
多數(shù)情況下采用就地化學(xué)清洗。離線清洗只是迫不得已的補(bǔ)充手段。RO系統(tǒng)污堵嚴(yán)重到進(jìn)水通道堵塞 90-99%時(shí),有時(shí)可能需要采用離線化學(xué)清洗。對(duì)于化學(xué)清洗容易遇到的一些關(guān)鍵問題,SUEZ膜專家總結(jié)了十五條問答。
第六問:常有客戶問:化學(xué)清洗是先酸洗好,還是先堿洗好?
答:這個(gè)問題并沒有固定的答案。有的時(shí)候先酸洗好,有的時(shí)候先堿洗好。這需要客戶根據(jù)實(shí)際情況作出判斷。一般判斷原則如下:
如果既需要酸洗,又需要堿洗,那么污染物一定不是單一成分,而是復(fù)雜成分,這時(shí)需要酸洗的物質(zhì)和需要堿洗的物質(zhì)往往互相層層包裹。如果污染物*外層為諸如金屬氧化物、絮凝劑殘余、粘土、垢類等無機(jī)物,則可能先酸洗有效;反之如果污染物*外層為諸如微生物、代謝產(chǎn)物、藻類等有機(jī)物,則可能先堿洗有效。 總之一個(gè)原則:清洗藥品只要與污染物對(duì)癥,清洗一定有效。否則,很難有效。
第七問:化學(xué)清洗常用的酸有哪些?常用的堿有哪些?其他常用藥劑有哪些? 答:化學(xué)清洗常用的酸性清洗劑有鹽酸、檸檬酸。硫酸、磷酸有時(shí)也可以使用,但有一些特殊考慮需注意,一般不推薦。另外氧化性的硝酸不能采用。 鹽酸酸性強(qiáng),電離快,反應(yīng)快,沒有副反應(yīng),因此比較安全,只是使用過程中可能需要一次或多次補(bǔ)加藥量,以維持酸度。除鹽水配制鹽酸時(shí),一般需要0.05-0.2%,以滿足pH不低于2.0為宜,與配制水源的緩沖性有關(guān)。特別提醒:接觸清洗液的管道或者水泵材質(zhì)如果有SS304不銹鋼,不能使用 HCl 清洗。檸檬酸酸性弱,屬弱酸,電離和反應(yīng)均慢一些,可以配制較高的濃度(0.5-2.0%),pH不易低于2.0,因此實(shí)際操作中補(bǔ)藥的情況不多。有一點(diǎn)要注意,系統(tǒng)鐵污堵明顯的情況下,檸檬酸的清洗溫度不宜過低,檸檬酸濃度不宜過高(>0.5%),否則有生成檸檬酸鐵沉淀的可能性。使用硫酸和磷酸主要是要注意防止硫酸鈣、硫酸鍶、、磷酸鈣垢的生成。 化學(xué)清洗常用的堿性清洗劑主要是*、EDTA四鈉鹽。*的除鹽水配制濃度一般為0.05-0.2%,以滿足pH不高于11.5為宜,與配制水源 的緩沖性有關(guān)。EDTA的配制濃度可以為0.1-1.0%,以控制pH不高于11.5為宜。 其他常用藥劑有亞硫酸氫鈉、十二烷基磺酸鈉等。亞硫酸氫鈉特別適合于清洗鐵氧化物、錳氧化物等氧化性的污染物,配制濃度一般0.1-1.0%,必要時(shí)中途補(bǔ)加藥量。十二烷基磺酸鈉主要用于去除有機(jī)物、粘泥、微生物膜、以及導(dǎo)致膜面親水性下降的污染物,考慮到起泡問題,一般配制濃度很低0.005-0.02%,而且清洗溫度不宜太低。第八問:怎樣合理選擇清洗方案的各項(xiàng)參數(shù)? 答:總的來說,應(yīng)堅(jiān)持大流量、低壓力、低壓差的原則。在大流量循環(huán)的情況下,單支壓力容器(PV = PressureVessel)的壓力、壓差和流量建議如下:元件尺寸 | 清洗壓力*,Bar | 流量范圍,m3/h | 壓差**,Bar |
4寸 | 0.5-4.0 | 1.8-2.3 | PV<3.5,元件<0.7 |
8寸 | 0.5-4.0 | 6.0-9.0 | PV<3.5,元件<0.7 |
*注:清洗壓力的大小取決于每個(gè)壓力容器內(nèi)元件的數(shù)量。
**注:壓差要保證每個(gè)壓力容器PV小于3.5Bar,同時(shí)要保證容器內(nèi)每支膜的壓差不超過0.7Bar。
清洗溫度*高不要超過50ºC。客戶特別需要清楚的是:溫度越高,則清 洗時(shí)間應(yīng)越短,藥品濃度應(yīng)越低,pH耐受范圍也越窄。清洗溫度與清洗時(shí)間、藥品濃度、*高和*低 pH緊密相關(guān)。因此,為安全起見,沒有特別需要的話,一般建議清洗溫度25-30ºC 為宜。
