如(ru)何進行水處理?
衡美水處(chu)理為您介紹一項水處理(li)專業知(zhi)識(shi)——反(fan)滲透膜(mo)元(yuan)件化學清洗細節。
一、反滲透(tou)膜污染的分(fen)析與判(pan)斷
為了提(ti)高清(qing)洗(xi)(xi)效(xiao)果,清(qing)洗(xi)(xi)前(qian)需要(yao)對(dui)膜污(wu)染(ran)(ran)的狀況(kuang)進(jin)行(xing)分析,確(que)定污(wu)染(ran)(ran)物(wu)的種類,根據反滲透膜污(wu)染(ran)(ran)、結垢的具體情況(kuang),選擇有針(zhen)對(dui)性的清(qing)洗(xi)(xi)劑進(jin)行(xing)清(qing)洗(xi)(xi)。
1、分(fen)析途徑
(1)分析(xi)設備性(xing)能數據。
(2)分(fen)析給水中(zhong)潛在(zai)的污(wu)染、結(jie)垢成分(fen)。
(3)分析(xi)SDI儀的膜過濾器收(shou)集的污(wu)染物(wu)。
(4)分析濾芯過濾器(qi)的(de)污染(ran)物。
(5)檢(jian)查(cha)管道內(nei)表面和膜(mo)元(yuan)件兩(liang)端的狀況(kuang)。
(6)必(bi)要時剖開膜元件進行分析,查找污染、結垢成分。
2、分析方法
膜污(wu)染(ran)嚴重(zhong)時,可通過染(ran)色試(shi)驗、顯微(wei)鏡分析、傅立葉變換紅外(wai)線(xian)光譜(FTIR)分析、掃描電子顯微鏡(jing)(SEM)分析、能源頻射X光線(EDX)分析等查(cha)找原因,判斷(duan)故障位置(zhi)。以上幾種分析鑒定方法(fa)有的(de)會犧牲(sheng)膜元件,有的(de)(de)需要借助專(zhuan)門儀器(qi)、設(she)備,費用較高。實(shi)際(ji)應用中常常采用以下簡便易行的(de)(de)分析方法。
(1)目測
在確定系統已經發生污染(ran),需要實施化學清洗(xi)時,先(xian)打開(kai)壓(ya)力容器端(duan)板,直接觀(guan)察污染(ran)物(wu)在壓(ya)力容器端(duan)板與膜元件之(zhi)間的間隙內累積(ji)的情況。一般根(gen)據直接觀(guan)察即可基本確定污染(ran)物(wu)的類型,繼而確定相應(ying)的清洗(xi)方案。
A、前段污(wu)染觀察
預處理濾(lv)料(砂粒(li)、活性炭)泄漏、膠體(ti)污(wu)(wu)染、有機(ji)物污(wu)(wu)染和生(sheng)物污(wu)(wu)染,前(qian)端較嚴重(zhong),可以從前(qian)端膜(mo)元件(jian)入口觀察到顆(ke)粒物(wu)及粘液狀污(wu)(wu)染。發生生物(wu)污(wu)(wu)染時會發現腥臭味粘液物(wu)質,灼燒刮(gua)取的生物(wu)粘泥(粘膜(mo)),會有(you)蛋(dan)白質的焦臭氣味。
B、末端污染(ran)觀察(cha)
無機鹽結垢在系統末(mo)端較為嚴重,在末端(duan)膜(mo)元件端(duan)頭處可以摸(mo)到粗糙的(de)粉狀物。用(yong)鹽酸(PH 3~4)溶(rong)解(jie)時有氣體(ti)冒(mao)出,說明沉淀物很可能是CaCO3。硫酸鹽垢、硅垢在PH很低時(shi)也(ye)很難溶(rong)解。如果垢在0.1 mol/L HF溶液中是(shi)可溶的,則(ze)可能(neng)是(shi)硅(gui)垢。
(2)稱重
污(wu)染的(de)膜元件進水流道附著了污(wu)染物(wu),整體重量會(hui)加(jia)大。將(jiang)取出的(de)膜元件豎立放置,瀝干水分后稱重,與(yu)膜元件的(de)參(can)考重量進行對比,多余的(de)重量即為附著污(wu)染物(wu)的(de)重量。
(3)參(can)考污染特(te)征進行判斷
另外(wai),還可參(can)考反滲透膜污(wu)染物的污(wu)染特征進行分析判斷。
二、反(fan)滲(shen)透膜的化學清洗
1、清洗條件
下列情(qing)況出(chu)現時需要及時清(qing)洗(xi)膜元件:
(1)標(biao)準化產水量(liang)降低1/10;
