污水ro系統(tǒng)的清洗工藝

羅馬系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可執(zhí)行性取決于能夠達(dá)到的最大產(chǎn)水量和膜的使用壽命。而RO系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中遇到的最大問(wèn)題便是膜污染問(wèn)題。RO系統(tǒng)均設(shè)計(jì)有專門(mén)的預(yù)處理單元,用于去除導(dǎo)致膜污染的物質(zhì),但是即便系統(tǒng)有著較完善的預(yù)處理單元也不能完全避免膜在使用過(guò)程中受到污染。污染后的膜會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)水量下降和運(yùn)行壓力升高等問(wèn)題。膜受污染后,若不及時(shí)進(jìn)行清洗,污染物的累積,最終形成不可逆污染,只能對(duì)膜元件進(jìn)行更換。因此,定期進(jìn)行適宜的清洗是維護(hù)RO系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要環(huán)節(jié)。1設(shè)備總結(jié)1.1ro系統(tǒng)mbr長(zhǎng)慶石化公司2×100m3/h污水RO系統(tǒng)于2008年11月建成投運(yùn),2010年4月擴(kuò)建至4×100m3/h。RO系統(tǒng)主要作為MBR裝置出水進(jìn)一步的深度處理,所產(chǎn)的淡水作為公司蒸發(fā)空冷補(bǔ)水和循環(huán)水場(chǎng)調(diào)質(zhì)水使用。系統(tǒng)預(yù)處理段均采用活性炭過(guò)濾技術(shù),以進(jìn)一步去除原水中的懸浮物、機(jī)械雜質(zhì)、膠體等污染物,使系統(tǒng)進(jìn)水SDI≤5。1.2ro系統(tǒng)流程1.3主要設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)2抗?jié)B系統(tǒng)清潔2.1對(duì)鹽性能的影響在正常操作過(guò)程中,RO膜元件的主要污染物為無(wú)機(jī)鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機(jī)物質(zhì)。操作過(guò)程中這些污染物沉積在膜表面,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)水量和系統(tǒng)脫鹽率分別下降或同時(shí)惡化。出現(xiàn)下列情況時(shí),需要清洗膜元件:標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)水量降低10%以上;進(jìn)水和濃水之間的標(biāo)準(zhǔn)化壓差上升了15%;標(biāo)準(zhǔn)化透鹽率增加5%以上;以上的標(biāo)準(zhǔn)(基準(zhǔn))比較條件取自系統(tǒng)經(jīng)過(guò)最初48小時(shí)運(yùn)行時(shí)的操作性能。需要注意的是,如果進(jìn)水溫度降低,系統(tǒng)產(chǎn)水量也會(huì)下降,這是正?，F(xiàn)象并非膜的污染所致。預(yù)處理的失效、壓力控制失?；蚧厥章实奶岣叨紝?huì)導(dǎo)致產(chǎn)水量的下降或透鹽率的增加。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)膜元件可能并不需要清洗,清洗前應(yīng)該首先考慮這類原因。2.2化學(xué)清洗方法對(duì)RO膜元件的清洗一般分為物理清洗和化學(xué)清洗兩種。長(zhǎng)慶石化公司污水RO系統(tǒng)所設(shè)置的自動(dòng)沖洗即為物理清洗過(guò)程,主要利用瞬時(shí)較大水量對(duì)膜表面的沖洗以達(dá)到去除膜表面附著的一些污染物的目的?；瘜W(xué)清洗根據(jù)膜污染程度和設(shè)備配套情況,可選擇在線清洗或離線清洗。一般RO系統(tǒng)都附有在線清洗設(shè)備,在污染程度較輕的情況下,可選用在線化學(xué)清洗方法。化學(xué)清洗大致分為酸性清洗及堿性清洗兩類,酸性清洗主要是除去膜表面的氧化鐵、Ca、Mg垢類,堿性清洗則主要用于膜表面有機(jī)物、微生物污染的清洗。2.3膜元年化學(xué)清洗RO膜化學(xué)清洗工藝包括沖洗、浸泡、循環(huán)三個(gè)過(guò)程。2.3.1化學(xué)沖洗和清洗RO系統(tǒng)的化學(xué)清洗過(guò)程中,要進(jìn)行兩次沖洗:化學(xué)清洗開(kāi)始時(shí)的沖洗能有效地帶走膜表面部分污染物;化學(xué)清洗完成后的沖洗能有效地置換化學(xué)清洗液,為產(chǎn)品水的質(zhì)量提供了必要保證。2.3.2浸泡過(guò)程3ro系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)下的清洗方案長(zhǎng)慶石化公司污水RO系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)進(jìn)水水質(zhì)較差,原水中污染物含量超標(biāo)等情況,在RO系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)下降時(shí),多次組織進(jìn)行化學(xué)清洗,現(xiàn)將其中兩家公司的清洗方案做一介紹。