反滲透膜重度污染控制

1、反滲透膜重度污染控制及性能恢復(fù)技術(shù)內(nèi)容概要反滲透膜重度污染控制技術(shù)反滲透技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的現(xiàn)狀反滲透重度污染的原因分析反滲透重度污染控制的技術(shù)分析反滲透重度污染控制的措施反滲透膜的性能恢復(fù)膜重度污染的類別判斷不同污染物及其清洗方法污染消除后的性能指標(biāo)判定實(shí)例分析反滲透膜重度污染控制技術(shù)反滲透技術(shù)發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀 反滲透系統(tǒng)因其先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)特性，已形成國內(nèi)各行業(yè)龐大的用戶群，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)反滲透水處理用戶已超過4000家。 由于種種原因，現(xiàn)有反滲透水處理用戶在使用過程中存在諸多問題，其中反滲透膜污染、結(jié)垢類的問題最多，不同程度困擾著用戶的運(yùn)行，使得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不能最佳發(fā)揮。反滲透膜重度

2、污染控制技術(shù)反滲透膜重度污染的原因分析1.重度污染的概念 a.物理污染： 指RO進(jìn)水中所含的懸浮物、膠體、有機(jī)物、微生物及其它顆粒對RO膜產(chǎn)生的表面附著、沉積污染。重度污染指污染后的單段壓差大于系統(tǒng)投運(yùn)初期單段壓差值的1.5倍以上的情況。 b.化學(xué)污染： 水中的化學(xué)離子成分在膜表面因濃差極化等因素導(dǎo)致的離子積大于溶度積后的化學(xué)垢類生成現(xiàn)象。 RO系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，結(jié)垢段壓差值超過系統(tǒng)投運(yùn)初期單段壓差值的1.5倍以上的情況。 重度污染是重度物理污染和重度化學(xué)污染的疊加，某些情況下，二者同時(shí)伴生。反滲透膜重度污染控制技術(shù)2.重度污染的原因 反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)重度污染的因素很多，歸納起來有以下幾類：

3、水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造缺陷 反滲透添加劑及其它耗材選用不當(dāng)運(yùn)行條件突變問題系統(tǒng)操作運(yùn)行管理問題反滲透膜重度污染控制技術(shù) .水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷- 常造成投產(chǎn)后的系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，常見的設(shè)計(jì)缺陷見下表： 導(dǎo) 致 錯(cuò)誤設(shè)計(jì)SDI值反滲透一 段膜反滲透二段膜后除鹽井水: 濾速8.5m/h地表水: 濾速8m/h不合格污染進(jìn)水含膠體、懸浮物，設(shè)計(jì)無降除措施不合格壓差升高快原水COD3，無降除措施可能不合格有機(jī)物污染有機(jī)物污染RO膜設(shè)計(jì)通量超標(biāo)污染快結(jié)垢及壓差升高快,產(chǎn)水量衰減及脫鹽率下降快周期短產(chǎn)水品質(zhì)差RO產(chǎn)水游離二氧化碳5PPM無除碳器 周期短反滲透膜重度污染控制技術(shù)水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷示例某

4、電廠230噸/小時(shí)反滲透水處理系統(tǒng)一、原水部分參數(shù) 1. 原水懸浮物:58毫克/升 2. COD:7.6毫克/升二、預(yù)處理設(shè)備如下: 1. 2200多介質(zhì)過濾器 3臺(tái) 2運(yùn)1備 2. 加次氯酸鈉系統(tǒng) 3. 加還原劑系統(tǒng)三、運(yùn)行狀態(tài) 1.初投參數(shù):反滲透膜重度污染控制技術(shù)水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷示例（續(xù)） P1=1.8Kg/cm2 P2=1.4Kg/cm2 Q=60 M3/H 脫鹽率=98.2% 2.第二十天: P1=2.3Kg/cm2 P2=1.45Kg/cm2 Q=47 M3/H 脫鹽率=98.1% 3.第三十五天: P1=3.2Kg/cm2 P2=1.55Kg/cm2 Q=32 M3/H 脫

5、鹽率=97.8%反滲透膜重度污染控制技術(shù)（2）反滲透添加劑及其它耗材選用不當(dāng) 反滲透阻垢劑類型或加藥量選用不當(dāng) 阻垢劑類型與源水水質(zhì)不相匹配阻垢劑類型與預(yù)處理添加劑不相匹配阻垢劑的加藥量與源水水質(zhì)不相匹配阻垢劑的類型與膜的類型不匹配 反滲透前保安過濾器的選擇使用不當(dāng) 保安過濾器內(nèi)部濾芯精度選擇不當(dāng) 保安過濾器內(nèi)部濾芯質(zhì)量選擇不當(dāng) 預(yù)處理混凝劑及殺菌劑等選擇不合理反滲透膜重度污染控制技術(shù)（3）.水處理運(yùn)行條件突變導(dǎo)致的系統(tǒng)異常舉例一:XX熱電廠 RO處理水量:580噸/小時(shí) 水源:黃河水 懸浮物:小于30mg/l 92年枯水期，水源情況突變，懸浮物短期內(nèi)大于150mg/l 三天后：預(yù)處理系統(tǒng)全部

