反滲透膜元件清洗方法

1、反滲透膜的污染及清洗方法反滲透膜的污染及清洗方法本文介紹了影響復(fù)合膜性能的常見污染及其清洗方法，本文適用于 4 英寸、 6 英寸、 8 英寸及 8.5 英寸直徑的反滲透膜元件。注 1 ：在任何情況下不要讓帶有游離氯的水與復(fù)合膜元件接觸，如果 發(fā)生這種接觸，將會(huì)造成膜元件性能下降，而且再也無(wú)法恢復(fù)其性能， 在管路或設(shè)備殺菌之后，應(yīng)確保送往反滲透膜元件的給水中無(wú)游離氯 時(shí)，應(yīng)通過(guò)化驗(yàn)來(lái)確證，應(yīng)使用亞硫酸氫溶液來(lái)中和殘余氯，并確保足 夠的接觸時(shí)間以保證反應(yīng)完全。注 2 ：在反滲透膜元件擔(dān)保期內(nèi)，建議每次滲透膜清洗應(yīng)與海德能公 司協(xié)商后進(jìn)行，至少在第一次清洗時(shí)， 海德能公司的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員應(yīng)在 現(xiàn)場(chǎng)注

2、3 ：在清洗溶液中應(yīng)避免使用陽(yáng)離子表面活性劑，因?yàn)槿绻褂每?能會(huì)造成膜元件的不可逆轉(zhuǎn)的污染。1. 反滲透膜元件的污染物在正常運(yùn)行一段時(shí)間后， 反滲透膜元個(gè)會(huì)受到在給水中可能存在的懸浮 物質(zhì)或難溶物質(zhì)的污染， 這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、 硫酸鈣垢、 金屬氧化物垢、硅沉積物及有機(jī)或生物沉積物。污染物的性質(zhì)及污染速度與給水條件有關(guān)，污染是慢慢發(fā)展的，如果不 早期采取措施，污染將會(huì)在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)損壞膜元件的性能。定期檢測(cè)系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件發(fā)生污染的一個(gè)好方法， 不同的污 染物會(huì)對(duì)膜元件性能造成不同程度的損害。表 1 列出了常見污染物對(duì) 膜性能的影響。2. 污染物的去除 污染物的去除可通

3、過(guò)化學(xué)清洗和物理沖洗來(lái)實(shí)現(xiàn)， 有時(shí)亦可通過(guò)改變運(yùn) 行條件來(lái)實(shí)現(xiàn)，作為一般的原則，當(dāng)下列情形之一發(fā)生時(shí)應(yīng)進(jìn)行清洗。2.1在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降至正常值的1015%。2.2 為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了10 15% 。2.3 產(chǎn)品水質(zhì)降低 10 15% 。鹽透過(guò)率增加 10 15% 。2.4 使用壓力增加 10 15%2.5 RO 各段間的壓差增加明顯 （ 也許沒有儀表來(lái)監(jiān)測(cè)這一跡象 ） 。3. 常見污染物及其去除方法：3.1 碳酸鈣垢 在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)或加酸系統(tǒng)出現(xiàn)而導(dǎo)致給水 PH 升高，那 么碳酸鈣就有可能沉積，出來(lái)，應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉淀的發(fā)生，以防

4、止生長(zhǎng)的晶體對(duì)膜表面產(chǎn)生損傷， 如早期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢，可以用降低給 水 PH 至 3.0 5.0 之間運(yùn)行 1 2 小時(shí)的方法去除。 對(duì)沉淀時(shí)間 更長(zhǎng)的碳酸鈣垢，則應(yīng)采用檸檬酸清洗液進(jìn)行循環(huán)清洗或通宵浸泡。 注：應(yīng)確保任何清洗液的 PH 不要低于 2.0 ，盃則可能會(huì) RO 膜元件 造成損害，特別是在溫度較高時(shí)更應(yīng)注意， 最高的 PH 不應(yīng)高于 11.0。查使用氨水來(lái)提高 PH ，使用硫酸或鹽酸來(lái)降低 PH 值。3.2 硫酸鈣垢 清洗液 2（ 參見表面化 ） 是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的最佳 方法。3.3 金屬氧化物垢 可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法， 很容易地去除沉積下來(lái)的氫 氧化

