實用化學清洗時需滿足以下條件:
(1)選用的專用化學藥劑,首先要確保其已由化學供應(yīng)商認定并符合用于膜元件的要求。藥劑供應(yīng)商的指導和建議不應(yīng)與產(chǎn)品技術(shù)手冊中推薦的清洗參數(shù)和限定的化學藥劑種類相沖突。
(2)如果正在使用指定的化學藥劑,要確認其已在此技術(shù)手冊中列出,并符合反滲透膜公司的要求。
(3)影響清洗效果的因素是多方面的,應(yīng)該采用組合式方法完成清洗工作,包括適宜的清洗pH、溫度及接觸時間等參數(shù),這將會有利于增強清洗效果。
(4)在推薦的最佳溫度下進行清洗,同時應(yīng)盡可能減少化學藥劑與膜元件的接觸次數(shù),以求達到最好的清洗效率和延長膜元件壽命的效果。
(5)應(yīng)該謹慎地控制清洗液的pH值范圍,可延長膜元件的使用壽命。保守的pH范圍是4-10,允許使用的最大pH范圍為2-12(見表-6)。
(6)典型地、最有效的清洗方法是從低pH至高pH溶液進行清洗;對油污染膜元件的清洗不能從低pH值開始,因為油在低pH時會固化。
(7)當清洗多段反滲透裝置時,最有效的清洗方法是分段清洗,這樣可控制最佳清洗流速和清洗液濃度,避免后段的膜元件受到前段污染物的堵塞。
(8)如果系統(tǒng)已發(fā)生生物污染,就要考慮在清洗之后加入一個殺菌劑化學清洗步驟。殺菌劑必須可在清洗后立即進行,也可在運行期間定期進行(如一星期一次)連續(xù)加入一定的劑量。必須確認所使用的殺菌劑與膜元件相容,不會帶來任何對人的健康有害的風險,并能有效地控制生物活性,且成本低。
(9)為安全起見,要確保在清洗時所有的軟管和管路可承受清洗溫度、壓力和pH條件下的操作;(10)為保證安全,溶解化學藥品時,切記要慢慢地將化學藥劑加入充足的水中并同時進行攪拌;
(11)從安全方面考慮,不能將酸與苛性(腐蝕性)物質(zhì)混合。在要使用下一種溶液之前,應(yīng)從RO系統(tǒng)中徹底沖洗干凈滯留的前一種化學清洗溶液。
化學清洗藥品有哪些?
表-4列出了在清洗不同的污染物時所推薦的化學溶液。
重要提示:要從化學品供應(yīng)商處力求得到化學藥劑的性能參數(shù)、操作指南和安全注意事項,并且在處理和保存所有化學品時嚴格按照說明書要求執(zhí)行。
表-5“反滲透膜清洗液配方”提供的清洗溶液是將一定重量(或體積)的化學藥品加入到100加侖(379升)的潔凈水中(RO產(chǎn)品水或不含游離氯的水)。溶液是按所用化學藥品和水量的比例配制的。溶劑是RO產(chǎn)品水或去離子水,無游離氯和硬度。清洗液進入膜元件之前,要求徹底混和均勻,并按照目標值調(diào)節(jié)pH、溫度。常規(guī)的清洗方法基于用化學清洗溶液循環(huán)清洗1小時和1種任選的化學藥劑浸泡一小時的操作而設(shè)定的。
化學清洗操作步驟
(1)在4Bar(60Psi)或更低壓力條件下進行低壓沖洗,即從清洗水箱中(或合適的水源)向壓力容器中泵入清潔水并排放幾分鐘。沖洗水必須是潔凈的、去除硬度、不含過渡金屬(Fe、Mn等)和余氯的RO產(chǎn)品水或去離子水。
(2)在清洗水箱中配制指定的清洗溶液。配制用水必須是去除硬度、不含過渡金屬和余氯的RO產(chǎn)品水或去離子水。將清洗液的溫度和pH應(yīng)調(diào)到所要求的值。
