超滤反渗透化学清洗方案培训讲学.docx

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超滤反渗透化学清洗方案培训讲学

超滤、反渗透化学清洗方案

攀煤联合焦化除盐水系统

超滤、反渗透

清

洗

方

案

编制：

审核：

批准：

陕西天智实业有限公司

一、序言

水处理系统进水中存在各种形式可导致反渗透和超滤膜表面污染的物质，如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及微生物（藻类等）。

污垢（fouling）就是指覆盖在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。

膜系统预处理的目的在于尽量减少膜表面的上述污染，通过安装合适的预处理系统，选择恰当的操作条件，如产水流量，运行压力与产水回收率等，就能达到这一目标。

下列因素有可能引起膜系统污垢：

▬预处理系统不完善

▬预处理运行不正常

▬预处理投药系统失灵

▬系统停机后冲洗不及时或不充分

▬操作控制不当

▬膜面长时间累积沉淀物（钡和硅垢等）

▬进水组份或其它条件改变

▬进水受生物污染

发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。

污垢的另一个负面现象是进水和浓水间的压差增加。

由于陶氏FILMTEC™膜及膜元件具有全球膜工业界能承受最宽的pH和温度条件，只要措施得力及时，就可以很有效地进行系统清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。

但若拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜面上清洗掉，针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果，

若错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使膜系统污染加剧。

因此在清洗之前需先决定膜表面的污垢种类，有以下几种分析方法：

▬分析进水组成，发生污垢的可能性或许经过分析原水水质报告，就能显而易见的发现

▬检查前几次的清洗效果

▬分析测定SDI值的微孔滤膜膜面上所截留的污物

▬分析保安滤器滤芯上的沉积物

▬检查进水管内表面及FILMTEC膜元件的进出水端面，如为红棕色，则表示可能已发生铁的污染；泥状或胶状沉积物通常为微生物或有机物污染。

二、Ultra-FluxTM-80超滤组件化学清洗

1、清洗条件：

在正常操作过程中，超滤膜元件内的膜丝会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。

操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统产水浊度分别下降或同时恶化。

当下列情况出现时，需要清洗膜元件：

▬根据压差升高一倍（即初始压差为0.03MPa升高到0.06MPa）

▬连续5次测量SDI＞3达到设定值时

▬连续测量产水浊度＞0.2NTU达到设定值时

日常操作时必须测量和记录进出水间的压差（ΔP），随着元件内进水通道被堵塞，ΔP将增加。

需要注意的是，如果进水温度降低，元件产水量也会下降，这是正常现象并非膜的污染所致。

2、清洗安全注意事项

1）在下列各章节中，当使用任何清洗化学品时，必须遵循获得认可的安全操作规程。

关于化学品安全性、使用方法和排放处置方面的细节请咨询该化学品制造商。

2）当准备清洗液时，应确保在进入元件循环之前，所有的清洗化学品得到很好的溶解和混合。

3）在清洗化学药品与膜元件循环之后，应采用预处理的产水对膜元件进行冲洗，推荐用膜系统的产水。

在恢复到正常操作压力和流量前，必须注意开始要在低流量和压力下冲洗大量的清洗液。

4）由于超滤和反渗透清洗管路为同一条管路，超滤设备使用清洗系统进行清洗时，碱洗时清洗液中有次氯酸钠，次氯酸钠对反渗透膜有氧化作用，所以严禁此药品进入反渗透系统：

具体操作如下：

如反渗透在运行时需设备停机，为了防止反渗透后冲洗把清洗要带入反渗透系统，在停机时须在上位机电脑上选择反渗透急停，待超滤清洗完成，把清洗管路冲洗干净后，开一套超滤的上排阀、下排阀，超滤清洗进出水手动阀，开手动启动反渗透系统，开反渗透浓水排放阀、产排阀、进水阀，启动超滤水泵，对反渗透进行低压冲洗，反渗透清洗进水阀、段间回水阀、二段进水阀、二段回水阀，关闭反渗透浓水排放阀，通过水压把残留在清洗管路的次氯酸钠残留物冲干净，一套反渗透冲洗完后按上述反渗透启动步骤把另一套反渗透清洗管路冲洗干净后停超滤水泵，关闭系统内反渗透系统内所有阀门，关闭超滤系统上排阀、下排阀，清洗进出水阀，（通过清洗水箱检测管路清洗液余氯<0.1mg/L,）以防止系统未冲洗干净，清洗液进入造成反渗透膜被氧化；

