舒廣文

（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司，廣東 廣州510245）

1 水處理反滲透周期保養(yǎng)清洗要點

1.1 清洗條件

1.1.1 清洗基準。水處理反滲透清洗的基準條件如下：給水壓力處于正常的前提下，產(chǎn)水量出現(xiàn)非常明顯的下降現(xiàn)象，降幅在10%～15%左右；校正溫度之后，為確保產(chǎn)水量正常而增加給水壓力，增幅為10%～15%；產(chǎn)水的水質(zhì)降低，幅度在10%～15%左右且鹽的脫除率增加，幅度為10%～15%；各段壓差發(fā)生比較明顯的變化。實際生產(chǎn)中，達到上述條件時，便可進行反滲透清洗。

1.1.2 清洗周期。正常情況下，水處理反滲透的清洗周期為每間隔半年清洗一次，或是每間隔一年清洗一次。當清洗頻率達到每季度一次時，應當考慮對現(xiàn)有的反滲透系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，以此來降低清洗頻率，延長清洗周期。反滲透膜的性能會隨著使用時間的延長而不斷下降，當降幅超過30%～50%后[1]，膜的性能基本上無法恢復如初，此時應當對反滲透膜進行及時更換。

1.1.3 清洗效果的影響因素。在水處理反滲透清洗過程中，化學清洗液的pH 值、溫度以及清洗時間等因素，均對清洗效果具有影響。實踐表明，酸性清洗時，清洗液的pH 值低，清洗效果好；堿性清洗時，清洗液的pH 高，清洗效果好。酸性與堿性清洗時，使清洗液的溫度保持在15℃以上，并延長清洗時間，能夠使清洗效果得到進一步提升。需要注意的是，清洗液的pH 值及溫度并不是越高或越低越好，而是應當控制在一個較為合理的區(qū)間范圍之內(nèi)，這樣才能達到最佳的效果，具體如表1 所示。

表1 清洗液的pH 與溫度的范圍

1.1.4 清洗液用量。反滲透膜清洗中，可用于清洗液用量計算的方法有以下兩種：①清洗液的容量=1.2（壓力容器V+清洗系統(tǒng)管道V），其中V 代表空體積。②以反滲透膜的型號為依據(jù)，結合污染程度，對清洗液的實際用量進行計算。

具體計算時，可將污染分為兩種情況，一種是正常，另外一種是嚴重。在第一種情況下，每根Φ101.6mm 壓力容器反滲透膜的清洗液容量約為8.5L-9.5L，Φ203.2 壓力容器反滲透膜應當配置的清洗液容量約為33-35L 左右；在第二種情況下，Φ101.6mm 的反滲透膜所需的清洗液容量約為16L-19L，Φ203.2mm 的反滲透膜則應配置55L-69L 的清洗液[2]。壓力容器最大清洗流量如表2 所示。

表2 壓力容器的清洗液流量

1.1.5 化學清洗藥劑的選擇與條件。清洗所用化學物質(zhì)與污染物相互作用，通過溶解或分離，從而從膜表面清除掉污染物。該方法通常在沖洗之后采用。定期進行化學清洗以及在系統(tǒng)出現(xiàn)重大故障之前進行預防性的維護是非常好的做法。在化學清洗之后，使用預處理過的原水或產(chǎn)水（最好采用）將污染物徹底地沖洗出RO 系統(tǒng)。

在反滲透系統(tǒng)運行過程中，反滲透膜表面會由于原水中泥澤、膠狀物、有機物、微生物等污染物質(zhì)的存在及膜分離過程中對難溶物質(zhì)的濃縮而產(chǎn)生的沉積，進而形成對反滲透膜的污染。我們都知道，反滲透系統(tǒng)的預處理裝置是為盡可能多地去除引起膜污染的物質(zhì)而專門設計的，盡管如此，即便系統(tǒng)有著相當完善的預處理設備也不能完全避免膜在使用過程中的污染，所以需要在設備運行的過程中進行周期性的去除膜系統(tǒng)中污染物的作業(yè)，這個操作過程就叫做反滲透系統(tǒng)的就地清洗。在選擇清洗方案時，應注意如下幾點：

