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反滲透系統低溫運行的清洗與維護

一、反滲透生產(chǎn)水源情況分析

       低溫水的總溶解固形物含量/TDS約為常溫水的3至4倍,渾濁度低溫水較常溫水低,而低溫水的硫酸根、鈣硬、鎂硬等指標均比常溫水高,說(shuō)明低溫水在長(cháng)期使用過(guò)程中,對于反滲透系統而言,結垢和污堵的傾向更為嚴重。


二、反滲透清洗方案
1、反滲透清洗方式
       反滲透系統進(jìn)水中存在著(zhù)各種形式的可導致反滲透膜元件濃水側表面結垢的因素,例如水合金屬氧化物、含鈣沉淀物、有機物及生物。污垢就是指覆蓋在膜表面上的各種沉積物,包括水中的結垢物。
       發(fā)生膜表面的污垢將加速系統性能的下降,如減少產(chǎn)水流量,降低脫鹽率。污垢的另一個(gè)負面現象是將進(jìn)水和濃水間的壓差增加。

       對于反滲透系統化學(xué)清洗而言,就是利用各種清洗劑,對反滲透系統膜元件可能存在的結垢和污堵情況作出科學(xué)分析后,有針對性地進(jìn)行清洗和養護。而在這一過(guò)程中,制定清洗方案主要確定反滲透系統清洗劑的選用,清洗循環(huán)、浸泡時(shí)間的確定及pH值的確定。

2、反滲透清洗方案
(1)清洗劑的使用搭配
       酸性清洗劑:在繼續使用原有酸性清洗劑的基礎上,使用分析純鹽酸代替工業(yè)鹽酸,并將酸性清洗液pH控制在2.0左右,通過(guò)提高清洗液的溫度來(lái)加快清洗劑反應和清洗的效率。
       堿性清洗劑:在繼續使用原有堿性清洗劑的基礎上,使用分析純氫氧化鈉代替工業(yè)燒堿,并將堿性清洗液pH控制在12.0左右,通過(guò)提高清洗液的溫度來(lái)加快清洗劑反應和清洗的效率。
       此外,針對可能出現的有機物和微生物污堵的情況,在每次常規化學(xué)清洗后,還要使用非氧化性殺菌劑對系統進(jìn)行消毒和殺菌處理,保證膜元件表面在運行初期不會(huì )出現有機物和微生物附著(zhù)現象。保證反滲透系統長(cháng)期穩定運行,提高系統運行壽命。
(2)清洗步驟的完善

       對于反滲透系統變更水源后膜元件積垢組分的變化,將原有系統先酸洗后堿洗的方案改變?yōu)橄冗M(jìn)行酸洗,充分清洗掉膜表面污垢層頂端的松散結垢成分,并進(jìn)一步通過(guò)滲透溶解作用降低膜表面結垢層的機械強度;然后,通過(guò)第二階段堿洗,將膜表面致密垢層外包裹的有機組分和微生物徹底清洗去除;此后,通過(guò)第三階段酸洗,采用大流量循環(huán)和小流量浸泡的方式,適當延長(cháng)清洗時(shí)間,促進(jìn)膜表面致密結垢層充分松散脫落,在不對膜元件脫鹽層造成較大損傷的前提下盡量恢復膜元件的通量水平和運行壓力。

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三、反滲透系統運行方案

1、運行方案調整
       按照以往系統的運行經(jīng)驗,連續使用固定的幾套反滲透系統,而其余反滲透系統作為備用系統。但是,這種運行模式會(huì )加速備用反滲透系統內滋生微生物并進(jìn)而導致系統污堵的幾率和風(fēng)險。雖然可以通過(guò)定期對反滲透系統進(jìn)行低壓沖洗來(lái)減緩這種趨勢,但利用低壓沖洗即浪費寶貴的淡水資源也不能保證處于系統末端的二段膜元件表面能夠被完全沖洗干凈。

       因此,首先從生產(chǎn)運行方案入手,安排所有備用反滲透系統三天切換運行一次,并定時(shí)安排倒換運行反滲透,保證所有反滲透系統隨時(shí)處于熱備用狀態(tài)。同時(shí),根據溫度升高反滲透系統產(chǎn)水通量升高,運行壓力降低的理論,在滿(mǎn)足反滲透給水溫度上限的要求下,盡量提高反滲透系統給水溫度,降低膜元件過(guò)流阻力,減少給水泵能耗,提高系統回收率。


2、預處理藥劑調整

       一套除鹽水裝置擁有較為完善的來(lái)水預處理系統,包括纖維球過(guò)濾器、雙介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器和保安過(guò)濾器等,對來(lái)水水質(zhì)突變和沖擊負荷有較好的適應能力。但是,預處理系統運行過(guò)程中需要投加高分子有機絮凝劑和殺菌劑,以保證反滲透給水各項指標滿(mǎn)足運行要求。但此類(lèi)藥劑的過(guò)量或不適當投加會(huì )影響反滲透系統正常運行,甚至會(huì )造成系統有機物污堵及微生物污染,不利于系統長(cháng)期穩定運行。

3、反滲透阻垢劑調整

       現有反滲透系統全部使用原供應商提供的阻垢劑產(chǎn)品,由于該產(chǎn)品定型生產(chǎn)較早,且藥劑配方中很多組分對我國西北地區地表水和地下水水質(zhì)適應性還不是很強,導致原有反滲透系統清洗周期只能維持在3至5個(gè)月,不能達到較為理想的5至7個(gè)月。


四、結論
       1、要不斷根據反滲透系統給水水質(zhì)和結垢傾向組分的變化,及時(shí)調整反滲透系統的生產(chǎn)運行和化學(xué)清洗方案,保證系統能夠長(cháng)周期穩定連續運行;
       2、反滲透清洗的根本目的是在不損傷膜元件脫鹽層工作性能的前提下,安全、高效、快速地恢復膜元件及系統的工作性能。因此,要不斷利用和學(xué)習新知識、新理論,逐步完善有針對性地化學(xué)清洗方案;

       3、給水水質(zhì)和預處理系統運行好壞是影響反滲透系統能否優(yōu)化運行的重要條件,要盡多掌握來(lái)水水質(zhì)的組分和變化規律等情況,并結合預處理系統處理能力和處理效率等參數,合理地制定反滲透系統的運行和藥劑投加方案。