5、物 （ 例如氫氧化鐵 ） 。3.4 硅垢對(duì)于不是與金屬化物或有機(jī)物共生的硅垢， 一般只有通過(guò)專門的清洗方 法才能將他們?nèi)コ?.5 有機(jī)沉積物有機(jī)沉積物 （ 例如微生物粘泥或霉斑 ） 可以使用清洗液 3 去除，為 了防止再繁殖，可使用經(jīng)海德能公司認(rèn)可的殺菌溶液在系統(tǒng)中循環(huán)、浸 泡，一般需較長(zhǎng)時(shí)間浸泡才能有效，如反滲透裝置停用三天時(shí)，最好采 用消毒處理，請(qǐng)與海德能公司會(huì)商以確定適宜的殺菌劑。3.6 清洗液清洗反滲透膜元件時(shí)建議采用表 2 所列的清洗液。確定清洗前對(duì)污染 物進(jìn)行化學(xué)分析十分重要的， 對(duì)分析結(jié)果的詳細(xì)分析比較， 可保證選擇 最佳的清洗劑及清洗方法， 應(yīng)記錄每次清洗時(shí)清洗方法及獲得的清

6、洗效 果，為在特定給水條件下，找出最佳的清洗方法提供依據(jù)。 對(duì)于無(wú)機(jī)污染物建議使用清洗液 1 。對(duì)于硫酸鈣及有機(jī)物建議使用清 洗液 2 。對(duì)于嚴(yán)重有機(jī)物污染建議使用清洗液 3 。所有清洗可以在最 高溫度為華氏104度（攝氏40 C）下清洗60分鐘，所需用品量以每100加侖（379升）中加入量計(jì)，配制清洗液時(shí)按比例加入藥品及清洗用水，應(yīng)采用不含游離氯的反滲透產(chǎn)品水來(lái)配制溶液并混合均勻。反滲透膜的化學(xué)清洗與水沖洗清洗時(shí)將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán)，此時(shí)膜元件仍裝壓力容器內(nèi)而且需要用專門的清洗裝置來(lái)完成該工作。清洗反滲透膜元件的一般步驟：1. 用泵將干凈、無(wú)游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱 （

7、或相應(yīng)水源） 打入壓力容器中并排放幾分鐘。2. 用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。3. 將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時(shí)或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，對(duì)于 8英 寸或8.5英寸壓力容器時(shí)，流速為 3540加侖/分鐘（133151升 /分鐘），對(duì)于6英寸壓力容器流速為1520加侖/分鐘（5776 升/分鐘），對(duì)于4英寸壓力容器流速為910加侖/分鐘（3438升/分鐘）4. 清洗完成以后，排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。5. 用泵將干凈、無(wú)游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱 （或相應(yīng)水源）打入壓 力容器中并排放幾分鐘。6. 在沖洗反滲透系統(tǒng)后，在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng)，直

8、到產(chǎn)品水清潔、無(wú)泡沫或無(wú)清洗劑（通常需1530分鐘）。表1.反滲透膜污染特征及處是方法污染物一般特征處理方法鈣類沉積物（碳酸鈣及磷酸鈣類，般發(fā)生于系統(tǒng)第二段）脫鹽率明顯下降 系統(tǒng)壓降增加系統(tǒng)產(chǎn)水量稍降用溶液1清洗系統(tǒng)氧化物（鐵、鎳、銅等）脫鹽率明顯下降 系統(tǒng)壓降明顯升高 系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低用溶液1清洗系統(tǒng)各種膠體（鐵、有機(jī)物及硅膠體）脫鹽率稍有降低 系統(tǒng)壓降逐漸上升 系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸減少用溶液2清洗系統(tǒng)硫酸鈣（般發(fā)生于系統(tǒng)第二段）脫鹽率明顯下降 系統(tǒng)壓降稍有或適 度增加系統(tǒng)產(chǎn)水量稍有降 低用溶液2清洗系統(tǒng)污染嚴(yán)重時(shí)用溶液3清洗有機(jī)物沉積脫鹽率可能降低用溶液2清洗系統(tǒng)系統(tǒng)壓降逐漸升高系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸

9、降低污染嚴(yán)重時(shí)用溶液3清洗細(xì)菌污染脫鹽率可能降低 系統(tǒng)壓降明顯增加 系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低依據(jù)可能的污染種類選擇三種溶液中 的一種清洗系統(tǒng)表2.建議使用的常見清洗液清洗液成份配制100加侖（379升）溶液時(shí)的加入量pH調(diào)節(jié)1檸檬酸反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）17.0 磅(7.7 kg )100 加侖(379 L )用氨水調(diào)節(jié)pH至3.02三聚磷酸鈉EDTA四鈉鹽反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）17.0 磅(7.7 kg )7 磅(3.18 kg )100 加侖(379 L )用硫酸調(diào)節(jié)pH至 10.03三聚磷酸鈉十一烷基苯磺酸鈉17.0 磅(7.7 kg )2.13 磅(0.97 kg )用硫酸調(diào)節(jié)pH至 1

