超纯水设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为回严重,其中最容答易污染的是反渗透膜。通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。
反渗透膜污染往往不是单一的,其表现的症状也有一定的差别,使得污染的鉴别更困难。鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断。超纯水设备污染常见有:胶体污染、微生物污染、钙垢污染。
B. 反渗透膜结垢的原因是什么该如何防止
反渗透膜结垢是什么原因?
首先,反渗透设备在运行过程中,低压冲洗产生的压力会产生淡水回,两侧水答的浓度会加深,同时也会导致盐的浓度加深,盐中含有大量的可沉淀物质,久而久之,就会出现结垢现象。
其次,阻垢剂装置漏药较为严重,极有可能影响到反渗透阻垢剂的加药用量,在加药过程中,药剂不均匀也是导致反渗透膜结垢的重要原因。
最后,设备停机的过程中没有及时进行冲洗也会导致反渗透膜结垢。
防止反渗透膜结垢入手点
防止反渗透膜结垢要从四个方面入手。
其一,过滤速度。过滤器过滤速度要适中,太快太慢都不好。
其二,慢反洗。反洗过程要注意时间和流速,才能保证最佳反洗效果。
其三,水流运行。水流要保持均匀,均匀的水流才能保证良好的过滤效果。
最后,滤料选择。滤料的颗粒大小和均匀程度对过滤器过滤效果影响很大。总之,要合理对反渗透膜进行处理,才能有效防止结垢。
C. 哪种操作反渗透的不正确清洗会导致膜损坏
1、 膜污染简介
反渗透系统运行时,进水中含有的悬浮物质,溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。污染物的种类、发生原因及处理方法请参见表1。通常,造成膜污染的原因主要有以下几种:
1)新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净;
2)预处理装置设计不合理;
3) 添加化学药品的量发生错误或设备发生故障;
4)人为操作失误;
5)停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确;
6)给水水源或水质发生变化。
污染物的累积情况可以通过日常数据记录中的操作压力、压差上升、脱盐率变化等参数得知。膜元件受到污染时,往往通过清洗来恢复膜元件的性能。清洗的方式一般有两种,物理清洗(冲洗)和化学清洗(药品清洗)。物理清洗(冲洗)是不改变污染物的性质,用力量使污染物排除膜元件,恢复膜元件的性能。化学清洗是使用相应的化学药剂,改变污染物的组成或属性,恢复膜元件的性能。吸附性低的粒子状污染物,可以通过冲洗(物理清洗)的方式达到一定的效果,像生物污染这种对膜的吸附性强的污染物使用冲洗的方法很难达到预期效果。用冲洗的方法很难除去的污染应采用化学清洗。为了提高化学清洗的效果,清洗前,有必要通过对污染状况进行分析,确定污染的种类。在了解了污染物种类时,选择合适的清洗药剂就可以适当的恢复膜元件的性能。
2、 物理清洗(冲洗)
2.1 冲洗的作用
冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物
2.2.1 冲洗的流速
装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。通常,单支压力容器内的冲洗流速为:
1)8英寸膜元件:7.2 – 12 m3/h;
2)4英寸膜元件:1.8 – 2.5 m3/h。
2.2.2 冲洗的压力
正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。压力通常控制在0.3 MPa以下。如果在0.3 MPa以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。一般进水压力不能大于0.4 MPa。
2.2.3 冲洗的频率
条件允许的情况下,建议经常对系统进行冲洗。增加冲洗的次数比进行一次化学清洗更有效果。一般冲洗的频率推荐以一天一次为好。根据具体的情况,用户可以自行控制冲洗的频率。
2.3 冲洗的步骤
① 停止反渗透系统的运行。缓慢地降低操作压力并停止装置。如果快速停止装置,压力会急速下降,这可能会对管道、压力容器以及膜元件造成损坏。
② 调节阀门:
- 全开浓水阀门;
- 关闭进水阀门;
- 全开产水阀门(如果运行时产水阀门没有全开的情况)。
如果错误地关闭产水阀门,压力容器中的后半部的膜元件可能发生产水背压,造成膜元件破损。
③ 冲洗作业:
- 启动低压冲洗泵;
- 在缓慢打开进水泵的同时,查看浓缩水流量计的流量;
- 调节进水阀门,调节流量和压力达到标准值;
- 10 – 15分钟后慢慢地关闭进水阀门,停止进水泵。
④ 恢复正常运行。按日常启动程序启动系统。
