反滲透系統(tǒng)膜元件清洗技術規(guī)范

1反滲透系統(tǒng)膜元件清洗技術規(guī)范1范圍本標準規(guī)定了反滲透系統(tǒng)膜元件清洗過程中的技術要求、清洗前的準備工作、污染物判斷、系統(tǒng)清洗及清洗效果驗收。本標準適用于反滲透膜系統(tǒng)的膜元件清洗。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB8978污水綜合排放標準GB/T12145火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量GB/T19249反滲透水處理設備DL/T588水質污染指數(shù)測定方法3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。用特定的高分子材料制成的，具有選擇性半透性能力的薄膜。它能夠在外加壓力作用下，使水溶液中的水和某些組分選擇性透過，從而達到純化或濃縮、分離的目的。反滲透膜元件reverseosmosismembraneelement反滲透膜構成的基本使用單元。反滲透膜組件reverseosmosiselement將一只或數(shù)只反滲透膜元件按一定技術要求串聯(lián)，與單只反滲透膜殼組裝而成的組合構件。反滲透裝置reverseosmosisunit將反滲透膜組件用管道按照一定排列方式組合、連接而成的組合式水處理單元。反滲透系統(tǒng)reverseosmosissystem利用反滲透膜對符合條件的水進行處理的工藝總稱，它由保安過濾器、反滲透裝置、化學清洗裝置、加藥裝置等工藝單元組成。在反滲透裝置中，反滲透膜組件按濃水的流程串接的階數(shù)。某段的進水與出水(濃水)之間的壓力差。2系統(tǒng)的總進水與出水(終端濃水)之間的壓力差。反滲透裝置及膜元件除鹽效率的數(shù)值。反滲透裝置對原水利用效率的數(shù)值。經(jīng)過反滲透裝置處理后所得的水。經(jīng)過反滲透裝置處理后所得的含鹽量被濃縮的水。單位時間內單位反滲透膜面積上透過的水量。污染指數(shù)silt&densityindex用于評價水中雜質對反滲透膜污染能力的一種參數(shù)，一般采用15min測定法。預處理系統(tǒng)waterpretreatmentsystem將原水處理成符合反滲透裝置對進水水質要求的工藝總稱，它由絮凝、沉淀、介質過濾、活性炭吸化學清洗劑chemicalcleaningagent投加在反滲透系統(tǒng)化學清洗中為清除膜表面污垢的化學藥品。在線化學清洗cleaninginplace,CIP利用固定配置的清洗裝置，采用一定配比的化學藥品溶液對反滲透裝置內的膜元件進行的化學清洗過程。離線化學清洗cleaningoffline從反滲透裝置內取出膜元件，用獨立的清洗裝置對膜元件進行的化學清洗過程。利用固定配置的清洗裝置，按段分別對反滲透裝置內的膜元件進行的化學清洗過程。經(jīng)預處理系統(tǒng)處理后所得的水。采用低壓大流量的水沖洗膜元件的過程，以沖洗掉附著在膜表面的污染物或堆積物，或置換膜裝置內的清洗廢液或積水。34總則4.1反滲透系統(tǒng)膜元件的化學清洗，是除去膜表面污垢、恢復膜元件性能的必要措施。4.2由專業(yè)技術人員制定清洗方案和措施，并有完備的審核、審批手續(xù)。清洗過程中進行必要的監(jiān)督：4.3負責清洗單位按附錄A對參加清洗人員進行技術和安全教育培訓，使其熟悉清洗系統(tǒng)、清洗方案和措施，掌握安全作業(yè)程序。