反滲透備用膜元件的離線清洗
[摘要] 隨著反滲透脫鹽工藝的廣泛應(yīng)用,，反滲透膜的污染因其預(yù)處理工藝、預(yù)處理效果以及各地水源水質(zhì)的不同,，會產(chǎn)生各種各樣的污染,。反滲透膜污染到一定程度，就必須進(jìn)行清洗,。而反滲透膜在遭受重度污染的情況下,，在線清洗已經(jīng)不能夠滿足膜元件性能恢復(fù)的需要，離線清洗就成為解決這一問題的唯一辦法,。在離線清洗過程中,，使用備用膜是保證離線清洗過程中反滲透裝置能夠不間斷運行，且對于查明系統(tǒng)污染原因最為有效的辦法,。本文主要介紹了反滲透膜重度污染的離線處理方法以及離線清洗過程中備用膜的選擇使用反滲透備用膜的重要性和清洗實例，以供同行參閱,。
[關(guān)鍵詞] 反滲透,；備用膜；重度污染,；離線清洗
反滲透系統(tǒng)因其先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)特性,，已形成國內(nèi)各行業(yè)龐大的用戶群，據(jù)不完全統(tǒng)計,，目前國內(nèi)反滲透水處理用戶已超過數(shù)萬家,。
反滲透膜元件作為深層的過濾手段,，其表面不可避免的會殘留有膠體、微生物,、雜質(zhì)顆粒及難溶鹽類在其表面的析出,，因此，在多種領(lǐng)域使用的反滲透裝置,，一旦投入使用,，最終都需要清洗，只是清洗周期的長短不同而已,。然而,，在線清洗作為一種反滲透系統(tǒng)清洗保養(yǎng)、沖擊性殺菌以及定期保護(hù)的手段,，在面臨反滲透膜元件重度污染時就顯得無能為力,，這個時候就需要對反滲透膜元件進(jìn)行離線清洗。
1 反滲透膜元件重度污染的特征及離線清洗
雖然反滲透系統(tǒng)的設(shè)計中都會有一定程度的富裕量,，以保證在緊急時刻不至于因為反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水量或脫鹽率下降,、反滲透系統(tǒng)壓差升高而使得供水不足而對安全生產(chǎn)造成威脅，但實際上也正是由于這些富裕量的存在才使得有時候隱藏的故障不能夠及時的表現(xiàn)出來,，這樣最終可能就演變?yōu)榉礉B透膜元件的重度污染
,。
1．1 反滲透膜元件重度污染的概念
指反滲透系統(tǒng)進(jìn)水中所含的懸浮物、膠體,、有機(jī)物,、微生物及其它顆粒對RO膜產(chǎn)生的表面附著、沉積污染或者水中的化學(xué)離子成分在膜表面因濃差極化等因素導(dǎo)致的離子積大于溶度積后的化學(xué)垢類生成等現(xiàn)象,。重度污染則指污染后的單段壓差大于系統(tǒng)投運初期單段壓差值的2倍以上,、反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量下降30%以上或者單支反滲透膜元件重量超過正常數(shù)值3公斤以上的情況。
重度污染往往是重度物理污染和重度化學(xué)污染的疊加,，某些情況下,，二者同時伴生，且在一定程度上是在多次清洗后污染還反復(fù)發(fā)生,。
1．2 重度污染RO膜的離線清洗要求
當(dāng)下列情況發(fā)生時,，需要對重度污染RO膜元件進(jìn)行離線清洗：（1）反滲透膜元件污染符合“重度污染”標(biāo)準(zhǔn)；（2）反滲透系統(tǒng)通過在線清洗不能夠達(dá)到系統(tǒng)額定標(biāo)準(zhǔn)的,；（3）水處理系統(tǒng)由于供水緊張而不能夠進(jìn)行在線清洗或沒有在線清洗設(shè)備的,；（4）反滲透污染類型較為復(fù)雜，通過在線清洗容易引起交叉污染的,；（反滲透系統(tǒng)前段污染物可能會通過在線清洗被帶入系統(tǒng)后段,，而使后段膜元件遭受污染的稱為交叉污染）（5）反滲透系統(tǒng)在多次清洗后污染還反復(fù)發(fā)生。
1.3 反滲透膜元件的離線清洗方式及步驟