(2)進水和濃(nong)水之(zhi)間的壓差上升(sheng)了(le)15/100;
(3)標準化透(tou)鹽率增加1/10~15/100;
(4)系統各段壓差明顯(xian)上(shang)升。
一般以設備初期(qi)運(yun)行48 h所得到的(de)運(yun)行記錄為標準(zhun)化后的(de)對比數據。
2、清洗設備(bei)
(1)清(qing)洗箱
起混合與循(xun)環作用,要(yao)求耐腐(fu)蝕,材(cai)料可選用玻(bo)璃鋼、聚氯乙(yi)烯塑料或鋼罐內襯橡膠等。清洗水(shui)箱應設有(you)溫(wen)度(du)計。清洗箱的大(da)小(xiao)大(da)致是空的壓力容器的體(ti)積(ji)與清洗液循(xun)環管路的體(ti)積(ji)之和,一般應考慮20/100的裕度。
(2)清洗(xi)泵
應(ying)耐腐蝕,如玻璃(li)鋼泵(beng)。它所提供(gong)的壓(ya)(ya)力應(ying)能克服(fu)保安過濾(lv)器的壓(ya)(ya)降、膜組件的壓(ya)(ya)降和管(guan)道(dao)阻(zu)力損失等,一般(ban)選用壓(ya)(ya)力為(wei)0.3~0.5 MPa。水泵的(de)材質至少是(shi)316不銹鋼或非金屬聚酯復合材料。
(3)其(qi)他
清(qing)(qing)洗(xi)系統中應設有必要的(de)閥門(men)、流量(liang)計和壓力(li)表以(yi)控制(zhi)清(qing)(qing)洗(xi)流量(liang),連接管線既可以(yi)是(shi)硬管也(ye)可以(yi)是(shi)軟(ruan)管,應耐酸堿腐蝕。
3、清洗藥劑
膜(mo)分離(li)系統(tong)的化(hua)學清洗方法(fa)主要有(you)酸(suan)法(fa)和堿法(fa)兩種,具體(ti)采(cai)用何種清洗方法(fa)取決于膜(mo)系統(tong)的污染物(wu)性狀。
4、清洗步驟
(1)清(qing)洗(xi)單段(duan)系統
A、系統沖洗(xi)
用(yong)反(fan)滲透(tou)產品(pin)水(也可用(yong)符合反(fan)滲透(tou)進水標準的(de)預處理水或過濾水)沖洗反(fan)滲透(tou)膜(mo)組件和系統管(guan)道。
B、配(pei)制清洗液
清洗液原則(ze)上(shang)用反滲透產(chan)品(pin)水配制。清洗劑(ji)應充(chong)分溶解并混合均勻,然(ran)后調(diao)節PH (酸洗一般用氨(an)水(shui)調節,堿洗一般用鹽(yan)酸調節),并反復確認清(qing)洗溫度是否合適。
C、低流量輸入清洗(xi)液
清(qing)洗(xi)(xi)液以盡可能低(di)的壓(ya)(ya)力置(zhi)換(huan)元件內的原水,其(qi)壓(ya)(ya)力僅需(xu)達到(dao)足以補充進水至濃水的壓(ya)(ya)力損(sun)失(shi)即可,即壓(ya)(ya)力須低(di)到(dao)不會產生明顯的滲透產水。低(di)壓(ya)(ya)置(zhi)換(huan)操作能夠大限度(du)減低(di)污垢(gou)再次沉淀到(dao)膜表面。視情況排放部分剛開始(shi)循環(huan)回來的清(qing)洗(xi)(xi)液,以防止清(qing)洗(xi)(xi)液的稀釋。
D、循環
當原(yuan)水(shui)被置換(huan)完后,讓清(qing)洗液(ye)循環回(hui)清(qing)洗水(shui)箱并保證清(qing)洗液(ye)溫度恒(heng)定,循環時間(jian)一般為60min。對回流(liu)清洗液(ye)視情況進行處理。如果(guo)回流(liu)清洗液(ye)已明顯變色或(huo)變濁則(ze)應排放掉,重新配置清洗液(ye);若回流清洗(xi)液PH變化超過0.5時,調整PH,必(bi)要時更換清洗液(ye)。
E、浸泡
停止清洗泵(beng)的(de)運行,讓膜元件完全(quan)浸泡在清洗液(ye)中。一般浸泡1 h就足夠了;但對于(yu)頑固的污染物(wu),需要延長浸泡時(shi)間,浸泡10~15 h或浸泡(pao)過夜(ye)。
F、高流(liu)量循環