6、污染 RO系統(tǒng)嚴(yán)重污堵舉例二：XX電廠 RO處理水量：100噸/小時(shí)，水源：地下水 運(yùn)行1.3年內(nèi)：產(chǎn)水量：100噸/小時(shí)，脫鹽率：98.2% 系統(tǒng)投運(yùn)第476天時(shí),脫鹽率突然衰減至96.3% 至478天時(shí),脫鹽率降至94%,產(chǎn)水量大于110噸/小時(shí) 查找到的原因:地下水更換為自來水 自來水余氯實(shí)測:1.3ppm反滲透膜重度污染控制技術(shù)（4）.系統(tǒng)運(yùn)行操作管理問題 不按操作規(guī)程操作 設(shè)備狀態(tài)參數(shù)調(diào)整不及時(shí) 運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整不當(dāng) 添加藥劑的計(jì)量未作優(yōu)化 系統(tǒng)達(dá)到清洗條件時(shí)不及時(shí)清洗系統(tǒng) 系統(tǒng)表計(jì)不按時(shí)調(diào)校 缺乏運(yùn)行管理總結(jié)反滲透膜重度污染控制技術(shù)反滲透重度污染控制技術(shù)分析及控制措施 反滲透系統(tǒng)重度

7、污染控制，需從以下方面入手： 1.通過改造徹底解決設(shè)計(jì)或設(shè)備制造過程中的先天不足因素,提高設(shè)備健康水平。 2.選擇合適的水處理添加劑及保安過濾器等耗材，以使以上耗材的運(yùn)用與系統(tǒng)實(shí)際情況相匹配，維持設(shè)備的正常運(yùn)行。 3.將已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重污染的膜實(shí)施離線清洗,使反滲透膜的性能得以最大程度的恢復(fù)。 4.調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式使之與設(shè)備相匹配,并使各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)最佳化。反滲透膜重度污染控制技術(shù) 5.對反滲透系統(tǒng)的表計(jì)實(shí)施3-6個(gè)月的定期校驗(yàn),使表計(jì)示數(shù)反映設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。 6.對反滲透運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化,在設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生不良變化的趨勢時(shí),即采取必要的措施,控制事態(tài)的惡性發(fā)展。 7.針對變化的水源,須經(jīng)常

8、分析設(shè)備的運(yùn)行狀況,必要時(shí)須對設(shè)備作出相應(yīng)的調(diào)整。 8.作好運(yùn)行設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作,不斷積累經(jīng)驗(yàn),使反滲透系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行態(tài)勢。反滲透重度污染控制技術(shù)分析及控制措施反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)一、反滲透膜重度污染的類別固體顆粒類：包括焊渣、石英砂、無煙煤、膠皮污染物 膠體物、金屬氧化物類 無機(jī)鹽垢，如碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、磷酸鹽垢 有機(jī)物、微生物、菌藻類 二氧化硅垢引發(fā)反滲透膜重度污染的污染物的種類大致有：反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)一段反滲透膜受到泄漏石英砂及無煙煤的污染（伴隨有金屬氧化物) 污 染 物 實(shí) 例（一）反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)碳酸鈣、硫酸鈣垢附著在膜表面的情形 污 染 物 實(shí) 例（二）反滲透膜性能恢

9、復(fù)技術(shù) 污 染 物 實(shí) 例（三）金屬氧化物、膠體污染，膜已發(fā)生隔網(wǎng)涌出現(xiàn)象反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù) 污 染 物 實(shí) 例（四）聚丙烯酸鐵污染過的RO膜反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)污 染 物 實(shí) 例（五）被有機(jī)物污染的反滲透膜切片反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)污 染 物 實(shí) 例（六）被有機(jī)物污染的膜片采樣灼燒后的殘余量，膜上伴隨有無機(jī)鹽垢反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)污 染 物 實(shí) 例（七）膜隔網(wǎng)上的硫酸鈣垢（藥液浸泡過）反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)二、膜性能恢復(fù)的工藝流程：1.污染膜 解剖 取出污染物2.實(shí)驗(yàn)室定性、定量化學(xué)分析 確定各污染物 的成分及比例3.選取適合的清洗劑 微調(diào)清洗劑配方4.實(shí)施離線清洗(嚴(yán)格過程參數(shù)控制)5.向膜

