纯化水系统反渗透单元清洗规程.doc

程序性文件纯化水系统反渗透膜清洗规程文本编号SOPA5748版本号02生效日期2005/02/01第 9 页共9页 一.目的： 建立纯化水系统反渗透膜清洗规程，确保对一、二级反渗透膜正确清洗和停运保护，防止膜因长时间运行造成污堵和系统停运后的膜保养，保证产水水质和延长反渗透膜的使用寿命。二.范围：本标准适用于*制药厂15T/H纯化水系统反渗透膜的化学清洗和停运保护规定，包括：一级、二级反渗透膜。三.职责：1、纯化水系统操作人员：按本规程要求，负责反渗透膜清洗液的配制、清洗和停运保护，并实行冲洗时的PH、电导率监测。2、纯化水系统维修人员：按本规程要求，负责配合系统操作人员，对反渗透膜清洗液的配制、清洗和停运保护操作。3、纯化水系统管理人员：按本规程要求，负责对反渗透膜清洗和停运保护组织实施。4、工段长、车间主任：负责确保本标准正确实施，并实行监督管理。四.定义：1、膜污染：各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机颗粒物、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）。在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。难溶盐会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。2、生物污染：是指膜表面被原水中的细菌、粘泥、藻类污染。微生物污染的危害非活性微生物本身，而是其在膜表面代谢物形成的粘泥薄膜。这种薄膜形成症状并不明显，若一开始不注重防治，其老化的结果将导致膜的不可逆性失效，即如何清洗，都无法使系统恢复到让人接受的程度。3、化学污染：是指膜表面被原水中的金属氧化物、垢、胶体污染。4、物理冲洗：是通过低压力、高流速进水冲刷膜元件，将短时间内在膜表面附着污染物和堆积物清洗掉的方式，主要适用于每天运行开始和结束以及短期停运期间，对膜保护。5、化学清洗：是采用化学药剂对膜进行清洗，以去除膜表面被原水中的金属氧化物、垢、胶体污染。6、停运保护：由于生产的波动，装置不可避免地要经常停运，短期或长期停用时必须采取保护措施，不适当地处理会导致膜性能下降且不可恢复。五.清洗流程图六.规程：1、简介1.1反渗透系统运行时，在正常运行条件下,反渗透膜也可能被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染,这些物质沉积在膜表面上会引起反渗透装置出水下降或脱盐率下降、压差升高，甚至对膜造成不可恢复的损伤，因此，为了恢复良好的透水和除盐性能，需要对膜进行化学清洗。1.2污染的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不早期采取措施，污染会在相对短的时间内损坏膜元件的性能，再采用清洗方法很难使膜恢复到原有水平。1.3反渗透膜的清洗频率如果较高的情况下，会损伤反渗透膜，这说明预处理水质较差，应加强预处理能力。1.4反渗透系统的清洗为获得最佳清洗效果应分级、分段单独进行清洗，每级每段循环清洗结束后，应再用水进行低压冲洗，以洗去清洗液残留。清洗时，应先洗一级，再洗二级，以保证一级清洗后，可利用预处理单元水对一级反渗透进行低压冲洗，再制备一级淡水，可对二级反渗透进行低压冲洗。1.5反渗透系统：为芳香聚酰胺反渗透膜，两级反渗透。一级反渗透膜分两段以2：1相连，二级反渗透膜以1：1相连。1.6纯化水系统具有对反渗透系统进行每日运行结束后的清洗置换和进行在线化学清洗的功能设施。