5）在清洗液循环期间，pH2~10时温度不应超过35ºC，pH1~12时温度不应超过30ºC。

6）超滤清洗控制值：

前3分钟串洗进水压力：

流量Q=30m3/h

后40分钟串洗进水压力：

流量Q=90m3/h

3、清洗前的准备工作：

1）人员、检测仪表准备，系统检查；

2）准备用品：

橡胶手套、防护眼睛、防护服等，现场须进行隔离；

3）先碱洗后酸洗；

4）注水：

（在反渗透运行的情况下）在上微机上把清洗水箱补水阀由“自动”转为“手动”，手动点击开补水电磁阀3m³清洗水箱补水至水箱的1/2处；

5）配药：

酸洗：

用0.1%HCl（分析纯）（36%）10Kg或2%柠檬酸（化学纯）（98%）6KgPH=1.5～2

碱洗：

0.2%的NaOH（分析纯）3KgPH=12加200ppm次氯酸钠6Kg配药后把清洗水箱补满水；

每套清洗用药酸36%HCL（分析纯）：

10Kg；

碱（分析纯）NaOH：

3Kg加次氯酸钠10%6Kg（工业级）；

6）旁路循环：

清洗泵进水阀、旁路回流阀打开，启动清洗水泵A或B循环3～5分钟使药剂搅拌均匀；

7）把管道及系统的水放干净；

化学药剂

浓度

1、氢氧化钠+次氯酸钠

PH=12；次氯酸钠（有效氯）100~200PPm

2、柠檬酸或盐酸

柠檬酸浓度1~2%（wt）、盐酸PH=2

4、操作步骤：

先进行碱洗再酸洗，如清洗液比较混浊,排放后重新配药清洗。

清洗程序为碱洗：

（循环、浸泡）、冲洗（反洗、正冲））；

酸洗：

（循环、浸泡）、漂洗（反洗、正冲）），

每种清洗药剂为原水侧进药，浓水侧回流。

基本操作步骤如下：

碱洗：

注水：

（在反渗透运行的情况下）在上微机上把清洗水箱补水阀把“自动”转为“手动”，手动点击开补水电磁阀3m³清洗水箱补水至水箱的1/2处；

配药：

往清洗箱内加入0.2%的NaOH（分析纯）3KgPH=12和200ppm次氯酸钠6Kg配药后微机上点击开补水电磁阀清洗水箱补满水；

旁路循环：

清洗泵进水阀、旁路回流阀打开，启动清洗水泵A或B循环3～5分钟使药剂搅拌均匀；

清洗水箱内配置好的清洗液搅拌均匀，打开超滤系统化学清洗回流手动阀A或B、化学清洗进口手动阀A或B，超滤上排气动阀、清洗保安过滤器出口阀，缓慢打开清洗水泵出口阀1/3，启动清洗水泵，清洗流量控制在额定流量的30m3/h，通过超滤上排气动阀排出超滤内的存水（清洗水箱液位约1/2）后关闭超滤上排气动阀，通过清洗回流手动阀A或B回流至清洗水箱，低流量循环5分钟后，缓慢开清洗水泵出水手动阀，提高至额定流量60～70m3/h循环30分钟，

停清洗水泵浸泡1～2小时后，再按照上述方法循环60分钟。

碱洗结束后首先采用反洗的方式进行反冲洗，将浸泡下来的污染物冲洗掉，然后采用正冲和反洗相结合的方式进行冲洗至出水接近进水PH值。

警告：

由于超滤和反渗透清洗管路为同一条管路，超滤设备使用清洗系统进行清洗时，碱洗时清洗液中有次氯酸钠，次氯酸钠对反渗透膜有氧化作用，所以严禁此药品进入反渗透系统。

如在清洗超滤的过程中，反渗透需停运时，为了防止反渗透后冲洗把清洗管路中的清洗液带入反渗透系统，在停机时须在上位机电脑上选择反渗透急停，待超滤清洗完成，把清洗系统清洗水箱、清洗保安过滤器、管道内的清洗液排干净，重新把清洗水箱补水阀打开进行补水（或可直接引管自来水）把清洗管路冲洗干净。

