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说明污染膜的清洗和膜性能再生的方法?

来 源:中华水网   发布时间:2011-08-27 移动版

  污染膜清洗和膜性能再生在实际应用中非常重要,目前分化学清洗和物理清洗两大类型。化学清洗方法有许多实际经验和技巧,通常因为膜表面所形成的附着层性质的不同,所采用的方法也千差万别。一般来说可根据所釆用的药剂类型简单分为3种,即EDTA或界面活性剂清洗法、酶(酵母)洗涤剂清洗法、酸或碱液清洗法。

  最为普通的物理清洗方法是使海绵球通过管状膜进行直接清洗。该法仅适用于管状膜,清洗效果非常好,而且可以在连续运行情况下进行操作,特别是当料液中能够形成附着层的组分浓度较高时更为有效。另外,可以采用处理料液间歇地瞬间突然灌冲膜组件内部,利用此时产生的剪切力清洗膜表面的附着层。在大规模的RO、UF工厂中,即使对料液进行了预处理,膜污染仍不可避免会发生,预处理只是延缓了膜污染的速度;而某些标准的水处理方法,在厌氧条件下会导致进一步的膜污染。Waltton于1991年就该问题曾提出如下看法:

(1) 使用磷酸盐抗垢剂,会激活体系内的生物活性;

(2) 用生物杀伤剂控制微生物生长,结果常形成有机黏液和微生物的后繁殖;

(3) 使用絮凝剂以控制粒状物污染,结果形成微胶状的Fe或Al絮凝物污染,特别与有机黏液结合,污染更严重;

(4) 把氧或氧化物引入厌氧体系,结果使铁和硫沉淀,并可使铁产生氢氧化物沉淀和促使兼性厌氧菌的产生;

(5) 使用无机酸抗垢剂产生的CO2 ,成为微生物、特别是藻类生长的重要食物;

(6) 使用活性炭脱氯或脱有机物,结果成为细菌生长的极好底物,它同时也吸附聚电解质和有机抗垢添加剂。

  因此大规模的膜过程中,对膜进行适当的定期的清洗是非常必要的。

  1 )脱盐及废水处理RO膜的清洗再生

  这类体系在RO膜表面形成的污染物可分成以下几类:

(1) 悬浮固体;

(2) 胶体;

(3) 金属氧化物;

(4 )无机垢(如CaCO3 、CaSO4 ,BaSO4 ,SrSO4 XaF2 ,SiO2);

(5) 生物黏液;

(6) 有机物;

(7) 油和脂。

  这些组分中哪些在膜表面形成污染,决定于进水性质、预处理程度和办法;此外还决定于膜材料、膜组件的构型、操作方式和控制水平。在海水的RO脱盐中,前5类污染最容易发生,CaCO3是膜垢的主要形成者;在苦咸水的RO脱盐中,遇到最多的成垢物是CaSO4 ,因井水中硫酸根离子浓度极高。此外,硫酸盐还原菌、厌氧菌和藻类的生长也会形成生物污染。生物污染和有机物污染则是用RO处理工业用水和废水时最主要的污染物类型。BelfOrt认为用RO进行二级污水再生时,控制污染速率的主要是进料中溶解的有机物含量,如腐殖酸、蛋白质、碳水化合物、单宁及微生物都是用RO处理废水时的重要污染源。

  清洗剂的选用决定于污染物的类型及膜材料性质。为了确定膜上污染物的性质,可对进料水进行化学和生物分析。分析预滤器的酸、碱及蒸馏水的萃取物,对确定污染物体系很有帮助,用0.45^m微孔微滤膜收集萃取液中不易被酸、碱消化的无机污染物后,可用X射线衍射进行分析。

  RO过程出现以下情况中的任一种,建议进行清洗:

(1) 当进水参数一定时,透过液电导率明显增加;

(2) 进水温度一定,高压泵出口压力增加8%〜10%以上才能保持膜通量不变;

(3) 进料的流速和温度一定时,RO装置的进、出口压差增加25%〜50% ;

(4) 在恶劣进水条件运转3个月,在正常进水条件下运转6个月,需进行常规清洗。

  此外,在RO系统停运时,必须定期对膜进行清洗,既不能使RO膜变干,又要防止微生物的繁殖生长。

  RO膜的清洗方法可分3类:物理清洗、化学清洗、物理一化学清洗。膜的再生主要使用化学处理方法。大多数制造商推荐化

  学方法对他们生产的膜进行化学清洗和再生。化学清洗和再生法是依靠化学反应从膜面上脱除污染物。每种污染物要用特定的化学清洗剂。

  (1)物理清洗用机械方法从膜面上脱除污染物,其方法如下:

①正方向冲洗。透过液用高压泵入料液侧,用高压将膜面上污染物冲下来。

② 变方向冲洗。透过液的冲洗方向是改变的,正方向(料液—浓缩液)冲洗几秒钟,再反方向(浓缩液—料液)冲洗几秒钟。

③ 透过液反压冲洗。透过侧液体在加压下,反向压入膜料液侧,同时料液侧继续进行料液到浓缩液流向的冲洗,带走膜面上脱落的污染物。

④ 振动。在膜组件的压力容器上装空气锤,使膜组件振动,同时进行料液—浓缩液的冲洗,将膜面上振松的污染物排走。

⑤ 排气充水法。用空气将料液侧水强行吹出,迅速排气,并重新充以新鲜水。清洗作用主要是水排出、引入时气水界面上的湍动作用所致。

⑥ 空气喷射。在渗透液进入组件进行正方向冲洗前,周期喷射进空气,空气扰动纤维,使纤维壁上污染层变疏松(此法适用于中空纤维)。

⑦ CO2。反渗透CO2气体从透过液管线进入纤维内腔,透过纤维壁出去,清洗液将从膜表面落下的污染物带出膜组件。

⑧ 自动海绵球清洗。把用聚氨基甲酸酯或其他材料做成的海绵球送入管式膜组件几秒钟,用它洗去膜表面的污染物。

  Yanagi在日本大阪的城市废水处理工厂用自动海绵球对用于二级排放污水处理的管式NTRRO膜组件进行了清洗。试验证明,当使用了海绵球清洗技术后,进料的砂过滤和膜的化学清洗都不需要了,且没有发现膜表面损伤。Loeb在进行泡沫球清洗时,使用的是聚氨基甲酸乙酯球,不可压缩直径为2英寸,每隔(3〜4)天在水压下将球送入膜管,整个清洗过程约15min。 转载请注明出处: http://www.chndk.com/view-12672-1.html

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