纯水化学清洗.docx

4.2.3 超滤膜的化学清洗
随着超滤系统的连续运行，超滤膜表面会存在不同程度的各种污染，一
般3~5 周（或者进、出水压差≥0.08MPa）进行化学清洗一次，主要去除有
机物污染，是膜通量得到恢复。化学清洗时，常用的水处理药剂如下：
a. 杀菌、微生物污染：次氯酸钠、二氧化氯
b. 有机物污染：NaOH 溶液
c. 无机盐结垢：Hcl 或EDTA 钠盐溶液

4.2.3.1 化学清洗药剂的用量
􀂾 碱清洗：用0.2wt% ~ 0.5wt% 氢氧化钠水溶液，在膜系统内部
低压（＜0.05MPa）循环20 分钟，浸泡20~40 分钟后，用水冲
洗至中性。
􀂾 次氯酸钠清洗：用500 ~ 1000 ppm（0.5wt% ~ 1.0wt%，体积比）
次氯酸钠水溶液清洗40~60 分钟。
􀂾 稀酸清洗：用浓度为0.3wt% ~ 1.0wt% 的盐酸水溶液清洗浸泡
40~60 分钟。
􀂾 其他稀酸清洗：草酸浓度 （0.3wt%）；柠檬酸（0.05mol/L）。
􀂾 EDTA 钠盐，可采用二钠盐、四钠盐，一般浓度为0.5wt% ~
2.0wt% 。

4.2.3.2 化学清洗步骤
􀂾 停止运行超滤系统。
􀂾 在化学清洗箱中，根据污染情况，用RO 水配置合适的药剂浓度，
如4.2.3.1 所述。
􀂾 打开化学清洗泵进水阀门及泵出口循环阀门。
􀂾 启动化学清洗泵，使药液混合均匀。
􀂾 停泵，关闭泵出口循环阀门，打开泵出口阀门。
􀂾 打开超滤装置化学清洗进、出水阀门。
􀂾 启动化学清洗泵，调节泵出口压力及流量，低压、低流量将化学清
洗药剂注入超滤膜内，置换掉膜组件内的原水。初期的化学清洗水
比较脏，可排放掉一部分。
􀂾 低流量循环清洗30~60 分钟后，停化学清洗泵，关闭超滤系统化
学清洗进、出水阀门。
􀂾 浸泡1~2 小时后，打开超滤系统化学清洗进、出水阀门，启动化
学清洗泵，低压力、高流量循环清洗30~60 分钟。
􀂾 放掉化学清洗水箱中的药液，注入RO 水，用RO 水进行循环清洗，
同时测量化学清洗出水是否呈中性。
􀂾 如超滤系统化学清洗出水呈现酸性或碱性，则重复上一步骤，直至
化学清洗出水呈中性，此时化学清洗结束。
􀂾 把所有的阀门恢复到运行状态，使超滤系统处于备用状态。

注：化学清洗后，超滤系统初次运行产水需排放掉。

需要清洗膜元件：
􀂾 标准化产水量降低10~15%以上；
􀂾 进水和浓水之间的标准化压差上升了10~15%；
􀂾 标准化透盐率增加10~15%，即产水水质降低了10~15%；
􀂾 已被证实有污染或结垢发生；

4.3.3 反渗透膜的化学清洗
4.3.3.1 化学清洗条件
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10~15%以上；
􀂾 进水和浓水之间的标准化压差上升了10~15%；
􀂾 标准化透盐率增加10~15%，即产水水质降低了10~15%；
􀂾 已被证实有污染或结垢发生；
以上的标准(基准)比较条件取自系统经过最初48 小时运行时的操作性能。
一般情况下，反渗透装置运行周期为3~6 个月，如果发生每个月需要清
洗一次，则要检查与处理工艺是否合适。
4.3.3.2 化学清洗安全注意事项
􀂾 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。
􀂾 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。

􀂾 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。
􀂾 在清洗液循环期间，pH2～10 时温度不应超过50ºC，pH1～11 时温
度不应超过35ºC，pH1～12 时温度不应超过30ºC。
􀂾 对于直径大于6 英寸的元件，清洗液流动方向与正常运行方向必须相
同，以防止元件产生“望远镜”现象，因为压力容器内的止推环仅安
装在压力容器的浓水端。