具体操作如下：

把清洗系统清洗水箱、清洗保安过滤器、管道内的清洗液排干净，

注水：

（在反渗透运行的情况下）在上微机上把清洗水箱补水阀把“自动”转为“手动”，手动点击开补水电磁阀3m³清洗水箱补水至水箱的满水位（水箱已冲干净，检测余氯<0.1mg/L）；

开清洗后超滤的上排气动阀、下排气动阀，超滤清洗进出水手动阀，超滤上排气动阀、清洗保安过滤器出口阀，打开清洗水泵出口阀1/3（再冲洗时用自来水进行补水），启动清洗水泵，对清洗保安滤器和清洗进水管进行冲洗，待清洗水箱水位降到1/3处时关闭超滤上排、下排气动阀，通过超滤清洗进出水手动阀进行清洗管路的循环冲洗（通过清洗水箱检测管路清洗液余氯<0.1mg/L），检测指标合格后关闭，停清洗水泵，开清洗后超滤上排阀、上排气动阀；

手动启动反渗透系统，开反渗透浓水排放阀、产排阀、进水气动阀，启动超滤水泵，对反渗透进行低压冲洗，反渗透A清洗/冲洗进水阀、ROA段间回水阀、ROA二段进水阀、ROA二段回水阀，关闭反渗透A浓水排放气动阀，通过水压把残留在ROA清洗管路的次氯酸钠残留物冲干净，反渗透A冲洗完后按上述反渗透启动步骤把另一套反渗透B清洗管路冲洗干净后停超滤水泵，关闭反渗透系统内所有手、气动阀门；

关闭超滤上排气动阀、下排气动阀，清洗进出水手动阀，（警告：

通过清洗水箱检测管路清洗液余氯<0.1mg/L）以防止系统未冲洗干净，清洗液进入造成反渗透膜被氧化；

超滤反洗：

Ø在设备选择内选择清洗后的超滤系统，点击超滤画面1#或2#超滤软手操；

Ø开超滤上排阀、超滤反洗进水阀，启动超滤反洗泵反洗2分钟；

Ø开下排阀，关上排阀反洗2分钟，停超滤反洗泵

Ø按正常步骤启动预处理系统，观察清洗后的超滤进出口压力及产水浊度，同时检测超滤产水余氯；

5、漂洗结束后可根据情况采用酸洗的方式，在清洗水箱内配置酸液（柠檬酸浓度1~2%（wt）、盐酸PH=2），具体步骤按碱洗清洗步骤进行；

6、化学清洗水量的选择：

建议每只UltraPES55组件化学清洗水量约为2.5～3.8m3/h

7、其他可能用到的药剂及针对去除的污染物（根据实际污染物的种类可选择性使用）：

a）表面活性剂

去除石油，脂肪和其他有机污染物的有效化学清洗剂

常用：

十二烷基苯磺酸钠

b）鳌和剂

去除金属阳离子，可显著减少可溶性脂肪酸盐污染物的形成

常用：

EDTA（乙二胺四乙酸），柠檬酸，柠檬酸钠

8、注意事项：

a）清洗药液的温度对于清洗效果有着直接的影响，一般情况下控制清洗药液的温度为25℃，为了维持浸泡过程的温度，可采用很低的循环流量（约为正常流量的10-20%），如果冬天达不到要求需要适当延长化学清洗的时间元件浸泡时间大约在0.5-1小时就足够了，针对顽固的污染物，需要延长浸泡时间，如浸泡6-8小时或者浸泡过夜

b）在碱洗和酸洗之间需要进行漂洗，可以采用正冲和反洗相结合的方式将化学清洗下来的污染物及药剂冲洗干净达到进水PH值

c）我们推荐采用先碱洗，但是需要根据实际的清洗效果进行调整，即如果在实际运行过程中发现先进行酸洗的效果较好的话，那么可以根据实际情况进行变更

d）清洗时单的建议清洗水量为70t/h，考虑到膜在清洗前内部仍然存有余水，因此在开始的部分时间里，回流的水需要排掉，同时在开始的5-10分钟内循环水量约为建议清洗水量的30-50%，在随后的10-20分钟里升至正常水量

e）在清洗的过程中需要随时监测药液浓度和颜色变化，如果药液浓度下降过大，需要及时补充药液，通过观察药液浓度、颜色变化和出口保安过滤器的压差变化可以基本判定采用何种药剂的清洗效果较好，可对下次的化学清洗提供必要的参考意见。

