反渗透在线清洗技术的应用实践.doc

反渗透在线清洗技术的应用实践 温晓勇 （大唐彬长发电有限责任公司，陕西长武713602） 【摘要】主要介绍了某厂反渗透在线清洗技术的应用，该厂原水为城市中水加河水抽蓄沉淀后的水库水，水处理系统运行一段时间后反渗透压差增大,产水量降低，以前遇到此种情况一般都由专业发渗透清洗公司进行清洗，但专业清洗公司路程远，准备工作繁琐，往往因时间延误造成除盐水供给紧张，因此为了及时进行清洗，保证机组安全运行，该厂专业人员通过摸索实践，总结出一套行之有效的反渗透在线清洗技术，既缩短了清洗的时间，又取得了良好的清洗效果，缓解了除盐水供给紧张的局面。 关键词反渗透；清洗；水处理 前言 1）反渗透清洗的判断 （）系统正常运行时，膜元件表面逐步生成难溶物质的垢层。这些物质是水中的碳酸钙，硫酸钙，金属氧化物，二氧化硅，有机物和沉淀等。 （）污染物的性质和污染速度与给水条件有关，污染是缓慢发展的，如果不在早期采取措施，则会造成膜元件性能的降低。 （）定期检测系统整体性能以确认膜元件发生污染，不同污染物会对膜元件产生不同影响。 （）作为一般原则，当下列情况之一发生时，说明膜已污染，应进行清洗。 在正常压力下，如产品水流量比正常值下降1015%。 为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了1015%。 产品水的盐透过率增加1015%。 反渗透各段间压差增加明显，增加约10%。 2）一些常见污堵现象 （）生物污堵（症状逐渐出现）：最初表现为脱盐率上升，压降升高，产水量降低。 （）胶体污堵：最初表现为脱盐率的轻微降低，并逐步增大。最后一段压降升高，产水量降低。 （）化学结垢（症状很快出现）：脱盐率下降，特别是最后一段。最后一段压降升高，产水量降低。 （）硫酸铝（症状很快出现）：脱盐率变化很小，压降升高，特别是头一段。产水量降低。 3）清洗药剂的选择 膜污染物的去除是通过使恰当选择的清洗溶液在系统中循环来完成的。一般污染物的种类可以根据水质全分析报告和产生污堵的症状加以判别，当使用常规方法无法鉴别时，则需要对实际上沉积的污染物进行分析。 使用的常见清洗液： 清洗液1：柠檬酸2%用氢氧化钠调至pH=4.0-5.0 清洗液2：三聚磷酸钠2%EDTA四钠盐0.8%用硫酸调至pH=10.0 清洗液3：三聚磷酸钠2%十二烷基苯磺酸钠0.25%用硫酸调至pH=10.0 所有清洗液的最高使用温度为40，在清洗碳酸钙水垢时可不必加热。 （）碳酸钙垢 当给水中含有较高的钙、碳酸氢根、碳酸根等离子时，则会产生碳酸钙垢沉积在膜表面上，在系统中考虑加入阻垢剂。在阻垢剂系统出现故障或加药量不足时，碳酸钙垢就有可能沉淀，应尽早发现以防止生长后的晶体对膜表面产生损坏。这种结垢一般发生在反渗透装置的第二段，该段压差增大。应采用清洗液1进行清洗。当用盐酸清洗时，注意清洗液的pH值不要低于2.5，否则会对膜造成伤害。 （）硫酸钙垢 硫酸钙垢沉淀一般也发生在反渗透装置的第二段，当给水中的硫酸根和钙离子高的时候可能会出现，在判断清楚后可以采用清洗液2进行清洗。 （）金属氧化物 当发生金属氧化物垢时，装置前后两端压降均有明显升高，脱盐率明显下降，用清洗液1进行清洗。 （）铁、有机物及硅等胶体 发生铁、有机物及硅等胶体沉积，装置脱盐率稍有下降，系统压降逐渐上升，产水量减少。用清洗液2进行清洗。 （）有机沉积物 有机沉积物(微生物粘泥或霉斑)产生，也会出现脱盐率可能下降，系统压降逐渐增加，产水量逐渐下降等现象。用清洗液2进行清洗，严重时采用清洗液3清洗。 反渗透清洗前状况 某厂反渗透系统设计出力为265吨/小时，进水城市中水加河水抽蓄沉淀后的水库水，因此水中含有大量的微生物、有机物、细菌等物质，容易发生污堵。清洗前101、102号反渗透系统进水压力与运行初期相比都有所升高、产水量下降，系统压差增大。