李建樹 徐守疆 王婷

（1．朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司，河北滄州062350；2．天津邦盛凈化設備有限公司，天津300123）

0 引言

反滲透系統(tǒng)運行時，進水中含有的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)以及微生物繁殖等原因都會造成膜元件污染。污染物的累積情況可以通過系統(tǒng)運行記錄中的運行壓力、產(chǎn)水量、電導率等參數(shù)得知。膜元件受到污染時，往往通過清洗來恢復膜元件的性能。清洗的方法有兩種：物理清洗和化學清洗。物理清洗是不改變污染物的性質(zhì)，用力量使污染物排出膜元件，恢復膜元件的性能?；瘜W清洗是使用相應的化學藥劑，改變污染物的組成或?qū)傩?，恢復膜元件的性能。吸附性低的粒子狀污染物可以通過物理清洗的方法達到效果，物理清洗不在此處做過多的研究。對膜的吸附性強的污染物使用物理清洗的方法很難達到預期效果，應采用化學清洗的方法。

1 化學清洗的常規(guī)藥劑種類及用量介紹

一般來說，先采用高pH值的藥劑去除微生物，然后采用低pH值的藥劑清洗無機垢類或金屬氧化物污染。如果選擇藥劑不當，可能會使污染惡化。

藥劑介紹：

（1）2%檸檬酸的低pH清洗液。對于去除無機鹽垢（如碳酸鈣垢、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢等），金屬氧化物或氫氧化物（鐵、錳、銅、鎳、鋅等），及無機膠體十分有效。

（2）0．1%氫氧化鈉和0．03%十二烷基磺酸鈉的高pH混合液。用于去除天然有機污染物、無機/有機膠體混合污染物和微生物（菌素、藻類、霉菌、真菌）污染。

2 實驗方法與結果

2．1 實驗設備

化學清洗是膜元件保留在壓力容器中進行，如圖1所示。清洗設備一般包括清洗水箱、循環(huán)泵、高壓泵、壓力表、溫度表、閥門、壓力容器、流量計以及管線。

2．2 實驗方法與實驗結果

（1）以清洗美國海德能反滲透膜ESPA2－4040為例，原水電導率為750us/cm，清洗前首先模擬運行，開啟高壓泵，調(diào)節(jié)閥門，膜前壓力控制在0．8MPa，并記錄運行數(shù)據(jù)。

（2）配藥：清洗水箱容積為200L，堿洗時投加0．2kg固態(tài)氫氧化鈉+0．2kg濃度為30%的液態(tài)十二烷基磺酸鈉；酸洗時投加4kg固態(tài)檸檬酸。

（3）對反滲透膜分別進行堿洗和酸洗，化學清洗結束后開啟高壓泵，調(diào)節(jié)閥門，膜前壓力控制在0．8MPa，并記錄運行數(shù)據(jù)。

（4）實驗結果如表1、2、3所示。

表1 清洗前、后參數(shù)比較

測試條件：膜前壓力0．8MPa，水溫15℃，pH值6．5－7．0，給水電導率750us/cm。

表2 清洗前、后參數(shù)比較

測試條件：膜前壓力0．8MPa，水溫25℃，pH值6．5－7．0，給水電導率750us/cm。

表3 清洗前、后參數(shù)比較

測試條件：膜前壓力0．8MPa，水溫35℃，pH值6．5－7．0，給水電導率750us/cm。

2．3 實驗結果分析

（1）根據(jù)表1、2、3可以看出，堿洗后產(chǎn)水量分別增加15．38%、21．43%、25%，酸洗后產(chǎn)水量相較堿洗后分別增加20%、23．53%、25%（如圖2所示），這表明采用的化學清洗方法是有效的，并且酸洗效果明顯好于堿洗效果；同時說明飲用水處理系統(tǒng)內(nèi)反滲透膜受無機鹽垢、金屬氧化物或氫氧化物，及無機膠體的污染更為嚴重，所以清洗效果更為明顯。

（2）根據(jù)表1、2、3可以看出，堿洗后脫鹽率分別增加5．06%、4．78%、3．46%，酸洗后脫鹽率相較堿洗后分別增加8．04%、7．95%、7．91%（如圖3所示），這表明采用的化學清洗方法是有效的，并且從水質(zhì)考慮，酸洗效果明顯好于堿洗效果；同時也說明飲用水處理系統(tǒng)內(nèi)反滲透膜受無機鹽垢、金屬氧化物或氫氧化物，及無機膠體的污染更為嚴重，所以清洗效果更為明顯。

（3）根據(jù)表1、2、3可以看出，在不同溫度下產(chǎn)水量與脫鹽率的變化趨勢（如圖4、5所示），產(chǎn)水量隨溫度的升高而增加，脫鹽率隨溫度的升高而降低。

3 結論

根據(jù)上文的實驗與數(shù)據(jù)分析，可以得到以下結論：

（1）飲用水處理系統(tǒng)內(nèi)反滲透膜受無機鹽垢、金屬氧化物或氫氧化物，及無機膠體的污染更為嚴重，堿洗與酸洗相結合的方式為最佳化學清洗方案。

（2）反滲透膜產(chǎn)水量隨水溫的升高而增加，反滲透膜脫鹽率隨水溫的升高而降低。