RO膜与EDI模块

1.0目的PURPOSE制定RO膜和EDI模块的清洗程序。2.0适用范围SCOPE适用于公司纯化水系统RO膜和EDI模块污染处理操作。3.0定义DEFINITIONS膜污染：各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机颗粒物、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）。在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。难溶盐会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。生物污染：是指膜表面被原水中的细菌、粘泥、藻类污染。微生物污染的危害非活性微生物本身，而是其在膜表面代谢物形成的粘泥薄膜。这种薄膜形成症状并不明显，若一开始不注重防治，其老化的结果将导致膜的不可逆性失效，即如何清洗，都无法使系统恢复到让人接受的程度。化学污染：是指膜表面被原水中的金属氧化物、垢、胶体污染。物理冲洗：是通过低压力、高流速进水冲刷膜元件，将短时间内在膜表面附着污染物和堆积物清洗掉的方式，主要适用于每天运行开始和结束以及短期停运期间，对膜保护。化学清洗：是采用化学药剂对膜进行清洗，以去除膜表面被原水中的金属氧化物、垢、胶体污染。4.0职责RESPONSIBILITIES使用部门：按本规程对纯化水系统进行相关操作；工程部：负责制定本规程、并提供技术支持；QA：负责监督本规程的实施，以保证符合GMP的要求。5.0程序PROCEDURE5.1.清洗安全注意事项5.1.1.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。5.1.2.在清洗化学药品与膜元件循环之后，应采用预处理的水对膜元件进行冲洗（T＞20℃）。5.1.3.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，在清洗过程中清洗液会进入产水测，因此，产水必须排放10分钟以上或产水清澈为止。5.1.4.清洗液循环期间，PH2-10时T≤50℃，PH1-11时T≤35℃，PH1-12时T≤30℃。5.2.RO污染处理5.2.1.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下降，各种不同的膜污染引起的性能变化见下表：污染物类型反渗透装置性能变化压差产水量金属氧化物（Fe、Mn）迅速增加＞2X（1）迅速降低20%~30%（1）钙镁沉淀（CaCO3、CaSO4）增加10%~25%略有降低10%胶体缓慢增加≥2X（2）缓慢减少下降≥40%（2）混合胶体（有机物、硅酸铝）缓慢增加＞2X（2）缓慢降低下降≥40%（2）细菌增加≥2X下降≥30~50%阳离子性聚合物无或微增加明显下降（1）：表示发生在1~2天之内；（2）：表示发生在2~3周以上；X：表示初投运或上一次清洗后的值。5.2.2.当出现下述任何一种情况，反渗透装置需要进行清洗：标准化产水量降低10%以上；进水与浓水之间的标准化压差（进水压力减去浓水压力）上升了15%；标准化透盐率（透析水电导率/原水电导率）增加5%以上；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。5.2.3.膜上污染的种类不同，选择的清洗剂配方不同，有时可能有几种污染物混合在一起，因此根据具体情况分别对待，清洗液选择配方如下：5.2.3.1.硫酸盐垢：优选清洗液的组成为0.1%NaOH、1.0%Na4-EDTA、pH12、T≤30℃。5.2.3.2.碳酸盐垢：优选清洗液的组成为0.2%HCl、pH2、T≤45℃；可选2.0%柠檬酸、0.1%Na2S2O4、0.5%H3PO4。5.2.3.3.铁污染：优选1.0%Na2S2O4、pH5、T≤30℃；可选0.5%H3PO4、2.0%柠檬酸、1.0%NH2SO3H。