为了满足反渗透装置对脱盐率

为了满足反渗透装置对脱盐率 产水率 回收率 寿命等要求 厂家规定了使用膜元 件时所限定的条件 其中操作压力 回收率 进水的 SDI PH 余氯和温度是反渗透 装置的主要运行控制参数 脱盐率 产水量和装置的压力降是三个主要监视性能参数 严格按规程 不能随意改变操作条件 如 控制好产水及浓水流量 避免通过减少浓 水排放量来增加产水量 浓水侧盐份的增加 将导致无机盐晶体析出在反渗透膜面产 生结垢 防止在 SDI 值超标的情况下继续运行 导致反渗透膜的堵塞 严格控制膜组 件的进水压力 高压泵入口压力和出口压差 保证膜组件的出力 防止膜元件损坏 5 系统运行中监视及维护 1 注意对反渗透装置的进水压力进行监视调整 保证反渗透高压泵进口压力 0 1MPa 2 当反渗透前置 5 m 保安过滤器进出口压差 0 1MPa 时 必须更换滤芯 3 运行中应控制反渗透膜组件的进水压力 2 2MPa 4 当反渗透出现下列情况时 应停运反渗透并立即进行化学清洗 a 反渗透装置运行过程中出现产水压力高报警 b 产水含盐量比上次清洗后上升 10 c 反渗透装置每段压差比上次清洗后上升 15 或 0 035MPa d 在正常给水压力下 产水量较正常值下降 10 15 e 为维持正常的产水量 给水压力增加 10 15 f 已证实有污染或结垢发生 调试步骤 1 对装置的进水进行分析 测试 结果表明符合进水要求 方可进行装置通水调 2 对供水泵的压力控制系统进行调整 3 检查装置所有管道之间连接是否完美 压力表是否安全 低压管道连接处是否紧密 有 否短缺 4 全开压力表开关和总进水阀 浓水排放阀 产水排放阀 5 启动预处理设备 并调整至供水量大于装置进水量 6 待出水无甲醛气味 关闭装置总进水阀 7 启动高压泵 并缓缓开启装置总进水阀 控制装置进水压力小于 0 5MPa 冲洗 15 分钟 并检查各高 低压管路 仪表是否工作正常 8 调整进水阀 浓水排放阀 使进水压力达到 1 0 1 3Mpa 且产水量 浓排水量的比例为 3 1 9 检测产品水电导率 符合要求时开启产品水出水阀 调试过程注意事项 调试过程中进水压力不得大于 1 5MPa 且只限于对装置进行耐压实验 2 操作压力控制 应在满足产水量与水质的前提下 尽量取低的压力值 3 进水温度控制 应在 20 25 左右 最高不得大于 30 4 排放量控制 由于水温 操作压力等因素的变化 使装置的产水量也发生相应的变化 这时应对排放量进行调整 控制排放量与产水量之间比为 1 15 3 5 装置不得长时间停运 每天至少运行 2 小时 如准备停机 72 小时以上 应用化学清洗系 统向组件内冲装浓度为 2 的亚硫酸氢钠溶液以实施保护 6 RO 装置每次启机都应在进水压力小于 0 5MPa 条件下冲洗 15 分钟 7 操作工人应每二小时对运行参数进行记录 主要内容为 进水 电导率 压力 水温 流量 产水 电导 产水量 PH 值 浓水 流量 压力 反渗透装置运行操作程序 低压冲洗 1 打开一级 R O 保安过滤器进口阀 2 确认保安过滤器进口压力 0 2Mpa 且出口压差不小于 0 05Mpa 3 打开不合格产品水排放阀 4 打开一级 RO 浓水排放阀 5 打开一级浓水快冲阀 6 启动阻垢剂计量泵 7 打开一级高压泵出口气动阀 8 运行前低压冲洗 5 10 分钟 反渗透装置运行操作程序 运行 1 关闭一级 R O 浓水快冲阀 2 启动高压泵 3 调节浓水排放阀 使回收率等于 75 4 当电导度小于 30 s cm 时 打开产品水收集阀 反渗透装置运行操作程序 停机 1 关闭高压泵出口阀 2 停高压泵 3 停阻垢剂计量泵 4 停多介质过滤器 5 停絮凝剂计量泵 6 停原水泵 反渗透系统运行数据的标准化 意义 反渗透系统的标准化 使用计算机程序来分析产水水质和产水水量在一段时间内的变化趋势 监测 反渗透的运行 然后可以初步掌握 该反渗透系统是否运转正常 有助于反渗透系统故障排除 标准化 由于下列原因导致反渗透系统性能变化 基本设计参数如温度 使用年限 进水 TDS 回收率 水通量等发生变化 即 系统发生变化是正常的 膜元件发生污染或结垢 即 需要清洗 膜元件降解 即 需要购买新膜更换 标准化 将现在经过计算的操作数据 标准化后的产水流量和标准化后脱盐率 和原来 选定的基准参考时间的操作参数进行比较的过程 标准化的流量 