清洗作業(yè)人員在清洗過程中嚴格遵守清洗方案和安全措施，確保人身、設4.4系統(tǒng)化學清洗的確定當反滲透膜表面受到無機鹽垢、金屬氧化物、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機物污堵時，會導致標準化產(chǎn)水量和脫鹽率(按GB/T19249計算)下降、段間壓差增加。出現(xiàn)下列情況之一時，并判定是化學污染造成的，對反滲透系統(tǒng)進行化學清洗：——運行數(shù)據(jù)標準化后，系統(tǒng)產(chǎn)水量比初始值下降15%以上；——運行數(shù)據(jù)標準化后，脫鹽率比初始值下降10%以上；——運行數(shù)據(jù)標準化后，段間壓差比初始值增加15%以上。4.5清洗方式4.5.1在線化學清洗在線化學清洗分為不分段清洗和分段清洗。4.5.1.1不分段清洗可以對系統(tǒng)所有段同時進行化學清洗。在設定的循環(huán)清洗流量能夠確保清洗效果，且第一段和最后一段流速均符合膜元件生產(chǎn)商規(guī)定的流速范圍內，可采用不分段清洗。4.5.1.2分段清洗對于高流速循環(huán)清洗才能確保清洗效果時，應對系統(tǒng)的各段分別進行化學清洗，以保證各段循環(huán)流速不超過膜元件生產(chǎn)商規(guī)定值。4.5.2離線化學清洗當膜元件污垢嚴重，在線清洗效果不好時，應采用離線化學清洗。5技術要求5.1在制定清洗方案及現(xiàn)場清洗措施時，除應符合本標準外，還應符合與設備相關的技術條件或規(guī)范。5.2清洗前應拆除或隔離易受清洗液損害的部件和其他配件。5.3清洗效果的驗收按8.1～8.3的規(guī)定執(zhí)行。5.4清洗廢液應經(jīng)過處理，符合GB8978的規(guī)定后才能排放。6清洗前的準備工作6.1清洗參數(shù)的選擇清洗藥劑、流速、溫度、壓力等參數(shù)的選擇，應根據(jù)污垢種類、反滲驗確定。選擇的清洗藥劑在保證清洗效果的前提下，綜合考慮經(jīng)濟性和環(huán)保要求等因素。6.2判定反滲透系統(tǒng)性能下降的原因通過對系統(tǒng)的全面調查，分析判斷反滲透裝置性能下降的原因。是污垢導致的，可進行化學清洗最大限度地恢復膜的性能；因機械損傷或其他原因造成的，則不能通過化學清洗來恢復系統(tǒng)性能。6.2.1系統(tǒng)調查除全面了解原水水質全分析報告、水處理系統(tǒng)工藝流程、反滲透裝置設計參數(shù)、反滲透系統(tǒng)具體運行參數(shù)、系統(tǒng)材質(參見附錄B、附錄C)外，還應考查下列情況：4a)RO膜元件設計數(shù)量、排列是否合理；b)根據(jù)水質分析系統(tǒng)污染趨勢，生物污染、鹽垢類污染或是膠體污染等，經(jīng)過分析原水水質報告，能預測發(fā)生污垢的可能性；c)檢查前幾次的清洗過程及清洗效果；d)分析SDI(按DL/T588)及微孔濾膜膜面上所截留的污物e)打開膜端板，觀察一段進水側第一只和二段出水側最后一只膜元件顏色和重量的變化，推斷污染程度；g)根據(jù)預處理系統(tǒng)再生頻率、去除效果判定原水清潔狀態(tài)及膜元件被污染趨勢h)根據(jù)保安過濾器濾芯污染物判斷可能污染物；i)判斷系統(tǒng)選材是否合適，有無金屬腐蝕產(chǎn)物帶入水源；j)通過解剖膜元件進行膜面及垢樣分析；k)預處理藥劑投加系統(tǒng)是否正常，藥劑種類及投加量是否合理；I)系統(tǒng)停機后的沖洗是否及時和充分；m)系統(tǒng)運行回收率是否在設計規(guī)程允許范圍之內n)是否存在其他操作不當現(xiàn)象；o)確定機械問題還是化學污染造成膜元件衰減。