反滲透膜的清洗消毒及保存
● 目的:保證反滲透系統的正常運行;延長反滲透膜元件的使用壽命
● 什么時候需要清洗及消毒
● 如何清洗消毒及用何種藥品進行清洗消毒
什么時候需要清洗反滲透系統
● 當標準化后的產水量比上次清洗后減少10-15%
● 當標準化后的產水水質比上次清洗后降低10-15%
● 當標準化后的壓降比上次清洗后增加10-15%
● 在長期停用前
● 作為日常的維護
需要清洗什么
● 硫酸鈣垢
● 硫酸鋇、硫酸鍶垢
● 水合金屬氧化物垢(鐵、錳、鎳、銅等)
● 硅垢
● 膠體沉積物(無機)
● 有機沉積物(無機、有機混合物)
● 有機沉淀物(自然產物)
● 有機沉淀物(人為產物)
● 生物滋長(細菌、真菌、霉菌等)
注意:通常您需要清潔的是上述幾種污染物的混合物
如何選擇清洗藥劑
● 確定污染物
● 與膜制造廠商、工程公司或反滲透專業化學藥劑供應商聯系
● 選用通用型或專用型化學清洗藥品
● 現場收集信息并進行清洗(實驗及校正法)
● 向反滲透專用藥劑供應商提供膜元件以供實驗室分析之用
● 考慮藥品成本
在選擇和使用化學清洗藥劑的注意事項
● 遵循制造廠商推薦的關于藥劑品種、劑量、PH值、溫度及接觸時間的指導原則
● 最佳的清洗效果
● 最小限度地使用強烈化學試劑
● 對于CPA、ESPA膜通常PH范圍為4-10
● 對于CPA、ESPA膜最大PH范圍為2-12
● 在推薦溫度清洗,一般在30-40℃下清洗最好
● 需要考慮排放對環境的影響
● 不要將酸堿混合
● 用高PH的產水沖洗清洗劑
● 如果出現油污染,開始時不要使用低PH值溶液清洗
復合膜(CPA、ESPA、ESNA)最常用的清洗配方
二氧化硅垢的化學清洗
● 對沉淀在膜上的溶解性硅,在不損壞膜的前提下很難去除
● 在清洗前應詢問膜廠商
● 較高的沖洗流速有利于沖刷掉污垢
● 反復地循環、浸泡有助于除垢
● 對于CPA膜,高PH值10-12的堿性溶液和40℃溫度有助于硅垢的去除
復合膜生物污染物的清洗
珊瑚礁綜合癥:無結垢、金屬氧化物、膠體物質、有機物質、活的及死的細菌、生物粘泥、真菌等的復雜混合物
解決方法一:
● 低PH值清洗
● 高PH值清洗
● 生物殺菌劑消毒
解決方法二:
● 利用能破壞粘泥的殺菌劑消毒
● 高PH值清洗
● 每周停運殺菌一次,每次使用殺菌劑消毒20-30分鐘
細菌的控制和殺除
濃水中細菌濃度控制規則:
● 如果每毫升﹤4 log cfu,認為細菌數量已得到控制
● 如果每毫升4-6 log cfu,應引起注意
● 如果每毫升達到6 log cfu或細菌數量上升,應著手處理問題
注意:4 log=10000=104 6 log=1000000=106
● 消毒:指細菌減少99.9% (3log)
● 殺菌:指細菌減少99.9999% (6log)
● 滅菌:指細菌減少99.9999999% (9log)
● 殺菌劑:殺滅細菌
● 生物抑制劑:阻止細菌生長
● 粘泥破壞劑:破壞生物粘膜的數量
反滲透化學殺菌劑應有的特性
● 殺除細菌
● 去除生物粘膜
● 最少接觸時間
● 對膜危害最小
● 無毒性及無環境危害性
● 可以安全地操作
● 合理的價格
殺菌劑的殺菌速度
條件為20℃時去除99.9999%的孢菌
殺菌劑 接觸時間
2%甲醛溶液 12小時
100ppm的次氯酸鈉溶液 7小時
0.2%的過氧化氫溶液 25小時
5%的過氧化氫溶液 2-3小時
10%的過氧化氫溶液 1-2小時
1%過氧化氫和400ppm的過醋酸溶液 0.5-1小時
復合膜(CPA、ESPA、ESNA)元件消毒用殺菌劑
A、甲醛
● 劑量:0.1-1.0%
● 在美國認為該藥劑有一定毒性
● 對于新膜,必須在操作24小時后才可使用,否則會導致不可恢復的水通量損失
● 可用作長期貯存時的殺菌劑
B、異噻唑啉
● 劑量:15-25ppm
● 可用作長期貯存時的殺菌液
C、亞硫酸氫鈉
● 劑量:500ppm,使用30-60分鐘
● 1.0%的溶液可用于長期貯存
D、過氧化氫、過乙酸
● 劑量:0.2%(2種化合物之和)