如果系统运行条件与初投运时相同 现在理论上所能达到的流量 标准后的脱盐率 如果系统运行条件与初投运时相同 现在理论上所能达到的脱盐 率 参考点 1 初投运时 稳定运行或经过 24 小时 优先选用 2 反渗透膜元件制造厂商的标准参数 标准化后的一般特征 通常 CAB 膜元件盐透过率每年增加 33 通常 CPA 膜元件盐透过率每年增加 10 17 通常反渗透膜元件产水流量每年减少 4 10 标准化的真正意义在于了解变化趋势 而不是评价某一天的变化 前一次有效清洗后 标准化后的流量或产水水质下降 15 或压降增加 15 时 建议进行再清 洗 反渗透膜元件的清洗条件 为了维持正常的产品水流量 经温度校正后的给水使用压力增加了 10 15 当标准化后的产水流量比上次清洗后减少 10 15 当标准化后的产水水质比上次清洗后降低 10 15 当标准化后的压降比上次清洗后增加 10 15 RO 各段间的压差增加明显 在长期停用前 作为日常的维护 需要清洗什么 碳酸钙垢 硫酸钙 硫酸钡 硫酸锶垢 水合金属氧化物垢 铁 锰 镍 铜等 硅垢 胶体沉积物 无机 胶体沉积物 无机 有机混合物 有机沉积物 自然产物 有机沉积物 人为产物 生物滋长 细菌 真菌 霉菌等 注意 通常需要清洁的是上述几种污染物的混合物 反渗透膜元件污染概述 在正常运行一段时间后 反渗透膜元件会受到在给水中可能存在 的悬浮物质或难溶物质的污染 这些污染物中最常见的为碳酸钙垢 硫酸钙垢 金属氧化物垢 硅沉积物及有机或生物沉积物 污染物的性质及污染速度与给水条件有关 污染是慢慢发展的 如果不在早期采取措施 污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性 能 定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法 不 同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害 表 1 列出了常见污染 物对膜性能的影响 污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现 有时亦可通过 改变运行条件来实现 作为一般的原则 当下列情形之一发生时应进 行清洗 系统进水与浓水间压降增加 反渗透进水压力发生变化 标准化后的产水流量变化 标准化后的盐透过率发生变化 常见反渗透膜污染现象 膜降解 水解 由过低或过高 PH 值造成 氧化 Cl2 H2O2 KMnO4 机械损坏 产水背压 膜卷突出 过热 由于细碳粒或砂粒造成的磨损 沉淀物沉积 碳酸垢 Ca 硫酸垢 Ca Ba Sr 硅垢 SiO2 胶体沉积 金属氧化物 Fe Zn Al Cr 污泥 有机物沉积 天然有机物 腐殖物和灰黄素 不溶油类 泵密封泄漏 新换管道 过量的阻垢剂或铁沉淀 过量的阳离子聚合物 来源于预处理的过滤器 生物污染 复合膜 CPA ESPA ESNA 表面形成生物粘泥 细菌对醋酸膜 CAB 的侵蚀 藻类 真菌 反渗透膜污染特征及处理方法 污 染 物一 般 特 征处 理 方 法 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 清洗系统 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 清洗系统 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 清洗系统 硫酸钙 一般发生于系统第二段 脱盐率明显下降 系统压降有或适度增加 系统产水量稍有降低 用溶液 2 清洗系统 污染严重用溶液 3 清洗 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 清洗系统 污染严重用溶液 3 清洗 细菌污染脱盐率可能降低依据可能的污染种类 系统压降明显增加 系统产水量明显降低 选择三种溶液中的一种 清洗系统 建议使用的常见清洗液 成 份配制 100 加仑 379 升 溶液 时的加入量 PH 调节 1 柠檬酸 反渗管产品水 无游离 氯 17 0 磅 7 7kg 100 加仑 379L 用氨水调节 PH 至 3 0 2 三聚磷酸钠 EDTA 四钠盐 反渗透产品水 无游离 氯 17 0 磅 7 7kg 7 磅 3 18kg 100 加仑 379L 