5.2.3.4.有机物污染：优选：先用0.1%NaOH、PH12、T≤30℃，再用0.2%HCl，pH2、T≤45℃；优选：先用0.1%NaOH、0.025%Na-SDS、PH12、T≤30℃，再用0.2%HCl，pH2、T≤45℃；可选：先用0.1%NaOH、1.0%Na4-EDTA、PH12、T≤30℃，再用0.2%HCl，pH2、T≤45℃。5.2.4.清洗步骤：在清洗液水箱内用纯化水配置50%左右的清洗液；化学清洗前确保加药装置处于关闭状态，关闭RO自动模式，点击RO手动模式；低流量输入清洗液：清洗液预热以及用清洗液置换元件内的原水时，流量应为正常清洗流量值的一半，压力必须低到不会产生明显的渗透产水；循环：当原水被置换掉后，清洗液循环返回清洗液水箱。循环清洗液约20分钟或清洗液颜色不变为止，如果任何循环过程中存在PH的变化和清洗液颜色的变化，放掉清洗液配制新的清洗液；浸泡：停止清洗泵的运行，让膜元件完全浸泡在清洗液中1~15小时（浸泡时间随污染严重程度而定），若为了维持浸泡过程的温度，可采用很低的循环流量（约为正常清洗流量的10%）；高流量水泵循环：按正常清洗流量循环30分钟，如果污染严重，用高于正常清洗流量50%的流量循环。高流量条件下，单元件最大允许的压降为1bar，多元件压力容器最大允许压降为3.5bar；冲洗：经预处理合格的水用于冲洗清洗液，冲洗约1小时，T＞20℃；重新启动系统：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，为了获得最佳的性能，有时需要多次的清洗和浸泡。5.3.EDI模块污染处理5.3.1.注意事项如果不清楚EDI膜块是否结垢或是否被有机物所污染，可先用盐酸清洗，然后用氯化钠/氢氧化钠溶液清洗。清洗操作时要有安全防护措施，如带防护镜、手套、鞋等。清洗过程中密切注意清洗液温升情况，要防止温升过高，清洗液温度不得超过极限温度30℃。条件许可时应选择室温10℃左右进行清洗操作。应用合格的纯化水配制清洗液。固体清洗剂必须充分溶解后，再加其他化学试剂，进行充分混合后才能进入EDI装置。5.3.2.当出水电导率≥0.5μs/cm时，EDI装置需要进行清洗。5.3.3.EDI装置的清洗：5.3.3.1.化学清洗的清洗方法及清洗时间的选择参见下表：污染物清洗方法注意事项结垢和金属氧化物2%盐酸循环30分钟+5%氯化钠冲洗3分钟+RO水冲洗5分钟2%盐酸循环过程中，PH维持在0.5左右（可加盐酸调节）有机污染物及生物膜5%氯化钠/1%氢氧化钠循环30~60分钟+RO水冲洗无有机污染、降低压降及消毒5%氯化钠冲洗3分钟+RO水冲洗3分钟+1%过碳酸钠循环30分钟+5%氯化钠冲洗3分钟+RO水冲洗5分钟无细菌膜5%氯化钠冲洗3分钟+RO水冲洗3分钟+0.2%过氧化氢/0.04%过乙酸循环30分钟+5%氯化钠冲洗3分钟+RO水冲洗5分钟无5.3.3.2.化学清洗前确保加药装置处于关闭状态，直流电源已被切断，各手动阀门处于正确位置，关闭RO自动模式，点击RO手动模式。5.3.3.3.冲洗时，先手动关闭气动阀V270.6.2，手动开启气动阀V270.6.3和V270.6.9，并确保阀门V270.6.1.1和V270.6.1.2处于开启状态，确保EDI产水、浓水直接排放；而后手动开启EDI之前的所有设备，手动设定高压泵，使PI270.6.1.2压力维持在1~2bar，PI270.6.1.1压力维持在0.5~1.5MPa。5.3.3.4.循环清洗时，手动关闭气动阀V270.6.1、V270.6.2、V270.6.9，开启手动阀V270.6.1.1、V270.6.1.2，开启清洗装置使PI270.6.1.2压力维持在1~2bar，进水流量调整至2.4~2.8m3/h，浓水流量调整至1.2~1.5m3/h，在此压力、流量范围内循环清洗。5.3.3.5.按上述步骤清洗后，调整压力、流量至正常产水状态，才允许开启直流电流监控产水质量，当出水电导率与未清洗前基本一致后，才允许进入纯化水罐。