2.4 注意事项
① 进水水泵需要满足正常运行时的进水流量(进水流量 = 产水流量 + 浓缩水流量),同时必须考虑满足冲洗流量的要求。
② 浓缩水管路和阀门的选择也要考虑冲洗时的大流量。制水时,因为回收率高,浓缩水流量相对很小。冲洗作业时,要求低压高流量,几乎所有的进水都从浓水管路排除,所以设计浓水管路和阀门时不仅要考虑制水时的流量也要考虑符合冲洗时的流量需要。如果仅仅考虑制水时的流量来设计管路和阀门,则在冲洗时浓水管路以及浓水阀门处的压降升高,有可能达不到要求的流量或超过冲洗要求压力。当然,也可以考虑另外设置冲洗专用管路。
③ 选定流量计时要考虑到可以读取冲洗时的最大流量。
④ 对于多段反渗透系统,为了能够更有效的冲洗膜元件,系统的设计有必要按可以分段冲洗进行设计。
- 如果进行全段冲洗,前段的冲洗水和污染物会一起流入后一段中,容易造成后段的堵塞。
- 段数的增加同时也意味着冲洗水流经的膜元件数量增加。为了能够达到流量要求,需要加大进水压力。由可能会超过冲洗压力的允许值,导致膜表面的压力升高,降低冲洗的效果。
- 进行第一段冲洗时,全开第一段冲洗浓水排水管路的阀门,关闭第一段浓水和第二段进水间阀门、第二段和第三段的进水冲洗阀门。- 进行第二段冲洗时,全开第二段冲洗浓水排水管路的阀门,关闭第一段,第三段的进水冲洗阀门,关闭第一段浓水和第二段进水间阀门,关闭第二段浓水和第三段进水间阀门。
- 进行第三段冲洗时,全开第三段冲洗浓水排水管路的阀门,关闭第一段,第三段的进水冲洗阀门,关闭第二段浓水和第三段进水间阀门。
3 化学清洗
3.1 化学清洗的标准
发生以下情况时,物理冲洗已经不能使反渗透膜的性能恢复,这时就需要进行化学清洗。
① 标准化条件下的产水量下降10 – 15 %;
② 进水和浓水之间的系统压差升高到初始值的1.5倍;
③ 产水水质下降10-15%。
3.2 化学清洗的频率
当膜元件发生了轻度污染时,就应及时清洗膜元件。重度污染会因化学药剂不易深入渗透至污染层,且污染物也不易被冲出膜外等因素而影响清洗效果。如果膜元件的性能降低至正常值的30-50%,很难清洗恢复到膜系统初始性能。
膜的清洗周期根据现场实际污染情况而定。正常的清洗周期是每3-12个月一次。如果在1个月内清洗一次以上,需要改善预处理例如追加投资或重新设计膜系统;如果清洗周期在1-3个月一次,应侧重于调整和优化现有系统的运行参数。即使系统长期没有发生污染,为了能够更好的保证系统正常运行,一般可考虑每6个月进行1次化学清洗。
当预处理工艺中采用了无机絮凝剂,经常会有反应不完全的无机盐没有形成可过滤掉的絮凝体。用户应确保没有过量的絮凝剂进入到膜系统中。过量的絮凝剂能通过SDI测试装置测定出来,例如SDI膜片上的铁为3μg/片,任何时候不应超过5μg/片。
除了采用浊度和SDI测定之外,颗粒计数器也可以精确衡量RO/NF进水是否合格。粒径大于2μm的颗粒物应<100个/ml。
3.3 清洗药剂的选择
不同污染物应采用不同的清洗药剂。污染发生时通常不是只有一种污染物,因此常规化学清洗需要包括高pH值清洗和低pH值清洗两大步骤。可以使用的常规化学清洗药剂请参见表4。选用哪个清洗剂进行化学清洗,可以按以下方法判断:
- 按反渗透进水水质判断;
- 进行全系统膜元件清洗之前,可以从系统中取出一、两支膜元件,通过进行清洗试验,选择最佳的清洗药品。
一般来说,应先采用高pH清洗液清洗油类和微生物污染,然后采用低pH清洗液清洗无机垢类或金属氧化物污染。有时也先酸洗后碱洗,或者只采用一种药剂清洗,例如地下水源的铁污染,采用简单的低pH清洗即可。有时清洗液中加入洗涤剂以便去除微生物和有机污染物;有些加入螯合剂如EDTA,以便更好地去除胶体、有机物、微生物和硫酸盐垢。如果选择清洗剂不当,或清洗顺序不当,可能会使污染恶化。
D. 反渗透进水中铁离子对反渗透膜的影响有多大
当原水含有超过0.5ppm的铁离子时,基于经济上的考量并不建议使用抑垢剂。或应在前处理增设除铁系统,先行除去铁份。ii. 必须慎选正确的抑垢剂,当原水含有铁或铝(来自PAC)时,不得使用仅含阴离子性高分子的分散剂,因其会与上述二项多价键离子反应,而造成膜管的淤塞。
E. GE反渗透膜被污染都是因为什么呢
反渗透膜被污染是因为可能就是渗透膜堵住了,所以的话会造成污染。
F. 反渗透膜的影响因素
1、进水压力对反渗透膜的影响
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水版压力升高使得驱权动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2、进水温度对反渗透膜的影响
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃为标准)
3、进水PH值对反渗透膜的影响