三、反渗透清洗方案

1、清洗条件

在正常操作过程中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。

操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。

当下列情况出现时，需要清洗膜元件：

▬标准化产水量降低10%以上

▬进水和浓水之间的标准化压差上升了15%

▬标准化透盐率增加5%以上

日常操作时必须测量和记录每一段压力容器间的压差（ΔP），随着元件内进水通道被堵塞，ΔP将增加。

需要注意的是，如果进水温度降低，元件产水量也会下降，这是正常现象并非膜的污染所致。

2、清洗安全注意事项

1）在下列各章节中，当使用任何清洗化学品时，必须遵循获得认可的安全操作规程。

关于化学品安全性、使用方法和排放处置方面的细节请咨询该化学品制造商。

2）当准备清洗液时，应确保在进入元件循环之前，所有的清洗化学品得到很好的溶解和混合。

3）在清洗化学药品与膜元件循环之后，应采用高品质的不含余氯等氧化剂的水对膜元件进行冲洗（最低温度>20ºC），推荐用膜系统的产水，如果对管道没有腐蚀问题时，可用经脱氯的饮用水和经预处理的给水。

在恢复到正常操作压力和流量前，必须注意开始要在低流量和压力下冲洗大量的清洗液。

此外，在清洗过程中清洗液也会进入产水侧，因此，产水必须排放10分钟以上或直至系统正常启动运行后产水清澈为止。

4）在清洗液循环期间，pH2~10时温度不应超过45ºC，pH1~11时温度不应超过35ºC，pH1~12时温度不应超过30ºC。

5）在酸洗过程中，应随时检查清洗液pH值变化，当在溶解无机盐类沉淀消耗掉酸时，如果pH的增加超过或降低0.5个pH值单位，就应该向清洗箱内补充酸、碱，酸性清洗液的总循环时间不应超过20分钟，超过这一时间后，清洗液可能会被清洗下来的无机盐所饱和，而污染物就会再次沉积在膜表面，此时应用合格预处理产水将膜系统及清洗系统内的第一遍清洗液排放掉，重新配置清洗液进行第二遍酸性清洗操作。

6）一级RO清洗控制值：

产水侧无回流

串洗进水压力：

0.1Mpa，流量Q=30m3/h

一段进水压力：

0.1Mpa，流量Q=30m3/h

二段进水压力：

0.1Mpa，流量Q=12m3/h

4、清洗前的准备工作：

8）人员、检测仪表准备，系统检查；

9）准备用品：

橡胶手套、防护眼睛、防护服等，现场须进行隔离；

10）先酸洗后碱洗；

11）注水：

3m³清洗水箱补水至水箱的1/2处；

12）配药（最好用专用清洗剂）：

用0.2%HCl（分析纯）（36～38%）16KgPH=1.5～2或0.1%的NaOH（分析纯）3KgPH=12加0.025％十二烷基苯磺酸钠0.75Kg配药后把清洗水箱补满水；

每套清洗用药酸36%HCL：

16Kg；分析纯NaOH：

3Kg；十二烷基苯磺酸钠：

0.75Kg

13）旁路循环：

清洗泵进水阀、旁路回流阀A或B打开，启动清洗水泵A或B循环3～5分钟使药剂搅拌均匀；

14）在RO停机时须在上位机电脑上选择反渗透急停；

5、化学清洗：

先进行酸洗再碱洗，如清洗液比较混浊,排放后重新配药清洗。

A酸洗:

清洗水箱内配置好的清洗液搅拌均匀，打开反渗透系统清洗/冲洗进水阀A或B、反渗透二段清洗回水手动阀A或B，反渗透浓水排放阀、产排阀、清洗保安过滤器出口阀，缓慢打开清洗水泵出口阀1/3，启动清洗水泵，清洗流量控制在额定流量的30m3/h，通过反渗透浓排阀排出超滤内的存水（清洗水箱液位约1/2）后关闭反渗透浓排阀，通过二段清洗回流手动阀A或B回流至清洗水箱，低流量循环30分钟后；