（1）應把清洗排放廢液對環(huán)境的影響（殺菌劑等）降低到最低限度。

（2）應盡可能使本次清洗過程去除污染物最大化。

（3）應在清洗時對膜的損傷最小化（應首先考慮選擇對膜性能 影響小的藥劑）。

（4）在實際清洗操作時，在保證清洗效果的前提條件下，盡可能使清洗費用最低化。

1.1.6 反滲透膜清洗的方法。簡單地說分為：在線清洗和離線單只清洗兩種。按清洗藥劑方式分幾種：酸洗、堿洗、殺菌剝離清洗等。

在線清洗可以分段清洗，即，一段單獨清洗，二段單獨清洗；金屬氧化物（Fe、Mn、Cu、Ni、Zn）等污染一般發(fā)生在一段，也就是先進水的膜，主要表現(xiàn)癥狀為系統(tǒng)壓差迅速上升、給水壓力上升、當然在運行壓力不提高的情況下，產(chǎn)水量迅速下降；同時產(chǎn)水電導率會上升；膠體類污染癥狀與上所述基本相同；礦物垢（Ca、Mg、Ba、Sr）類污染發(fā)生在二段，運行壓力增加、系統(tǒng)壓降增加、水量、產(chǎn)水品質(zhì)都會變差；微生物污染會發(fā)生在整個系統(tǒng)，通常表現(xiàn)為運行壓力增加，產(chǎn)水量下降；對于不同類型的污染所采取的清洗方式也不盡相同，需要具體問題具體分析。為了更好的確定清洗方案，最好檢查一段進水側第一只膜和二段最后一只膜的污染狀況.在線清洗簡單，見效快，應用廣泛。

離線清洗需要拆膜出來，比較麻煩，而且一次只能洗幾只膜。所以一般重度污染，壓差太高了才采用離線清洗。

1.1.7 反滲透設備日常保養(yǎng)。（1）嚴格控制進水水質(zhì)，進水水質(zhì)不符合要求，極容易造成反滲透膜的污堵，使得耗材很快失效，嚴重影響出水水質(zhì)。（2）反滲透的總進水量由RO 進水調(diào)節(jié)閥來控制，如果反滲透進水量沒有變化，則不要亂動RO 進水調(diào)節(jié)閥，嚴禁全開或全閉。RO 濃排調(diào)節(jié)閥用來調(diào)整系統(tǒng)回收率，如回收率沒有變化，則不要亂動濃排調(diào)節(jié)閥，絕對禁止全開或全閉。（3）裝置不能長時間停運，每天于少運行2 小時，如準備停機72 小時以上，應用化學清洗裝置向組件內(nèi)充裝1%嚴硫酸氫納和18%甘油實施保護。（4）反滲透裝置每次停機后啟動都應讓裝置在進水壓力小0.4Mpa 條件下沖洗10 分鐘。（5）操作壓力控制，應在滿足產(chǎn)水量與水質(zhì)的前提下，取盡量低的壓力值，這樣有利于降低膜的水通量衰減，減少膜的更換率。（6）操作工應在每小時對運行參數(shù)進行記錄，檢測純水設備的使用情況和出水水質(zhì)。主要記錄內(nèi)容應包括：進水：PH 值，電導率，壓力，SDI，水溫。產(chǎn)水：電導率，流量，PH 值;濃水：流量，壓力以及各段進水壓力。（7）當反滲透裝置發(fā)生高低壓報警時，先檢查保安過濾器至高壓泵這間的手動閥開度是否太小，然后檢查RO 進水調(diào)節(jié)閥及濃排閥是否正常，再按高低壓報警復位按鈕，重新啟動純凈水生產(chǎn)設備。（8）進水溫度控制，應根據(jù)實際用水量，取臨界壓力(進水壓力低于該值脫鹽率產(chǎn)生明顯下降的壓力值)不能滿足產(chǎn)水與水質(zhì)要求的最低溫度作為該時間段內(nèi)的進水溫度，這樣可以降低膜水量的衰減。

