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化學清洗是恢復污染RO膜性能的關鍵手段,但不當的清洗比不洗危害更大!本手冊提供清晰、可操作的步驟、藥劑選擇指南和關鍵注意事項,助您實現高效清洗,避免二次傷害。
清洗前確認:時機與診斷
??確認污染存在(非正常波動):??
標準化產水通量下降≥10-15%。
標準化進水壓力上升≥10-15%(維持相同通量)。
標準化段間壓差上升≥15%。
脫鹽率??異常??下降(伴隨其他指標,排除O型圈泄露或機械損傷)。
??注意:??排除溫度、進水濃度等正常波動因素!??標準化數據是決策基礎。??
??診斷污染類型(決定性!):??根據《工業反滲透膜污染診斷指南》進行初步判斷:
回顧水質與運行記錄。
觀察保安濾芯、拆檢首支膜端面。
進行清洗響應測試(先堿洗OR先酸洗?看初步判斷)。
目標:鎖定主要污染源(結垢?膠體/顆粒?有機物?生物?混合?)。
核心原則
??診斷先行:??精準診斷是高效清洗的前提!盲目清洗事倍功半甚至有害。
??預防性清洗優于搶救性清洗:??在污染初期(指標下降10-15%)清洗效果最佳。
??低流量高壓力vs.高流量低壓力:??清洗過程遵循特定流量與壓力要求(后詳)。
??溫度增效:??在膜耐受范圍內(通常≤45°C),提高清洗液溫度(30-40°C)可顯著提升化學清洗效率(尤其對有機物、油脂)。
??安全第一:??穿戴PPE(護目鏡、耐酸堿手套、圍裙、防毒面具(必要時)),藥劑配制按安全規程(濃酸加入水,非水加入酸!)。
??排放合規:??清洗廢水按環保法規處理排放(高pH、化學需氧量COD)。
高效清洗七步法
第一步:準備工作
??配制清洗液:??
??藥劑選擇(核心!):??
??針對無機結垢(CaCO?,CaSO?,Fe,Mn):????酸性清洗劑??:檸檬酸(pH3-4,溫和常用)、鹽酸(pH2-3,強效但需防腐蝕,對硫酸鈣垢有效)、草酸(pH2-3,對鐵垢**)。阻垢劑殘留嚴重時,可用非酸性螯合劑(如EDTA鈉鹽)。
??針對膠體/顆粒物(硅膠、鐵鋁膠體、淤泥):????堿性清洗劑+分散劑/螯合劑??:NaOH+專用反滲透膜分散劑(如專用表面活性劑、STPP等)。NaOH可調高pH至10-11幫助膠體分散,分散劑防止再沉積。螯合劑(EDTA鈉鹽)輔助去除金屬離子。
??針對有機物/油污/生物膜:????堿性清洗劑+表面活性劑??:NaOH+非離子表面活性劑(低泡型)。強堿剝離有機層和生物膜,表面活性劑乳化/溶解油脂有機物。??嚴重生物污染需添加專用非氧化性殺菌劑??(如DBNPA、異噻唑啉酮),浸泡期間使用。
??混合污染(最常見):????先堿洗(除有機/生物)→后酸洗(除垢)??是最常用、風險**的步驟。也可根據診斷情況先酸洗再堿洗(如結垢非常嚴重且有機物少時),??避免酸堿混用產生沉淀!??
??濃度:??嚴格遵循??藥劑供應商推薦濃度??!通常:
檸檬酸:1-2%(Wt%)溶液。
鹽酸:0.5-1%(Wt%)溶液(pH2-3)??(謹慎使用,優先檸檬酸)??。
NaOH:0.1%-0.5%(Wt%)溶液(pH10-11)??(0.1%NaOH溶液pH約13,反滲透清洗通常稀釋至約0.1-0.2%或pH≤11)??。
表面活性劑/分散劑/殺菌劑:按供應商說明(通常0.025%-0.1%)。
??水質:????必須用RO產水(或軟化水/Dl水)配制!??禁止用原水、自來水(含Ca2?、Mg2?等會形成沉淀)。
??體積:??根據系統大小(膜管/壓力容器長度、數量)和清洗水箱容量確定,需??足以充滿整個循環回路??并有循環空間。
??溫度:????預熱至30-40°C??(勿超過膜允許上限,通常45°C)。使用清洗系統自帶加熱器或外部預熱。
??系統準備:??
關閉RO系統,停止進水高壓泵。
??完全排空系統:??開啟濃水排放閥、產水排放閥,排盡系統內存水。
??關鍵:????低壓沖洗(Flush):??用預處理合格水或RO產水,以正常運行時??低流量??(避免沖擊膜)沖洗膜系統5-10分鐘(或至濃水電導接近進水電導)。??此步極為重要!去除大量松脫污物,避免其堵塞清洗管道或浪費清洗劑。??