清洗系统功能设施由一2000L的清洗配药箱、清洗泵、清洗液输送管道、清洗液回流管道，通过阀门的切换能组成多个闭合的循环系统。2、清洗频率：2.1当反渗透系统出现下列情形之一，需要进行化学清洗。2.1.1在正常给水压力下，淡水出水流量较正常值下降1015%； 2.1.2为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加1015%； 2.1.3系统脱盐率降低1015%； 2.1.4在正常给水压力下，进水和浓水之间的标准化压差上升了1015%。3、停运保护3.1短期停运：纯化水系统在停运一个月(30天)以内，应采用物理冲洗方式维护。3.2长期停运：纯化水系统在停运一个月(30天)以上，应采用化学清洗和封存方式保护。4、化学清洗剂清洗液成份配制浓度PH调节最高温度I号柠檬酸(100%粉末)反渗透产品水(无游离氯)2%3%g/ml用氨水调节pH至3.030II号三聚磷酸钠(100%粉末)EDTA四钠盐(100%粉末)反渗透产品水(无游离氯)2%3%g/ml1.2%g/ml用硫酸调节pH至10.030III号三聚磷酸钠(100%粉末)十二烷基苯磺酸钠(100%粉末)反渗透产品水(无游离氯)3%g/ml0.4%g/ml用硫酸调节pH至10.0304.1 I号清洗液在使用氨水向上调节PH值，是因为形成的柠檬酸铵具有很好的螯合性。这时不能用氢氧化钠调节PH值。4.2应确保任何清洗液的 PH 不要低于2.0，否则可能会RO膜元件造成损害，特别是在温度较高时更应注意，最高的PH不应高于12.0。4.3以上所有的清洗剂和PH调节剂，至少应使用化学纯。5、清洗剂选择5.1反渗透膜元件受污染的类型有多种情况，一般分两大类化学污染和生物污染。应按膜污染的特征判断污染类型和污染物，然后再选择适当的清洗剂及配方，以获得最佳的清洗效果。污染物一般特征处理方法1、钙类沉积物(碳酸钙及磷酸钙类，一般发生于系统第二段)脱盐率明显下降，系统压降增加，系统产水量稍降用溶液1清洗2、氧化物(铁、镍、铜等)脱盐率明显下降，系统压降明显升高，系统产水量明显降低用溶液1清洗3、各种胶体(铁、有机物及硅胶体)脱盐率稍有降低，系统压降逐渐上升，系统产水量逐渐减少用溶液2清洗4、硫酸钙(一般发生于系统第二段)脱盐率明显下降，系统压降稍有或适度增加，系统产水量稍有降低用溶液2清洗污染严重时用溶液3清洗5、有机物沉积脱盐率可能降低，系统压降逐渐升高，系统产水量逐渐降低用溶液2清洗污染严重时用溶液3清洗6、细菌污染脱盐率可能降低，系统压降明显增加，系统产水量明显降低依据可能的污染种类选择三种溶液中的一种清洗5.2反渗透膜元件应根据以上污染物类型，选择清洗液配方。如按以上配方清洗后，也无法使膜恢复到较好的性能时，应资询海德能公司，采用海德能公司清洗液或其它清洗液清洗。5.3 I号清洗液对于去除无机盐垢(如CaCO3、CaSO4、BaSO4等)，金属氧化物（Fe、Mn、Cu、Al等），及无机胶体十分有效。5.4 II号清洗液专用于去除硫酸钙和轻微至中等程度的天然有机污染物。三聚磷酸钠具有无机螯合剂和洗涤剂的作用。EDTA四钠盐是一个具有螯合性的有机螯合清洗剂。可有效去除二价和三价阳离子和金属离子。5.5 III号清洗液是用于去除重度的天然有机物污染。三聚磷酸钠具有无机螯合剂和洗涤剂的作用。十二烷基苯磺酸钠是阴离子洗涤剂。6、停运保护剂：6.1反渗透膜在长期停运时，这时必须用保护液(杀菌剂)充入反渗透装置进行保护。成份浓度说明甲醛0.11.0%该药剂有一定毒性。