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膜在水处理中的应用及清洗方法解析

2012-11-22

  反渗透膜,纳滤膜,超滤膜,微滤膜在水处理行业中的应用相当广泛。主要是用在纯净设备中,分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中;还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。

  反渗透膜的应用

  从60年代中基开始研制反渗透膜,与国外起步时间相距不远,但由於原材料及基础工业条件限制,生产的膜元件性能偏低,生产成本高,还没有形成规模化生产。相比面言,中国的超滤、微滤膜研制虽晚於反渗透,始於70年代,但目前已发展到数百个生产厂。虽然有品种少、质量、性能不够完善等问题,但因价格低廉,不仅有效地阻挡了国外同类产品的大量流入,而且也扩大了应用范围。

  中国反渗透应用始於70年代後期,最早多限於电子、半导体纯水,80年代以後逐渐扩大到电力及其它工业,90年代起在饮用水处理方面获得普及,现在反渗透已进入到家庭饮用纯水。最近三年是反渗透应用大发展阶段。根据保守的估计,各种反渗逆膜元件1997年的大陆销售额在1~1.5亿人民币左右。随着国内几条引进生产线的陆续研工生产,预计今後国产反渗透膜的市场份额会有上升。

  纵观中国反渗透应用市场,有以下几个特点:

  1、大型反渗透装置集中於锅炉补给水用途

  据不完全统计,中国已建成和在建的100吨/小时以上的反渗透装置已超过50套,但除少数电子等行业以外,大多数都集中於锅炉补给水用途。最早是火力发电厂,後来扩展到煤油、石化、化肥、化工等行业。其中最大领域已积累了丰富的设计、施工和运行经验,现中国承建100吨/小时以上规模反渗透装置的水处理工程公司已超过10家。

  2、饮用水处理应用限於中、小规模

  在国外,1000~10000吨/小时规模的超大型反渗透或纳滤装置多用於城市供水系统,而中国在饮用水用途的反渗透装置还都是数十吨/小时以下的中、小规模。随经济发展和膜技术的普及,这一领域的应用前景很大。

  3、油田用水及废水处理应用还有待研发

  由於这一领域的应用技术难度较高和经济成本原因,目前中国还处理研究、发展阶段,伴随石油工业发和水再利用、环境保护呼声日益高涨,膜技术大量进入这一领域已为时不会太远,对膜厂家和工程公司也是一个商业机会。

  纳滤膜应用:

  纳滤膜在饮用水净化处理,污、废水排放处理,各种水溶液的浓缩与精制领域的优越性虽然已逐渐为人们所认识,但由於膜成本较高的和应用经验不足,中国在此领域还刚刚起步,预计今後会有很大发展。

  超滤膜技术应用:

  超滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降,板框过滤,真空转鼓,离心分离,溶媒萃取,树脂提纯,活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作,无相态变化,不产生二次污染。

  微滤膜应用:

  1、医药行业的过滤除菌;

  2、食品工业的应用(明胶的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脱脂、饮用水的生产等);

  3、油漆行业的应用;

  4、生物技术工业的应用。

  膜的常见污染物及其去除方法

  1.碳酸钙垢

  在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统故障而导致给水PH升高时,那麽碳酸钙就有可能沈积出来,应尽早发现碳酸钙垢沈淀的发生,以防止生长的晶体对膜表面産生损伤,如早期发现碳酸钙垢,可以用降低给水PH至 3 ~ 5 之间运行 1 ~ 2 小时的方法去除.对沈淀时间更长的碳酸钙垢,则应采用无机清洗剂进行循环清洗或通宵浸泡。

  2.硫酸钙垢

  若有硫酸钙垢形成,则有机清洗剂清洗液可有效将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉。

  3.金属氧化物垢

  可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法,很容易地去除沈积下来的氢氧化物(例如氢氧化铁)。

  4.有机沈积物

  有机沈积物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用有机物清洗液去除.爲了防止再繁殖,可使用杀菌溶液在系统中循环、浸泡,一般需较长时间浸泡才能有效,如反渗透装置停用三天时,最好采 用二氧化氯做杀菌消毒处理。

  5.矽垢

  对於不是与金属化物或有机物共生的矽垢,使用抑垢清洗液,可将矽垢从反渗透膜表面有效去除。

  6.清洗液

  确定清洗前对污染物进行化学分析十分重要的,对分析结果的详细分析比较,可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法,应记录每次清洗时清洗方。

  膜清洗方式:

  用产品水先进行低压冲洗,以除去设备运行时的浓水与污染物。

  以不含氯的逆渗透产水稀释无机清洗剂,配制浓度为4 % w/w 的溶液。清洗溶液的温度约在 20-30℃,必要时请询问膜管制造商及系统制造商,以决定最合适的清洗酸硷值及温度。

  初期清洗时,应先将刚开始的20 % 清洗液作为膜管的冲洗,并将其排放掉,不要回流至 RO 清洗箱中,同时亦排放掉从系统中顶出的水。

  清洗时可分段清洗,清洗时间的长短取决於膜管氧化铁淤塞与水垢的程度而定,一般清洗时间 2 ~ 3小时,建议可每隔 15 分钟轮流作循环与浸泡的交互操作。

  清洗中,如果清洗溶液的颜色转为红/棕色,表示清洗剂已被消耗殆尽,请重新更换清洗溶液。

  在清洗步骤结束後,必须以产品水进行低压冲洗膜管,以除去任何残余的药品,此可经由酸硷指示计的读值来判断,当入水与排水的酸硷值相同时,即可确认已清洗完成。在系统上线前,采水阶段的前 5 ~ 20 分钟或更长时间,请将采水排放,以确保采水中不会残余清洗剂。

  综上所述可以了解到反渗透膜,超滤膜等应用和清洗方式,希望能对您有所帮助。

 

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