1.2 清洗步驟

1.2.1 清洗準備。（1）在正式開始清洗前，先對反滲透膜的相關組件進行沖洗，將運行時殘留的濃水及污染物排除干凈。（2）對水箱、管路以及保安過濾器等清洗裝置進行全面清理，并對化學清洗溶液進行配制。（3）選用軟化水進行均勻混合，并對pH值和溫度加以調(diào)節(jié)。正常污染時，每根Φ203.2mm 的膜元件，應當配制33L 的溶液，嚴重污染時，溶液應適當增加，溫度則可控制在30-45℃之間[3]。

1.2.2 正式清洗。①將配制好的化學清洗溶液引入到第一段當中，單根膜元件的壓力可以調(diào)節(jié)至0.07-0.1MPa，這樣能夠有效避免膜卷突出的情況發(fā)生。對于最初污染變色的20%左右的清洗液可直接排入至下水道，隨后使干凈的清洗液重新循環(huán)到清洗箱內(nèi)，并將滲出的產(chǎn)品水循環(huán)到清洗箱內(nèi)。②采用低流量的循環(huán)方式時，具體的循環(huán)時間為5～15min 左右，每根Φ203.2mm 的流量為45.5L/min；采用中等流量的循環(huán)方式時，循環(huán)時間與低流量相同，每根Φ203.2mm 的流量為90.9L/min；首次大流量循環(huán)的時間應當控制在30-120min[4]。③為使清洗液能夠被全部置換出來，需要使用反滲透產(chǎn)品水進行反復地沖洗。最終的沖洗時間為10-30min，可以使用質(zhì)量達標的清水，以低壓的方式進行沖洗，待濃水不再有氣泡產(chǎn)生，且出水電導穩(wěn)定10min 后便可停止清洗。

2 水處理反滲透周期保養(yǎng)清洗方案

2.1 酸洗方案

酸能夠溶解碳酸鈣，通過酸洗可以有效去除碳酸鈣污染物。具體做法是選用濃度為0.5%的HCL（鹽酸）或是濃度為2.0%的CA（檸檬酸），并用氨水調(diào)節(jié)pH 值，以此來清洗反滲透膜。選用鹽酸作為清洗液時，pH 應調(diào)節(jié)為3.0，溶液配好后，必須立即進行清洗，循環(huán)清洗時間為5h，浸泡時間約為1～2h，再循環(huán)清洗2h[5]，便可有效去除膜表面的碳酸鈣垢。

CA 的清洗效果。采用CA 對反滲透膜進行清洗的效果如表3 所示。

表3 CA 清洗效果

通過表3 中清洗前后一段和二段壓差的數(shù)值可知，壓差并未發(fā)生變化，由此判斷CA 對反滲透膜的清洗效果一般。

2.2 堿洗方案

對反滲透膜進行堿洗，能夠有效去除生物污染物，可以選用濃度為0.1%的氫氧化鈉（NaOH）加濃度為1.0%的乙二胺四乙酸鈉（EDTA-Na）作為清洗液，在pH 值=12 的條件下對反滲透膜進行清洗，據(jù)此對相關的數(shù)據(jù)進行測定。

清洗液配制。準確稱取250g 的EDTA-Na 和5.0kgNaOH，一并加入到反滲透膜清洗水箱當中，制備成容積為2.0m3的清洗液，配好的溶液應當進行均勻攪拌，提高清洗效果；將清洗液的pH 值調(diào)節(jié)到12，該清洗液對于FeO、Ca、Mg 等結垢均具有良好的處理效果；對流量進行調(diào)節(jié)，使其達到45-50t/h，在該流量下，對一段進行循環(huán)清洗約10min 左右，清洗液的顏色轉變?yōu)辄S褐色，洗出大量污染物。

綜上所述，為確保水處理反滲透系統(tǒng)的作用得以最大限度地發(fā)揮，應當定期對反滲透膜進行保養(yǎng)清洗。在清洗的過程中，要了解并掌握相關的技術要點。同時，還要對清洗方案進行合理選擇，以此來達到預期中的清洗效果。