进水PH值对产水量几乎没有影响,而对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到最高。
4、进水盐浓度对反渗透膜的影响
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
G. 反渗透膜污染物成分是什么
膜污染是指被处理深液中的微粒、胶体粒子或溶质与膜发生相互作用,或因浓差极化使某些物质在膜表面浓度而引起这些物质在水流通道、膜表面或膜孔内吸附、沉积,造成孔道或水流通道变小或堵塞的现象。
污染物类型:水源不同,污染物类型不同,污染物类型不同,则清除污染物的方法也不一样。
一、悬浮固体
悬浮固体普通存在于地表水中,颗料直径>1um,如砂、粘泥、SIO2颗料等,水流处理于停止状态时可以沉积下来,它很容易被反渗透系统设置的细砂过滤器或多介质过滤器滤除,经过预处理后,下列指标必须符合:浊度<1NTU,15分钟SDI值<5。
二、胶体污染物
胶体物普遍存在于地表水中,主要是铝类的粘土,如硅酸化合物,铁铝氧化物、硫化物、单宁酸、腐殖质等,这类胶体颗料大小在0.3~1.0um范围,带负电荷,单用过滤无法除去,帮采用凝聚,过滤或直流混凝方法,使胶体颗料增大至10-20um过滤除去,当悬浮物胶体含量过多时,还需凝聚、澄清、过滤。
三、有机物污染
有机物对膜污染是复杂的,其主要为腐殖类物质,凝聚澄清和活性碳过滤都仅能除去都分有机物;也可以采用超滤除去有机物。
四、生物污染
该类污染通常为细菌、生物膜、藻类和真菌。细菌会以醋酸纤维为食物,因而醋酸膜易受细菌的侵蚀;对于复合膜,虽不易被细菌侵害,但细菌粘膜会造成膜的污堵。进行反渗透工艺系统设计时,必须控制生物活性,原水细菌含量在10000CFU/CM以上时就必须考虑去除措施。膜污染通常为混合型,污染物是多种成分的混合物。
一般从被污染的膜元件的浓水隔网和膜表面取样分析污染物成分,浓水隔网的低流速区最易沉积体积较大的污染物,包括CACO3晶粒、生物膜、网状有机薄膜、微粒、胶体和絮凝剂。这些污物将导致系统压力升高和产水量降低。
膜表面上的污染物通常为紧密附着的硅酸化合物、硫酸盐、聚合物、有机物、金属氧化物和氢氧化物等污染物。这些污堵导致产水率降低和脱盐率的下降。
H. 反渗透膜性能损坏主要是什么造成的
反渗透膜如果得不到及时的清洗或清洗方法不当时,其性能会受到损坏。版
设备在运行过程权中,除了正常的性能衰减外,因有机物、化学垢及微生物等污染而导致的性能损坏是较为严重。经研究发现,污染时间长短不同其症状也不一样。以碳酸钙垢污染为例,当污染时间为一周时,脱盐率迅速下降,压力差会随之慢慢增大,对产水量没有太大影响,此时可选择用柠檬酸进行清洗。
如果次污染延长到一年的时间,将严重影响产水量,且盐通量会大大增加。再者,要综合原水水质、污染指数、设备性能变化等多种因素去鉴别污染的类型。
当前处理中微滤器很快被堵塞或压力差很快增加时,很可能是发生了胶体污染。RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高时,很可能是受到了微生物污染,这种现象一般都是由于平时保养和消毒不及时或操作不当引起的。
I. 净水设备反渗透膜技术应用中会出现什么问题又该怎么维护清洁呢
现在很多水处理设备诸如武汉安吉尔等都拥有一项核心技术反渗透膜的应用,反渗透膜在应用中,一段时间后会出现,产水量和水质均不同程度的下降。
反渗透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染,如表面结垢,膜面堵塞;或是膜本身的物理化学变化而引起的。物理变化主要是
由于压实效应引起膜的透水率下降;化学变化主要是由于PH值的波动而引起的,如使醋酸纤维素膜水解;游离氯也会使芳香聚酰胺膜性能
恶化。反渗透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉积和微生物的滋长而引起的。其中微生物不仅堵塞膜,并对醋酸纤维素有侵蚀损害作用
。因此,在膜内必须保持一定的余氯量,但是余氯太高,又会引起膜性能下降,故在醋酸纤素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L,而在芳香聚酰胺
膜前余氯要小于0.1mg/L。
反渗透膜的清洗处理是一个细致而又烦杂的工作,且多次清洗膜易损坏。为了减轻清洗工作,必须要搞好前处理,严格把好水质关。
清洗处理方法是:定期用0.1%甲醛溶液,或100mg/L质量浓度的新洁尔灭循环清洗处理至少1h。已经污染的膜要用2%柠檬酸铵溶液(PH=4-8
)进行清洗,或用亚硫酸氢钠、六偏磷酸钠、稀盐酸等来防止锰、铁及碳酸盐的结垢。有时也用酶洗涤剂对有机物进行清洗。清洗压力控
制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2),清洗流速为原来水处理流速的2-3倍