3.1清潔方案13.1.1洗過(guò)步驟3.1.1.1.堿洗(1)清洗水箱注水,用蒸汽加熱,啟動(dòng)清洗泵,緩慢加入藥劑,攪拌15min,待藥劑完全溶解,pH控制到10~11;3.1.1.循環(huán)期間ph值的變化(1)清洗水箱注水,用蒸汽加熱,啟動(dòng)清洗泵,緩慢加入藥劑,攪拌15min,待藥劑完全溶解,pH控制在2~3;(2)一段打循環(huán)60min,浸泡60min,沖洗40min;(3)二段打循環(huán)60min,浸泡60min,沖洗60min;(4)循環(huán)期間隨時(shí)觀測(cè)pH值的變化情況,使pH值始終保持在2~3之間,如清洗液水質(zhì)混濁或pH值升至中性,排放清洗液,重新配備。注:先堿洗,后酸洗,一段堿洗時(shí)間較長(zhǎng),二段酸洗時(shí)間較長(zhǎng),堿洗浸泡最長(zhǎng)時(shí)間約為15h。3.1.2清潔所使用的藥物3.1.3清洗效果的測(cè)定此次對(duì)2#、3#RO單元進(jìn)行清洗,清洗自3月7日持續(xù)至3月12日,共耗時(shí)120h,清洗過(guò)程發(fā)現(xiàn),酸洗效果不是很明顯,堿洗效果較為明顯。從表中可分析出,此次清洗效果持續(xù)時(shí)間較短。3.2清潔方案23.2.1洗過(guò)步驟3.2.1.產(chǎn)水沖洗系統(tǒng)清洗(1)打開(kāi)檢查膜元件,稱重,分析查看膜污染原因。準(zhǔn)備相應(yīng)的清洗藥劑,并記錄清洗前運(yùn)行數(shù)據(jù);(2)檢查清洗水箱,管路和保安過(guò)濾器是否完好,將水箱內(nèi)積存的塵土清理干凈;(3)將RO產(chǎn)水注入清洗水箱,以每支膜組件30~40L來(lái)配制清洗液,然后緩慢加入藥液,用清洗泵循環(huán)清洗液,測(cè)量pH;(4)啟動(dòng)低壓沖洗泵用產(chǎn)水沖洗RO系統(tǒng);(5)啟動(dòng)低壓沖洗泵用產(chǎn)水沖洗RO系統(tǒng)。3.2.1.循環(huán)清洗采用專用堿性清洗液,按一定比例稀釋,采用NaOH調(diào)節(jié)至pH值為10~12,循環(huán)清洗,直到pH不再變化。目的是清除膠體、微生物污染,循環(huán)時(shí)間約為30min,浸泡時(shí)間由2~16h不等。浸泡結(jié)束后沖洗對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的清洗藥液進(jìn)行置換。3.2.1.酸性清洗系統(tǒng)將反滲透產(chǎn)水注入清洗水箱,體積計(jì)算以每支膜組件30~40L來(lái)配制清洗液。加入專用的酸性清洗劑,采用鹽酸,按一定比例稀釋后,調(diào)節(jié)pH2~3,清洗。目的是清除系統(tǒng)中的碳酸鹽、硫酸鹽、金屬氫氧化物、金屬氧化物和二氧化硅等。循環(huán)時(shí)間約為30min,浸泡時(shí)間由0.5~1.5h不等。浸泡結(jié)束后沖洗對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的清洗藥液進(jìn)行置換。3.2.2清潔所使用的藥物3.2.3堿洗效果及清洗時(shí)間此次對(duì)1#、2#RO單元進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗自4月18日持續(xù)至4月25日,共耗時(shí)100h,清洗過(guò)程發(fā)現(xiàn)堿洗效果較為明顯,說(shuō)明膜元件有機(jī)物污染較為嚴(yán)重。3.3清潔方案的比較分析3.3.1膜系統(tǒng)清洗方法確定(1)清洗前對(duì)污染原因及污染物進(jìn)行分析方案2在清洗前對(duì)系統(tǒng)污染原因進(jìn)行分析,并采用相對(duì)應(yīng)的專用清洗藥劑進(jìn)行清洗,這對(duì)于RO系統(tǒng)的清洗非常重要。陶氏膜元件能承受較寬的pH和溫度條件,只要措施得力及時(shí),就可以很有效地進(jìn)行系統(tǒng)清洗,最大限度地恢復(fù)膜系統(tǒng)的性能。但若拖延太久才進(jìn)行清洗,則很難完全將污染物從膜面上清洗掉,針對(duì)特定的污染,只有采取相應(yīng)的清洗方法,才能達(dá)到好的效果,若錯(cuò)誤地選擇清洗化學(xué)藥品和方法,有時(shí)會(huì)使膜系統(tǒng)污染加劇。因此在清洗之前需先確定膜表面的污垢種類。(2)采用分段循環(huán)浸泡方法清洗方案1在清洗時(shí),對(duì)1段、2段進(jìn)行了清洗藥劑的分別循環(huán)、浸泡,而方案2未進(jìn)行分段循環(huán)浸泡。在多段系統(tǒng)的沖洗和浸泡步驟中,可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的所有段同時(shí)進(jìn)行,但是對(duì)于高流量的循環(huán)必須分段進(jìn)行,清洗流量和壓力的控制很重要,一定要保證低壓大通量的清洗方式,因此方案1進(jìn)行分段清洗是正確的。