用硫酸调节 PH 至 10 0 3 三聚磷酸钠 十二烷基苯磺酸钠 反渗透产品水 无游离 氯 17 0 磅 7 7kg 2 13 磅 0 97kg 100 加仑 379L 用硫酸调节 PH 至 10 0 选择和使用化学清洗药剂时的注意事项 遵循制造厂商推荐的关于药剂品种 剂量 PH 值 温度及接触时间的指导原则 最佳的清洗效果 最小限度地使用强烈化学试剂 对于 CPA ESPA 膜使用清洗剂通常的 PH 范围为 4 10 对于 CPA ESPA 膜使用清洗剂最大的 PH 范围为 2 12 在推荐的温度范围内清洗 一般在 30 40 清洗效果最佳 复合膜最常用的清洗配方 污 染 物清 洗 溶 液 碳酸钙 磷酸钙 金属氧化物 铁 PH 值 4 0 2 柠檬酸溶液 氨水 温度 40 有时也可用 PH2 3 的盐酸水溶液清洗 硫酸钙 混合胶体 小分子天然 有机物 微生物 PH 值 10 0 2 三聚磷酸钠溶液 温度 40 有时也可用 PH 10 的 NaCl 水溶液清洗 大分子天然有机物 微生物PH 值 10 0 2 三聚磷酸钠溶液 0 25 十二 烷基苯磺酸钠溶液 温度 40 常见污染物及其去除方法 碳酸钙垢 在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现 故障而导致给水 PH 值升高 那么碳酸钙就有可能沉 积出来 应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生 以防止 生长的晶体对膜表面产生损伤 如早期发现碳酸钙 垢 可以用降低给水 PH 至 3 0 5 0 之间运行 1 2 小时 的方法去除 对沉淀时间更长的碳酸钙垢 则应采 用柠檬酸清洗液进行循环清洗或通宵浸泡 注 应确保任何清洗液的 PH 值不要低于 2 0 否则可能会对 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 11 0 可使用氨水来提高 PH 使用硫酸 或盐酸来降低 PH 值 硫酸钙垢 清洗液 2 是将硫酸钙垢从反渗 透膜表面去除掉的最佳方法 金属氧化物垢 可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法 很容易地去除沉积下来的氢氧化物 例如氢氧化 铁 硅垢 对于不是与金属氧化物或有机物共生的硅垢 一般只有通过专门的清洗方法才能将他们去除 有关的详细方法请与欧美公司联系 二氧化硅的 化学清洗一般需注意以下问题 对沉淀在膜上的溶解性硅 在不损坏膜的前提下很难去除 在清洗前应询问膜制造厂商 较高的冲洗流速有利于冲刷掉污垢 反复地循环 浸泡有助于除垢 对于 CPA 膜 PH 值达到 10 12 的碱性溶液以及 40 的温度有助于硅垢的去除 有机沉积物 有机沉积物 例如微生物粘泥或霉斑 可以使用清洗液 3 去除 为了防止再繁殖 可使用经欧美公司认可的杀菌溶液在系 统中循环 浸泡 一般需较长时间浸泡 才能有效 如反渗透装置停用超过三天 时 最好采用消毒处理 请与欧美公司 会商以确定适宜的杀菌剂 生物污染物 珊瑚礁综合症 无机垢 金属氧化物 胶体物质 有机物质 活的及死的细菌 生物粘泥 真菌等的复杂混合物 解决方法一 低 PH 清洗 高 PH 清洗 生物杀菌剂消毒 解决方法二 利用能破坏粘泥的杀菌剂消毒 高 PH 清洗 每周停运杀菌一次 每次使用生物杀菌剂消毒 20 30 分钟 细菌的控制和杀除 浓水中细菌浓度控制规则 如果每毫升 4 log cfu 可以认为细菌数量已得到控制 如果每毫升 4 6 log cfu 应引起注意 如果每毫升达到 6 log cfu 或细菌数量上升 应着手处理问题 消毒 指细菌减少 99 9 3 log 杀菌 指细菌减少 99 9999 6 log 灭菌 指细菌减少 99 9999999 9 log 杀菌剂 杀灭细菌 生物抑制剂 阻止细菌生长 粘泥破坏剂 破坏生物粘膜的数量 注意 4 log 10 000 104 6 log 1 000 000 106 反渗透化学杀菌剂应有的特性 杀除细菌 去除生物粘膜 最少接触时间 对膜危害最小 无毒性及无环境危害性 可以安全地操作 合理的价格 杀菌剂的杀菌速度 温度为 20 时去除 99 9999 的孢菌 杀 菌 剂接 触 时 间 2 甲醛溶液12 小时 100ppm 次氯酸钠溶液 7 0 2 过氧化氢溶液 