延长反渗透膜使用寿命的几种方法

sding · 发表于 2006-11-20 01:45:07

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摘　要：本文综合介绍了纯水工程中反渗透膜使用时的一些常见问题及其解决方法；避免这些问题，能延长反渗透膜的使用寿命。 关键词：水处理，反渗透膜中图分类号：TQ028.8　　文献标识码：B　　文章编号：1000-3770(2000)06-0367-03 在我国，反渗透技术已被广泛用于各类水的脱盐工艺中。目前纯水工程中使用的多为进口的低压聚酰胺复合膜。反渗透设备的装配水平和工艺都已比较成熟和完善。然而设备在使用过程中，膜的使用寿命和性能衰减比较严重，往往达不到预期的设计水平(如三年保质期)，主要问题为膜的使用、保养不当和膜的污染[1]，本文就以上问题进行探讨。 1　防止膜性能的损坏 新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。设备试机完后，我们采用过两种方法保护膜。设备试机运行两天(15～24h)，然后采用2%的甲醛溶液保养；或运行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气，保证设备不漏，关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些，在闲置时间长时使用，第二种方法在闲置时间较短时使用。 2　设备的操作不当引起膜性能的损坏 2.1　设备中有残余气体在高压下运行，形成气锤会损坏膜常有两种情况发生：A、设备排空后，重新运行时，气体没有排尽就快速升压运行。应在2～4bar的压力下将余下的空气排尽后，再逐步升压运行。B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时，如微滤发生堵塞，在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器，保证管路不漏。总之，应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行，运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。 2.2　关机时的方法不正确 A、关机时快速降压没有进行彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水，易结垢而污染膜。B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。在准备关机时，应停止投加化学试剂，逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min，直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。 2.3　消毒和保养不力导致微生物的污染这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题，因为聚酰胺膜耐余氯性差，在使用中没有正确投加氯等消毒剂，加上用户对微生物的预防重视不够，容易导致微生物的污染。目前许多厂家生产的纯水微生物超标，就是消毒、保养不力造成的。主要表现为：出厂时，RO设备没有采用消毒液保养；设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒；间断运行不采取消毒和保养措施；没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒；保养液失效或浓度不够 2.4　余氯监测不力如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效，或活性炭饱和时因余氯损坏膜。 3　清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏 设备在使用过程中，除了性能的正常衰减外，由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢，有机物及胶体污染，微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异，如表1所示。在工程中我们发现，污染时间的长短不一样，其症状也不一样。如：膜发生碳酸钙垢污染，污染时间为一个星期时，主要表现为脱盐率的迅速下降，压差缓慢增大，而产水量变化不明显，用柠檬酸清洗能完全恢复性能。污染时间为一年(某纯水机)，盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L～160mg/L)，产水量由230L/h下降为50L/h，用柠檬酸清洗后，盐通量降为7mg/L，产水量上升至210L/h。再者污染往往不是单一的，其表现的症状也有一定的差别，使得污染的鉴别更困难。鉴别污染类型要综合原水水质，设计参数，污染指数，运行记录，设备性能变化及微生物指标等加以判断： (1)胶体污染：发生胶体污染时，通常伴随着以下两个特性：A、前处理中微滤器堵塞得很快，尤其是压差增大很快，B、SDI值通常在2.5以上。 (2)微生物污染：发生微生物污染时，RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高，平时一定没有按要求进行保养和消毒。 (3)钙垢：可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言，如果回收率为75%时，设计时投加了阻垢剂，浓缩液的LSI应小于1；不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零，一般不会产生钙垢。 (4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。 (5)根据设备性能的变化判断污染的类型。 (6)可用酸洗(如柠檬酸、稀HNO3)，根据清洗的效果和清洗液判断钙垢，通过清洗液成分分析进一步证实。 (7)对清洗液进行化学分析：取原水、清洗原液、清洗液，三个样分析。　　在确定了污染的类型后，可按表1中的方法清洗，然后消毒使用。在不能确定污染的类型时，通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH为3)的步骤清洗。作者采用清洗液(1)+清洗液(3)+消毒的步骤效果亦很好