(3)啟動清洗泵將清洗液泵入膜組件內(nèi),循環(huán)清洗約1小時或是要求的時間。在初始階段,在清洗液返回至RO清洗水箱之前,應(yīng)將最初的回流液排放掉,以免系統(tǒng)內(nèi)滯留的水稀釋清洗溶液。在化學藥劑與RO裝置接觸后,裝置內(nèi)的污染物在化學反應(yīng)的作用下會被大量沖出,為了避免污染清洗液,這些清洗液也應(yīng)該被排放掉,直至清洗液顏色轉(zhuǎn)淡再進入循環(huán)清洗。在循環(huán)清洗最初的5分鐘內(nèi),緩慢地將流速調(diào)節(jié)到最大清洗流速的1/3。并在第二個5分鐘內(nèi),增加流速至最大設(shè)計流速的2/3,最后再增加流速至最大清洗流速值。如果需要,當pH的變化大于0.5,就要重新添加藥品調(diào)整pH值。
(4)根據(jù)需要可交替采用循環(huán)清洗和浸泡程序。浸泡時間可根據(jù)制造商的建議選擇1至8小時。在整個清洗過程中要謹慎地保持合適的溫度和pH值。
(5)化學清洗結(jié)束后,要用清潔水(去除硬度、不含金屬離子如鐵和氯的RO產(chǎn)品水或去離子水)進行低壓沖洗,從清洗裝置及相關(guān)管路中沖洗殘留化學藥劑,排放并沖洗清洗水箱,然后再用清潔水完全注滿清洗水箱。從清洗水箱中泵入所有的沖洗水沖洗壓力容器并排放。直至RO裝置內(nèi)的殘留化學藥品基本被清除。
(6)采用清潔水完全沖洗后,就可用預處理給水進行最終的低壓沖洗。給水壓力應(yīng)低于4bar,最終沖洗持續(xù)進行直至沖洗水干凈,且不含任何泡沫和清洗劑殘余物。通常這需要15-60分鐘。操作人員可用干凈的燒瓶取樣,搖勻,監(jiān)測排放口處沖洗水中洗滌劑和泡沫的殘留情況。洗液的去除情況可用測試電導的方法進行,如沖洗水至排放出水的電導在給水電導的10-20%以內(nèi),可認為沖洗已接近終點;pH表也可用于測定沖洗水與排放水的pH值是否接近。
(7)低壓沖洗結(jié)束后,RO裝置可以重新開始運行,但初始的產(chǎn)品水要進行排放并監(jiān)測,直至RO產(chǎn)水可滿足工藝要求(電導、pH值等)。這一段恢復時間有時需要從幾小時到幾天,才得到穩(wěn)定的RO產(chǎn)水水質(zhì),尤其是在經(jīng)過高pH清洗后。
在線與離線化學清洗
在線清洗是指將膜元件放置在原有膜殼內(nèi),直接進行的化學清洗,它是大多數(shù)系統(tǒng)采用的主要化學清洗方式,它主要具備以下特點:
(1)無需拆卸膜殼、工作量小。
(2)清洗效率高、清洗時間短,能夠快速恢復RO設(shè)備的運行能力。
(3)在線清洗存在交叉污染。
離線清洗是指,從RO裝置中取出1支膜元件,采用獨立的清洗裝置進行的化學清洗。離線清洗主要有以下特點:
(1)對系統(tǒng)中出現(xiàn)問題的膜元件進行針對性的清洗處理。
(2)大型系統(tǒng)進行清洗前,檢驗已制定清洗方案的有效性,觀察不同清洗藥品的效果,并確定最終實施的清洗方案。
(3)離線清洗能避免前段膜元件的污染物污染后段膜元件。
(4)在小型系統(tǒng)清洗中,單支膜元件的清洗方式可以增強化學清洗的效果。
(5)當系統(tǒng)嚴重堵塞,在線清洗壓差過大,流速低時可采用離線清洗方式恢復性能。
(6)離線化學清洗每次僅能處理1只膜元件,效率低、耗時長。
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