ro膜胶体污染原因分析
① 如何鉴别工业反渗透膜的污染类型
如何鉴别工业反渗透膜的污染类型?
鉴别工业反渗透膜污染类型要综合原水水回质、设计参数、污染指数答、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:
(1)前处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快。
(2)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,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。
在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起工业反渗透膜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。
② 什么原因会使纳滤膜损坏
造成纳滤膜损坏的原因有哪些?
1、微生物污专染
出现微生物污染情况时,反渗透设备透过属量和浓缩水中细菌总数都处于较高水平,这和平时没有进行仔细保养消毒有很大关系。
2、胶体污染
出现胶体污染情况时,通常会伴有两种特征,其一是前处理中微滤器很快被堵塞,尤其是压力会迅速变大。其二是SDI值超过2.5。
③ 在RO膜反冲洗时电导率和PH值都升高是什么原因影响PH值的因素有哪些
系统故障概述产水量和脱盐率是反渗透、纳滤系统的基本性能参数,如果这两项指标达不到系统原设计要求,产水量小或者脱盐率低,就需要找到问题发生的原因。由于进水TDS和温度的波动以及系统机械性能等原因,即使完全没有污染倾向的系统,基本性能指标也会在小范围波动。下面是我们判别系统运行出现故障的参考标准值。1 参考指标反渗透、纳滤系统的主要性能参数变化达到以下指标范围时,要及时进行故障分析,并进行相应的处理。● 在正常给水压力下,产水量较正常值下降10~15%;● 为维持正常的产水量,经温度校正后的给水压力增加10~15%;● 产水水质降低10~15%(产水电导率增加10~15%;)● 给水压力增加10~15%;● 系统各段之间压力降明显增加。
2 设计提示远离故障最好的办法是从开始就消灭发生故障的可能,在进行系统设计时尽量考虑做到:● 设计系统时要依据完整的水质分析。对于地表水源要考虑到季节变化的影响,对于普通市政水源要考虑到原水变化的影响,要确认拿到的报告是最新的有效数据。● 测定RO进水的SDI值,确定胶体污染的可能性。● 保证预处理的效果。● 存在污染的可能时,一定要选择较为保守的系统通量。水质洁净的地下水的设计通量可以高一些,地表水的设计通量一定不要超过设计导则规定的数值。降低单位面积的膜通量可以减少污染物在膜面上的沉积。● 选择较为保守的系统回收率。回收率较低时浓水的污染物浓度也相应较低。● 膜元件的错流速率要尽量大。较高的错流速率能增加盐分和污染物向进水水流的扩散,降低膜面的浓度。● 选择适当的膜元件类型。
3 故障原因基本类型系统发生产水量减少和水质下降问题的原因比较复杂,可以简单归纳出几种类型:1)进水TDS增加、水温波动、运行参数调整等原因造成的性能变化不属于故障范围。2)系统硬件故障:O型圈密封泄漏、膜氧化、机械故障等;需要更换或修理故障元器件。如果是膜氧化,要找到氧化的原因,消除氧化剂来源,更换膜元件。3)膜污染:膜污染是处理系统故障的核心工作,需要确定污染物类型、污染程度和污染分布,在此基础上进行清洗恢复。4)系统设计失误,系统设计问题可能与前面的几项都有关。对于有设计失误的系统,在恢复系统元器件性能之后,一定要对系统进行改造,纠正原有错误设计或运行参数。
运行参数对系统性能的影响在系统发生问题时,首先要做的是确认问题的性质,消除温度、进水TDS、产水量和回收率的影响,获得标准化性能参数。依据上述标准判断系统是否处于故障状态,是不是发生了膜污染。系统操作参数的变化对与系统的性能有影响。比如, TDS每增加100ppm,由于渗透压增加了,进水压力要增加0.07bar,产水电导也会相应上升。进水温度增加6.6℃,进水压力降低15%。提高回收率会提高浓水浓度和产水电导(回收率为50%、75%和90%时,浓水的浓度分别为进水的2倍、4倍和10倍)。在回收率相同时,降低产水量会提高产水电导,原因是用来稀释透过盐分的水量少了。要通过数据的标准化来确定系统是否有问题。可以借助海德能的系统数据标准化软件ROdata.xls,来求得标准化的产水量、脱盐率和进水—浓水压力降。通过标准化消除了温度、进水TDS、回收率和进水压力的影响。将系统目前的标准化性能参数与与运行第一日的标准化数据进行对比,就可以确定系统性能的变化情况。以下将列举的是运行参数对膜的性能有正常影响,这些影响可能会导致产水流量和水质的下降。1 产水量下降下列运行参数的变化将降低系统中膜的实际产水量:● 进水泵压力不变时进水温度下降;● 用节流阀降低RO进水压力;● 进水泵压力不变时增加产水背压;● 进水TDS(或电导率)增加,这会增加产水通过膜时所必须克服的渗透压;● 系统回收率增加,这会增加系统的平均进水/浓水的TDS,从而增加渗透压;● 膜表面发生污染;● 进水流道网格的污染导致进水-浓水压力降(ΔP)增加,从而降低了元件末端的NDP(净驱动压力)。2 产水品质下降下列运行参数变化会导致实际产水水质劣化,即产水的TDS和电导率增加:● 进水温度上升时通过调节运行参数保持系统产水量不变;● 系统产水量下降,这会降低膜通量,导致原来稀释透过膜的盐分所需的纯水量减少;● 进水TDS(或电导率)增加,脱盐率不变,但产水盐度随之增加;● 系统回收率增加,这会增加系统的进水/浓水TDS浓度;● 膜面污染;● O型圈密封损坏;● 望远镜现象,进水—浓水压力降过大,膜元件外皮脱落;● 膜面损坏(比如受到氯的影响)致使膜的透盐率增加。
