反滲透純水設備化學清洗方法

反滲透純水設備化學清洗的必要性

反滲透純水設備在正常運行情況下,.特別是反滲透純水設備的滲透膜會被水中的有機物、膠體和金屬氧化物（超濾對有機物的去除只有30%,而且只是相對于質量分子質量大于50000的有機物,低于50000的全部進入反滲透系統）污染,尤其是間斷運行設備,細菌微生物會在膜表面滋生、繁殖,污堵滲透膜.所以,必須視運行情況,不定期地對反滲透純水設備組件進行合理的化學清洗.另外,由于設計和運行控制不當會造成膜的結垢,故對膜也必須進行必要的化學清洗.

一. 反滲透純水設備膜清洗周期

一般規定,如果反滲透純水設備設計合理,原水水質變化不大,運行（連續運行）正常,每三個月清洗一遍,半年一次,這是因為PA膜在酸洗時會收縮,當堿洗時會膨脹（這就是剛清洗完、投運后,產水電導率偏高,壓力降低的原因）,頻繁清洗會造成膜性能衰減,減少使用壽命.若是在一個月內就必須清洗一遍,這就不正常了,應考慮加強前置水的預處理措施,或改進預處理工藝.總的來講,清洗周期應根據各單位所用水源水質變化情況和實際運行狀況來決定.

二.反滲透純水設備清洗條件

反滲透的化學清洗方法,設備廠家都提供清洗導則.符合下列條件的必須進行化學清洗.

（1）標準滲透水流量下降10%-15%.

（2）標準系統壓差增加10%-15%,正常壓差為0.35-0.4Mpa.

（3）標準系統脫鹽率下降1%-2%,標準脫鹽率為98%.

（4）產水電導率明顯升高.

（5）已證實污染嚴重.

（6）已證實膜結垢.

如果反滲透純水設備系統進水不進行加熱且又是地面水,原水水溫會隨季節變化而變化.下面分述水溫對系統壓力、產水水質、產水量的影響.

1.水溫對系統壓力的影響

當水溫升高活降低時,反滲透純水設備系統壓力也會隨之變化（高壓泵出水口閥不動的條件下）,水溫升高,系統壓力降低;水溫降低,系統壓力升高,這是由于水的流動性能隨溫度變化而變化.例如某廠采用地面水為水源,當進水溫度在3-5℃時,產水量保持不變,反滲透系統一段壓力為1.4Mpa,二段壓力為1.2Mpa,濃水壓力為1.05Mpa;在夏季,原水溫度在24-25℃時,產水量不變,反滲透系統一段壓力為0.85Mpa,二段壓力為0.7Mpa,濃水壓力為0.5Mpa.

2. 溫度對產水水質的影響

水溫降低或升高1℃,反滲透產水電導率會升高或降低1-2µS/cm.

3. 溫度對產水量的影響

水溫升高或降低1-2℃,產水量會增加或減少2%-3%,即高壓泵出口閥不動,溫度升高,產水量增加;溫度降低,產水量減少.
所以,反滲透在運行中藥根據進水溫度隨時調節高壓泵出口閥,使設備在額定流量下運行,以收到更好的經濟效益,并保證設備運行安全.

三.反滲透滲透膜水中常見污染物質

1.碳酸鹽垢

原水中碳酸鹽類超過極限碳酸鹽硬度值（1.5-2倍）就會產生結晶析出,沉積在膜上,尤其在二段濃水側,其濃縮倍數大大超過極限值,如果控制不好（如進水pH值、阻垢劑、水溫）,膜上便會結垢,嚴重時在24h之內膜便會全部結垢堵死（2003年1月,某廠已發生此類嚴重事故）.

水中碳酸鹽類在膜上產生濃差極化,也會產生結垢.如果出現了濃度差極化現象,會引起膜表面滲透壓力增大,使水透過膜的阻力增加,透水量和脫鹽率會明顯下降,并且還會造成結垢污堵.預防方法是,提高水的流速,濃水流量不得低于25%,這樣可使水災紊流狀態下流動,系統運行就不會產生濃差極化現象.

2.錳/鐵金屬氧化物

原水中錳、鐵等金屬氧化物與空氣接觸,特別是地面水,被空氣氧化或被空氣氧化或被水中殘余氯（尤其是市政自來水）氧化后,則會在膜上或陰、陽離子交換樹脂上沉積造成污染.通常水中只要有錳元素必然有鐵元素,濃度超過0.05mg/L錳或鐵就可以造成污染,使壓差增加1-2倍,產水量減少20%-50%.

3.硫酸鹽

原水中硫酸鹽含量較高時,例如硫酸鈣、*、*、硫酸鍶等,易在反滲透系統后段析出沉積,一旦形成沉積,很難去除.