1）低流量运行循环,分段清洗前先串洗20分钟,打开一段清洗进水门，二段清洗出水门，输入清洗液,同时保证产水无明显回流；

ⅰ关闭RO设备进出水阀门，浓水阀门，打开一段清洗进水阀，二段清洗回水阀，关闭浓水手动调节阀；

ⅱ启动清洗泵，缓慢打开清洗泵出水阀门，调整RO清洗压力至和流量，进水压力≤0.3MPa，流量25～30m3/h，循环20分钟；

ⅲ如清洗液比较浑浊，重新配药；

ⅳ产水无明显回流；

2）浸泡：

停清洗泵，关闭一段清洗进水门，二段清洗出水阀门，浸泡2小时,或以小流量循环,温度保持20℃以上；

3）大流量循环：

ⅰ打开二段清洗进水门，二段清洗回水阀，启动清洗泵，打开清洗泵出水阀门循环60分钟，进水压力≤0.3MPa，流量20～30m3/h；

ⅱ停清洗泵，关闭二段清洗进水阀，二段清洗回水阀；打开一段清洗/冲洗进水阀，一段清洗回水阀门，启动清洗泵，打开清洗泵出水阀门循环60分钟，进水压力≤0.3MPa，流量50～60m3/h；

ⅲ停清洗泵，关闭一段清洗进水门，一段清洗出水阀门；

ⅳ换不同药品或清洗完成后时须把管道及系统的原有药液清洗干净，PH值约为7；

4）恒温：

在整个清洗过程中保持清洗液在25℃左右；

5）冲洗：

打开产水排放阀和浓水排放、进水阀启动超滤水泵，RO设备进水压力控制在<0.3Mpa,低压冲洗30～60分钟，直至PH与进水相同，同时产水电导与冲洗水电导相一致；

B碱洗:

1）低流量运行循环,分段清洗前先串洗30分钟,打开一段清洗进水门，二段清洗回水阀，输入清洗液,同时保证产水无明显回流；

ⅰ关闭RO设备进出水阀门，浓水阀门，打开一段清洗进水门，二段清洗出水门，关闭浓水手动调节门

ⅱ启动清洗泵，缓慢打开清洗泵出水阀门，调整RO清洗压力和流量，循环60分钟进水压力≤0.3MPa，流量25～30m3/h；

ⅲ如清洗液比较浑浊，重新配药；

ⅳ产水无明显回流；

2）浸泡：

停清洗泵，关闭一段清洗进水门，二段清洗回水阀，浸泡或循环2～6小时,或以小流量循环,温度保持恒定25℃；

3）大流量循环：

ⅰ打开二段清洗进水门，二段清洗出水门，启动清洗泵，打开清洗泵出水阀门循环60分钟，进水压力≤0.3MPa，流量20～30m3/h；；

ⅱ停清洗泵，关闭二段清洗进水门，二段清洗出水阀门；打开一段清洗进水门，一段清洗出水阀门，启动清洗泵，打开清洗泵出水阀门循环60分钟，进水压力≤0.3MPa，流量50～60m3/h；

ⅲ停清洗泵，关闭一段清洗进水门，一段清洗出水阀门；

ⅳ换不同药品或清洗完成后时须把管道及系统的原有药液清洗干净；

4）恒温：

在整个清洗过程中保持清洗液在25℃左右；

5）冲洗：

打开产水排放阀和浓水排放阀、进水阀启动超滤水泵，RO设备进水压力控制在<0.3Mpa,低压冲洗30～60分钟，直至PH与进水相同，同时产水电导与冲洗水电导相一致；

6、重新启动系统：

按正常启动程序，调整反渗透浓水调节阀，调整到额定流量和压力，待元件和系统达到稳定后1小时，记录启动后的运行参数，分析相关数据，如未达到预期效果需重新配药进行清洗，直至达到预期效果；

2010.8.27

反渗透清洗结论

1、反渗透清洗前后的参数对比

时间

温度

压力

（MPa）

流量

（m3/h）

电导率

（μs/cm）

组别

备注

进水

段间

浓水

产水

产水

浓水

进水

产水

一级A

清洗前

清洗后

一级B

清洗前

清洗后

清洗记录表格

时间

清洗流量

清洗压力

pH

温度

备注

开始串洗

一级

B碱洗

停止串洗

一段循环启

一段循环停

二段循环启

二段循环停

开始串洗

一级

B酸洗

停止串洗

一段循环启

一段循环停

二段循环启

二段循环停

开始串洗

一级

A酸洗

停止串洗

一段循环启

一段循环停

二段循环启

二段循环停

开始串洗

一级

A碱洗

停止串洗

一段循环启