10、供應(yīng)商索取膜出廠測試參數(shù)6.清洗后的膜上測試平臺(tái)檢測,數(shù)據(jù)與5對比,合 格膜下線,不合格膜繼續(xù)清洗,直至合格反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)三、不同污染物的離線清洗方法（以ZDH系列清洗劑為例）：1. 膠體物、CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4類污染物 配藥： 清洗劑主劑：ZDH-706 PH=3 0.5 按清洗箱體積的 2%-3%加藥 清洗輔劑:檸檬酸（根據(jù)配方微調(diào)結(jié)果加入）、中性 表面活性劑（20ml) 溶劑：純凈水反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù) 清洗方法： a. 控制清洗液溫度 35 2 C,不可超過膜廠商要求的極 限 b. 控制清洗流量為8-12 M3/H c. 系統(tǒng)清洗的前10秒鐘的首排液不回

11、收 d. 每三分鐘檢測一次清洗液PH值，PH不再變化時(shí)停機(jī) 換藥 e. 系統(tǒng)清洗20-40次時(shí)停機(jī)測試受洗膜元件的狀態(tài) 注：對 CaSO4含量高的膜元件須采用浸泡24小時(shí) 后化學(xué)清洗，且需輔以物理除垢方法反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)2.有機(jī)物、微生物類污染物 配 藥： 清洗劑主劑：ZDH-708 PH=12 0.5 按清洗箱體積的 1%-3%加藥 清洗輔劑:EDTA（根據(jù)配方微調(diào)結(jié)果加入）、中性 表面活性劑（20ml) 溶劑：純凈水反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù) 清洗方法： a. 控制清洗液溫度 35 2 C,不可超過膜廠商要求的極限 b. 控制清洗流量為8-12 M3/H c. 系統(tǒng)清洗的前10秒鐘的首排液不

12、回收 d. 清洗過程中觀測產(chǎn)水流量的變化，若流量不再升高時(shí)， 停機(jī)更換清洗劑 e. 系統(tǒng)清洗20-40次時(shí)停機(jī)測試受洗膜元件的狀態(tài) 注：對有機(jī)物尤其是腐殖酸含量高的膜元件須采用非氧化 殺菌劑ZDH-881輔助清洗，慎用氧化性的殺菌介質(zhì)。反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)3. 金屬氧化物及金屬氫氧化物類污染物 配 藥： 清洗劑主劑：ZDH-709 PH=3 0.5 按清洗箱體積的 1%-2%加藥 清洗輔劑:檸檬酸（根據(jù)配方微調(diào)結(jié)果加入）、中性 表面活性劑（20ml) 溶劑：純凈水反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)清洗方法： a. 控制清洗液溫度 35 2 C,不可超過膜廠商要求的極限 b. 控制清洗流量為8-12 M3/H

13、 c. 系統(tǒng)清洗的前10秒鐘的首排液不回收 d. 清洗過程中每5分鐘化驗(yàn)一次金屬離子的含量，該量 不發(fā)生變化時(shí)，停機(jī)換藥 e. 系統(tǒng)清洗15-20次時(shí)停機(jī)測試受洗膜元件的狀態(tài)反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)4. 聚合硅沉積物 配 藥： 清洗劑主劑：ZDH-710 PH=11.5 0.5 按清洗箱體積的 8%-10%加藥 清洗輔劑:0.2%氟化氫銨300ml、中性表面活性劑（20ml) 溶劑：純凈水反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù) 清洗方法： a. 控制清洗液溫度 30 1 C b. 控制清洗流量為8-12 M3/H c. 系統(tǒng)清洗的前10秒鐘的首排液不回收 d. 清洗過程中每5分鐘化驗(yàn)一次PH變化，PH變化值 大于2

14、個(gè)單位時(shí)，停機(jī)換藥 e. 系統(tǒng)清洗10-15次時(shí)停機(jī)測試受洗膜元件的狀態(tài) 注：硅垢的清除較其他污染物困難！清洗過程中嚴(yán)禁 嘗試氫氟酸類化學(xué)試劑！ 反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)5. 清洗綜述 反滲透系統(tǒng)的清洗工藝過程要求較嚴(yán)格,清洗工作開始前,要咨詢資深水處理專家或?qū)I(yè)技術(shù)公司,力爭清洗方案的完備性. 反滲透清洗的條件對膜性能的恢復(fù)很重要,清洗過程中,用戶須嚴(yán)格按照膜供應(yīng)商要求的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),不可隨意采用未經(jīng)證實(shí)的適合膜藥劑. 對于多成分污染狀況,視情況可采用多配方組合清洗,以提高膜的清洗效果.反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)四、膜清洗后的性能指標(biāo)評測離線清洗后反滲透膜的性能指標(biāo)評判方法有兩種:1. 系統(tǒng)法評測(不

