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反渗透膜离线清洗

通常情况下,适度的预处理、合理的系统(包括预处理和反渗透装置本体)设计、良好的运行操作管理和及时、适当的化学清洗,能够使得反渗透系统长期处于良好的状况下运行;但随着反渗透工程项目的增加及应用领域的扩大,反渗透膜污堵、结垢的情况也经常发生,污染造成的后果轻则导致系统的产水量、脱盐率下降,产水能耗增加,材料消耗增多,经济效益降低,重则导致系统出水不能满足后续工艺需要,影响到整体设备的安全经济运行。

在这种情况下,立即采取的方案应是对反渗透膜进行清洗,恢复其原有性能。但是反渗透系统的在线清洗通常是作为一种维护保养性的清洗手段,污染较重的膜元件受到污染后不能直接采用此类手段,否则膜元件可能受到难以恢复的损害。

由于膜系统和膜污染的情况千差万别,许多在线酸、碱性清洗方式会对膜产生不可恢复性的损伤,因此定制一套保运再生性离线清洗工艺流程,在中性水环境下使用专用性药剂进行无损伤再生清洗是必须的。在解决膜污染问题上,需要对不同的膜材质、不同的操作条件、不同的清洗水质、不同的污染物和不同的污染程度以及分段膜元件的主污染物等细节进行分析,制定一套切实可行的清洗方案。

(一)离线清洗的选择

在线清洗是指将膜元件放罝在原有膜壳内,直接进行的化学清洗,它是大多数系统采用的主要化学清洗方式;离线清洗是指将膜元件从现场反渗透产水装置中取出,放在离线清洗设备上,根据不同污染特性,以专业药剂、专业清洗方法进行处理的方式。

因为在线清洗时无需拆卸膜壳、工作量小,且消洗效率高、清洗时间短,能够快速恢复RO设备的运行能力,所以当反渗透膜元件污染不是很严重时,一般选用在线清洗方式来解决问题。

但是在线清洗存在交叉污染。例如有机物或絮凝污染时,一段第一根污染较重,由于化学溶解作用,就会把第一根的污染物剥离下来,送进第二根膜乃至第三根膜,这样就会得不偿失。污染程度较重的膜元件一般需要通过离线清洗来达到彻底去除污染物的目的,通常通过离线清洗,反渗透系统在提高产水量和降低压差方而都有相当的表现。通过对系统运行现状的调査、系统进水水质情况的分析和膜污染物的化验,将污染严重的膜元件从系统中取出,结合现有的清洗药剂配方和清洗工艺,采用化学或者物理的手段在专用清洗装置上对分离出来的膜元件分别进行处理;并在膜元件清洗前后都经过反渗透膜元件测试装置的测试,能够达到或接近出厂指标,或者清洗后将能够达到合同要求的膜元件重新安装到系统中,恢复系统的正常运行。

通常通过离线清洗,反渗透系统在产水里的提高和压差的降低两方面都很有效。一般当下列情况发生时,需要对重度污染RO膜进行离线清洗:

反渗透膜元件污染符合重度污染标准;
反渗透系统通过在线清洗不能达到系统额定的标准;
水处理系统由于供水紧张而不能进行在线清洗或没有在线清洗设备的:
反渗透污染类型较为复杂,通过在线清洗容易引起交叉污染的;
一套膜系统并非每支膜元件都需要离线清洗,可根据单支反渗透膜的评价测试进行筛选。

(二)离线清洗的优势

在目前的反渗透膜元件清洗中,离线清洗作为有效的彻成消除反渗透膜元件污染的手段已经得到广大反渗透用户的接受,且正在成为越来越重要的反渗透膜元件的清洗手段,与在线清洗相比较,离线清洗有着下列优势。

在线清洗过程中,设备停止产水运行,处于清洗循环状态,直至清洗结束为止,才能转入正常运行:离线清洗过程中有替换膜在设备中保证连续正常产水,不会因清洗过程中突发状况或时间延长而影响设备运行。替换膜的性能一般不能低于在线运行的膜元件,至少在要用户生产所能接受的范围内。

在线清洗过程中,整只膜管中几支膜元件串联清洗,污染物必须经过每支膜元件才能离开系统,使清洗不能彻底;离线清洗时,单支膜元件单独清洗,污染物直接清除出膜元件,不会造成串联污染。

在线清洗过程中,只能通过运行数据对清洗系统状态有一个大致了解:离线清洗中可以直观对整个膜管及毎一支膜元件的状态进行具体分析,以使系统运行得到更好的完善。

在线清洗过程中,只能根据整个系统运行状况进行方案制订和清洗操作,每一次清洗只能用一种药剂对系统中所有膜元件进行清洗,且清洗时间、清洗温度、清洗条件一样;离线洧清时,可针对膜元件在系统中的位置、污染情况、污染程度的不同以及膜元件的性能衰减情况,选择不同清洗药剂,制订不同的清洗方案,随时调整清洗措施、药剂种类、药量及清洗顺序,以达到最大程度的彻底恢复。

通过在线清洗,只能部分恢复整个系统的运行状态;离线清洗不仅可恢复每支膜元件性能,并且可以在测试过程中对膜元件进行性能筛选,将已不可用的元件挑出。

在线清洗过程中,清洗液充满整个系统,使从污染严重的膜元件上剥离下来的污染物重新循环至系统,对比较干净的膜元件造成二次污染的隐患;离线清洗可根据污染程度不同将不同膜元件分类清洗,保证每支膜元件清洗彻底。

在线清洗过程中,要达到清洗效果通常只能加大化学品的用量,或延长清洗时间,通过化学作用对污垢进行溶解性清洗,这就会对膜元件的安全造成一定威胁,而对一些不溶性的机械杂质没有任何作用;离线清洗是通过物理和化学的共同作用达到清洗比较彻底的目的,借助于专用洗膜设备的物理特性,可将机械杂质更多地剥离出膜元件,再加上化学药剂的辅助作用使清洗进行得非常彻底,而且几乎不会对膜造成伤害。

离线清洗时可对单支膜元件进行正反向大流量反冲,可最大限度的将污染物冲出膜体,而在线清洗时因受设备限制无法实现。

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