反渗透装置化学清洗方案

XXXXXX反渗透装置化学清洗方案XXXXXXXXXXXX二O一四年二月1.化学清洗技术条件的确定根据陶氏反渗透产品与技术指导手册，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，导致加速系统性能的下降，标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化，并且污垢的另一个负面现象是膜段间压差增加。当任一支压力容器中的进出口压差达到初始值的150%时，或标准化的产水流速降低超过10%时，或标准的产水质量降低超过20%时，开始进行清洗。结合XXXX一期反渗透系统运行的现状，由于现场两套系统安装调试（一套7月份安装，一套12月份安装）运行的情况是，每天开机运行时间不长，因此建议每半年一次对系统进行常规性清洗，并且当观察到系统出现问题时，此时膜元件可能并不需要清洗，但应该首先考虑膜清洗这类原因。2．化学清洗药剂的选择及配制、清洗设备2.1化学清洗药剂的选择根据膜表面污染物的不同，应选择不同的化学清洗药剂。表1不同污染物及推荐清洗药剂系统现象表征污染的种类清洗药剂一段系统压差增大标准脱盐率增加标准产水量降低有机物，胶体等污染氢氧化钠+EDTA/十二烷基苯磺酸钠；三磷酸钠等一段系统压差增大微生物污染反渗透专用杀菌剂二段系统压差增大标准脱盐率增加标准产水量降低钙结垢盐酸（或柠檬酸，作为可选清洗剂）说明：（1）对于细菌污染物采用消毒和清洗剂清洗是最有效的。首先进行消毒，然后进行清洗剂去污处理。（2）对于各种污染物同时并存的情况，通常需要采用多种清洗方法结合才能达到良好效果。（3）如果清洗后的脱盐率不理想，可以使酸性药剂对膜表面进行冲刷，最后用预处理后的水（最好是RO产品水）将清洗液彻底冲洗干净。系统清洗的顺序：反渗透专用杀菌剂循环清洗---酸洗—碱洗—酸洗（短时间冲洗）--冲洗系统—正常开机运行。为达到最好的清洗效果，推荐碱洗用十二烷基磺酸钠（或四钠EDTA）＋NaOH进行碱洗,控制PH在12以内，酸洗用工业盐酸（逐量加入盐酸）控制PH在3以上。酸洗清洗过程中如果PH上升很快，那么说明系统有结垢，适当延长酸洗时间；同样如果碱洗过程中PH下降很明显，则适当延长碱洗时间。2.2清洗液的配制清洗液的配制浓度及方法见表2表2清洗药剂的配制浓度步骤药剂条件注：1、（wt）表示有效成分的质量百分比；DBNPA,反渗透专用杀菌剂表示活性成分2,2-二溴代-3-次氮基丙酰胺；HCI表示盐酸；Na-SDS表示十二烷基磺酸钠；NaOH表示氢氧化钠；2、较高的清洗温度会促进清洗效果，但是清洗药液水温不能高于35℃，否则会导致膜发生化学性损坏。2.3清洗设备清洗设备参见清洗系统流程图，检查清洗系统设备完好、不泄露、容器内干净，有必要的阀门、流量计和压力表以控制清洗流量。考虑清洗系统加热，混合搅拌，清洗水箱大小是将空的压力容器的有效体积体积与清洗液循环管路、保安过滤器的体积之和，来确定以保证必要的清洗液浓度与流量。3.清洗步骤在清洗中，由于系统有单段系统和多段系统，清洗单段系统需要采取六个步骤清洗膜元件：配置清洗液；低流量输入清洗液；循环；浸泡；高流量水泵循环；冲洗。反渗透专用杀菌剂清洗DBNPA,反渗透专用杀菌剂150～200ppm酸洗0.2%（wt）盐酸(HCI)（逐量加入盐酸）pH3.0，温度30℃碱洗0.025%（wt）十二烷基磺酸钠（Na-SDS）+0.1%氢氧化钠(NaOH)pH12.0，温度30℃清洗多段系统，在冲洗和浸泡步骤中，可以对整个系统的所有段同时进行，但是对于高流量的循环必须分段进行，以保证循环流量对第一段不会太低而对最后一段不会太高，这可以通过一台泵每次分别清洗各段或针对每段流量要求设置不同的清洗来实现。3.1.清洗前的冲洗用RO透过水或者除盐水冲洗反渗透系统,打开浓水排放阀及产水排放阀，冲洗压力3kg/cm2，当进水电导率接近浓水排放口电导率时，标明冲洗完成（最低冲洗温度为20℃）。3.2.反渗透专用非氧化性杀菌剂清洗系统膜通常易于受各种污染，其中产生微生物污染的一个原因是由于细菌活动所致。生物污染会形成富集其他腐殖质的基础条件并导致更为严重的问题，膜系统产水量下降，运行压力增加，脱盐率降低，采用反渗透系统专用非氧化性杀菌剂，配置150ppm的溶液，循环清洗反渗透系统2个小时，“再生”膜系统，然后将清洗液排出。3.3.酸洗A．清洗水箱中配制盐酸清洗液，将pH值控制在3左右；B．向系统注入清洗液：启动清洗水泵，注意压力3kg/cm2，由于原管道系统内存水的稀释，清洗液pH值会升高，此时需逐量添加盐酸，维持pH到3左右；C．