1.3．1 首先用性能優(yōu)良的備用膜元件替換反滲透系統(tǒng)上的待清洗膜元件,，以保證反滲透系統(tǒng)不停止運行,，保證整個生產(chǎn)工藝的持續(xù)穩(wěn)定,。
1.3．2 反滲透膜元件性能測試（此步驟尤為重要）：
對每一支膜元件單獨測試其各項性能指標(biāo)，包括：脫鹽率,、產(chǎn)水量,、壓差、重量等,，并作好測試前記錄,。
脫鹽率、產(chǎn)水量和壓差測試條件：符合不同類型膜廠商提供的標(biāo)準(zhǔn),。
1.3．3 系統(tǒng)清洗前了解系統(tǒng)目前運行狀況,；
1.3．4 采集運行反滲透系統(tǒng)的各參數(shù)指標(biāo)，作好原始記錄,；
1.3．5 根據(jù)用戶原水全分析報告,、性能測試結(jié)果及所了解的系統(tǒng)信息判斷清洗流程；
1.3．6 污染物的鑒定,。首先根據(jù)3.5的分析結(jié)果初步判定,，再通過特殊的設(shè)備、器具作進(jìn)一步的驗證,，以確定具體污染物類型,。
1.3．7 根據(jù)3.5、3.6的分析結(jié)果,，確定所需清洗配方,。當(dāng)RO膜上的污染物確定后，我們可以選擇膜制造商提供的系列配方,，選擇較為合適的一種或兩種配方,；或者選擇特殊配方（當(dāng)RO膜被特殊的污染物污染時，采用普通的配方效果欠佳,，或者從經(jīng)濟(jì)性角度比較時,，特殊配方較為經(jīng)濟(jì)）。目前,，國內(nèi)外有許多反滲透膜元件清洗的專用藥劑,，如開元恒業(yè)的KY系列清洗藥劑和殺菌劑，根據(jù)筆者的經(jīng)驗,，使用效果良好,，且同傳統(tǒng)藥劑比較，經(jīng)濟(jì)性也不錯,。
1.3．8 在反滲透專用清洗設(shè)備上用以上清洗劑結(jié)合物理處理清洗手段進(jìn)行試驗性清洗，以選擇恰當(dāng)?shù)那逑磁浞胶颓逑闯绦颍?/p>
1.3．9 確定清洗方法,，對以上所有膜元件進(jìn)行處理,；
1.3．10 對清洗后的膜元件進(jìn)入測試平臺進(jìn)行測試并作記錄,，不符合要求的將重新送入清洗設(shè)備進(jìn)行處理；
1.3．11 整理清洗數(shù)據(jù)資料,，寫出清洗總結(jié)報告,。
備用膜在離線清洗過程中的重要性
在目前的反滲透膜元件清洗中，離線清洗作為有效的徹底消除反滲透膜元件污染的手段已經(jīng)得到廣大反滲透用戶的接受,，且正在成為越來越重要的反滲透膜元件清洗手段,。
但是也有越來越多的業(yè)主單位增添了一定的困惑：1、反滲透膜元件在離線清洗期間,，水處理系統(tǒng)必須停止運行或間斷運行,，這對于工業(yè)企業(yè)來說往往是很難做到的事情，且即使做到也是在影響正常生產(chǎn)的情況下做出的,，給企業(yè)利潤和安全生產(chǎn)帶了相當(dāng)大的隱患,；2、由于沒有備用膜元件,，只有加快清洗進(jìn)度,，結(jié)果是膜元件清洗效果不能完全滿足要求，污染隱患仍在,；3,、經(jīng)過離線清洗后的系統(tǒng)在安裝初期運行參數(shù)還不錯，但是在清洗過程中所發(fā)現(xiàn)的污染原因以及所采取的解決辦法沒有得到充分的驗證,，污染往往又隨之而來,。即使在簽訂了關(guān)于質(zhì)保期的相關(guān)內(nèi)容，但反滲透系統(tǒng)在不久后進(jìn)入污染---清洗---污染的怪圈使得膜元件的使用壽命也越來越短,，也會因其它種種原因業(yè)主利益不一定能得到保證,。
備用膜元件在離線清洗初期就應(yīng)運而生，良好的性能使得備用膜元件也有了不次于新膜很多的能力,。在使用備用膜期間：1,、有效的對清洗過程中所發(fā)現(xiàn)的問題采取措施進(jìn)行處理并一一驗證；2,、可能在對RO預(yù)處理所采用的某些措施是不合適的,，有可能對膜元件產(chǎn)生損害，但由于是備用膜元件（舊膜）,，因此可能遭受的損失也較小,，無論對于甲方還是乙方都是有好處的；3,、采取有效措施對問題解決后,，需要一段時間的運行參數(shù)的觀察來證明催所發(fā)現(xiàn)的問題所采取的措施是否穩(wěn)妥得當(dāng)，并是否能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行,，有了第一手的數(shù)據(jù),，清洗后的污染問題就不是問題,，也不再是那流于紙上的一段文字所能比擬的。