结合该厂预处理及水源情况全面分析后认为是微生物、有机物污堵所致。为了尽快使系统的性能得到全面的恢复，由电厂专业人员指导，运行人员操作实施了如下在线清洗技术方案。 2反渗透清洗方案 2.1清洗方案 首先使用美国清力公司反渗透专用碱性清洗剂DiamiteBFT进行碱洗(pH值控制在12左右，必要时适当的添加部分氢氧化钠调节pH值)，主要祛除有机微生物、细菌、胶体对膜的污染;对系统进行冲洗后，再使用美国清力公司反渗透专用酸性清洗剂HighFluxA进行酸洗(pH值控制在2.5左右,必要时适当的添加部分盐酸调节pH值)，主要清洗沉积在膜上的无机盐垢；铁、铝及其它金属硅酸盐；高分子聚合物等污染物。 2.2在线清洗流程 清洗药液箱清洗泵保安过滤器反渗透本体清洗药液箱 2.3在线清洗准备 专业人员指导，运行人员准备操作票，熟悉清洗系统。将清洗药箱、清洗管路冲洗干净，在清洗药液箱内加入一定量产品水，检验清洗泵、管路、阀门等能否正常使用，清洗药箱充满水，加热到38。 在线清洗过程 3.1记录清洗前系统运行数据，以便比较清洗效果，见附表； 3.2系统进行碱洗 3.2.1配置清洗液 ）启动除盐水泵给清洗箱加除盐水至2/3液位处。 ）打开清洗泵进出口门，启动清洗泵，打开清洗泵出口循环门。 ）将美国清力公司反渗透专用碱性清洗剂DiamiteBFT（按0.1%比例加入），通过加药口倒入清洗箱中。 ）启动加热装置、搅拌器，待药品完全溶解后，往清洗箱加入除盐水至规定液位处并混合均匀（加入NaOH调整pH至12）。 ）取样化验清洗液pH和温度。 3.2.2膜清洗方法 ）首先用除盐水冲洗反渗透膜组件和系统管道。 ）关闭反渗透设备进水门、产品水出口手动门、浓水出口调节门。关闭产水不合格排放自动门、冲洗浓水侧排放门。 ）打开一段清洗进口门，二段清洗回流门和产品水回流门。 ）关闭清洗药箱循环门，打开清洗保安过滤器排气门，稍微打开进口门以排除清洗保安过滤器内空气。 ）调节保安过滤器出口门，以低流量向反渗透设备打入清洗液，循环清洗515分钟，然后再用中流量循环清洗2小时。 ）停清洗水泵并关闭阀门，使膜元件浸泡在清洗液中，浸泡小时。若膜污染情况较严重或清洗较难去除的污染物时，浸泡时间可适当延长。 ）结束浸泡后，以标准清洗流量再次循环清洗3060分钟即可结束清洗。 ）用除盐水对反渗透设备膜组件进行冲洗，确认反渗透脱盐设备冲洗干净后，即可重新运行反渗透设备。 ）清洗后的反渗透脱盐设备装置在开始运行时，应将运行初期约30分钟的产品水排放掉。 3.2.3系统进行酸洗（过程同碱洗） 在线清洗注意事项 1）正常清洗时，清洗系统压力采用使系统基本不能产出纯水时的压力为最好，清洗液温度基本保持在2535。必须用反渗透产品水或去离子水配制清洗药液，药液混合要均匀。 ）清洗时要将反渗透压力容器和管道内的存水排掉，再把清洗过程中产生的浓缩液向清洗药箱循环。如果回流清洗液明显变色或浑浊应重新准备清洗药液。若回流清洗液pH变化超过0.5，应重新调整pH或更换清洗液。 ）按规定时间清洗完成后，应立即用反渗透产品水或去离子水进行冲洗。冲洗时间一般为3060分钟，并将反渗透出口水放掉（开产水不和格自动门、冲洗浓水测排放自动门）。确认冲洗完成后，最好立即投入正常运行，化学清洗后至投入运行时间不得超过24小时。 清洗前后运行数据对比 总结 通过清洗前后的数据对比可以看出，清洗达到了良好的预期效果。膜的污染主要表现为进水压力、压差偏高，产水能力下降。从清洗效果来看，碱洗对膜的压差、产水流量、脱盐率都有很大的改善，而酸洗只对产水流量有一定的提高。另外更换出来的超滤保安过滤器滤芯表面发绿，还有一些透明状胶体物质，可以判断污染物主要为有机微生物、胶体的污染，由于有机微生物、胶体对膜的污染，造成浓水隔网的堵塞，导致压差升高，胶体污染是造成产水量大幅下降的主要原因；由于污染物对水量的影响，导