4. 硅酸鹽

硅在原水中以晶體顆粒和膠體形態存在,并且硅的存在形式與水的pH值有關.當給水pH>8時,硅酸會轉化成硅酸根離子,它可與高價陽離子,如鈣、鎂、鐵、鋁等,形成不溶的硅酸鹽,在反滲透后段析出沉積而污堵.清除方法:①0.4%二氯化銨清洗;②0.1%氫氟酸+0.4%Hcl清洗.

5.有機物、膠體

反滲透純水設備系統進水NTU>1，SDI>時,證明進水中有機物,特別是低分子有機物和膠體很高,zui易引起膜污染,可使產水中鹽通量迅速增高,電導率上升2-4倍.清洗方法:用表面活性劑+NaOH.

6.細菌微生物

反滲透純水設備系統中,雖然都進行殺菌處理,但并不十分*,PA膜又必須將余氯除去,所以還會有少量細菌微生物在反滲透系統內滋生繁衍,尤其是鐵細菌、硫酸鹽還原菌等.間斷運行設備,更會造成細菌微生物的污染。清洗方法：用EDTA鈉鹽+NaOH清洗效果，EDTA鈉鹽主要對鐵有螯合作用，而高pH值又可以分解有機物。

 反滲透純水設備系統化學清洗

1.常用清洗劑

1）  對于金屬氧化物（錳/鐵），使用EDTA鈉鹽或磷酸，pH值為2.0。

2）  對于鈣、鎂水垢，使用檸檬酸，pH值為2.5；或使用0.4%HCl，pH值為1~2；還可以使用0.1%EDTA鈉鹽+0.4%HCl。

3）  有機物、膠體，使用表面活性劑+NaOH，pH值為12；或使用EDTA鈉鹽+Na3PO4。

4）  細菌、微生物，先用過氧乙酸清洗后，再用EDTA鈉鹽+NaOH，pH值為12。

5）  油脂，使用0.1%十二烷基磺酸鈉+H2SO4，pH值為7。

6）  硅垢，使用0.4%二氯胺，或使用0.4%HCl+0.1%HF。

7）  有機物、膠體、細菌、微生物、油脂、硅垢綜合清洗，使用2%Na2PO4+（0.25%~0.5%）十二烷基磺酸鈉，pH值為10.0。

8）  垢和有機物，使用0.8%EDTA鈉鹽+2%三聚磷酸鈉。

2.清洗步驟

1）清洗方案確定。

2） 預備好藥品和器具，以及勞保用品等。

3）配藥。按確定的清洗方案檢查清洗系統是否完善，藥品是否備齊。勞保措施是否完善。

a）先向藥箱注1/2滿水，啟動清洗泵，開泵入口門、再循環門，清洗循環，并檢查系統有無泄漏。確認無泄漏，停泵，放水。

b）關閉放水閥，向藥箱注水至70%滿，加1%HCl所需的量，再補足至所需液位，啟動泵，開再循環門，混合并測pH值在2左右，循環持續1min。

4）檢查反滲透及清洗系統狀態。高壓泵出口門關閉，產水手動閥關閉，底部回酸閥門（有的沒裝）打開，反滲透系統進酸閥開，濃水閥關閉，濃水測回酸盲賭拆下換上連通管段，反滲透系統就地旋鈕盤全部扳向手動位置，排放閥關閉。

5）反滲透系統清洗。必須先酸洗，沖洗后再堿洗。

6）每次清洗步驟和時間。

*次循環30min后浸泡30min~2h。

第二次循環30min后用清洗系統小流量清洗，排凈酸洗系統及反滲透系統裝置內的廢液。藥箱重新上滿除鹽水，開清洗泵進行循環沖洗（藥箱補水閥繼續補水，循環后再排掉清洗廢液，然后重新進除鹽水，沖洗三遍。大流量沖洗：關閉反滲透系統進酸和底部產水回酸閥；拆除反滲透系統回酸短管，加上盲賭；開高壓泵出口手動閥，反滲透系統全部取樣閥；啟動原水泵大流量低壓沖洗至排水中性，停止備用。

7）恢復各閥門，就地控制盤旋鈕恢復備用狀態。

8）主要事項。

a）使用兩種酸洗藥品分別清洗時，必須在使用完*種藥品后進行充分沖洗至中性，方可換藥清洗，以防造成對膜的有害損傷。

b）清洗時禁止使用陽離子表面活性劑，可用陰離子表面活性劑，否則會對膜造成無法恢復的污染。

c）決定用NaOH清洗時，必須先酸洗后再用NaOH進行清洗，避免在膜表面結垢。

d）清洗時必須先用小流量，后用大流量進行清洗，避免產生水沖擊（因壓力容器內有空氣）將膜組件頂壞。

e）清洗時必須嚴格控制pH值，酸洗是pH值不小于2，堿洗時pH值不大于12。