对于新膜，必须在操作24小时后才可使用，否则会导致不可恢复的水通量损失。可用做长期贮存的杀菌液。异噻唑啉酮1525ppm可用做长期贮存时的杀菌液。亚硫酸氢钠1.0%可用于长期贮存时的杀菌液。甘油1020%冬季防冻用，防止反渗透膜内保护液结冰。可与杀菌剂配合。6.2以上所有的杀菌剂和甘油至少应采用化学纯。7、监测仪器仪器名称规格型号精度量程用途便携式PH计PH-2B0.1PH0-14PH测量PH值电导率仪DDS-11A0.001S/CM0-2104S测量电导率7.1反渗透膜在清洗液清洗和纯水冲洗过程中，PH计是监测清洗液PH调节、清洗时的PH变化情况。电导率仪是监测清洗后，采用纯水冲洗残留的清洗液合格情况。8、清洗液用量计算8.1清洗液的用量，应根据RO膜体积、送回管路、体积及初始15-20%排放量（如污染较严重时）计算。下附体积参数表：项目名称数量段膜数量体积/根输送管路体积回流管路体积总体积L长m直径cm体积L长m直径cm体积L长m直径cm体积L一级膜3根一段2根6.32019811.14144.345415二段1根6.3201984.6469.5412216二级膜2根一段1根6.3201984.24510413216二段1根6.3201981.05412.8442078.2根据上表体积和初始15-20%排放量，计算清洗液用量：项目名称数量段膜数量总体积L初始排放20%清洗液体积一级膜3根一段2根415105520二段1根21654270二级膜2根一段1根21654270二段1根207532608.3为了较准确的配制清洗液的浓度和用量，须对清洗箱高度、面积进行测量，根据体积计算每CM高度对应的体积，以方便配制。项目名称数量直径高度体积计算公式体积/CM清洗箱1个1370MM1450MM2000L2000L/1450MM13.8L/CM8.4根据每段膜清洗时所需的清洗液体积和清洗箱体积/CM，计算实际配制时，控制清洗液的高度。项目名称数量段膜数量清洗液体积清洗箱清洗箱实际高度一级膜3根一段2根52013.8L/CM37.7CM二段1根27019.6CM二级膜2根一段1根27019.6CM二段1根26018.8CM9、清洗方法：9.1反渗透单元采用化学清洗前，应检查在线清洗设施的完好性，必要时更换新的过滤器滤芯。9.2根据膜污染特征和污染物，选择适宜的清洗剂和配方，也可采用两种或两种以的清洗剂同时清洗。但是，多种配方的清洗剂选择，只能选取酸性、碱性、杀菌剂配合使用，以分别去除不同的污染物（先酸性、再碱性、最后杀菌剂）。9.3用反渗透淡水从清洗箱通过清洗泵作用，输入待清洗膜组件内排放3-5min。9.4根据系统、膜排列方式及以上清洗剂浓度和清洗剂体积计算出各段清洗剂用量。各段清洗剂用量=各段清洗剂总体积清洗剂浓度9.5根据分级、分段清洗原则，用反渗透淡水在清洗箱中配制规定浓度和体积的清洗液，并对溶液进行连续的搅拌，使药品迅速和充份的溶解。 9.6使用规定的PH调节剂，将溶液的PH调节到规定范围内，并控制水温在2530。9.7在调节PH时，应根据清洗剂药品加入规定量的反渗透淡水，并搅拌均匀后，实测PH值，再理论计算PH调节剂用量，防止PH调节过高或过低。（也可根据小试验得出）PH= -lgH+ POH= -lgOH- PH+POH=149.8待药品完全溶解，并且PH调节合格和水温控制在规定范围后，将清洗液在压力容器中低压、大流量循环30min1h。对于8英寸或8.5 英寸压力容器时，流速为135150 升/min。9.9在初始阶段，在清洗液返回到清洗箱之前，应将最初的回流液排放掉，以免系统内滞留的水稀释清洗液。