4.3.3.5 化学清洗步骤
􀂾 停止运行反渗透系统。
􀂾 在化学清洗水箱中，用RO 水或者去离子水配置清洗药液。（清洗药
液的配置按照4.3.3.4 节所述）
􀂾 打开化学清洗泵进水阀门及泵出口循环阀门。
􀂾 启动化学清洗泵，使药液混合均匀。
􀂾 停泵，关闭泵出口循环阀门，打开泵出口阀门。
􀂾 打开反渗透系统化学清洗进、出水阀门。
􀂾 启动化学清洗泵，调节泵出口压力及流量，低压、低流量将化学清洗
药剂注入反渗透膜内，置换掉膜元件内的原水。初期的化学清洗水比
较脏，可排放掉一部分。
􀂾 膜元件内的原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，可以让
清洗液循环返回化学清洗水箱。循环清洗液10~30 分钟或直到颜色不
变为止。如果任何循环过程中存在pH 的变化和清洗液颜色的变化，
放掉清洗液重新配置清洗液。
􀂾 停止运行化学清洗泵，关闭反渗透系统化学清洗进出水阀门，让膜元
件完全浸泡在清洗液中。浸泡时间为1~15 小时（浸泡时间随污染严
重程度而定，对轻度污染，浸泡1～2 小时足够）。
􀂾 打开反渗透系统化学清洗进、出水阀门，启动化学清洗泵，低压力、
高流量循环清洗10~30 分钟。
􀂾 放掉化学清洗水箱中的药液，注入RO 水，用RO 水进行循环清洗，
同时测量化学清洗出水是否呈中性。
􀂾 化学清洗结束，停止运行化学清洗泵，关闭反渗透系统化学清洗进、
出水阀门。
􀂾 打开反渗透系统进水阀门、浓水排放阀门、产水排放阀门，启动超滤
水泵，用合格的预处理水冲洗清洗液，为了防止沉淀，最低冲洗温度
为20oC，系统冲洗时间约1 小时。
􀂾 把所有的阀门恢复到运行状态，使反渗透系统处于备用状态。
注：化学清洗后，必须等待元件和系统达到稳定后，记录系统重新启动后
的运行参数，清洗后系统性能恢复稳定的时间取决于原先污染的程度。为
了获得最佳的性能，有时需要多次的清洗和浸泡步骤。

表二 反渗透膜污染清洗药液
污染物 弱洗时 强洗时
碳酸钙垢 1 4
硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢 2 4
金属氧化物/氢氧化物(Fe、Mn、Cu、Ni、Al) 1 5
无机胶体 1 4
无机/有机胶体混合物 2 6
聚合硅沉积物 - 7
微生物类 2 3 或6
天然有机物(NOM) 2 3 或6

表三 化学清洗药剂配方
清洗液 主要组份 药剂量 清洗液pH 值 最高清洗液 温度
1、 柠檬酸(100%粉末) 17.0磅(7.7 公斤) 用氨水调节pH 至4.0 40℃
2、三聚磷酸钠(STPP)(100%粉末)EDTA 二钠(100%粉末)
17.0 磅(7.7 公斤)7.0 磅(3.18 公斤)用硫酸或盐酸调节pH至10.0 40℃
3、三聚磷酸钠(STPP)(100%粉末)十二烷基苯磺酸钠(Na-DDBS)
17.0 磅(7.7 公斤)2.13 磅(0.97 公斤)用硫酸或盐酸调节pH至10.0 40℃
4、盐酸(HCl)(密度22 波美度或浓度36%) 0.47 加仑(1.8 升)
缓慢加入盐酸调节pH至2.5，调高pH 用氢氧化钠35℃
5 、亚硫酸氢钠(100%粉末) 8.5 磅(3.86 公斤)缓慢加入亚硫酸氢钠
调节pH至11.5，调低pH 时用盐酸35℃
6、氢氧化钠(100%粉末)或(50%液体)十二烷基磺酸钠(SDS)
0.83 磅(0.38 公斤)0.13 加仑(0.5 升)0.25 磅(0.11 公斤)
缓慢加入氢氧化钠调节pH 至11.5，调低pH 时用盐酸30℃
7、氢氧化钠(100%粉末)或(50%液体)0.83 磅(0.38 公斤)
0.13 加仑(0.5 升)缓慢加入氢氧化钠调节pH 至11.5，调低
pH 时用盐酸30℃