5 过氧化氢溶液 2 3 25 10 过氧化氢溶液 1 2 1 过氧化氢和 400ppm 过醋酸溶液 0 5 1 清洗液 清洗反渗透膜元件时建议采用表 2 所列的清洗液 确定清洗液前对污染物进行化学分析是十 分重要的 对分析结果的详细分析比较 可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法 应记录每次 清洗时清洗方法及获得的清洗效果 为在特定给水条件下 找出最佳的清洗方法提供依据 对于无机污染物建议使用清洗液 1 对于硫酸钙及有机物建议使用清洗液 2 对于 严重有机物污染建议使用清洗液 3 所有清洗液可以在最高温度为华氏 104 度 40 下清洗 60 分钟 所需药品量以每 100 加仑 379 升 中加入量计 配制清洗液时按比例加入药品及清 洗用水 应采用不含游离氯的反渗透产品水来配制溶液并混合均匀 清洗反渗透膜元件的一般步骤 清洗时将清洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环 此时膜元件仍装在压力容器内而且需要 用专门的清洗装置来完成该工作 清洗反渗透膜元件的一般步骤 1 用泵将干净 无游离氯的反渗透产品水从清洗箱 或相应水源 打入压力容器中 并排放几分钟 2 用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液 3 将清洗液在压力容器中循环 1 小时或预先设定的时间 对于 8 英寸或 8 5 英寸 压力容器时 流速为 35 40 加仑 分钟 133 151 升 分钟 对于 6 英寸压力容器流速为 15 20 加仑 分钟 57 76 升 分钟 对于 4 英寸压力容器流速为 9 10 加仑 分钟 34 38 升 分钟 4 清洗完成以后 排净清洗箱并进行冲洗 然后向清洗箱中充满干净的产品水以 备下一步冲洗 5 用泵将干净 无游离氯的产品水从清洗箱 或相应水源 打入压力容器中并排放 几分钟 6 在冲洗反渗透系统后 在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统 直到产品 水清洁 无泡沫或无清洗剂 通常需要 15 30 分钟 反渗透系统化学清洗的步骤 清洗准备 冲洗反渗透膜组件 排除运行过程中剩余浓水和给水通道中的污染物 清理清洗装置如水箱 管路 新使用的保安过滤器等 配制清洗溶液 使用反渗透产品水 至少是软化水 混合均匀 调节至所需 PH 值 调节至所需温度 对于正常污染情况 每根 4 40 膜元件配制 2 2 加仑溶液 对于正常污染情况 每根 8 40 膜元件配制 8 7 加仑溶液 对于严重污染的情况 可将溶液体积加倍 在第一段引入清洗溶液 反渗透进水入口处最大压力为 60psi 减少已松脱的污染物被冲回膜表面的可能 单支膜元件最大压降 10 15psi 以防止膜卷突出将置换出的水排入下水通道 将最初 20 已污染的 变色的化学清洗溶液排入下水通道 将干净的化学清洗溶液再循环至清洗箱 将渗出的少量产品水再循环至清洗箱 如果 PH 值变化超出 0 5 个单位 则需要重新调整 PH 到指定范围 低流量循环 循环 5 15 分钟 每根 4 的压力容器流量为 3 gpm 11 4 L min 每根 8 的压力容器流量为 12 gpm 45 5 L min 尽量减少冲洗下来的污染物对进水通道的阻塞 中等流量循环 循环 5 15 分钟 每根 4 的压力容器流量为 6 gpm 22 7 L min 每根 8 的压力容器流量为 24 gpm 90 9 L min 第一次大流量循环 循环 30 60 分钟 每根 4 的压力容器流量为 8 10 gpm 30 3 37 9 L min 每根 8 的压力容器流量为 35 40 gpm 132 5 151 4 L min 浸泡 选择使用 对于 CPA ESPA 和 CAB 膜的轻度污染可浸泡 1 2 小时 对于严重污染的 CPA 膜 需浸泡过夜 为保持温度可能需要维持正常流量 10 的循环 流量 浸泡有利于污染物的去除 应当在必须的情况下才进行浸泡 原则上应尽量减少化学试剂与膜的接触时间 第二次大流量循环 选择使用 循环 15 60 分钟 按需要浸泡及循环 冲洗 使用与清洗溶液 PH 值及温度相同且与系统容积相同量的反渗透产品水冲洗 并将出水排入下水通道 然后使用未调节过的反渗透产品水反复冲洗 