??隔離系統:??關閉RO系統與預處理、后處理連接的閥門。確保清洗液只在RO膜內循環。
第二步:清洗液循環-主戰階段!
??連接清洗系統:??將準備好的清洗液通過清洗泵連接到RO系統(通常接高壓泵入口閥或專設接口)。確保吸入管路充滿溶液,無空氣。
??調節閥門:??關閉產水排放閥(模擬產水閥位狀態),??開啟濃水排放閥??(全開或調節)。
??設定流量與壓力(核心技巧):??
??起始流量:????設計運行流量的1/3-1/2。??(如單支8英寸膜設計流量約9-12m3/h,清洗流量用3-6m3/h)。確保每支壓力容器流量均勻。
??壓力控制:????進膜壓力:盡可能低!??(啟動后緩慢升壓至濃水側幾乎無產水流的臨界點)。絕對壓力??<4bar(60psi),推薦保持1-3.5bar??。目標是將清洗液“壓”入污染物內部縫隙并作用于膜面,而不是像運行一樣穿透膜。??壓力過高會壓實污物、損傷膜片!??
??觀察濃水排放:??保持濃水排放閥一定開度,確保有清洗液持續排出(帶走溶解/剝離的污染物),但??不能全關??(避免壓力驟升)。
??流量優先于壓力:????確保達到目標流量。??如果壓力達到上限,寧可降低流量(仍要在最小值以上)。
??循環時間:??
通常??每步清洗循環30-60分鐘??。
每10-15分鐘監測一次:
清洗液溫度(維持30-40°C)。
清洗液外觀(變渾、變色、有泡沫?反映污染物溶解/剝離)。
清洗液pH值(酸性清洗pH會緩慢上升,堿性清洗pH會下降,??偏離初始值0.5以上應考慮補藥或排換??)。
透過液流量/壓力(若有明顯變化)。
若觀察到清洗液非常污濁或pH變化過大,可停止循環,排空舊液,配制新液重新循環。混合污染分段清洗時,完成一步(如堿洗),需充分沖洗后再進行下一步(酸洗)。
第三步:浸泡(Soak)-“靜置滲透”
??停止循環:??關閉清洗泵和閥門,??保持系統滿液狀態??(關閉濃水、產水排放閥)。
??浸泡時間:??
推薦浸泡??30分鐘至數小時??(如嚴重污染或使用殺菌劑時)。
??浸泡是高效清洗的關鍵步驟!??讓化學反應充分進行,滲透入污染層深處。
??溫度維持:??在浸泡期間,盡量維持清洗液溫度(系統保溫/間歇小循環升溫)。
第四步:再次循環
浸泡完成后,可再啟動清洗泵,重復??低流量低壓力循環10-20分鐘??(流量壓力同上),將浸泡過程中溶解的更多污染物沖刷帶走。
??監測:??觀察清洗液顏色、渾濁度是否有進一步變化(變得更深更渾?說明有效)。若變化不大,說明清洗效果已達瓶頸。
第五步:徹底沖洗
??排空清洗液:??徹底排盡清洗水箱和系統內的廢清洗液(按環保要求處置)。
??低壓沖洗:??
用預處理合格水或RO產水,??低流量(<設計流量)??沖洗系統。
??關鍵:??同時打開??濃水排放閥??和??產水排放閥??(全開!),確保所有清洗液殘余和松動污染物排出。
??沖洗目標:??沖洗至排水清澈無泡沫(堿洗后),pH接近進水pH(±1),電導率接近進水。通常??至少沖洗15-30分鐘或更久??。
第六步:系統恢復正常運行
??關閉排放閥:??待沖洗水合格后,緩慢關閉濃水和產水排放閥(避免壓力沖擊)。
??重啟運行:??
按照RO系統??啟動程序??,緩慢升壓(避免水錘),逐漸提高回收率至正常值。
??初始產水必須排放10-30分鐘以上!??(排掉可能殘留的清洗劑和臟水)。
??不要急于取樣測水質!??
第七步:性能評估與記錄
??穩定運行后(通常1-2小時):??
記錄??初始運行數據??:進水壓力、段間壓差、產水流量、濃水流量、產水電導率、進水TDS、溫度。
??標準化計算:??計算??標準化產水通量??、??標準化進水壓力??、??標準化壓差??、??標準化脫鹽率??。
??與清洗前對比:??評估清洗效果:
標準化通量恢復率%=(清洗后標準化通量/初始新膜標準化通量或上次清洗后良好值)×100%(??目標>80-90%??)。
標準化進水壓力下降了多少%(目標顯著下降)。
標準化壓差下降了多少%(目標顯著下降)。
脫鹽率是否穩定正常?
??記錄存檔:??
??詳細記錄:??日期、污染現象、診斷結論、清洗藥劑種類濃度、溫度、循環浸泡時間、沖洗過程、清洗前后標準化數據、效果評估。
??追蹤趨勢:??將性能數據加入長期趨勢圖,監控衰減速率。
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