● PH:3-4(高PH值時會引起膜氧化)
● 溫度:25℃(最高)
● 如果存在鐵或過渡金屬,會引起CPA膜氧化
● 反復循環20-30分鐘/浸泡2小時/隨后沖洗
● 對于破壞生物粘膜可能需要4小時的接觸時間
● 是有效、迅速的氧化性殺菌劑
● 對于破壞生物粘膜比較有效
● 本殺菌液不適用于長期貯存
反滲透系統化學清洗的一般方法
步驟1:沖洗反滲透膜組件
排除運行過程中剩余濃水和給水通道中的污染物。
步驟2:清理清洗裝置
如:水箱、管路、清洗水泵、清洗保安過濾器等
步驟3:配置清洗溶液
(1) 使用反滲透產品水,至少是軟化水
(2) 混合均勻
(3) 調節至所需PH值
(4) 調節至所需溫度
(5) 對于正常污染情況,每根4”X40”膜元件配制2.2加侖溶液
(6) 對于正常污染情況,每根8”X40”膜元件配制8.7加侖溶液
(7) 對于嚴重污染的情況,可將溶液體積加倍
步驟4:
(1) 反滲透進水入口處最大壓力為60Psi,減少已松脫的污染物被沖回膜表面的可能
(2) 單支膜元件最大壓降10-15Psi,以防止膜卷突出將置換出的水排入下水通道
(3) 將最初20%已污染的/變色的化學清洗溶液排入下水道
(4) 將干凈的化學清洗溶液再循環至清洗藥箱
(5) 將滲出的少量產品水再循環至清洗藥箱
(6) 如果PH值變化超過0.5個單位,則需要重新調整PH值到指定范圍
步驟5:低流量循環
(1) 循環5-15min
(2) 每根4”壓力容器流量為11.4L/min
(3) 每根8”壓力容器流量為45.5L/min
(4) 盡量減少沖洗下來的污染物對進水通道的堵塞
步驟6:中等流量循環
(1)循環5-15min
(2)每根4”壓力容器流量為22.7L/min
(3)每根8”壓力容器流量為90.9L/min
步驟7:第一次大流量循環
(1)循環30-60min
(2)每根4”壓力容器流量為30.3-37.9L/min
(3)每根8”壓力容器流量為132.5-151.4L/min
步驟8:浸泡(選擇使用)
(1)對于CPA、ESPA和CAB膜的輕度污染可浸泡1-2小時
(2)對于嚴重污染的CPA膜,需浸泡過夜,為保持溫度可能需要維持正常流量10%的循環流量
(3)浸泡有利于污染物的去除
(4)應當在必須的情況下才進行浸泡,原則上應盡量減少化學試劑與膜的接觸時間
步驟9:第二次高流量循環(選擇使用)
(1)循環15-60min
(2)按需要浸泡及循環
步驟10:沖洗
(1)使用與清洗溶液PH值及溫度相同且與系統容積相同量的反滲透產品水沖洗,并將出水排入下水通道
(2)然后使用未調節過的反滲透產品水反復沖洗
(3)保證化學清洗液全部被洗出
步驟11:使用第一種殺菌溶液(選擇使用)
(1)按照標準配制殺菌液
(2)采用中等流量在已清洗各段的反滲透裝置中循環15-60min
(3)浸泡1-2小時或按需要而定
(4)用反滲透產品水沖洗
步驟12:利用第二種清洗液進行清洗(選擇使用)
(1) 先用低PH溶液清洗,再用高PH溶液清洗
步驟13:使用第二種殺菌溶液(選擇使用)
步驟14:最終沖洗
(1)通常沖洗10-30min
(2)使用通常的經過前處理的進水低壓沖洗
(3)直至濃水不再有氣泡
(4)直至濃水電導與進水電導相同
步驟15:運行前沖洗
(1) 在正常運行操作條件相同,但是產品水排入下水通道直至產品水水質達到所需標準
4-13復合膜(CPA、ESPA、ESNA)在反滲透壓力容器中的保存
A、 短期保存
● 通常保存時間為1-5天(由細菌的繁殖活性決定)
● 使用給水進行正常的停運沖洗和排氣
● 每5天重新沖洗一次(最多保存30天)
● 使用1%的亞硫酸氫鈉溶液沖洗可以減少生物污染的可能性
B、 長期保存
● 通常保存時間為30天以上
● 清洗反滲透膜元件
● 使用適宜的殺菌劑沖洗及保存(0.15%異噻唑啉,1%的亞硫酸氫鈉或0.1-1.0%甲醛)
● 如果溫度小于27度,每30天使用殺菌劑再沖洗及保存
● 如果溫度大于28度,每15天使用殺菌劑再沖洗及保存