反滲透膜的污染測定及清洗方法
 

　　1. 反滲透膜元件的污染物

　　在正常運行一段時間后，反滲透膜元個會受到在給水中可能存在的懸浮物質(zhì)或難溶物質(zhì)的污染，這些污染物中*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(zhì)及污染速度與給水條件有關，污染是慢慢發(fā)展的，如果不早期采取措施，污染將會在相對短的時間內(nèi)損壞膜元件的性能。定期檢測系統(tǒng)整體性能是確認膜元件發(fā)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 1 列出了常見污染物對膜性能的影響。

　　2. 反滲透膜污染物的去除

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

　　2.1 在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降至正常值的 10 ～ 15% 。

　　2.2 為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了 10 ～ 15% 。

　　2.3 產(chǎn)品水質(zhì)降低 10 ～ 15% 。鹽透過率增加 10 ～ 15% 。

　　2.4 使用壓力增加 10 ～ 15%

　　2.5 RO 各段間的壓差增加明顯 ( 也許沒有儀表來監(jiān)測這一跡象 ) 。

　　3. 常見污染物及其去除方法：

　　3.1 碳酸鈣垢

　　在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時或加酸系統(tǒng)出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉淀的發(fā)生，以防止生長的晶體對膜表面產(chǎn)生損傷，如早期發(fā)現(xiàn)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(huán)清洗或通宵浸泡。

　　注：應確保任何清洗液的 PH 不要低于 2.0 ，盃則可能會對反滲透膜元件造成損害，特別是在溫度較高時更應注意，*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。

　　3.2 硫酸鈣垢

　　清洗液 2( 參見表面化 ) 是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的*佳方法。

　　3.3 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 ) 。

　　3.4 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?nèi)コ�，有關的詳細方法清與海德能公司聯(lián)系。

　　3.5 有機沉積物

　　有機沉積物 ( 例如微生物粘泥或霉斑 ) 可以使用清洗液 3 去除，為了防止再繁殖，可使用經(jīng)海德能公司認可的殺菌溶液在系統(tǒng)中循環(huán)、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，*好采用消毒處理，請與海德能公司會商以確定適宜的殺菌劑。

　　3.6 清洗液

　　清洗反滲透膜元件時建議采用表 2 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(jié)果的詳細分析比較，可保證選擇*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*佳的清洗方法提供依據(jù)。

　　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*高溫度為華氏 104 度 ( 攝氏 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(chǎn)品水來配制溶液并混合均勻。

　　【反滲透膜的化學清洗與水沖洗】

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

　　清洗反滲透膜元件的一般步驟：

　　1. 用泵將干凈、無游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。

　　2. 用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。

　　3. 將清洗液在壓力容器中循環(huán) 1 小時或預先設定的時間，對于 8 英寸或 8.5 英寸壓力容器時，流速為 35~40 加侖 / 分鐘 (133~151 升 / 分鐘 ) ，對于 6 英寸壓力容器流速為 15~20 加侖 / 分鐘 (57~76 升 / 分鐘 ) ，對于 4 英寸壓力容器流速為 9~10 加侖 / 分鐘 (34~38 升 / 分鐘 )

　　4. 清洗完成以后，排凈清洗箱并進行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。

　　5. 用泵將干凈、無游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。

　　6. 在沖洗反滲透系統(tǒng)后，在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運行反滲透系統(tǒng)，直到產(chǎn)品水清潔、無泡沫或無清洗劑 ( 通常需 15~30 分鐘 ) 。

　　【反滲透膜污染密度指數(shù) SDI 的測定方法】

　　1. 測試儀器的組裝

　　1.1 按圖1組裝測試裝置：

　　1.2 將測試裝置連接到 RO 系統(tǒng)進水管路取樣點上;

　　1.3 在裝入濾膜后將進水壓力調(diào)節(jié)于 30psi 。在實際測試時，應使用新的濾膜。

　　為獲取準確測試結(jié)果，應特別注意下列事項：

　　A. 在安裝濾膜時，應使用扁平鑷子以防刺破濾膜

　　B. 確保 O 型密封圈清潔完好并安裝正確

　　C .避免用手觸摸濾膜

　　D. 事先沖洗測試裝置，去除系統(tǒng)中的污染物

　　2. 測試步驟

　　2.1 記錄測試溫度。在試驗開始至結(jié)束的測試時間內(nèi)，系統(tǒng)溫度變化不應超過 1 ℃

　　2.2 排除濾池中的空氣壓力。根據(jù)濾池的種類，在給水球閥開啟的情況下，或打開濾池上方的排氣閥，或擰松濾池夾套螺紋，充分排放。

　　2.3 用帶有刻度的 500ml 量筒接取濾過水以測量透過濾膜的水量。

　　2.4 全開球閥，測量從球閥全開滿 100ml 和 500ml (注1) 水樣的所需時間并記錄。

　　2.5 五分鐘后，再次測量收集 100ml 和 500ml 水樣的所需時間，十分鐘及十五分鐘后再分別進行同樣測量。

　　2.6 如果接取 100ml 水樣所需的時間超過 60 秒，則意味著約 90% 的濾膜面積被堵塞，此時已無需再進行實驗

　　2.7 再次測量水溫以確保與實驗開始時的水溫變化不超過 1 ℃。

　　2.8 實驗結(jié)束并打開濾池后，*好將實驗后的濾膜保存好，以備以后參考。

　　3. 計算公式：

　　SDI = P 30 / T t = 100 × ( 1 - T i / T f ) / T t

　　式中：

　　SDI ——污染密度指數(shù)

　　P 30 ——在 30psi 給水壓力下的濾膜堵塞百分數(shù)

　　T t ——總測試時間，單位為分鐘。通常 Tt 為 15 分鐘，但如果在 15 分鐘內(nèi)即有 70% 的濾膜面積被堵塞 ( 注 2) ，測試時間就需縮短

　　T i ——*次聯(lián)樣所需時間

　　T f —— 15 分鐘 ( 或更短時間 ) 以后取樣所需時間

　　注 1： 接取 500ml 水樣所需時間大約為接取 100ml 水樣需時間的 5 倍。如果接取 500ml 所需時間遠大于 5 倍，則在計算 SDI 時，應采用接取 100ml 所用的時是。

　　注 2： 為了精確測量 SDI 值， P30 應不超過 75% ，如果 P30 超過 75% 應重新試驗并在較短時間內(nèi)獲取 Tf 值。