反渗透膜结垢的原因和处理方法.ppt

反渗透膜结垢原因及处理办法 主讲人 王红升 一 反渗透的原理示意图 反渗透 英文为RO 它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程 早在1950年美国科学家有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水 隔了几秒后吐出一小口的海水 他由此而产生疑问 陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水 那为什么海鸥就可以饮用海水呢 这位科学家把海鸥带回了实验室 经过解剖发现在海鸥囔嗉位置有一层薄膜 该薄膜构造非常精密 海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水 而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外 这就是以后逆渗透法 简称R O 的基本理论架构 最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用 医学界还以反渗透法的技术用来洗肾 血液透析 反渗透膜可以将重金属 农药 细菌 病毒 杂质等彻底分离 整个工作原理均采用物理法 不添加任何杀菌剂和化学物质 所以不会发生化学变相 并且反渗透膜并不分离溶解氧 所以通过此法生产得出的纯水是活水 喝起来清甜可口 二 反渗透的发展史和定义 三 反渗透膜结垢的原因 1 设计原因 A 反渗透设计为三段运行 回收率为85 这种运行方式使进入三段的水质含盐量就已经很大 所以三段浓水水质就更差了 所以三段运行的反渗透最后一段膜元件结垢倾向是比较大的 目前国内大多数反渗透设计为二段运行 回收率75 B 反渗透设计设备停运后冲洗为反渗透进水进行低压冲洗 这种运行方式冲洗时压力为0 3 0 4MPa 在这种压力下反渗透仍然有淡水产生所以浓水侧的水还是被浓缩了含盐量仍然很大 这就容易使停运的反渗透浓水侧出现结垢现象 现在大多数的反渗透停运后冲洗设计为反渗透的产水或采用除盐水进行冲洗 这种冲洗方式能够很好的把反渗透浓水置换出来 从而保证了反渗透停运后浓水侧的含盐量很低 能够有效地防止反渗透停运中出现浓水侧结垢现象的发生 C 加药没有完全混合均匀 从而导致加药不匀 也容易引起反渗透膜结垢 2 设备原因 A 经检查发现阻垢剂计量泵不出药且2台阻垢剂计量泵均出现故障后进行更换过 这就容易造成阻垢剂计量泵不出药或故障时没有及时发现而使运行中的反渗透出现短时的不加药现象 B 反渗透加阻垢剂装置漏药较严重 可能影响反渗透加阻垢剂的加药量 3 操作原因 A 停机时快速降压没有进行彻底冲洗 由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水 易结垢而污染膜 B 用投加化学试剂的预处理水冲洗 因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染 因此 在准备停机时 应停止投加化学试剂 逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min 直至浓缩水的TDS 总溶解固体 与原水的TDS很接近为止 1 做好原水的预处理工作 特别应注意污染指数的合格 同时还应进行杀菌 防止微生物在器内滋生 注意氯离子对膜的伤害 2 在反渗透设备运行中 要维持合适的操作压力 一般情况下 增加压力会使产水量增大 但过大又会使膜压实 3 在反渗透设备运行中 应保持盐水侧的紊流状态 减轻膜表面溶液的浓差极化 避免某些难溶盐在膜表面析出 4 在反渗透设备停运时 短期应进行加药冲洗 长期应加甲醛保护 5 当反渗透设备产水量明显减少 表明膜结垢或污染 应进行化学清洗 6 定期作好原水水质分析 根据水质情况 依据技术支持部提供的加药方案调节阻垢剂的加药量 7 当反渗透系统出现异常时 马上停机进行处理 避免事故的扩大 8 严防加药设备的跑 冒 滴 漏 将药液加到反渗透进水里 真正起到防止结垢的目的 9 建议将反渗透设备停运后的冲洗方式改为用除盐水进行冲洗 四 如何防止反渗透膜结垢 反渗透装置在长期运行中 膜表面会逐渐积累各种污染物 如胶体 微生物 无机物垢 金属氧化物等 这些物质沉积在膜表面上 会引起反渗透装置性能的下降 为了恢复膜的性能 需对膜进行化学清洗和消毒 1 清洗的判断标准反渗透系统运行过程中 必须密切注意系统的脱盐率 浓水量 透过水量以及膜组件给水侧进出口压差的变化 尽早发现问题 并根据原水分析报告预测可能发生的污染 调整预处理方法和变更操作条件 当出现下列情形之一时需对膜元件进行化学清洗 标准化后盐的透过率增加10 15 标准化后透过液流量降低10 15 进水和浓水的压差 p较基准状况上升了15 基准状况为反渗透设备最初24 48h的操作参数或上次清洗后的操作参数 各段压力差增加15 作为日常维护 一般在正常运行3 6个月后 需长期停用 在用保护液进行保护前 五 反渗透膜结垢的处理方法 2 膜污染特征和清洗药剂 1 膜污染特征反渗透膜面上常见的污染物有金属氧化物 碳酸盐 硫酸盐 胶体 微生物 有机物等 不同的膜污染物表现出不同的特征 如表4 5所示 2 膜清洗剂不同的膜生产厂商对上述污染