高(gao)流量循(xun)環30~60 min。高(gao)(gao)流(liu)量能沖洗(xi)掉(diao)被(bei)清洗(xi)液清洗(xi)下來的污染物。在高(gao)(gao)流(liu)量條件(jian)下,可(ke)能會出現(xian)過高(gao)(gao)壓降的問題。單元件(jian)的允許(xu)壓降為0.1 MPa,多(duo)元件壓(ya)力(li)容器(qi)允許壓(ya)降為(wei)0.35 MPa,以先(xian)超出為限。
G、沖洗
用反滲透產品水或(huo)合格的(de)預處理出(chu)水沖洗系統內的(de)清洗液(ye),沖洗溫度底限(xian)為20℃,沖洗時間約(yue)1 h。
(2)清洗多段系統
對多段反滲透裝(zhuang)置,原則上應分段進行清(qing)洗,清(qing)洗水流方向與運行方向相同。一(yi)般情(qing)況下,清(qing)洗液可不排地溝,直接循環;當污染(ran)比(bi)較輕微(wei)時(shi),可(ke)以多段一起進行清洗(xi);當元(yuan)件(jian)污染嚴重時,清洗液在開(kai)始幾分鐘(zhong)可排地(di)溝,然后再循環。清洗每一段循環時間通常為1.5 h,污染嚴重時應加長時間。清洗完畢后,應用反滲透出水沖洗反滲透裝置,時間不少于(yu)30 min。當膜污染(ran)嚴重(zhong)時,清(qing)洗(xi)一段(duan)(duan)的溶液(ye)不要(yao)用來(lai)清(qing)洗(xi)二段(duan)(duan),應重(zhong)新配制(zhi)清(qing)洗(xi)液(ye)。為(wei)提高清(qing)洗(xi)效果(guo),可讓清(qing)洗(xi)液(ye)浸泡膜元件,但時間不應超(chao)過24 h。
三(san)、清洗要(yao)點
1、高流速
清洗流(liu)(liu)速應比正常運行時的流(liu)(liu)速高,一般為正常運行濃水流(liu)(liu)速的1.2倍。
2、低(di)壓力
清(qing)洗壓力應盡(jin)可能低,建議(yi)控(kong)制在(zai)0.3 MPa以(yi)下。如果在0.3 MPa以下(xia)很難達到流量(liang)要(yao)求時,應盡可能地(di)控制進水(shui)壓力(li),以不(bu)出產水(shui)為標準。一般進水(shui)壓力(li)不(bu)能大(da)于(yu)0.4 MPa。
四、清洗時的注意事項
1、謹慎選擇(ze)清洗藥劑
應謹(jin)慎選擇清洗(xi)(xi)所用藥劑,而且清洗(xi)(xi)時(shi)應嚴格遵(zun)守藥品的使用說明和工藝條件,并(bing)要(yao)仔細觀察清洗(xi)(xi)時(shi)清洗(xi)(xi)液的溫度和PH變化。在對(dui)大(da)型系(xi)統清(qing)洗(xi)之前(qian),建議從(cong)待清(qing)洗(xi)的系(xi)統內取出1支膜元(yuan)件(jian),進行單個膜元(yuan)件(jian)清(qing)(qing)洗效果(guo)試驗,確認清(qing)(qing)洗效果(guo)后再實施整套系(xi)統的清(qing)(qing)洗。
2、清洗液的潔(jie)凈度
清(qing)洗(xi)液的(de)(de)(de)潔凈度直接影響清(qing)洗(xi)效(xiao)果。清(qing)洗(xi)液含(han)較多的(de)(de)(de)雜質及(ji)顆粒物,會對(dui)膜系統造成二次污染,還會對(dui)膜表面造成一定的(de)(de)(de)機械性損(sun)傷。用于反(fan)向清(qing)洗(xi)的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)液中小分子雜質應盡可能少。較為理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)溶劑為膜系統的(de)(de)(de)產(chan)水(shui),當然也可以(yi)使(shi)用合格(ge)的(de)(de)(de)預處理(li)出(chu)水(shui)來配制清(qing)洗(xi)液。
3、清洗液流動方向