在清洗液与RO膜接触后，装置内的污染物在化学反应的作用下会被大量冲出，为了避免稀释清洗液，这些清洗液也应该排放掉，直至清洗液色泽转淡再进入清洗箱内。9.10如系统污染严重，将第一次回水（体积最大为15%20%）排掉，以防止污染物再次沉积。9.11对于污染较严重时，可采取反复清洗、浸泡方式，如循环（30min1h） 浸泡 （1h） 循环（30min1h） 浸泡（1h）。也可浸泡过夜，第二天再冲洗干净。9.12在循环清洗过程中，应严密观察清洗液外观和测量清洗液PH值。如果清洗液变浑浊、或PH超出规定范围较多时，需要重新配制清洗液。9.13在清洗过程中，污染物会消耗清洗药品，PH会因此发生变化，药品的清洗能力会降低，因此要随时监测PH变化（当PH超出0.5PH），需及时调节PH值（采用原未调节过的PH清洗液调节）。9.14系统清洗结束后，完全开启淡水阀，再关闭清洗泵（重要：若淡水阀关闭的话，否则膜被反压损坏且无法恢复），将所有阀门恢复到清洗前的状态。排净清洗箱清洗液。9.15启动预处理单元和反渗透单元运行，使对反渗透组件低压冲洗（低压冲洗方法与以下停运保护中的低压冲洗方法相同），并按以下控制低压冲洗浓水流量和对清洗箱进行冲洗，直至进水、出水电导、PH相一致为结束。规格单只容器的浓水流量单只容器的最大进水流量8英寸膜壳170-200L/min280L/min9.16如果需继续更换另外清洗液进行清洗，其清洗方法与以上相同。绝不允许将两种或两种以上的清洗液混合一次清洗。9.17 如果清洗、冲洗结束后，需采用杀菌剂杀菌，膜元件浸泡时间可更长（也可浸泡过夜）。如果系统不再运行，可不必将杀菌液排放掉，直接按以下长期停运方法封存。9.18在每次更换清洗液时，应同时更换滤芯。10、停运保护方法：10.1短期停运10.1.1短期停运适用于停运30以下的系统，可采用每13低压冲洗的方法来保护装置。实践发现，水温20以上时，装置中的水存放3就会发臭变质，有大量细菌繁殖。因此，水温高于20时，每1低压冲洗一次，水温低于20时，可以每2-3低压冲洗一次，每次冲洗完后需关闭反渗透装置上所有进出口阀门。10.1.2低压冲洗a) 反渗透单元正常运行3060min后，将清洗箱内制备足够的二级淡水，准备低压冲洗结束后的膜内置换。b) 低压冲洗膜系统前，应停止任何化学药品计量加药泵。c) 首先要逐渐打开高压浓水阀门逐渐降低工作压力，对一级反渗透组件用预处理水低压冲洗3060min，二级反渗透组件用一级RO淡水低压冲洗3060min。d) 低压冲洗结束后，依次停止二级高压泵、一级高压泵、原水泵，再采用清洗箱内新鲜制备的二级淡水置换出一、二级反渗透组件内的冲洗水，确保进水电导和浓水电导保持一致。e) 置换结束后，完全开启淡水阀，再关闭清洗泵。（重要：若淡水阀关闭的话，否则膜被反压损坏且无法恢复）、将所有阀门恢复到清洗前的状态、关闭二级、一级浓/淡水排放手动阀，保证系统组件内充满水，防止空气进行系统内。f) 按以上规定的时间间隔和上述方法低压冲洗一次。10.2长期停运10.2.1长期停运保护适用于停运30以上的RO系统。 RO装置停运前应首先对装置进行化学清洗，通过清洗最大限度清除运行中累积在RO膜元件内的各种污染物，因为在运行中累积的污染物在长期停运后可能会更难以清除；a) RO装置化学清洗结束后，采用预处理水对一级膜低压冲洗和一级RO淡水对二级膜低压冲洗，直至进水PH和出水PH相一致为结束。b) 用反渗透淡水配制规定浓度的杀菌液，并用杀菌液循环冲洗反渗透装置3060min；c) 当杀菌液充满反渗透系统后关闭清洗泵，并迅速关闭装置全部阀门使杀菌液保留于系统中，此时应确认系统完全充满；d