反渗透膜(RO)清洗及药剂应用

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1、反渗透膜（RO）清洗方法I、前言反渗透RO是诸多工业中采用的单元操作。RO装置在世界或用作独立系统，或用作离子交换（IX）设备的预处理。在这些应用中，畫要的是去除溶解离子、悬浮物和微生物。RO系统的经济可行性很大程度上取决于其能达到的最髙透过速率和膜寿命。许多研究已指出RO系统的效能和在无污染条件下膜的维护有关。在使用这些系统中遇到的最大问题是沉积引起的污染。在许多情况下，受污染的膜导致流速和操作效率的减低，造成无计划的停工，损失生产时间，更换膜等，从而増加了操作费用。膜污染的预防是RO系统应用的最重要的方面之一。RO系统的成功和可靠的操作需要采用预防膜污染的最成功的方法。控

2、制RO系统膜污染的努力现集中在进料水的预处理，包括供酸和添加阻垢剂。虽然这些方法是成功的，但是膜污染依旧是个问题。经验表明只对进料水预处理是不够的。因此，定期清洗应视为系统操作的一部分。污染问题常常是不明显的。但若F常见的污染物可能以微虽存在。若任由这些污染物在膜上累积，则将逐渐地、严亟地发生膜性能的劣化。最终，膜被不可逆污染，必须更换。2、沉积物的去除技术自污染膜去除沉积物的技术包扌舌机械淸洗（即直接渗透，高速水冲洗，海绵球淸洗或刷洗，空气喷射等）、化学淸洗（采用化学试剂）以及机械、超声波和化学清洗的综合技术。城流行的技术当属采用特定配方的膜清洗剂的化学清洗。许弱化学试剂对

3、去除污垢和其他沉积物是有效的。化学淸洗实质上涉及所使用的化学试剂和沉积物、污垢、腐蚀产物及影响通量速率和产水水质的其他污染物的反应。这些化学试剂可分为四类：酸；碱；螯合剂；按配方制造的产品。2.1酸各种无机、有机酸和混合有机酸已用于工业和实验室的消洗操作。最广泛使用的酸及其盐为盐酸、磷酸、硫酸和有机酸（即草酸、柠掾酸、马来酸、氨慕磺酸等）。RO系统中常常产生的碳酸钙垢是域易去除的沉积物。其去除方法有：①在足够的时间（通常约30-60min）降低进料液的PH至34②当该系统停止运行时，用酸间歇处理。虽然能够使用盐酸或硫酸。当然只要不侵蚀膜或产生难溶性的沉积物，任何酸都可以使用，

4、但因过长时间浸于PH低于2的清洗液中，会严重损伤膜的纤维素膜。柠檬酸用于特殊清洗已逾30年。首次报道柠檬酸大规模用作化学清洗是美国电力公司的Philo电站。虽然柠檬酸是確酸盐和铁基垢的有效沉积物去除剂，但是它有和亚铁离子形成具有溶解度较小络合物的缺点。当大部分柠檬酸已反应时，该络合物便能形成。同时它乂是细菌的营养源。草酸最简单的二元酸去除含铁的沉积物是非常有效的。草酸和钙也形成溶解性极低的盐。茸酸钙盐的后沉淀是严重问题。酸在去除诣如碳酸钙和磷酸钙等钙基垢、氧化铁和金屈硫化物方而是有效的。但是，酸对去除由二氧化硅和金属硅酸盐形成的污垢作用甚微。酸在去除生物悬浮固体和其他有关的有

5、机污染物方面也有相对无效的，因此是不建议使用的。2.2碱碱淸洗溶液包括磷酸盐、碳酸盐和包氧化物。这些材料起去垢剂一样的功用，使沉淀物松动、乳化和分散。但极易形成不可逆转的氢氧化硅及英他氢氧化盐，必须了以注总，因此是不建议使用的。2.3螯合剂除了强碱和碱外，螯合剂也已用于去除污染膜的沉积物。但不恰当的螫合剂而导致螯合金属盐一旦沉积在膜衣面是极难去除的。2.4按配方制造的产品商品化学药剂的周限性导致膜制造商和其他厂商创制非专卖的配方产品作为淸洗剂。包括ArgoScientific.BFGoodrich公司、Purctcc公司等若干公司公认了特殊膜清洗化学药剂的需要，继而开发了许多

6、去除沉积物的、专卖的、按配方制造的淸洗剂。这些非专卖的、按配方生产的膜淸洗剂产品优于诸如柠檬酸（用于去除碳酸钙垢〉（用于去除生物污染物和某些有机物）之类较为传统的、单一功能的商品型淸洗剂。3、膜清洗剂选择的判据为了保持RO系统的有效操作，淸洗膜是严格的。由于污染物多种多样，所以膜的淸洗是一个复杂的课题。说明受污染膜上沉积物的特性，对于选择最经济和最冇效的清洗剂是重要的。进料水和使用过的筒过滤器的分析，以及由预处理产生的化学变化（若有的话）的评估捉供了对污染物特性的深入了解。一旦鉴定了沉积物的数戢和类型，便要求进行膜淸洗以恢复设计性能。如果沉积物的分析揭示多种污染物，则传统的化

7、学清洗可能不能完成。酸清洗剂对砂、粘土和牛物物质效果甚微，碱清洗剂只能少屋溶解和分散硬垢。该沉积物分析鉴定为混合污染物，因而设想对此悄况传统的柠檬酸或碱清洗剂将是无效的，我们建议是采用有特效的PURETECHTWH-1000的酸性的清洗剂和冇特效的PURETECHTWO-3000的酸性的清洗剂，这冇利膜的保证。4、系统排障隋洗R0系统的第一步是确定机械问题还是化学破坏是其祸因。机械问题的例了是0形环的损坏，缺少筒式过滤器或筒式过滤器安装不妥以及过滤器故障等。化学破坏包括如下：①酸添加的不适当。高剂虽会损