保证化学清洗液全部被洗出 使用第一种杀菌溶液 选择使用 按照标准配制杀菌液 采用中等流量在已清洗各段的反渗透装置中循环 15 60 分钟 浸泡 1 2 小时或按需要而定 用反渗透产品水冲洗 最终冲洗 通常冲洗 10 30 分钟 使用通常的经过前处理的进水低压冲洗 直至浓水不再有气泡 直至浓水电志与进水电导相同 运行前冲洗 与正常运行操作条件相 同 但是产品水排入下 水通道直至产水水质达 到所需标准 反渗透膜的污染及清洗注意问题 1 在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触 如果发生这种接触 将会造成 膜元件性能下降 而且再也无法恢复其性能 在管路或设备杀菌之后 应确保送反渗透膜元 件的给水中无游离氯存在 在无法确定是否有游离氯时 应通过化验来验证 应使用亚硫酸 氢钠溶液来中和残余氯 并确保足够的接触时间以保证反应完全 2 在反渗透膜元件担保期内 建议每次反渗透膜清洗应在与欧美公司协商后进行 至少在 第一次清洗时 欧美公司的现场服务人员应在现场 3 在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂 因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆 转的污染 膜产水量的温度系数 反渗透膜的消毒及保存反渗透膜的消毒及保存 目的一 保证反渗透系统的正常运行 目的二 延长反渗透膜元件使用寿命 膜元件用杀菌剂及保护液 本文提供了有关杀菌剂的一般信息 文中所说杀菌剂可用于膜元件的杀菌或储存保护 在对 膜元件储存或消毒杀菌以前 应首先确认系统中膜元件的类型 因为膜元件有可能是醋酸纤 维素膜也可能是芳香族聚酰胺复合膜 下文所列的一些方法 特别是使用游离氯的方法 只 能使用于醋酸膜 如用于复合膜元件则会损坏这些元件 如果不能确认系统中所使用的膜元 件的类型时 请与欧美公司联系 如果给水中含有任何硫化氢或溶解性铁离子或锰离子 则不应使用氧化性杀菌剂 氯气及过氧化氢 聚酰胺复合膜及聚烯烃膜用杀菌剂 甲醛 浓度为 0 1 1 0 的甲醛溶液可用于系统 杀菌及长期停用保护 但至少应在膜元件使 用 24 小时后方可与甲醛接触 剂量 0 1 1 0 在美国认为该药剂有一定毒性 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 可用作长期贮存时的杀菌液 异噻唑啉 异噻唑啉由水处理药品制造商来供应 其商 标名为 Kathon 市售溶液含 1 5 的活性成份 Kathon 用于杀菌和存贮时的建议浓度为 15 25ppm 剂量 15 25ppm Rohm Haas 罗门哈斯 的 Kathon 或 Betz 公司的 Simicide C 68 可用做长期贮存时的杀菌液 亚硫酸氢钠 亚硫酸氢钠可用作微生物生长的抑制剂 在使用亚硫酸氢钠控制生物生长时 可以 500ppm 的剂量每天加入 30 60 分钟 在用于 膜元件长期停运保护时 可用 1 的亚硫酸氢 钠作为其保护液 剂量 500ppm 使用 30 60 分钟 1 0 的溶液可用于长期贮存 过氧化氢 可使用过氧化氢或过氧化氢与乙酸的混合液作为杀菌剂 必须特别注意的 是在给水中不应含有过渡金属 Fe Mn 因为如果含有过渡金属时会使膜表面 氧化从而造成膜元件的降解 在杀菌液中的过氧化氢浓度不应超过 0 2 不应 将过氧化氢用作膜元件长期停运时的保护液 在使用过氧化氢的场合其水温度 不超过 25 剂量 0 2 两种化合物之和 PH 为 3 4 高 PH 值会引起膜氧化 最高温度为 25 如果存在铁或过渡金属 会引起 CPA 膜氧化 反复循环 20 30 分钟 浸泡 2 小时 随后冲洗 对于破坏生物粘膜可能需要 4 个小时的接触时间 是有效 迅速的氧化型杀菌剂 对于破坏生物粘膜比较有效 本杀菌液不适用于长期贮存 复合膜元件的一般保存方法 保存方法适用范围 注意 在对膜元件进行长期或短期停运保存前 请与欧美公司联系以获取有针对性的建议 保存方法适用范围 1 安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存 2 安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存 3 作为备件的