6.2.2判定污垢種類通過對反滲透系統(tǒng)運行狀況的全面調查，根據(jù)運行參數(shù)變化情況和污垢表象觀察，可根據(jù)表1判別污垢的種類。表1污垢分類和判別污垢分類污垢特征運行參數(shù)變化情況顆粒類污染物的沉積進水側可見顆粒污染物第一段產(chǎn)水量降低第一段壓差增加脫鹽率降低水垢(碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等)最后一段濃水側可見結垢最后一段壓差迅速增加最后一段膜元件增重最后一段產(chǎn)水量降低脫鹽率降低微生物(細菌黏泥等)保安過濾器濾芯或膜進水側滑膩有異味第一段膜表面有十分黏稠膠狀沉積物進水、濃水或產(chǎn)水水樣中含大量微生物第一段產(chǎn)水量降低第一段壓差增加污染嚴重時脫鹽率降低有機物(聚電解質、油脂等)分析SDI濾膜上的截留物分析進水中的油和有機物將污垢研碎加入乙醚后，溶液呈黃綠色第一段產(chǎn)水量降低第一段壓差增加脫鹽率可能升高膠體物污染指數(shù)SDI超標分析SDI濾膜上的截留物第一段壓差增加產(chǎn)水量逐漸降低金屬氧化物進出水端面為紅棕色系統(tǒng)有金屬腐蝕現(xiàn)象分析進水中的鐵、錳、鎳、銅、鋅等含量第一段產(chǎn)水量降低第一段壓差增加脫鹽率降低6.2.3化學清洗不能恢復系統(tǒng)性能的情況判定因機械損傷或其他原因造成的反滲透系統(tǒng)性能下降，有下列情形之一的，則無法通過清洗來恢復系統(tǒng)性能：5——“O”形圈泄漏導致的脫鹽率下降；——進水與濃水壓差過大造成的膜元件機械損壞(望遠鏡現(xiàn)象);—結晶體或金屬顆粒造成的膜表面磨損；——產(chǎn)水背壓造成的復合膜復合層間的剝離；——膜元件或產(chǎn)水中心管嚴重的機械損傷導致的泄漏；——保安濾器內短路導致的膜元件受到物理堵塞；——預處理介質過濾器穿透造成膜元件被細小粉末污堵；——鹽水密封損壞導致的無規(guī)律的壓降增加。6.3清洗方案制定6.3.1清洗藥劑的選擇應根據(jù)污垢的性質，有針對性的選擇化學清洗劑。一般按表2確定清洗劑。表2清洗劑的選擇污垢種類清洗液使用條件碳酸鹽垢0.2%鹽酸溫度≤35℃pH>2清洗效果最好0.5%磷酸溫度≤35℃清洗效果可以2.0%檸檬酸溫度≤35℃用氨水調節(jié)pH值為3.0清洗效果可以硫酸鹽垢0.1%氫氧化鈉1.0%EDTA四鈉溫度≤30℃pH≤12清洗效果最好0.1%氫氧化鈉0.025%十二烷基苯磺酸鈉溫度≤30℃pH≤12清洗效果可以金屬氧化物1.0%焦亞硫酸鈉清洗效果最好0.5%磷酸溫度≤30℃pH>2清洗效果可以2.0%檸檬酸溫度≤30℃用氨水調節(jié)pH值為3.0清洗效果可以膠體物0.1%氫氧化鈉0.025%十二烷基苯磺酸鈉溫度≤30℃pH≤12清洗效果最好有機物0.1%氫氧化鈉0.025%十二烷基苯磺酸鈉0.2%鹽酸溫度≤30℃第一步pH≤12用NaOH和十二烷基苯磺酸鈉作第一步清洗；再用HCl清洗作第二步清洗0.1%氫氧化鈉1.0%EDTA四鈉0.2%鹽酸溫度≤30℃第一步pH≤12EDTA四鈉作第一步清洗；再用HCl清洗作第二步清洗微生物0.1%氫氧化鈉0.025%十二烷基苯磺酸鈉溫度≤30℃pH≤12清洗效果最好0.1%氫氧化鈉溫度≤30℃pH≤12清洗效果可以6.3.2清洗藥劑用量的確定根據(jù)反滲透清洗系統(tǒng)的容積和污垢情況，確定各種清洗藥劑用量。