某電鍍廠(chǎng)純水系統污染分析及清洗

0·引言

目前，反滲透膜廣泛應用于海水淡化、廢水處理及回用、純水制作等領(lǐng)域。無(wú)論運用于哪個(gè)領(lǐng)域膜污染的控制問(wèn)題都是該項技術(shù)發(fā)展的限制因素，化學(xué)清洗是控制膜污染的主要方法之一。近年來(lái)，也有很多文章介紹反滲透膜的污染原因和清洗方法。但是，在實(shí)際操作中，還是需要根據實(shí)際情況對清洗工藝和方法進(jìn)行調整。在這里，筆者從自身的調試實(shí)踐出發(fā)，深入分析了某電鍍廠(chǎng)純水系統反滲透膜的污染原因及清洗方法，以期為純水制作過(guò)程中反滲透膜的清洗提供科學(xué)有效的方法。

1·某電鍍廠(chǎng)純水系統運行情況

某電鍍廠(chǎng)的純水系統包括砂濾與活性炭?jì)杉夁^(guò)濾、超濾及反滲透膜，通過(guò)此系統把地表水或者自來(lái)水制成電導率≤10us/cm合格的生產(chǎn)用水，即純水。

該純水系統自2010年投入使用至2011年5月，使用自來(lái)水為進(jìn)水水源。雖然當地的自來(lái)水水質(zhì)時(shí)好時(shí)壞，因為有良好的預處理系統作為屏障，所以純水系統的運行狀況基本穩定，出水水質(zhì)能夠達到設計標準。但是至2011年5月后，純水系統運行工況明顯變差，產(chǎn)水水量和水質(zhì)均下降，各段間壓差也明顯增加，為此廠(chǎng)方對反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗。但清洗不久后系統產(chǎn)水量隨之下降，出水水質(zhì)不理想，說(shuō)明清洗效果并不理想。到了7月份整個(gè)系統的運行狀況變得更差，膜系統經(jīng)過(guò)清洗后性能仍無(wú)法得到有效恢復。針對這種情況，筆者認真查閱了國內外清洗技術(shù)的有關(guān)文獻及膜技術(shù)手冊，結合自己多年從事膜技術(shù)應用的工作經(jīng)驗及純水系統的實(shí)際運行情況，配制了有效清洗配方，獲得了良好的清洗效果。

2·系統的污染原因分析及清洗方案的設計

2.1系統的污染原因

通過(guò)查看運行記錄及純水系統的現場(chǎng)情況，結合以往的工作經(jīng)驗，可以判斷出造成純水系統污染的原因主要有以下幾個(gè)方面：

1）濃縮比過(guò)高

由于自來(lái)水的水量不足，廠(chǎng)方增加了反滲透系統的濃水回流比，其直接的結果是造成系統排污不足，濃縮比過(guò)高，這就導致系統過(guò)度濃縮。而過(guò)度濃縮會(huì )使系統結垢的風(fēng)險急劇增加，而系統一旦結垢，主要表現為標準透水量下降，脫鹽率降低。值得一提的是，即使過(guò)度濃縮時(shí)間很短，一旦生成碳酸鈣結晶體，也會(huì )引發(fā)結晶的生長(cháng)蔓延。

2）阻垢劑的加藥量不足

從2010年3份開(kāi)始阻垢劑的加藥量存在不足的情況。甚至出現了很長(cháng)有段時(shí)間都沒(méi)有投加阻垢劑的情況。系統投運以來(lái)，阻垢劑的加藥量需一直維持在2ppm~3ppm左右，但是從3月份以來(lái)的運行數據可以看出，用量明顯低于該數據，期間甚至出現較長(cháng)時(shí)間沒(méi)有投加藥劑的情況。藥劑的投加量不足，沒(méi)有起到完全的阻垢作用，給系統的運行帶來(lái)了污堵的風(fēng)險。

3）進(jìn)水水源問(wèn)題

2010年7月份開(kāi)始由于自來(lái)水供水不足，廠(chǎng)方?jīng)Q定使用地表水（水庫水）作為進(jìn)水水源。當時(shí)地表水的處理系統沒(méi)有建成，廠(chǎng)方僅利用懸浮式取水設備直接從水庫中取水。但因水庫有進(jìn)行魚(yú)類(lèi)養殖，而且水庫水的鐵、錳含量均較高，所以使用水庫水作為進(jìn)水水源，給系統帶來(lái)了很大的危害。

