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反渗透和纳滤的清洗

发布时间：2011/1/4 阅读次数：773 字体大小: 【小】【中】【大】

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反渗透和纳滤设备清洗时机判断

反渗透系统的性能参数受温度、压力、pH、进水水质等因素的影响。为了准确的判断系统的清洗时机，应依据膜元件生产商提供的系统设计软件或标准化软件对运行数据进行标准化计算，并和系统初始稳定运行时的数据对比，出现下列情况之一时应对反渗透系统进行清洗：

-运行数据标准化后，系统产水量比初始值下降15%以上。

-运行数据标准化后，盐透过率比初始值增加10%以上。

-运行数据标准化后，压力容器压差比初始值超过15%以上。

2、清洗装置的组成

一般的清洗装置由清洗箱、清洗泵、5～l0μm保安过滤器、管道、阀门和控制仪表(压力表、流量表、温度计)等组成。特殊要求时，清洗箱可装上加热或冷却装置，清洗流程如图4—8所示。

(1)清洗箱

清洗箱应用耐腐蚀材料，如聚丙烯、玻璃钢等制作。清洗箱的容积根据一次清洗的压力容器的体积、清洗回路的管件和滤器等的容积来确定。

(2)清洗泵

清洗泵通常是316不锈钢离心泵或玻璃钢泵。清洗泵的扬程应考虑保安过滤器的压降、管道的阻力损失等，一般选用压力为0．3—0．5MPa。

膜厂商对不同规格的膜组件的清洗流速有一规定的范围。如￠8”膜元件的清洗流量为6.8～9．1m3/h，压力容器并联4根，清洗泵流量为(6.8～9.1)×4＝27.2～36.4m3／h。

(3)保安过滤器

该过滤器用以除去清洗下来的沉淀物。大小由清洗流量而定。

3、膜组件清洗步骤

第一步：最好使用反渗透产品水冲洗，也可以用良好的过滤水（原水中若含有特殊化学物质，如能与清洗液发生反应的不能使用）。

第二步：用反渗透产品水配制清洗液，准确称量并混合均匀，检查清洗液的pH 值及药剂含量等条件是否符合要求。

第三步：用正常清洗流量（请参考附录中表1）及20-40PSI 的压力向反渗透系统输入清洗液，刚开始的回水排掉，防止清洗液被稀释。让清洗液在管路循环3-5 分钟。观察回流液的浊度和pH 值，若明显变浊或者pH 值变化超过0.5，可重新用新清洗液再进行上述操作。

第四步：停止清洗泵循环，视组件污染情况，膜组件全部浸泡在清洗液中1 小时左右或更长时间（10～15 小时或过夜）。期间可以间歇的开启循环泵保持恒定的清洗液温度（25～30℃）。

第五步：加大流量到清洗正常流量的1.5 倍进行清洗，此时压力不能太高，以系统无或稍有产水的压力为限。循环30-60 分钟。

第六步：用预处理合格产水冲洗系统20-30 分钟，为防止沉淀，最低冲洗温度为20℃，将清洗液完全冲出无残留。开启系统运行，检查清洗效果，产水排掉不用。若要停机不用的要按相关方法保存好组件。

4、清洗的方式

清洗的方式大致可分为：物理清洗（冲洗）、化学清洗（药品清洗）和离线清洗（将膜元件取出清洗）三种方式。

（一）物理清洗（冲洗）是不改变污染物的性质，用低压大流量水流冲洗出膜元件中的污染物，恢复膜元件的性能。

1、附性低的粒子状污染物，可以通过冲洗（物理清洗）的方式达到一定的效果，像生物污染这种对膜的吸附性强的污染物使用冲洗的方法很难达到预期效果。用冲洗的方法很难除去的污染应采用化学清洗。为了提高化学清洗的效果，清洗前，有必要通过对污染状况进行分析，确定污染的种类。在了解了污染物种类时，选择合适的清洗药剂就可以适当的恢复膜元件的性能。

2、冲洗的要点：

2.1 冲洗的流速：装置运行时，颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低，则很难把污染物从膜元件中冲出来。因此，冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。通常，单支压力容器内的冲洗流速为：

8 英寸膜元件：7.2～12 m³/h；

4 英寸膜元件：1.8～2.5 m³/h。

2.2 冲洗的压力：正常高压运行时，污染物被压向膜表面造成污染。所以在冲洗时，如果采用同样的高压，污染物仍会被压在膜表面上，清洗的效果不会理想。因此在冲洗时，应尽可能的通过低压、高流速的方式，增加水平方向的剪切力，把污染物冲出膜元件。压力通常控制在0.3 Mpa以下。如果在 0.3 Mpa 以下，很难达到一定的流量时，应尽可能控制进水压力，以不出产水或少出产水为标准。一般进水压力不能大于 0.4 Mpa。

2.3、冲洗的频度：条件允许的情况下，建议经常对系统进行冲洗。增加冲洗的次数比进行一次化学清洗更有效果。一般冲洗的频度推荐以一天一次为好。根据具体的情况，用户可以自行控制冲洗的频度。

