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            反滲透膜元件的污染物

            在正常運行一段時間后,反滲透膜元件會受到在給水中可能存在的懸浮物質或難溶物質的污染,這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機或生物沉積物。

            污染物的性質及污染速度與給水條件有關,污染是慢慢發展的,如果不早期采取措施,污染將會在相對短的時間內損壞膜元件的性能。

            定期檢測系統整體性能是確認膜元件發生污染的一個好方法,不同的污染物會對膜元件性能造成不同程度的損害。表中列出了常見污染物對膜性能的影響。

            上表對應的常見清洗液如下:

            按現場的分析狀況可根據具體情況具體搭配。


            污染物的去除 

            污染物的去除可通過化學清洗和物理沖洗來實現,有時亦可通過改變運行條件來實現,作為一般的原則,當下列情形之一發生時應進行清洗。

            1、在正常壓力下如出水流量降至正常值的10~15%;

            2、為了維持正常的出水流量,經溫度校正后的給水壓力增加了10~15%;

            3、出水水質降低10~15%。鹽透過率增加10~15%;

            4、使用壓力增加 10~15%;

            5、RO各段間的壓差增加明顯(也許沒有儀表來監測這一跡象);


            常見污染物及其去除方法 

            1、碳酸鈣垢

            在阻垢劑添加系統出現故障或加酸系統出現故障而導致給水 pH 升高,那么碳酸鈣就有可能沉積出來。應盡早發現碳酸鈣垢沉淀的發生,以防止生長的晶體對膜表面產生損傷,如早期發現碳酸鈣垢,可以用降低給水 pH 至 3.0 ~ 5.0 之間運行 1 ~ 2 小時的方法去除。對沉淀時間更長的碳酸鈣垢,則應采用檸檬酸清洗液進行循環清洗或通宵浸泡。

            注:應確保任何清洗液的 pH 不要低于 2.0 ,盃則可能會 RO 膜元件造成損害,特別是在溫度較高時更應注意,最高的 pH 不應高于 11.0 。查使用氨水來提高 pH ,使用硫酸或鹽酸來降低 pH 值。

            2、硫酸鈣垢

            三聚磷酸鈉溶液(參見上表中三聚磷酸鈉溶液)是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的最佳方法。

            3、金屬氧化物垢

            可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法,很容易地去除沉積下來的氫氧化物 ( 例如氫氧化鐵 ) 。 

            4、硅垢

            對于不是與金屬化物或有機物共生的硅垢,一般只有通過專門的清洗方法才能將他們去除。

            5、有機沉積物

            有機沉積物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用上表清洗液 3 去除,為了防止再繁殖,可使用殺菌溶液在系統中循環、浸泡,一般需較長時間浸泡才能有效,如反滲透裝置停用三天時,最好采用消毒處理。

            6、清洗液

            清洗反滲透膜元件時建議采用上表所列的清洗液。確定清洗前對污染物進行化學分析十分重要的,對分析結果的詳細分析比較,可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法,應記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果,為在特定給水條件下,找出最佳的清洗方法提供依據。

            對于無機污染物建議使用清洗液 1 。對于硫酸鈣及有機物建議使用清洗液 2。對于嚴重有機物污染建議使用清洗液 3 。所有清洗可以在最高溫度為40℃下清洗 60 分鐘,所需用品量以每 100 加侖(379 升)中加入量計,配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水,應采用不含游離氯的反滲透產品水來配制溶液并混合均勻。

            清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側循環,此時膜元件仍裝壓力容器內而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。

             反滲透膜污染特征及處理方法 

            1、細菌污染

            一般特征:脫鹽率可能降低、系統壓降明顯增加、系統產水量明顯降低;

            清洗方法:pH值10,2%三聚磷酸鈉溶液,0.8%EDTA四鈉(嚴重時更換為0.25%的Na-DDBS),溫度40℃;0.1%NaOH和0.03%SDS,pH=11.5。

            2、硫酸鈣污染

             一般特征:脫鹽率明顯降低、系統壓降稍有或適度增加、系統產水量稍有降低;

            清洗方法:pH值10,2%三聚磷酸鈉溶液,0.8%EDTA四鈉(嚴重時更換為0.25%的Na-DDBS),溫度40℃;有時也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗。

            3、有機物沉淀

            一般特征:脫鹽率可能降低、系統壓降逐漸升高、系統產水量逐漸降低;

            清洗方法:pH值10,2%三聚磷酸鈉溶液,0.8%EDTA四鈉(嚴重時更換為0.25%的Na-DDBS),溫度40℃。

            4、氧化物/氫氧化物(鐵、鎳、銅)污染

            一般特征:脫鹽率明顯下降、系統壓降明顯升高、系統產水量明顯降低 

            清洗方法:氨水調pH值4,2%的檸檬酸溶液,溫度40℃,有時也可以用pH2-3(0.5%)的鹽酸水溶液清洗。

            5、無機鹽沉淀物污染

            一般特征:脫鹽率明顯下降、系統壓降增加、系統產水量稍降

            清洗方法:2%檸檬酸溶液,氨水調pH值4,溫度40℃,也可用pH2-3(0.5%)的鹽酸水溶液清洗。 

            6、各種膠體(鐵、有機物及硅膠體)污染

            一般特征:脫鹽率稍有將低、系統壓降稍有上升、系統產水量逐漸減少。 

            清洗方法:硫酸調pH值10,0.2%三聚磷酸鈉STTP溶液,溫度40℃;有時也可以用pH小于10的NaOH水溶液清洗。


             反滲透膜清洗幾種常用配方 

            清洗配方一

            1%-2%檸檬酸溶液或0.4%HCl溶液,適用于鐵污染及碳酸鹽結晶污堵;

            清洗配方二

            0.2%NaClO+0.1%NaOH溶液,適用于清洗由有機物及活性生物引起的膜組件的污染;

            清洗配方三

            0.3%H2O2+0.3%NaOH溶液,適用于清洗由谷氨酸發酵液引起的膜組件的污染;

            清洗配方四

            1%甲醛溶液,適用于細菌污染的超濾;

            清洗配方五

            HNO3的0.5%水溶液,適用于電泳漆處理過程中磷酸鉛對膜組件造成的污堵(此清洗必須在其他常規化學清洗之后進行。);

            清洗配方六

            20%的Na2CO3、7%的Na3PO4、3%的NaOH、0.5%的EDTA,主要用于膠體污染物造成的膜污染;

            清洗配方七

            9%的十二烷基苯磺酸鈉、9%的表面活性劑、0.4%的NaOH、0.15的無水碳酸鈉、11%的磷酸鈉、10%的硅酸鈉,清洗時需注意pH的控制,有些膜不適用于高pH清洗液的清洗,要慎重選擇,主要用于清洗含油廢水所造成的膜污染;

            清洗配方八

            3%的H3PO4、0.5%的乙二胺四乙酸二鈉、0.5%的LBOW專用清洗劑,主要用于清洗蛋白質和油脂污染物造成的污染。

            清洗配方九

            20%的H2SO4,主要用于硅垢結晶造成的污染。

            RO膜元件是反滲透設備系統中最重要的部分,其日常維護的好壞直接影響到系統出水水質的好壞,這里對于反滲透膜的清洗方法加以概述,系統說明反滲透膜在運行中可能出現的污染物以及相對應的清洗方法。

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