCl或NaOH，但在酸中褪色，判斷污染物主要是無機鹽垢和膠體污堵。

隨著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，特別是冬季供暖超濾連續(xù)運行時，運行壓差上升很快，通過檢查前置水箱，發(fā)現(xiàn)水箱內(nèi)有腐臭氣味、內(nèi)壁附著物粘滑、顏色為黑黃黑綠，此物質(zhì)在高濃度NaClO和HCl中可緩慢溶解，判斷污染物主要是細(xì)菌微生物、有機物和無機鹽垢。

加HCl和加NaOH+NaClO清洗，反洗流量360t/h的運行方式。

4、清洗方案的確定

由于超濾設(shè)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(shè)備采用的是反洗集成式化學(xué)清洗，是在超濾設(shè)備反洗入口管路上添加適當(dāng)?shù)乃幤?，以保證超濾設(shè)備的正常清洗和運行。

在進(jìn)行超濾設(shè)備的化學(xué)清洗時，清洗方法必須保證超濾設(shè)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(jù)運行設(shè)備壓差情況，每1～2個月進(jìn)行一次加強清洗，藥劑為正常化學(xué)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。