冲洗条件
膜尺寸	流量，m3/h	压力，Mpa	频度，次/日	时间，分钟
8 英寸	7.2～12	＜0.3	＞1	10～15
4 英寸	1.8～2.5	＜0.3	＞1	10～15

2.4、冲洗的步骤

①停止反渗透系统的运行。缓慢地降低操作压力并停止装置。如果快速停止装置，压力会急速下降，这可能会对管道、压力容器以及膜元件造成损坏。

②调节阀门：全开浓缩水阀门；//关闭进水阀门；//全开产水阀门（如果运行时产水阀门没有全开的情况）。如果错误的关闭产水阀门，压力容器中的后半部的膜元件可能发生产水背压，造成膜元件破损。

③冲洗作业：启动低压冲洗泵；在缓慢打开进水泵的同时，查看浓缩水流量计的流量；调节进水阀门，调节流量和压力达到标准值；10 – 15 分钟后慢慢地关闭进水阀门，停止进水泵。

④恢复正常运行。按日常启动程序启动系统。

2.5、★注意事项：

①进水水泵需要满足正常运行时的进水流量（进水流量 = 产水流量 +浓缩水流量），同时必须考虑满足冲洗流量的要求。

②浓缩水管路和阀门的选择也要考虑冲洗时的大流量。制水时，因为回收率高，浓缩水流量相对很小。冲洗作业时，要求低压高流量，几乎所有的进水都从浓水管路排除，所以设计浓水管路和阀门时不仅要考虑造水时的流量也要考虑符合冲洗时的流量需要。如果仅仅考虑造水时的流量来设计管路和阀门，则在冲洗时浓水管路以及浓水阀门处的压降升高，有可能达不到要求的流量或超过冲洗要求压力。当然，也可以考虑另外设置冲洗专用管路。

③选定流量计时要考虑到可以读取冲洗时的最大流量。

④对于多段反渗透系统，如下图所示，

为了能够更有效的冲洗膜元件，系统的设计有必要按可以分段冲洗进行设计。这样的系统具有以下优点：如果进行全段冲洗，前段的冲洗水和污染物会一起流入后一段中，容易造成后段的堵塞。段数的增加同时也意味着冲洗水流经的膜元件数量增加。为了能够达到流量要求，需要加大进水压力。由可能会超过冲洗压力的允许值，导致膜表面的压力升高，降低冲洗的效果。进行第一段冲洗时，全开第一段冲洗浓水排水管路的阀门，关闭第一段浓水和第二段进水间阀门、第二段和第三段的进水冲洗阀门。进行第二段冲洗时，全开第二段冲洗浓水排水管路的阀门，关闭第一段，第三段的进水冲洗阀门，关闭第一段浓水和第二段进水间阀门，关闭第二段浓水和第三段进水间阀门。进行第三段冲洗时，全开第三段冲洗浓水排水管路的阀门，关闭第一段，第三段的进水冲洗阀门，关闭第二段浓水和第三段进水间阀门。

（二）化学清洗（在线）是使用相应的化学药剂，改变污染物的组成或属性，恢复膜元件的性能。

对于多种污染物同时存在时，通常需要多种清洗方法结合才能达到良好的恢复效果。清洗顺序一般是先进行除铁清洗，然后进行酸液清洗，再进行碱液清洗，如果清洗后的脱盐率不理想，可以再使用酸液在膜表面进行冲刷一遍。然后用预处理后水（最好是RO产品水）将清洗液冲洗干净。

污染物质和清洗药剂

反渗透系统化学清洗剂的选择推荐
污染物	首选化学清洗剂	清洗条件	备选化学清洗剂
无机盐垢（如钙垢）	HY-420溶液	pH值：1～2；温度＜38℃	HY-410 （最好浸泡过液）
金属氧化物（如铁、铝等）	HY-410溶液 HY-430溶液	温度＜35℃	HY-440
不溶于酸的CaF；BaSO4；SrSO4；CaSO4	HY-420溶液 HY-430溶液	温度＜35℃	HY-440
无机胶体（如淤泥）	HY-430溶液 HY-440溶液	pH值: 11-12 温度 < 30℃
硅垢	HY-430溶液 HY-440溶液	pH值: 11-12 温度 < 30℃	HY-430溶液+HY-440溶液
微生物	HY-430溶液 HY-440溶液	pH值: 11-12 温度 < 30℃	HY-430溶液+HY-440溶液
有机物	HY-430溶液 HY-440溶液通常做为第一步清洗	pH值: 11-12 温度 < 30℃	HY-420溶液通常做为第二步清洗

在线化学清洗设备：在线清洗是膜元件保留在压力容器中进行，如下图所示。

清洗设备一般包含清洗水槽，过滤器、循环泵、压力表、温度计、压力表、阀门、取样点以及管线。清洗水槽的容积要保证满足连接软管、管路和反渗透压力容器内置换用水水量的要求。化学清洗用设备使用酸和碱等化学药品，设备材质需要选择耐腐蚀材料。

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