2.2清洗方案的設計

結合現場(chǎng)的情況及上述污染原因分析，可以知道整個(gè)膜系統存在嚴重的結垢、有機物污染、微生物污染、甚至是鐵污染等。因為污染較為嚴重，單一藥劑的清洗已經(jīng)無(wú)法恢復膜性能。為此，作者針對該情況確定了超濾膜及反滲透膜兩套不同的清洗方案。

2.2.1超濾膜系統的清洗

超濾膜的清洗方法分三步：1）配制2％檸檬酸，松動(dòng)污堵物、清洗垢類(lèi)及松動(dòng)金屬氧化物。清洗藥液溫度調到35℃~40℃。pH值控制在3.0~3.5。循環(huán)清洗60min，浸泡2h，然后再循環(huán)清洗60min。清洗后用超濾膜產(chǎn)水沖洗干凈；2）次氯酸鈉殺菌。配置80ppm的次氯酸鈉對系統進(jìn)行循環(huán)殺菌，時(shí)間為1小時(shí)，殺菌后也用超濾產(chǎn)水沖洗干凈；3）使用廈門(mén)綠創(chuàng )科技有限公司自行研發(fā)的高效清洗劑LECCAN-UF進(jìn)行清洗。配置1％~2％高效清洗劑LECCAN-UF，添加氫氧化鈉調節pH值為10.0~11.0，溫度控制在35℃~40℃。循環(huán)清洗60min，浸泡2h，然后再循環(huán)清洗60min。

2.2.2反滲透膜的清洗

反滲透膜清洗方法也分為三步：1）配置2％檸檬酸，松動(dòng)污堵物，清洗垢類(lèi)及松動(dòng)金屬氧化物。清洗藥液溫度調到35℃~40℃。pH值控制在3.0~3.5之內。循環(huán)清洗60min，浸泡2h，然后再循環(huán)清洗60min，清洗完后用超濾膜產(chǎn)水沖洗干凈；2）殺菌。配置100ppm的反滲透專(zhuān)用殺菌劑LECCAN-A對系統進(jìn)行循環(huán)殺菌，時(shí)間為1小時(shí)，殺菌完成后用超濾膜產(chǎn)水沖洗干凈；3）使用廈門(mén)綠創(chuàng )科技有限公司自行研發(fā)的高效清洗劑LECCAN-UF進(jìn)行清洗。配置1%~2%高效清洗劑LECCAN-RO，添加氫氧化鈉調節pH值為10.5~11.0。溫度控制在35℃~40℃。循環(huán)清洗60min，浸泡2h，然后再循環(huán)清洗60min。

2.2.3清洗效果

清洗方案確定后，清洗操作是清洗效果良好的有效保證。在清洗過(guò)程中，需要控制清洗液的溫度、pH和清洗流量等參數在清洗方案設計的范圍內。若污染的情況比較嚴重，則可以采取循環(huán)清洗、浸泡、再循環(huán)清洗的方式，可獲得較好的清洗效果。由于本系統的污染情況較嚴重，所以按照上述的清洗方案進(jìn)行了多次反復的清洗。清洗后，超濾系統的產(chǎn)水由原來(lái)的10t/h增加到15t/h，系統的跨膜壓差降到正常水平。反滲透系統出水能力明顯提高，各段壓差已經(jīng)降低，產(chǎn)水水質(zhì)明顯提高，電導率下降幅度較大，如表1。實(shí)踐證明，該清洗效果良好。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

表1反滲透裝置清洗前、后主要指標比較

 3·結論

導致膜系統污染的因素較多，常見(jiàn)的污染經(jīng)常是很多污染物共同存在并相互影響，導致系統運行狀況迅速惡化，不能僅根據其壓差增大、脫鹽率下降等共性進(jìn)行單一污染原因的處理，需要操作人員掌握必要的相關(guān)知識并根據實(shí)際的情況進(jìn)行綜合分析，確定污染類(lèi)型及導致污染的原因，采取合理的清洗方案，并適時(shí)調整。（廈門(mén)綠創(chuàng )科技有限公司）