備用膜在離線清洗中得到有效應(yīng)用實例
某化工廠純水車間水處理兩套反滲透裝置（BW30-400膜元件）最初設(shè)計能力為2×100噸/小時,，采用一級兩段處理,，12：6排列，該系統(tǒng)從2002年2月投運,，最初的系統(tǒng)進(jìn)口壓力為11.6kgf/cm2,系統(tǒng)產(chǎn)水量為100噸/小時,。后因系統(tǒng)預(yù)處理殺菌劑加入不得當(dāng)脫鹽率下降嚴(yán)重，進(jìn)行了首次換膜處理,；更換膜元件后,，系統(tǒng)運行壓差出現(xiàn)上升較快，產(chǎn)水量下降嚴(yán)重,，最重時產(chǎn)水量低至68噸/小時,，總壓差升至10kgf/cm2，盡管有多次的在線與離線清洗,，但鑒于對系統(tǒng)膜元件的影響,，具體的污染解決方案確沒有充分得到實施，其后情況依舊,。
3．1 清洗前的運行參數(shù)
清洗前運行參數(shù)見表1
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3．2 以上兩套系統(tǒng)使用備用膜元件的離線清洗過程
考慮以上因素,，最終選擇了離線清洗方式，由備用膜元件替代現(xiàn)有系統(tǒng)中的膜元件,，不僅解決了燃眉之急,，同時也給被污染反滲透膜的清洗爭取了時間。
根據(jù)對系統(tǒng)工藝流程的分析和膜元件污染情況的觀察,，最重確定了可能是源水水質(zhì)較差,，其中帶來細(xì)小的泥沙、微生物污染物以及預(yù)處理設(shè)備脫落物等污染物進(jìn)入了膜元件內(nèi)部,，系統(tǒng)阻垢劑使用不當(dāng)?shù)仍?。?jīng)過充分論證后，通過更改KY-150反滲透專用阻垢劑以及對反滲透保安過濾器進(jìn)行改造,，反滲透運行參數(shù)日漸穩(wěn)定,。（期間也因改造措施不到位，對系統(tǒng)中污染較重的幾只膜元件進(jìn)行了更換）,。
清洗方面,，采用了由鄭州開元恒業(yè)研制的清洗測試一體機(jī)對清洗前后的膜元件性能參數(shù)進(jìn)行了一一測試，最終將少數(shù)幾個性能較差的膜元件剔除,，并按照測試結(jié)果在設(shè)備上對膜元件進(jìn)行了有效排序安裝,，膜元件再安裝到系統(tǒng)上之后的效果令人滿意，清洗后的運行參數(shù)見表2。
結(jié)束語：在反滲透的污染控制中,，最根本的措施在于以反滲透為核心的水處理系統(tǒng)的設(shè)計及制造安裝過程,、反滲透系統(tǒng)各種耗材的選擇、運行管理水平等方面的控制,。這些方面的良好把握對反滲透系統(tǒng)的安全健康運行起著至關(guān)重要的作用。
當(dāng)然,，當(dāng)反滲透系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重污染時,，首先采取的措施一定是要分析污染的原因、查找解決污染的方法,，并通過恰當(dāng)?shù)耐緩皆谧疃痰臅r間內(nèi)對反滲透系統(tǒng)進(jìn)行清洗,，因為隨著時間的延長，意味著清洗難度的下降,。
備用膜元件在膜元件的離線清洗過程中有著至關(guān)重要的作用,，應(yīng)當(dāng)成為清洗工作的必備。同時建議在清洗工作開始前,，要咨詢資深水處理專家或?qū)I(yè)技術(shù)公司,，力爭清洗方案的完備性。
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