(3)控制清洗液溫度方案1對(duì)清洗液進(jìn)行加溫,這可以有效提高膜元件的清洗效果,但應(yīng)該控制在合理的控制范圍內(nèi)。在清洗液循環(huán)期間,pH值為2~10時(shí)溫度不應(yīng)超過(guò)50℃,pH值為1~11時(shí)溫度不應(yīng)超過(guò)35℃,pH值1~12時(shí)溫度不應(yīng)超過(guò)30℃。清洗溫度和pH值直接影響膜的化學(xué)穩(wěn)定性和清洗效果。溫度升高,有利于化學(xué)反應(yīng)加快,提高清洗效果,但也增加了膜的溶解性。(4)清洗前低壓沖洗方案2對(duì)RO系統(tǒng)進(jìn)行清洗前的低壓沖洗,有利于沖洗帶走膜表面的污染物。(5)清洗過(guò)程中注重清洗液pH值的變化兩套方案均隨時(shí)檢查清洗液pH值變化,并向清洗箱水內(nèi)補(bǔ)充酸或堿,但是酸性清洗液的總循環(huán)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)20分鐘,超過(guò)這一時(shí)間后,清洗液可能會(huì)被清洗下來(lái)的無(wú)機(jī)鹽所飽和,而污染物就會(huì)再次沉積在膜表面。兩套清洗方案中均超過(guò)此限定值,應(yīng)及時(shí)排掉清洗液,用系統(tǒng)產(chǎn)水對(duì)膜系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,重新配置清洗液進(jìn)行第二遍酸性清洗操作。3.3.2離線清洗或綜合指導(dǎo)清洗從表3數(shù)據(jù)可以看出,第一次清洗基本無(wú)效果,再?gòu)谋?中數(shù)據(jù)對(duì)比可看出,第二次清洗有一定的效果,但是仍未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),一方面說(shuō)明膜元件發(fā)生污堵較為嚴(yán)重,另一方面說(shuō)明兩種清洗方法已經(jīng)達(dá)不到恢復(fù)膜性能的要求,需進(jìn)行離線清洗或更為專業(yè)的指導(dǎo)清洗。從表3和表5中數(shù)據(jù)對(duì)比可看出2#RO清洗效果不佳,且在運(yùn)行幾天后出現(xiàn)進(jìn)水量、產(chǎn)水量急劇下降,運(yùn)行壓力明顯增加,在后期運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行工況越來(lái)越差,說(shuō)明2#RO清洗不徹底,清洗只是把膜表面的污染物松動(dòng),但并沒(méi)有將污染物帶出系統(tǒng),在運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)大流量沖刷,一些污染物被沖走,但由于濃水通道十分狹窄,被濃水格網(wǎng)擋住,對(duì)來(lái)水形成較大的阻力;由此造成膜元件污堵越加嚴(yán)重。4清洗項(xiàng)目及要求通過(guò)對(duì)兩套清洗方案的對(duì)比及清洗效果的分析,兩套方案均存在優(yōu)劣,對(duì)其方案進(jìn)行篩選,提出一些在今后污水RO系統(tǒng)化學(xué)清洗過(guò)程中的建議。(1)清洗前應(yīng)根據(jù)RO系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況分析污染原因,對(duì)污染物特性進(jìn)行深入了解,最終確定優(yōu)效配方。根據(jù)污染物不同,選擇不同的清洗劑,可有效提高清洗效果。若污染嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)行離線清洗。(2)清洗過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行分段清洗,并對(duì)清洗液進(jìn)行加溫,以保證更好的清洗效果。(3)清洗方案不同,最終清洗的效果也會(huì)有所不同,RO系統(tǒng)的清洗,應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)專業(yè)的清洗公司進(jìn)行清洗,并評(píng)定系統(tǒng)運(yùn)行效果和清洗效果,可有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和膜元件的使用壽命。(4)由于污染物多種多樣,所以膜的清洗也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地遵循膜制造商和清洗化學(xué)品提供商提供的說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)清洗,尤其需注意清洗過(guò)程中溫度、pH值、流量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)的控制,可有效避免膜元件在清洗過(guò)程中造成不可逆污染或損壞。浸泡是RO系統(tǒng)清洗的關(guān)鍵。在此過(guò)程中化學(xué)液與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使得污染物從膜的表面脫落,溶于化學(xué)液中從而達(dá)到清洗的目的。2.3.3化學(xué)