反渗透膜清洗浅谈.doc

反渗透膜清洗浅谈 董洪超 张 娟（河北钢铁集团宣化钢铁公司焦化厂） 【摘 要】宣钢焦化厂反渗透除盐系统于2004年3月建成投用，运行一段时间后，逐步显现出一些问题。具体表现为：产水量下降较快，反渗透膜的第一段压降升高快，膜污染较快，经清洗后，反渗透膜系统虽然不同程度恢复，但膜污染现象易反弹，造成膜清洗频率高，清洗工作量大。同时，有些关键考核指标不达标，影响产水成本。冬天除盐水需量大，产水量满足不了生产需要。针对以上问题，提出渗透膜进行离线清洗，以解决以上存在问题。 【关键词】反渗透系统 在线清洗 反渗透膜污染 近年来反渗透膜技术在国内得到了迅速发展，据估计，2006年国内8in反渗透膜元件的销售量超过15万支，4in反渗透膜元件的超过12万支，国内处于运行状态的8in元件超过38万支。4in原件超过22万支。面对如此巨大的国内市场，不仅销售规模得到全球瞩目，膜系统及膜组件的清洗也得到了业界的广泛关注。 膜清洗领域中，2000年以前，8in元件清洗基本由设备甲方或工程企业完成。两者所占市场比例越为7:3.膜清洗的专业企业尚不多见。而至2006年末，郑州大河、河南大河、天津化研院、天津鲲鹏、杭州英普、上海德诚等诸多膜清洗专业企业已大量涌现，占领了膜清洗市场的30％.反渗透工艺已经占领了水处理系统中相当大的市场份额，但其膜系统及膜元件的清洗效果关乎到全国工作期内近20亿元价值膜产品的运行情况及运行寿命，关乎到众多给水加工与污水处理工程的运行成本与运行水平，关乎到膜工艺优势能否充分发挥。 宣钢焦化厂反渗透除盐系统于2004年3月建成投用，运行一段时间后，逐步显现出一些问题。具体表现为：产水量下降较快，反渗透膜的第一段压降升高快，膜污染较快，经清洗后，反渗透膜系统虽然不同程度恢复，但膜污染现象易反弹，造成膜清洗频率高，清洗工作量大。同时，有些关键考核指标不达标，影响产水成本。冬天除盐水需量大，产水量满足不了生产需要。针对以上问题，提出渗透膜进行离线清洗，以解决以上存在问题。 1.反渗透膜元件的污染与清洗 正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如：阻垢剂/分散剂，阳离子聚合电解质)、微生物 (藻类、霉菌、真菌)等污染。污染性质和污染速度取决于各种因素，如给水水质和系统回收率。通常污染是渐进发展的，如不尽早控制，污染将会在相对较短的时间内损坏膜元件。当膜元件确证已被污染，或是在长期停机之前，或是作为定期日常维护，建议对膜元件进行清洗。 当反渗透系统（或装置）出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗，在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%；为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%；产水水质降低10～15%，透盐率增加10～15%；给水压力增加10～15%；系统各段之间压差明显增加。保持稳定的运行参数主要是指产水流量、产水背压、回收率、温度及TDS。如果这些运行参数起伏不定，建议检查是否有污染发生，或者在关键运行参数有变化的前提下反渗透的实际运行是否正常。 　定时监测系统整体性能是确认膜元件是否已发生污染的基本方法。污染对膜元件的影响是渐进的，并且影响的程度取决于污染的性质。表1“渗透膜污染特征及处理方法”列出了常见的污染现象和相应处理方法。 表1 反渗透膜污染特征及处理方法 污染种类 可能发生之处 压降 给水压力 盐透过率 金属氧化物(Fe、Mn、Cu、Ni、Zn) 一段，最前端膜元件 迅速增加 迅速增加 迅速增加 胶体(有机和无机混合物) 一段，最前端膜元件 逐渐增加 逐渐增加 轻度增加 矿物垢(Ca、Mg、Ba、Sr) 末段，最末端膜元件 适度增加 轻度增加 一般增加 聚合硅沉积物 末段，最末端膜元件 一般增加 增加 一般增加 生物污染 任何位置，通常前端膜元件 明显增加 明显增加 一般增加 有机物污染(难溶NOM) 所有段 逐渐增加 增加 降低 阻垢剂污染 二段最严重 一般增加 增加 一般增加 氧化损坏(Cl2、Ozone、KmnO4) 一段最严重 一般增加 降低 增咖 水解损坏(超出pH范围) 所有段 一般降低 降低 增咖 磨蚀损坏(碳粉) 一段最严重 一般降低 降低 增咖 O型圈渗漏(内连接管或适配器) 无规则通常在给水适配器处 一般降低 一般降低 增咖 胶圈渗漏(产水背压造成) 一段最严重 一般降低 一般降低 增咖 胶圈渗漏(清洗冲洗时关闭产水阀造成 最末端元件 增加(污染初期和压差升高) 增咖 已受污染的反渗透膜的清洗周期根据现场实际情况而定。正常的清洗周期是每3