10、0.0反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）100 加侖（379 L ）鈣、鎂總量的測(cè)定-EDTA滴定法 本方法等效采用ISO 6059-1984水質(zhì)鈣與鎂總量的測(cè)定EDTA滴定法1 范圍本方法規(guī)定用EDTA滴定法測(cè)定地下水和地面水中鈣和鎂的總 量。本方法不適用于含鹽量高的水，諸如海水。本方法測(cè)定的最低濃度 為 0.05mmol/L。2 原理在pHl0的條件下，用EDTA溶液絡(luò)合滴定鈣和鎂離子，鉻黑T 作指示劑，與鈣和鎂生成紫紅或紫色溶液。滴定中，游離的鈣和鎂離子 首先與EDTA反應(yīng)，跟指示劑絡(luò)合的鈣和鎂離子隨后與EDTA反應(yīng)，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色由紫變?yōu)樘焖{(lán)色。3 試劑分析中只使用公認(rèn)的分析純?cè)噭┖驼麴s水

11、，或純度與之相當(dāng)?shù)乃?.1緩沖溶液（pH=10）3.1.1 稱取 1.25g EDTA 二鈉鎂(CioUNQNaMg)和 16.9g 氯化銨 (NHCI)溶于143mL濃的氨水(NH H2Q)中，用水稀釋至250ml。因各 地試劑質(zhì)量有出入，配好的溶液應(yīng)按 3.1.2 方法進(jìn)行檢查和調(diào)整3.1.2 如無(wú) EDTA 二鈉鎂，可先將 l6.9g 氯化銨溶于 143mL 氨 水。另取0.78g 硫酸鎂(MgSO - 7H2O)和 1.179gEDTA二鈉二水合物 (C10H2N2QNQ 2HO)溶于50mL水，加入2mL配好的氯化銨、氨水溶液和0.2g 左右鉻黑 T 指示劑干粉 (3.4) 。此時(shí)

12、溶液應(yīng)顯紫紅色， 如出現(xiàn)天藍(lán) 色，應(yīng)再加入極少量硫酸鎂使變?yōu)樽霞t色，逐滴加入 EDTA 二鈉溶液 (3.2) 直至溶液由紫紅轉(zhuǎn)變?yōu)樘焖{(lán)色為止 (切勿過(guò)量 ) 將兩溶液合并， 加 蒸餾水定容至250mL。如果合并后，溶液又轉(zhuǎn)為紫色，在計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng) 減去試劑空白。3.2 EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液： 10mmol/L。3.2.1 制備將一份EDTA二鈉二水合物在80 C干燥2h，放人干燥器中冷 至室溫，稱取3.725g溶于水，在容量瓶中定容至1000mL盛放在聚乙 烯瓶中，定期校對(duì)其濃度。3.2.2 標(biāo)定按第6章的操作方法，用鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.3)標(biāo)定EDTA二鈉溶液(3.2.1)。取20.0mL鈣標(biāo)準(zhǔn)

13、溶液(3.3)稀釋至50mL3.2.3 濃度計(jì)算EDTA二鈉溶液的濃度C1 (mmol/L)用式(1)計(jì)算：C1 = C2V2/V1 (1)式中：C2 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.3)的濃度，mmol/L;V2鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLVi標(biāo)定中消耗的EDTA二鈉溶液體積，mL。3.3 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液： 10mmol/L。將一份碳酸鈣(CaCO)在150C干燥2h,取出放在干燥器中冷至 室溫，稱取1.001g于50mL錐形瓶中，用水潤(rùn)濕。逐滴加入 4mol/L鹽 酸至碳酸鈣全部溶解，避免滴入過(guò)量酸。加200mL水，煮沸數(shù)分鐘趕除 二氧化碳，冷至室溫，加入數(shù)滴甲基紅指示劑溶液 (0.1g 溶于 100mL60% 乙

14、醇) ，逐滴加入 3mol/L 氨水至變?yōu)槌壬?，在容量瓶中定容?000mL。此溶液 1.00mL 含 0.4008mg(0.01mmol) 鈣。3.4 鉻黑T指示劑將 0.5g 鉻黑 THOCioHi6N: NoH(OH)(NQ)SO3Na,又名媒染黑 11， 學(xué)名： 1 (1 羥基 2萘基偶氮 ) 6硝基2萘酚 4磺酸 鈉鹽， sodium salt ofl-(1-hydroxy-2-naphthylazo)-6-nitro-2-naphthol-4- sulfonicacid 溶于 100mL 三乙 醇胺N(CH2CHOH，可最多用25mL乙醇代替三乙醇胺以減少溶液的粘性， 盛放在棕色瓶