一(yi)般要求清洗液流(liu)動(dong)方(fang)向與系統正(zheng)常運行(xing)時的水流(liu)方(fang)向相同,以防止(zhi)元件產生“望遠鏡(jing)”現象,因為壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)內(nei)的(de)止推環(huan)僅安裝(zhuang)在(zai)(zai)(zai)壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)的(de)濃水端(duan)。反向(xiang)(xiang)清(qing)洗(xi)僅針(zhen)對進(jin)料端(duan)被嚴重污堵的(de)組件(jian)(jian),并且不能在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)的(de)透過液一(yi)側反向(xiang)(xiang)施壓(ya),以免使(shi)膜(mo)(mo)本身出(chu)現機(ji)械性損傷。此處反向(xiang)(xiang)清(qing)洗(xi)是(shi)(shi)指(zhi)在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)組件(jian)(jian)的(de)濃排端(duan)泵入清(qing)洗(xi)液,在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)外側進(jin)行(xing)組件(jian)(jian)內(nei)循環(huan),使(shi)清(qing)洗(xi)液流(liu)經膜(mo)(mo)表面(mian),以適當的(de)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)表面(mian)形成(cheng)一(yi)定的(de)沖刷力(li),將系統內(nei)和膜(mo)(mo)表面(mian)的(de)污染物清(qing)除排出(chu)。膜(mo)(mo)清(qing)洗(xi)通常是(shi)(shi)將一(yi)段開(kai)頭的膜反向后置于(yu)一(yi)段的末端(duan)(注意(yi)濃水密封(feng)圈(quan)也(ye)相(xiang)應地移至另(ling)一(yi)端(duan)),再按(an)正(zheng)常(chang)清(qing)洗(xi)程序進行清(qing)洗(xi)。
4、清(qing)洗液(ye)的(de)溫度(du)
清洗液的(de)溫度(du)對清洗效(xiao)果的(de)影響很大。在合理的(de)溫度范圍中,盡可(ke)能地(di)(di)提高清(qing)洗(xi)(xi)液溫度可(ke)更有(you)效地(di)(di)恢復(fu)膜的(de)原(yuan)有(you)性能。這是(shi)因為較高的(de)清(qing)洗(xi)(xi)溫度可(ke)以使(shi)清(qing)洗(xi)(xi)液的(de)溶解(jie)度和(he)洗(xi)(xi)滌能力有(you)所(suo)提高;另外,高于(yu)(yu)正常工作(zuo)溫(wen)度的清(qing)洗液有助于(yu)(yu)膜微孔的擴張,促進微孔內污物的排出。
5、清洗順(shun)序(xu)
膜分離系統的化(hua)學清洗,大多數情(qing)況下(xia)采用酸(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)、堿法(fa)(fa)(fa)交(jiao)替進行的方法(fa)(fa)(fa),但一定要注(zhu)意(yi)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)、堿法(fa)(fa)(fa)不能連接進行。合理(li)的清洗順序為:酸(suan)洗→水洗至(zhi)呈(cheng)中(zhong)(zhong)性(xing)→堿洗→水洗至(zhi)呈(cheng)中(zhong)(zhong)性(xing)或(huo)堿洗→水洗至(zhi)呈(cheng)中(zhong)(zhong)性(xing)→酸(suan)洗→水洗至(zhi)呈(cheng)中(zhong)(zhong)性(xing)。
實現(xian)城市用(yong)水潔凈處理,營造和(he)諧人居生活環境。
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