清洗方法?
什么是膜污染?
在反渗透系统运作过程中,水中的悬浮颗粒、溶解性杂质以及微生物的滋生等因素均可能导致膜元件受到污染。因此,在预处理环节,我们应尽量去除这些污染物,以最大限度地减少膜元件遭受污染的风险。
污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表:
造成膜污染的原因?
新装置的管道内含有油脂成分、焊接作业后遗留的杂质,且在涂装前,灰尘并未得到彻底清除。
02、预处理装置设计不合理;
03、添加化学药品的量发生错误或设备发生故障;
04、人为操作失误;
05、停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确;
06、给水水源或水质发生变化。
膜的清洗方式?
从日常数据记录中,我们可以了解到污染物的累积状况,这包括操作压力、压差的变化以及脱盐率的波动等参数。当膜元件遭受污染,通常需要通过清洗操作来恢复其性能。
清洗方法通常分为两大类,一类是物理清洗,即通过冲洗来去除污渍;另一类则是化学清洗,也就是利用各种清洗药品进行清洁。
今天海博士先来讲讲物理清洗法
物理清洗,即冲洗,其作用在于不改变污染物的本质,通过施加力量将污染物从膜元件中移除,进而恢复膜元件的功能。而化学清洗则是通过使用特定的化学试剂,对污染物的成分或特性进行改变,以此恢复膜元件的性能。对于吸附性较低的颗粒状污染物,采用冲洗(物理清洗)方法通常能够取得一定成效。
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进行冲洗时,我们运用的是低压且流量较大的水来对膜元件进行冲洗,以此去除膜表面所附着的污染物或沉积物。
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物理冲洗的要点
2.1 冲洗的流速
在装置运作过程中,细小颗粒污染物会逐渐在膜表面形成沉积。若冲洗过程中水流速度与制水速度持平或稍低,便难以将附着在膜元件上的污染物彻底清除。鉴于此,冲洗时需提高流速至正常运行水平之上。通常情况下,单个压力容器内的冲洗流速为:
1) 8英寸膜元件:7.2 – 12 m3/h;
2) 4英寸膜元件:1.8 – 2.5 m3/h。
2.2 冲洗的压力
在常规的高压作业过程中,污染物会被挤压至膜层表面,从而引发污染现象。鉴于此,在清洗过程中,若继续使用相同的高压,污染物依旧会停留在膜表面,导致清洗效果不尽如人意。因此,在清洗时,应尽量采用低压以及高流速的冲洗方式,以增强水平方向的剪切作用,促使污染物从膜元件中排出。一般情况下,压力应控制在0.3 MPa以下。当压力低于0.3 MPa且难以实现所需流量时,需尽量调节进水压力,确保水产量尽可能低,甚至不产生水。通常情况下,进水压力不应超过0.4 MPa。
2.3 冲洗的频率
若条件允许,建议定期对系统进行清洁。相较于化学清洗,提高清洁的频次能带来更显著的成效。通常情况下,每日一次的清洁频率是比较理想的。用户可根据实际情况自行调整清洁的频率。
(表格:冲洗条件)
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物理清洗步骤
暂停反渗透设备的运作。逐步减小操作时的压力,并确保设备停止。若骤然停机,压力将急剧减少,可能对管道、压力容器和膜组件造成损害。
调节阀门:
- 全开浓水阀门;
- 关闭进水阀门;
- 全开产水阀门(如果运行时产水阀门没有全开的情况)
冲洗作业:
- 启动低压冲洗泵;
- 在缓慢打开进水泵的同时,查看浓缩水流量计的流量;
- 调节进水阀门,调节流量和压力达到标准值;
- 10 – 15分钟后慢慢地关闭进水阀门,停止进水泵。
恢复正常运行。按日常启动程序启动系统。
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物理清洗注意事项
进水水泵在正常运行状态下,其进水流量需达到一定标准(即等于产水流量与浓缩水流量之和),此外,还需确保冲洗流量的需求得到满足。在挑选流量计时,还需注意其能够准确读取冲洗过程中的最大流量值。
在挑选浓缩水管路及阀门时,必须考虑到冲洗作业中所需的大流量。在制水阶段,由于回收率较高,浓缩水的流量相对较小。而在冲洗作业中,则需要低压与高流量的配合,几乎所有进水都需从浓水管路排出。因此,在设计浓水管路和阀门时,既要考虑制水时的流量需求,也要兼顾冲洗作业时的流量要求。若仅以制水时的流量为依据来规划管道与阀门,冲洗过程中,浓水管路及阀门处的压力损耗将显著增加,这可能导致流量无法满足需求或压力超出冲洗规范。当然,还可以选择增设专门的冲洗管道。
针对多段式反渗透装置,如图2所示,为了提高膜元件的清洗效率,系统设计必须考虑分段清洗的可行性。
若进行全面清洗,前段冲洗过程中产生的废水和污染物将一并汇入下一区域,这很可能导致后续区域的管道发生堵塞。
段落数量的提升意味着膜元件所受冲洗水流量的增多。为确保流量达标,必须提升进水压力。这可能会导致进水压力超过冲洗压力的允许上限,进而引起膜表面压力上升,从而削弱冲洗效果。
在执行第一阶段的清洗作业时,需将第一阶段清洗的浓水排放管道的阀门完全打开,同时将第一阶段浓水出口和第二阶段水源入口的阀门以及第二阶段至第三阶段的进水清洗阀门逐一关闭。
在执行第二阶段的冲洗操作时,需将第二阶段的冲洗浓水排水阀门完全开启,同时关闭第一阶段及第三阶段的进水冲洗阀门;此外,还需关闭第一阶段与第二阶段之间、第二阶段与第三阶段之间的浓水进水阀门。
在执行第三阶段的清洗操作时,需将第三阶段的浓水排水管道阀门完全开启,同时将第一阶段的阀门关闭。此外,还需关闭第三阶段的进水冲洗阀门,并确保第二阶段的浓水阀门和第三阶段的进水阀门均处于关闭状态。