超滤膜化学清洗资料汇集
化学清洗操作流程
1. 化学清洗周期根据膜污染程度而定,一般为3~6个月;
2. 常见清洗液配方如下:
碱洗液: 0.1~0.5%NaOH(氢氧化钠)溶液
酸洗液: 0.2%HCI或1%柠檬酸溶液(根据实际情况选择) 氧化剂溶液:500~1000mg/L(有效氯浓度)NaClO溶液
3. 依照上面清洗液的说明,在化学清洗箱中按比例配制好清洗液,并充分混合均匀,控制好pH值和温度; 4. 降低膜池内的液位至最低,或排空膜池内的水;
5. 以反洗的方式,化学清洗液在清洗液泵的压力下从中空纤维的内侧反向穿透膜,并在膜池内蓄积,直至淹没膜组件;
6. 让清洗液在膜池内浸泡膜丝2~4小时,浸泡的同时可曝气加强清洗效果; 7. 先进行碱洗,再进行酸洗,最后用氧化剂溶液清洗;
8. 在清洗过程中,要随时观察清洗液pH值变化,根据变化适量加药,以达到清洗方案中的pH值要求。当清洗液pH值变化较大、清洗液较脏的时候,应及时停机更换清洗液; 9. 提高清洗液温度可增强清洗效果,清洗液温度不得超过40℃;
10. 每步化学清洗之后将膜池和药洗箱内的药液排净,向药洗箱中加入纯水干净或超滤产水,开启清洗泵,对系统进行反向冲洗,一般进行2~3次,直到将系统内清洗液和污染物冲洗干净为止(洗液pH值呈中性)。
对反渗透膜化学清洗的若干技巧(中国水网资料)
对膜件的清洗一般分为物理清洗和化学清洗两种,而化学清洗的频次越高,对膜件的损伤越大,严重影响了膜系统的使用寿命。所以,相关技术人员很难掌握好膜系统的化学清洗。膜清洗频率与预处理措施的完善程度是紧密相关的。预处理越完善,清洗间隔越长;反之,预处理越简单,清洗频率越高。一般膜清洗是遵循(10%法则)——当校正过的淡水流量与最初200h运行(压紧发生之后)的流量之比,降低了10%和(或)观察到压差上升了10%~20%就需进行清洗。尽可能在脱盐率下降显示出来以前采取措施。正规安排的保护性维护清洗不足以保护反渗透系统。譬如,由于预处理设备运行不正常,进水条件在短时间内就会发生变化。 反冲洗对于防止大颗粒对某些形式反渗透膜模件的堵塞是有效的。但不是所有的污染都可通过简单的反冲洗就能清除除
掉,还需要有周期的化学清洗。化学清洗除需增加药剂和人工费用外,还有个污染问题,所以也不可过频繁,每月不应超过1~2次,每次清洗时间约1~2h。 化学清洗系统通常包括一台化学混合箱和与之相配的泵、混合器、加热器等。化学清洗常是根据运行经验来决定(可以根据每列设备压降读数与运行时间的关系曲线,或是依据产水量、淡水水质和膜的压降等)。 化学清洗所用的药剂和方法,需根据污染源来决定。下表可供参考,但更应重视和应用本单位的经验。为了保证效果,在化学清洗前要进行冲洗。冲洗前先降压,再用2~3倍正常流速的进水冲洗膜,靠流体的搅动作用将污物从膜面从膜面剥离并冲走。然后针对污染特征,选择清洗液对膜进行化学清洗。为了保护反渗透模件,液温最好不超过35·C。 系统若停用5天以上,最好用甲醛冲洗后再投用。如果系统停用二周或更长一些时间,需用0。25%甲醛浸泡,以防微生物在膜中生长。化学药剂最好每周
更换一次。 针对各种污染物采用的清洗剂详见下表,由于各地水质不同,仅供参考。
污染原因 清洗液 (1)0.2mol/L柠檬酸铵 (2)4%亚硫酸氢钠。 (1)盐酸,PH=4 (2)柠檬酸,PH=4 (1)柠檬酸,PH=4(2)盐酸,PH=2 (3)氢氧化钠,PH=12(4)中性洗净剂 1%甲醛溶液 药剂用量 (L/台模件) ≈100 清洗方法 金属氧化物沉淀 (1)维持0.4MPa压力,15L/min流量,循环2h (2)保持1MPa压力,水冲洗30min(3)正常运行 (1)维持0.4MPa压力,15L/min流量,循环2h (2)保持1MPa压力,水冲洗30min(3)正常运行 (1)维持0.4MPa压力,15L/min流量,循环2h (2)保持1MPa压力,水冲洗30min(3)正常运行 (1)维持0.4MPa压力,15L/min流量,循环2h (2)保持1MPa压力,水冲洗30min(3)正常运行 钙沉淀物 ≈100 有机物,胶体物 ≈100 细菌及粘泥 ≈100 药物清洗(日本某膜公司)
由于有机物或者无机物的污染会造成过滤能力的下降,为进行必要的膜系的清洗以及杀菌措施,请参照以下要领选择合适的药剂进行清洗以及杀菌。?? 药剂的选择??
