反渗透膜污染控制.pdfVIP

反渗透膜的污染及控制 石风华，陈小青 (河北钢铁集团邯钢公司邯宝能源中心河北邯郸056015) 摘要通过对反渗透膜元件污染物的离线清洗、膜元件解剖，分析污染物的种类及成因，根据现场的状况，探索 一套适合该系统水质及运行情况的化学清洗方法。 关键词 反渗透、有机污染、微生物污染 1 前言 邯钢某软水站，筹建于2006年本工程为交钥匙工程，系统以钢铁工业废水经污水处理厂出水为水源，采 用澄清池+无法滤池+管束式超滤+反渗透(双膜法)工艺，产水作为高炉系统循环水补充水、中低压锅炉 的给水使用。工艺流程示意图如下(图1)： 图1管束式超滤+反渗透 2存在问题及判断方法 由于系统水源水质的特殊性，污染是不可避免的问题，2006年7月系统调试投运后，系统各项参数运行 基本正常，由于水源水质的波动，在2007年6月反渗透系统出现异常表现． 2．1表观现象 2．1．1清洗频繁，产水通量下降。 2．1．2一段压差大，可到0．39Mpa，二段压差略有上升或基本不变。 2．1．3保安过滤器滤芯更换频繁，约0．5个月一更换。 2．2污染物初步判断： 2．2．1打开一段进水端膜端板，压力容器内壁有较强的滑腻感，伴有腥臭味，在进水端面有白色块状；打开 二段浓水端端板，膜端面较干净，压力容器内壁及抗应力器有滑腻感，伴有较淡的腥臭味； 2．2．2实验 取少量污染物分别用盐酸、氢氧化钠浸泡，分别有如下现象： 酸浸泡：污染物量减少，颜色变淡 碱浸泡：污染物量减少 取少量污染物，晒干后用火烧，有类似烧焦羽毛的味道。 根据以上现象，说明污染物中部分溶于酸，部分溶于碱，还有部分不容于酸碱。 2．2．3污染物初步判断 200 根据以上所做的实验、表观现象及工艺特点综合分析，初步判断污染物为以胶体、有机物、微生物为主 综合污染物。 2．3膜解剖分析报告 为了进一步分析确定污染物及含量，在膜厂家的协助下，对其中2支污染较重的膜元件进行解剖分析， 分析反渗透组件产水量低、压降高的可能原因，同时分析反渗透组件可能的污堵方式和可行的预防措施。 为将来系统的运行提供基础数据、及清洗建议。分别对膜元件采取物理检测、性能试验、解剖分析等方法。 2．3．1性能测试：结果，元件产水量降低，压降较高，脱盐率正常。 2．3．2清洗： 对单只膜元件进行了清洗，清洗步骤如下表： 清洗后，压降没有明显变化，但是产水量得到恢复，脱盐率保持稳定。 2．3．3解剖分析： 将上述清洗过的膜元件解剖，发现膜支撑层的格网内有许多残留的污染物，是造成膜元件压差高的原 因。这个问题可以通过改进格网结构及材质得到解决。 将另一支未清洗的膜元件解剖，膜表面被严重污染，污染物完全覆盖每个膜叶。污染物粘稠并且像沙 子一样粗糙，在靠近进水端，粗糙感更普遍。通过试验发现部分溶于酸，大部分溶于碱。说明膜有机污染 较重。 在分析性测试中，通过燃烧损失法，膜面残留的污染物在110℃下干燥后加热至550℃。高温使污染物 中的有机物降解或挥发，称量加热前后的污染物重量，确定该系统为有机污染。 2．4诊断结论 通过检测及膜解剖表明，该系统存在严重微生物和有机物污堵，导致产水量下降，压降增加。可通过十 分苛刻的碱洗，有效恢复膜的产水量。同时建议在日常运行过程中进行频繁的短时清洗，可以考虑投加有 效的非氧化杀菌剂，抑制微生物生长，减小有机污染。 3解决方法 由于系统水源水质的特殊性，自身细菌、微生物、氨氮、COD等污染物成分含量较高，膜污染是不可避免 的。为保证系统的稳定运行，需制定切实可行的清洗方案。 3．1解决方案 3．1．1反渗透膜的清洗 根据污染物的分析结果，采用如下清洗方案：酸洗+碱洗+杀菌+碱洗；清洗步骤：一段一二段一两段 串洗。 3．1．2清洗方案 采用国产常规药剂进行清洗，清洗药品及浓度 酸洗：柠檬酸，浓度为2％(W)；HCl调节pH在2．0--2．5 碱洗：EDTA，浓度1％(W)；NaOH调节pH在11．5～12．0 杀菌：非氧化杀菌剂，浓度为400一600ppm 20】 并且在清洗过程中，加