15、包括聚合硅沉積物） Q/0.98Q T/(100-n）%T P1/ P1+(0.2-0.3)n P2/ P2+(0.2-0.3)n反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)四、膜清洗后的性能指標(biāo)評測(續(xù))參數(shù)定義: Q-初投運(yùn)時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)水流量 Q/-清洗后系統(tǒng)產(chǎn)水流量 T-初投運(yùn)時(shí)系統(tǒng)脫鹽率 T/-清洗后系統(tǒng)脫鹽率 P1-初投運(yùn)時(shí)系統(tǒng)一段壓差 P1/-清洗后系統(tǒng)一段壓差 P2-初投運(yùn)時(shí)系統(tǒng)二段壓差 P2/-清洗后系統(tǒng)二段壓差 Pm初投運(yùn)系統(tǒng)m段壓差 Pm/-清洗后系統(tǒng)m段壓差 m-段數(shù) n-運(yùn)行年數(shù)反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)2. 單只膜評測(膜出廠測試參數(shù)向供應(yīng)商索?。?Q/0.99Q T/ (100-n）%T P15PS

16、I 參數(shù)定義: Q-單只膜出廠測試水通量 Q/-清洗后單只膜水通量 T-單只膜出廠脫鹽率 T/-清洗后單只膜脫鹽率 P-出廠單只膜壓差 P/-清洗后單只膜壓差 n-運(yùn)行年數(shù)反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)五、實(shí) 例例一：XX鋁業(yè)公司原水：地下水 設(shè)計(jì)出力:2X100噸/小時(shí)投產(chǎn)日期：2002年3月系統(tǒng)狀態(tài)：壓差大于7.6Kg/cm2單套出力：60-70噸/小時(shí)運(yùn)行時(shí)間：1年處理問題時(shí)間：2003年4月存在問題：硫酸鈣結(jié)垢（占結(jié)垢量的87%）+碳酸鈣垢(7.6%)+金屬氧化物處理辦法:離線清洗、更換不合適的阻垢劑及濾芯、調(diào)整運(yùn)行方式處理后參數(shù):出力100噸/小時(shí) 壓差:4.5Kg/cm2 脫鹽率：同清洗前反

17、滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)五、實(shí) 例例二：陜西XX發(fā)電廠原水：地下水 （鐵含量實(shí)測大于1PPM) 設(shè)計(jì)出力:70噸/小時(shí)上次換膜日期：2001年6月系統(tǒng)狀態(tài)：壓差大于6Kg/cm2實(shí)際出力：40-50噸/小時(shí)運(yùn)行時(shí)間：1年2個(gè)月處理問題時(shí)間：2002年8月存在問題：采用不合適的阻垢劑導(dǎo)致金屬氧化物污染 + 碳酸鈣垢析出+有機(jī)物污染處理辦法:離線清洗、更換不合適的阻垢劑及濾芯處理后參數(shù):出力70噸/小時(shí) 壓差:3Kg/cm2 脫鹽率：同清洗前反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)五、實(shí) 例例三：XX煉油廠原水：地表水 設(shè)計(jì)出力:5X100噸/小時(shí)投產(chǎn)日期：2001年11月系統(tǒng)狀態(tài)：壓差大于7Kg/cm2單套出力：50-6

18、0噸/小時(shí)運(yùn)行時(shí)間：1年4個(gè)月處理問題時(shí)間：2003年3月存在問題：1.嚴(yán)重的有機(jī)物污染！2.絮凝劑與所加的阻垢劑不兼容 造成膜表面有生成物污染、部分膜爆破處理辦法:離線清洗處理后參數(shù):出力100噸/小時(shí) 壓差:4.3Kg/cm2 脫鹽率：同清洗前反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)五、實(shí) 例例四：德州XX造紙廠原水：地下水 （受到污染） 設(shè)計(jì)出力:2X40噸/小時(shí)投產(chǎn)日期：2001年10月系統(tǒng)狀態(tài)：壓差大于6Kg/cm2單套出力：20-28噸/小時(shí)運(yùn)行時(shí)間：1年6個(gè)月處理問題時(shí)間：2003年3月存在問題：嚴(yán)重的有機(jī)物污染+無機(jī)鹽垢處理辦法：離線清洗、更換阻垢劑處理后參數(shù):出力2X40噸/小時(shí) 壓差:3.5Kg/cm2 脫鹽率：同清洗前反滲透膜性能恢復(fù)技術(shù)五、實(shí) 例例五：河南XX化肥廠原水：地下水 設(shè)計(jì)出力:100噸/小時(shí)投產(chǎn)日期：2003年1月系統(tǒng)狀態(tài)：壓差大于