清洗剂、杀菌剂的种类以及浓度的选择,请参照下表。
在药剂清洗后,仍无法恢复膜系的过滤能力时,请直接与膜公司联系。 ??污染物质与清洗剂 污染物质 清洗??杀菌剂 清洗剂浓度
菌类??有机物 次氯酸钠 5,000ppm(有效氯素浓度)?? 有机物氧化硅络合物 氢氧化钠 4%???? 无机络合物 ?????? 盐酸?????? 10% 草酸 2% 柠檬?? 10%???? 0.4%
杀菌 次氯酸钠 10??100ppm 双氧水 1%???? 清洗时运行条件的设定?? 预备水洗(空气反洗)
膜组件 ????????????????
空气???? ?? Nm3/Hr 时 间 ????
操作方法 将膜组件内注满水,然后通入空气进行空气反洗。 反洗后,将原水侧的水排出。 排出量 6m3/Hr??30sec
每根膜组件的排出量为45L以上 膜组件的化学清洗(日本某膜公司)
化学清洗用来去除附着在中空丝膜表面或积蓄在细孔内的污染物质。
- 当过膜压差上升到200 kPa (29 PSI)或膜过滤性能出现明显下降时,就应该实施化学清洗。
- 请按照使用说明书的要求进行化学清洗。 如果你采用不容许的药剂或弄错操作条件进行化学清洗时,可能会导致膜组件严重损坏。
用于清洗的药剂中,有些药剂接触到人体会产生危害,因此在清洗运行中请小心使用,务必佩戴好防护眼镜,手套等防护措施。万一皮肤不慎接触到这些药品, 请按照产品安全数据表(MSDS),针对此药剂进行相应处理。
- 不要将次氯酸钠与酸混合,这样的混合操作会产生有毒的氯气。 - 如果在用药剂清洗过程中感到装置有异常情况时,请立刻中止清洗。 化学清洗工艺流程——适合于同时清洗膜表面和膜细孔内的污染物
(1)打开化学清洗液回流阀门(Chemical return valve)并打开化学清洗液供给阀门(Chemical feed valve)。 (2) 启动化学清洗液供给泵(Chemical feed pump)开始把清洗药剂在膜组件里循环,然后打开化学透过液阀门(chemical permeate valve)使化学药剂能够透过膜。 (3) 循环运行一段时间。
(4) 停止化学清洗液供给泵(Chemical feed pump)。
(5) 将化学清洗溶液排放掉,然后用过滤水完全地清洗管路和膜组件。 标准的化学药剂清洗条件请参见表5
- 严格遵守表格规定的化学药剂的种类,浓度和循环时间。否则的话,膜组件会损坏或膜的使用寿命会缩短。
- 为了获得足够的清洗效果,清洗温度最好能高于20℃。 - 不同膜组件的循环流量如下: HFS-2020: 50 L/min(13gpm). HFS-2008: 8 L/min(2.1gpm). HFS-1020: 20 L/min (5.3gpm). HFS-1010: 5 L/min(1.3gpm).