清洗時(shí)間則從數(shù)十分鐘到數(shù)十個(gè)小時(shí)不等,取決于反應(yīng)的快慢,基本思路是要保證清洗進(jìn)行,但也不要過洗。一般 3.0 小時(shí)以內(nèi)、30ºC以內(nèi)且 pH 不超標(biāo)的清洗屬于標(biāo)準(zhǔn)清洗,對(duì)膜的性能影響較小;超過 3.0小時(shí)以上、超過30ºC的清洗就屬于嚴(yán)厲清洗,對(duì)膜性能影響變得顯著,因此用戶需要小心應(yīng)對(duì)。碳酸鈣垢一般酸洗 1-2個(gè)小時(shí)就夠了;不嚴(yán)重的微生物滋長(zhǎng)則需要2-3小時(shí)堿洗;二氧化硅垢就可能需要36-48小時(shí)嚴(yán)厲清洗,并且脫鹽率會(huì)有大幅下滑;復(fù)雜的硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽垢可能需要反復(fù)多次清洗才有效果,耗時(shí)數(shù)十小時(shí),性能下降顯著。
答:分段清洗是將 RO的一段、二段分開進(jìn)行清洗的過程。由于循環(huán)回路分 開了,所以容易控制每段的流量,從而保證每個(gè)壓力容器所需的大流量,而且容易分別任意控制一段、二段的清洗時(shí)間,避免過洗發(fā)生;不足是耗時(shí)較長(zhǎng)。整體清洗就是把一段、二段串聯(lián)起來一起循環(huán)清洗,比較省時(shí)間;不足是:在保證第二段足夠循環(huán)流量的情況下,*段的循環(huán)流量可能略顯不足,而且一、二段的清洗時(shí)間始終相同,不能分別控制,有造成過洗的潛在機(jī)會(huì)。 實(shí)踐上,到底怎么選擇分段清洗和整體清洗,取決于污染物的類型和形態(tài)。如果污染物只是需要清洗劑通過化學(xué)反應(yīng)除掉(比如:純粹的碳酸垢),溶解產(chǎn)物進(jìn)入清洗溶液中,而且很容易帶出PV內(nèi)部,那么整體清洗就很合適;如果污染物只是部分與清洗劑反應(yīng)而溶解,那么不溶解部分可能需要通過增大循環(huán)流速(比如:難溶膠體和微生物的復(fù)合污堵、PAM等高分子污堵、膠體硅的污堵、難溶垢和易溶垢的復(fù)合污堵等),以增強(qiáng)沖刷效果才能帶出PV內(nèi)部,或者說污染物不容易全部從PV內(nèi)部帶出來,那么分段清洗更為合理,可以顯著節(jié)省清洗時(shí)間。其他適用原則:系統(tǒng)需要嚴(yán)厲清洗時(shí),一般采用分段清洗為宜。干凈水源,污染成分單一,可考慮整體清洗;污染水源或者復(fù)雜水源,建議考慮分段清洗。
第十問:化學(xué)清洗應(yīng)采用什么溶液?濃藥配制方式?向清洗液中加入濃藥品的方式選擇? 答:RO系統(tǒng)合適的清洗溶液*佳的是新鮮制造的除鹽水(pH呈中性),其次 是RO產(chǎn)水(pH呈弱酸性)或者放置一段時(shí)間并接觸空氣的除鹽水(因吸收 二氧化碳而pH顯弱酸性)。 含氯的自來水、超濾產(chǎn)水或者結(jié)垢性偏強(qiáng)的井水均不能用作 RO系統(tǒng)的 清洗液。 固體藥品的配制方式,宜采用攪拌器,且應(yīng)考慮相關(guān)放熱或者吸熱的問題。比如:用固體 NaOH配制濃溶液,應(yīng)該逐漸將固體堿一點(diǎn)一點(diǎn)往配制液中加入,同時(shí)不斷攪拌,且注意控制發(fā)熱溫度不宜過高,注意相關(guān)塑料部件是否有發(fā)熱變形等問題;檸檬酸配置的過程會(huì)大量吸熱,因此配藥箱不宜置于低溫環(huán)境下,這樣會(huì)導(dǎo)致攪拌時(shí)間延長(zhǎng),等等。液體藥品有的可直接使用,有的可能需要適當(dāng)稀釋。請(qǐng)調(diào)試時(shí),根據(jù)需要和方便作相應(yīng)的安排。
向清洗液中加入濃藥品大體可采用兩種方式:一是將濃藥品直接加入清洗箱中,混合均勻后,送入膜系統(tǒng);二是啟動(dòng)清洗泵,通過清洗管道,一邊循環(huán)清洗液,一邊在線加入化學(xué)藥品。
下面是幾點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn):弱酸性的水源作為清洗液,加入堿性藥品時(shí)可能導(dǎo)致堿性藥品的效率下降;含強(qiáng)酸的RO產(chǎn)水(多種污水回用時(shí)真實(shí)碰 到過)不合適配置 NaHSO3、Na2CO3 等濃藥劑,因?yàn)閺?qiáng)酸會(huì)導(dǎo)致其有效成分下降,甚至失效。