6.3.3清洗方式的確定根據(jù)污垢的污染程度以及反滲透系統(tǒng)構造，確定清洗方式。6采取不分段清洗方式時，計算各段膜元件的流速或流量，防止第一段的循環(huán)清洗流速過低影響清洗效果；同時防止最后一段清洗流速過高而損壞膜，以最后一段的最高流速為控制值。下應選用高速清洗方式?？梢酝ㄟ^清洗泵分別清洗各段，或針對每段清洗流速的要求設置不同循環(huán)清洗流量。6.3.4清洗溫度的確定清洗液應根據(jù)膜元件生產(chǎn)商規(guī)定的最高溫度控制范圍，或參照表2的要求，確定最佳清洗溫度。6.3.5確定清洗順序清洗時一般先酸洗后堿洗。當生物污垢嚴重時，宜先堿洗、再殺菌、最后酸洗。為取得最佳清洗效7.1清洗裝置在線清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側循環(huán)，此時膜元件仍裝在壓力容器內而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。反滲透系統(tǒng)清洗裝置示意圖見圖1。正常供水1——循環(huán)清洗泵；2——清洗箱；3——保安過濾器；4———段膜元件；5——二段膜元件；6——三段膜元件；7—攪拌機；8——電加熱器；9——反滲透高壓泵；10——清洗液回流總管；11——清洗透過液回流總管；13——一、二、三段(分段清洗)清洗透過液回流管；14——清洗液進液總管；16——配置用水進水管；17——排放管；19——取樣管；20—-溢流管；21——回流管；22——排氣管； ?——液位計； 各類閥門；N—止回閥；Y——排水收集。圖1一級三段卷式膜元件反滲透系統(tǒng)清洗裝置示意圖77.1.1清洗箱7.1.1.1針對膜元件的清洗液pH值范圍可能在2～12之間，因此清洗系統(tǒng)應采用耐腐蝕材料建造混合與循環(huán)的清洗箱可以是聚丙烯或玻璃鋼(FRP)等耐酸堿腐蝕材料。7.1.1.2清洗箱應設有可移動的蓋子。7.1.1.3清洗箱應有加熱裝置和溫度計，某些情況下需要控制清洗溫度以達到最佳效果。7.1.1.4清洗箱回水盡量延伸到清洗液位下并且遠離泵吸入口正上方，以免回流液帶氣泡進入循環(huán)7.1.1.5清洗箱的容積應能滿足系統(tǒng)清洗容量的要求。7.1.1.6清洗箱的強度滿足安全技術要求。7.1.2保安過濾器7.1.2.1通常設計濾芯為5μm～10μm,用于去除已在清洗過程中沉積出來的污染物。7.1.2.2保安過濾器的設計流量應滿足系統(tǒng)清洗最大流量的要求。7.1.3清洗泵7.1.3.1清洗泵應選用低揚程，高流量的耐腐蝕泵。7.1.3.2清洗泵應設置回流或出口閥門以調節(jié)流量。7.1.3.3清洗壓力一般控制在0.4MPa以下。7.1.4取樣點要安裝取樣閥門以觀察清洗液變化情況，并隨時對清洗液有關參數(shù)進行監(jiān)測。應分別裝設清洗液7.1.5產(chǎn)水回路7.1.5.1清洗過程中會有少量產(chǎn)水(透過液),為保持清洗液濃度穩(wěn)定，應將產(chǎn)水送回清洗箱。7.1.5.2在清洗和沖洗階段，產(chǎn)水回路閥門處于常開狀態(tài)，以免因產(chǎn)水背壓損壞膜元件。