化学清洗的标准条件污染物 化学药剂 最大浓度 循环时间 无机物 柠檬酸* 1 3.0 wt% 1 - 3 hr 有机物 次氯酸钠 3,000 mg/l (as Cl2) 1 - 3 hr
- 在组合使用酸性药剂和碱性药剂时,在完成前一种药剂清洗后必须进行清水冲洗,然后进行下一种药剂清洗。冲洗用水采用膜过滤水,并确认膜组件内部达到中和状态(pH 6.5 -7.5)。 - 不要使用上述指定以外的化学药剂。
- 不要将次氯酸钠与酸混合,这样的混合操作会产生有毒的氯气。 清洗过程(美国某膜公司)
推荐两种不同的清洗系统。一种为半自动系统,最大程度减少人工操作并可重复使用化学清洗溶液,该系统的PFD(流程图)见图UFSY462。另一个较小并简单的清洗系统见图UFSY463。 对于较大的半自动清洗系统的说明如下:
如果HYDRABLOC 被置为\准备清洗\状态,清洗便会自动开始。该清洗系统一次只能清洗一个HYDRABLOC 单元,当某个HYDRABLOC 单元的透膜压差达到20psi 时,它会自动停车并置于\准备清洗\状态。而且,操作员可以将任意一个HYDRABLOC 置于\准备开始清洗\状态。当任何一个HYDRABLOC处于该状态时,清洗便开始了,清洁包括在38℃条件下,先用2%的柠檬酸再用0.5%的NaOH和200ppm的NaClO 溶液循环清洗,具体来说,两种溶液都是从给水端到浓水端循环45分钟,在接下来的45分钟内以错流方式清洗。清洗后,用进水冲洗膜系统5分钟左右,冲洗水排至中和箱T505,当AIT510 检测到PH值为4~10 时,冲洗液排入下水道。 溶液配制
浓酸液箱T504 的阀门FV511 打开,将水注入箱内。同时固体柠檬酸倒入箱中搅拌混合。此外,用户也可用柠檬酸溶液直接注入箱内。
浓碱箱T506,××%NaOH,由用户注满。
酸/碱清洗溶液箱T502/3 中用过的酸碱溶液排到中和箱T505。酸箱T502 自动注入75%水,用于配酸洗液;碱箱T503 会加水至90%,用于配碱洗液,过程如下:
H512 和H513 会维持箱内温度38℃。 搅拌器MX502/MX503 启动。
30 分钟后(当T-504 被浓酸充满后),泵P502 加浓酸至T502 箱,直至AIT506 检测PH值为2.1 止。如果浓酸箱低液位探头在T502 酸洗液PH 值达到2.1 之前测到液位低,泵会停止加酸,用户须为T504 补充浓酸。如果,出于任何原因,酸洗液T502 达不到PH=2.1,或清洗开始后两个小时仍达不到35℃,系统会响起警报。
同样的,P503 泵会从浓碱箱T506 中向碱洗箱T503 中加NaOH,直到AIT507 检测PH≥12.0。如果浓碱箱低液位探头LSL506 检测到液位低,泵会停止,响起警报提醒操作员向T506 箱中注碱。
酸洗箱T502 和碱洗箱T503 的加热器H512/H513 会维持溶液在38℃,在清洗循环泵501进行循环时,搅拌器M502/M503 会一直工作。
为维持PH 设定值,浓酸泵P502 和浓碱泵P503 时一直处于工作状态。
药液的循环只有当下列条件存在时,循环才开始;如果条件不对,警报响提醒操作员注意。
酸洗箱T502 :32℃<温度<40℃,液位>80%,2<PH<2.2 碱洗箱T503 :32℃<温度<40℃,液位>80%,12<PH<12.2 若以上条件符合:
阀门FV502 和FV510 打开(打开FV510 是为防止稀释酸箱T502)。 接下来清洗液按下列步骤清洗HYDRABLOC 单元。 FV110 全开
2 秒后,FV105 全开 30 秒后,P501 启动。
当循环回来的酸液PH<4.0 时,FV512 阀打开,FV510 关闭,酸溶液重新回到酸液箱T502。在清洗泵P501 启动1 分钟后,如果泵后压力PIT501<10psi ,会响提示警报。清洗压力应约为20psi。HYDRABLOC 进行清洗,循环回的流量FIT500 的读数应该在某一范围内(HYDRABLOC 中的每个YDRAcap 组件的流量应约为15gpm)。如果不是这样,会有警报,提醒操作员检查。酸溶液循环45 分钟。在此期间,搅拌器M502 和加热器H512 保持工作,浓酸泵P502 维持T502 内的PH 值在2~2.2 范围。45 分钟后,FV111 打开,再循环一个45 分钟。 开始冲洗:
阀门FV501 和FV510 开 2 秒后,FV502 和FV512 关
加热器H512 停止加热,柠檬酸溶液已混合好,等待注入T505 进行中和或再利用。 冲洗至AIT510 检测PH 值为5~9。这时,开始碱液再循环。
NaOH/NaClO 循环与酸液循环类似,最后也会经过冲洗,当最后的冲洗开始时,HYDRABLOC 已进入备用准备。这是空压法测试有没有断丝的最佳时机。