15、中。 或者，配成鉻黑 T 指示劑干粉， 稱取 0.5g 鉻黑 T 與 100g氯化鈉(NaCl GBl266 77)充分混合，研磨后通過(guò) 4050目，盛放 在棕色瓶中，緊塞。3.5 氫氧化鈉： 2mol/L 溶液將8g氫氧化鈉（NaOH溶于100mL新鮮蒸餾水中。盛放在聚乙烯 瓶中，避免空氣中二氧化碳的污染。3.6 氰化鈉 （NaCN）注：氰化鈉是劇毒品，取用和處置時(shí)必須十分謹(jǐn)慎小心，采 取必要的防護(hù)。含氰化鈉的溶液不可酸化。3.7 三乙醇胺 N（CH2CH2OH）3 4 儀器常用的實(shí)驗(yàn)室儀器：滴定管 50mL，分刻度至O.IOmL。5 采樣和樣品保存采集水樣可用硬質(zhì)玻璃瓶 （ 或聚乙烯容器

16、），采樣前先將瓶洗凈。 采樣時(shí)用水沖洗 3 次，再采集于瓶中。采集自來(lái)水及有抽水設(shè)備的井水時(shí)，應(yīng)先放水?dāng)?shù)分鐘，使積留 在水管中的雜質(zhì)流出， 然后將水樣收集于瓶中， 采集無(wú)抽水設(shè)備的井水 或江、河、湖等地面水時(shí)，可將采樣設(shè)備浸入水中，使采樣瓶口位于水 面下 2030cm 然后拉開瓶塞 使水進(jìn)入瓶中。水樣采集后 （ 盡快送往實(shí)驗(yàn)室 ），應(yīng)于 24h 內(nèi)完成測(cè)定。否則，每升水樣中應(yīng)加2mL濃硝酸作保存劑（使pH降至1.5左右）。6 操作步驟6.1 試樣的制備一般樣品不需預(yù)處理。如樣品中存在大量微小顆粒物，需在采樣后盡快用0.45 im孔徑濾器過(guò)濾。樣品經(jīng)過(guò)濾，可能有少量鈣和鎂被濾除。試樣中鈣和鎂總量

17、超出 3.6mmol/L 時(shí)，應(yīng)稀釋至低于此濃度， 記錄稀釋因子 F。如試樣經(jīng)過(guò)酸化保存，可用計(jì)算量的氫氧化鈉溶液 (3.5) 中和。 計(jì)算結(jié)果時(shí)，應(yīng)把樣品或試樣由于加酸或堿的稀釋考慮在內(nèi)。6.2 測(cè)定用移液管吸取50.0mL試樣于250mL錐形瓶中，加4mL緩沖溶 液(3.1) 和3滴鉻黑 T 指示劑溶液或 50100mg 指示劑干粉 (3.4) ，此 時(shí)溶液應(yīng)呈紫紅或紫色，其 pH 值應(yīng)為 10.0 ±0.1 。為防止產(chǎn)生沉淀， 應(yīng)立即在不斷振搖下，自滴定管加入 EDTA 二鈉溶液(3.2) 。開始滴定 時(shí)速度宜稍快，接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)稍慢，并充分振搖，最好每滴間隔23s，溶液的顏色由

18、紫紅或紫色逐漸轉(zhuǎn)為藍(lán)色， 在最后一點(diǎn)紫的色調(diào)消失， 剛 出現(xiàn)天藍(lán)色時(shí)即為終點(diǎn)， 整個(gè)滴定過(guò)程應(yīng)在 5min 內(nèi)完成。記錄消耗 EDTA 二鈉溶液體積的毫升數(shù)。如試樣含鐵離子為 30mg/L 或以下，在臨滴定前加入 250mg 氰 化鈉(3 . 6) ，或數(shù)毫升三乙醇胺 (3.7) 掩蔽。氰化物使鋅、銅、鈷的干擾 減至最小。加氰化物前必須保證溶液呈堿性。試樣如含正磷酸鹽和碳酸鹽，在滴定的 pH 條件下，可能使鈣 生成沉淀，一些有機(jī)物可能干擾測(cè)定。如上述干擾未能消除，或存在鋁、鋇、鉛、錳等離子干擾時(shí)， 需改用原子吸收法測(cè)定。7 結(jié)果計(jì)算鈣和鎂總量 c(mmol/L) 用式 (2) 計(jì)算：Ci = C1V1/V0 (2)式中：ci EDTA二鈉溶液濃度，mmol/L;Vi滴定中消耗EDTA二鈉溶液的體積，mLV 0試樣體積， mL。 如試樣經(jīng)過(guò)稀釋，采用稀釋因子 F 修正計(jì)算。關(guān)于硬度的計(jì)算，見附錄 A。1 mmol/L的鈣鎂總量相當(dāng)于 i