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中国电力工业网:反渗透膜的污染和清洗方法
本文介绍了影响复合膜性能的常见污染物及其清洗方法，本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的反渗透膜元件。
注1：在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触，如果发生这种接触，将会造成膜元件性能下降，而且再也无法恢复其性能，在管路或设备杀菌之后，应确保送往反渗透膜元件的给水中无游离氯存在。在无法确定是否有游离氯时，应通过化验来确证。应使用亚硫酸氢钠溶液中和残余氯，并确保足够的接触时间以保证反应完全。
注2：在反渗透膜元件担保期内，建议每次反渗透膜清洗应在与公司协商后进行，至少在第一次清洗时，公司的现场服务人员应在现场。
注3：在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂，因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。
1、反渗透膜元件的污染物
在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或无机沉积物。
污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。
定期检测系统整体能性是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。表1列出了常见污染物对膜性能的影响。
2、污染物的去除
污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现，有时亦通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。
①在正常压力下如产品水流量降至正常值的10～15%。
②为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了10～15%。
③产品水质降低10～15%，盐透过率增加10～15%。
④使用压力增加10～15%。
⑤RO各段间的压差增加明显(也许没有仪表来监测这一迹象)。
常见污染物及其去除方法
1、碳酸钙垢
在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高，那么碳酸钙就有可能沉积出来，应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生，以防止生长后的晶体对膜表面产生损伤，如早期发现碳酸钙垢，可以用降低给水PH至3.0～5.0之间运行1～2小时的方法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢，则应采用2%的柠檬酸清洗液(控制PH不小于4.0)进行清洗。
注：应确保任何清洗液的PH不要低于4.0，否则可能会对RO膜元件造成损害，特别是在温度较高时更应注意，最高的PH不应高于10.0。可使用氢氧化钠来提高PH，使用硫酸或盐酸来降低PH值。
2、硫酸钙垢
清洗液2(参见表2)是将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉的最佳方法。
3、金属氧化物垢
可以使用上面所述的去除碳酸垢的方法，很容易地去除沉积下来的氢氧化物(例如氢氧化铁)。
4、硅垢
对于不是与金属化物或有机物共生的硅垢，一般只有通过专门的清洗方法才能将他们去除。
5、有机沉淀物
有机沉积物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用清洗液3去除，为了防止再繁殖，可使用经公司认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡，一般需较长时间浸泡才能有效，如反渗透装置停用超过三天时，最好采用消毒处理，请与公司会商以确定适宜的杀菌剂。
6、清洗液
清洗反渗透膜元件时建议采用表2所列的清洗液。确定清洗液前对污染物进行化学分析是十分重的。对分析结果的详细分析比较，可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法。应记录每次清洗时清洗方法及获得的清洗效果，为在特定给水条件下，找出最佳的清洗方法提供依据。
对于无机污染物建议使用清洗液1。对于硫酸钙及有机物建议使用清洗液2。对于严重有机物污染建议使用清洗液3。所有清洗液可以在最高温度为华氏104度(摄氏40℃)下清洗60分钟，所需用品量以每100加仑(379升)中加入量计，配制清洗液时按比例加入药品及清洗用水，应采用不含液离氯的反渗透产品水来配制溶液并混合均匀。
如果需要其他有关信息，请与公司技术服务部门联系。
反渗透膜元件的化学清洗与水冲洗
清洗时将清洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环，此时膜元件仍装在压力容器内，而且需要用专门的清洗装置来完成该工作。
清洗反渗透膜元件的一般步骤：
1、用泵将干净、元游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。
2、用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。
3、将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间。对于8英寸或8.5英寸压力容器时，流速为35到40加仑/分钟(133至151升/分钟)，对于6英寸压力容器流速为15到20加仑/分钟(57至76升/分钟)，对于4英寸压力容器流速为9到10加仑/分钟(34至38升/分钟)。
4、清洗完成以后，排净清洗箱并进行冲洗，然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。
5、用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。
6、在冲洗反渗透系统后，在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统，直至产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常需15到30分钟)。
表1 反渗透膜污染特征及处理方法
表2 建议使用的常见清洗液
膜元件用杀菌剂及保护液
本文提供了有关杀菌剂的一般信息，文中所说杀菌剂可用于膜元件的杀菌或储存保护。在对膜元件储存或消毒杀菌以前，应首先确认系统中膜元件的类型，因为膜元件有可能是醋酸膜也可能是复合膜。下文所列的一些方法，特别是使用游离氯的方法，只能使用于醋酸膜，如用于复合膜元件则会损坏这些元件。如果不能确认系统中所使用的膜元件的类型时，请与公司联系。
如果给水中含有任何硫化氢或溶解性铁离子或锰离子，则不应使用氧化性杀菌剂(氯气及过氧化氢)，有关杀菌的其他方法请与公司联系。
醋酸纤维膜用杀菌剂
游离氢
游离氢的使用浓度为0.1～1.0ppm，可以连续加入，也可以间断加入，如果必要，对醋酸膜元件可以采用冲击氯化的方法。此时，可将膜元件与含有50ppm游离氯的水每两周接触1小时。如果给水中含有腐蚀产物，则游离氯会引起膜的降解。所以在腐蚀存在的场合，我们建议使用浓度最高为10ppm的氯胺来代替游离氯。
甲醛
可使用浓度为0.1到1.0%的甲醛溶液作为系统杀菌及长期保护之用。
异噻唑啉
异噻唑啉由水处理药品制造商来供应，市售溶液含1.5%的活性成份，用于杀菌和存贮时的建议浓度为15到25ppm。
聚酰胺复合膜及聚烯烃膜用杀菌剂
甲醛
浓度为0.1到1.0%的甲醛溶液液可用于系统杀菌及长期停用保护，至少应在膜元件使用24小时后才可与甲醛接触。
异噻唑啉
异噻唑啉由水处理药品制造商来供应，市售浓液含1.5%的活性成份，用于杀菌和存贮时的建议浓度为15到25ppm。
膜元件用杀菌剂及保护液
亚硫酸氢钠
亚硫酸氢钠可用作微生物生长的抑制剂，在使用亚硫酸氢钠控制生物生长时，可以500ppm的剂量每天加入30～60分钟，在用于膜元件长期停运保护时，可用1%的亚硫酸氢钠作为其保护液。
过氧化氢
可使用过氧化氢或过氧化氢与乙酸的混合液作为杀菌剂，必须特别注意的是在给水中不应含有过渡金属(Fe,Mn)，因为如果含有过渡金属时会使膜表面氧化从而造成膜元件的降解，在杀菌液中的过氧化氢浓度不应超过0.2%，不应将过氧化氢用作膜元件长期停运时的保护液。在使用过氧化氢的场合其水温度不超过25℃。