7.1.6清洗循環(huán)回路7.1.6.1清洗液流動方向應與正常運行時的方向相同，防止膜元件機械損壞(望遠鏡現(xiàn)象)。7.1.6.2分段清洗時，應有防止前段膜元件產(chǎn)生背壓的可靠措施。7.1.6.3分段清洗時，應有防止各循環(huán)回路間短路的措施。7.1.6.4清洗液回流應接至清洗箱。分段清洗時，各段均應裝設清洗液回流管路。7.1.6.5應設置清洗泵至清洗箱的循環(huán)回流管路，并安裝調節(jié)閥，控制清洗流量。7.1.7監(jiān)測儀表7.1.7.1清洗箱應裝具有溫度調節(jié)裝置的溫度計。7.1.7.2清洗箱應裝液位計，并宜裝設低液位控制器。7.1.7.3保安過濾器出口應裝設流量計。7.1.7.4保安過濾器進口、出口應裝設壓力表。7.1.8混合器或攪拌用于化學藥劑在清洗箱的溶解和混勻，應設置一個清洗泵至清洗箱的循環(huán)回流管路或加攪拌裝置。7.2清洗步驟7.2.1低壓沖洗根據(jù)制定的清洗方式，將反滲透裝置切換到清洗狀態(tài)，用產(chǎn)水(符合GB/T12145相關要求)低壓(0.3MPa～0.35MPa)沖洗反滲透和清洗裝置，待確認沖洗干凈，排空裝置內的充水。7.2.2嚴密性試驗調整好閥門到清洗狀態(tài)，以產(chǎn)水進行循環(huán)試漏，確定管路暢通無漏點，閥門位置正確后開始轉人正87.2.5置換系統(tǒng)內原水7.2.8高流速循環(huán)清洗用預處理凈化水或反滲透產(chǎn)水低壓沖洗反滲透系統(tǒng)，直至排出液為中性。7.2.10清洗時注意事項8清洗效果驗收9表3反滲透裝置清洗前后運行參數(shù)表初始值清洗前清洗后進水壓力/MPa一段壓差/MPa二段壓差/MPa進水量/(m3/h)產(chǎn)水量/(m3/h)進水電導率/(μS/cm)產(chǎn)水電導率/(μS/cm)脫鹽率/%水溫/℃注1:初始值是指系統(tǒng)開機平穩(wěn)運行前10天的平均值。注2:清洗后進水壓力不高于初始運行壓力的10%,或不高于清洗前的進水壓力，注3:清洗后各段運行壓差不高于初始運行壓差的20%,或各段運行壓差較清洗前下降5%以上注4:清洗后產(chǎn)水流量不低于初始運行產(chǎn)水流量的10%,或產(chǎn)水流量上升5%以上且不高于設計值。注5:清洗后系統(tǒng)脫鹽率不能低于清洗前系統(tǒng)脫鹽率，膜清洗操作規(guī)程A.6清洗中遇到用電、動火等情況應按要求辦理有關手續(xù).水質分析調查表單位名稱分析日期取樣日期水樣名稱取樣人姓名分析項目RO進水/(mg/L)分析項目RO進水/(mg/L)顏色總硬度碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度負硬度NH?+酚酞堿度總堿度HCO?耗氧量CO?2-游離二氧化碳懸浮物溶解固形物電導率/(μS/cm)PO?3-NO?NO?備注分析審核單位名稱：系統(tǒng)名稱：取樣設備位號：取樣部位：樣品名稱：報告日期：取樣日期：分析者：外觀550℃灼燒失重/%Fe?O?/%P?O?/%CaO/%MgO/%ZnO/%SiO?/%Al?O?/%CuO/%SrSO?/%BaSO?/%合計清洗前膜照片清洗后膜照片(資料性附錄)反滲透系統(tǒng)調查表格工程概況：運行概況：水溫/℃:產(chǎn)水壓力/MPa:進水量/(m3/h):進水水質/(μS/cm):產(chǎn)水量/(m3/h):產(chǎn)水水質/(μS/cm):濃水量/(m3/h):