循环冲洗：待pH相对稳定，并确认系统内空气被有效排空，确认压力3.0kg/cm2，循环冲洗60分钟，在此过程中，检测pH并保持在3左右，如果任何循环过程中存在PH的变化较大和清洗液颜色的变化，放掉清洗液重新按步骤配制新的清洗液；D．浸泡：停泵关闭，让膜元件完全浸泡在清洗液中，浸泡30分钟或更长（但对于顽固的污染物，需要延长浸泡时间，如浸泡10～15小时或浸泡过夜）；E．循环冲洗：保持清洗状态，压力3.0kg/cm2，循环初期pH若有上升，需要补充酸药剂，自pH稳定起冲洗60分钟，在此过程中，监测pH并保持在3左右；F．清水冲洗：排放清洗液，然后采用RO产水或除盐水冲洗，压力3kg/cm2,当进水电导率接近浓水排放口电导率时，标明冲洗完成。3.4碱洗A．按照表1配置碱洗的清洗液；B．向系统低流量注入清洗液：启动清洗水泵，注意压力3kg/cm2，初期浓水出口的水排放，直至排放水pH值接近12左右，将管路切换回流到清洗水箱，循环10分钟，pH若有下降超过0.5个单位以上，则补充NaOH将pH维持在12左右；C．低流量循环：维持上述清洗流量，待pH相对稳定，循环15分钟，注意压力3kg/cm2；D．浸泡：保持小流量冲洗，浸泡2～12小时，根据实际情况而定（污染严重浸泡时间宜长）；E．高流量循环：将流量升高（依清洗泵供水能力而定），循环30-60分钟，注意压力3kg/cm2。根据清洗液颜色的变化，酌情延长清洗时间。F．循环冲洗：开启清洗泵，流量逐渐上升，循环1小时，注意压力3kg/cm2。循环过程中如果pH低于11以下，须及时补充NaOH,将pH值维持到12左右。G．清水冲洗：排放清洗液，然后采用RO产水冲洗，压力3kg/cm2,当进水电导率接近浓水排放口电导率时，标明冲洗完成。此时注意2点：一是冲洗系统的RO产水也需要加热至30度；二是产水阀门要打开，防止背压过高。3.5重新启动系统必须等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。4．清洗安全注意事项(1)作业前要准备好防护用具，必须参照药品安全性、使用方法和排放处置基准。(2)当使用任何化学药品时，必须遵循获得认可的安全操作规范。(3)当准备清洗液时，应确保在进入元件循环之前，清洗所需的化学品必须得到很好的溶解和混合。(4)在清洗后，建议采用不含余氯的清水对系统进行低流量和低压的冲洗(最低温度＞20℃）。在清洗过程中清洗液会进入产水侧，重新开机后，系统在清洗前运行的条件下运行，直至各压力容器产水电导接近清洗前的值。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，才能够将产水切入产水总管。（5）在清洗液循环期间，PH1～12时温度不应超过30℃。（6）对于大直径的膜元件，清洗液流动方向与正常运行方向必须相同，以防止膜元件穿孔现象，因为压力容器内的止推环仅安装在压力容器的浓水端。(7)清洗过程中，注意保持产水不合格排放阀门打开，防止产生背压现象。(8)记录清洗前后运行数据，以便考察清洗效果。5.清洗药剂的用量与计算5.1清洗容积XX一期反渗透清洗系统根据设计现场配置一个5m³（5000L）的清洗水箱，清洗水箱有效容量是考虑空的压力容器的体积与清洗液循环管路的体积之和。反渗透每套膜元件90支（共两套），每支按需配置40升清洗液计算，加上管路与保安过滤器容积，及一般考虑20%的裕度，本清洗液体积约5m³（5000L）。5.2药剂计算1、反渗透专用杀菌剂清洗DBNPA的量（100%）=200ppm*1mg/kg*5000L/10-3Kg/L=1Kg2、酸洗盐酸（HCI）的量（100%）=0.2%*5000L*Kg/L=10Kg3、碱洗十二烷基磺酸钠（Na-SDS）的量（100%）=0.025%*5000L*Kg/L=1.25Kg氢氧化钠（NaOH）的量（100%）=0.1%*5000L*Kg/L=10KgXXXX反渗透化学清洗用量汇总表步骤药剂名称单套用量两套用量备注反渗透专用杀菌剂清洗DBNPA1Kg2Kg酸洗盐酸（HCI）10Kg20Kg两次酸洗加倍碱洗十二烷基磺酸钠（Na-SDS）1.25Kg2.5Kg氢氧化钠（NaOH）10Kg20Kg注：1、以上药剂计算为有效成分的质量浓度。实际产品用量通过产品纯度（含量）进行换算。2、以上化学药品使用之前熟悉供应商的MSDS。3、按MSDS要求，佩戴正常的安全措施，比如防护帽、防护手套、化学喷溅防护镜、口罩、耐腐蚀雨鞋、防护服等。4、必要的计量容器、稀释容器、取样瓶，以方便配制与取样。5、根据现场在线仪表情况，准备相应的检测仪器：温度计、PH/ORP仪、PH试纸、电导率仪。XXXXXXXX环保节能有限责任公司工程技术部2014年2月