发生故障的常见原因 系统故障可以划分为两个类型:产水量小,脱盐率低。回答以下问题会有助于找到发生故障的原因。1 产水量下降时膜污染会造成产水量下降,检查以下提问来寻找发生问题的原因。● 是否正常关闭系统?在一些情况下,要在装置关闭之前要用反渗透产水冲洗系统浓水,否则无机污染物会在膜面上沉积。● 停机保护是否得当?在系统停机期间没有采取适当的保护措施,会导致严重的微生物生长(特别是在温暖的环境中)。● 加酸或阻垢剂是否达到了要求的pH值或饱和指数?● 进水和浓水之间的压力降是否超过了15%?压力降增加标志着进水流道受到了污染,膜面水流被限制。检查各段的压力降情况,确定发生问题的位置。● 在海水系统中,关机时是否对系统进行了产水冲洗?快速冲走膜面的高浓度盐分,可以防止离子从溶液中沉淀出来。● 保安过滤器是否污染?2 脱盐率低● 低脱盐率时,产水电导率高。可能的原因有膜污染、膜降解和O型圈损坏。确认产水电导增加是否超过了15%。● 各段膜组件的产水电导率一样吗?逐段测试产水电导,尽可能对每个膜组件测试产水电导率。产水电导率明显高的组件可能有O型圈或膜元件损坏。要对该组件进行探测和检查。● 膜元件是否与氯或其它强氧化剂有接触?任何氧化物质的接触都会损坏膜元件。● 仪器经过校准了吗?确认所有的仪器都经过校准。● 膜元件的外观有变色或损坏吗?观察膜元件污染物及损坏物理情况。● 进水的实际电导率和温度与原设计指标有差别吗?如果实际进水的TDS或温度高于原设计指标,产水水质达不到设计值是正常的。要对进水、浓水和产水进行取样分析,与海德能设计数件的结果标进行对比。● 发生过产水压力超过进水压力的情况(产水背压)吗?如果产水要提升到较高位置,管道上又没有安装逆止阀,停机时产水压力会超过进水,膜叶会膨胀破裂。● O型圈有问题吗?O型圈会因老化而失去弹性或破裂,导致泄漏。周期性更换O型圈,或者定期探测膜组件。3 膜污染 如果以上问题都解决了,而系统依然没有恢复,还要考虑以下提问:● 一旦排除了所有机械故障,就需要确定污染物并实施清洗。● 分析清洗出来的污染物及清洗液的颜色和pH的变化。重新投运系统可以确认清洗效果。● 如果不知道是什么污染物又缺乏现场经验,可以委托专用清洗剂供应商对膜元件进行分析并提出清洗方案。● 如果所有尝试都没有结果,就需要对膜元件进行解剖。打开膜元件进行膜面分析和污染物分析,以确定发生问题的原因和解决方案。● 一些污染物影响系统的前端,一些污染物在后端更为严重。
故障诊断一览表(表-1)对于判断污染物的性质非常有用。表-1 膜系统故障诊断一览表污染种类可能污染位置 压降 进水压力 脱盐率下降 金属氧化物污染(Fe,Mn,Cu,Ni,Zn)一段,最前端膜元件 迅速增加 迅速增加 迅速增加 胶体污染(有机和无机混合物)一段,最前端膜元件 逐渐增加 逐渐增加 轻度增加 矿物垢(Ca,Mg,Ba,Sr)末段,最末端膜元件 适度增加 轻度增加 一般增加 聚合硅沉积物末段,最末端膜元件 一般增加 增加 一般增加 生物污染任何位置,通常前端膜元件 明显增加 明显增加 一般增加 有机物污染(难溶NOM)所有段 逐渐增加 增加 降低 阻垢剂污染二段最严重 一般增加 增加 一般增加 氧化损坏(Cl2,Ozone,KMnO4)一段最严重 一般增加 降低 增加 水解损坏(超出pH范围)所有段 一般降低 降低 增加 磨蚀损坏(碳粉等)一段最严重 一般降低 降低 增加 O型圈渗漏(内连接管或适配器)无规则(通常在给水适配器处) 一般降低 一般降低 增加 胶圈渗漏(由于产水背压造成)一段最严重 一般降低 一般降低 增加 胶圈渗漏(在清洗或冲洗时由关闭产水阀而造成)最末端元件 增加(污染初期和压差升高) 增加(污染初期和压差升高)增加
探针法——压力容器内脱盐率下降原因的诊断RO装置的产水是由装置内所有压力容器产水汇集而成的。RO装置脱盐率下降有时是由于个别压力容器脱盐率下降引起的,故而应首先检查各个压力容器的出水电导,找出产水水质异常的压力容器,然后对这些压力容器进一步检查确定原因。一支压力容器内串联有若干支膜元件,两端的膜元件由适配器与压力容器端板连接,中间各支膜元件由产水连接管连接,适配器与连接管均装有橡胶O型圈密封。故一支压力容器出水水质异常的原因有以下几种:1.膜元件损坏、渗漏;2.适配器损坏或O型圈泄漏;3.连接管损坏或O型圈泄漏;为确定上述原因,可用探针法进行探测,所谓探测是将一支塑料软管插入位于压力容器端板中心的产水管口,在不同插入长度处引出产水并测量电导率,以确定电导偏高的位置。以8英寸压力容器为例,探测步骤如下:1.停止RO装置的运行,2.拆除被测压力容器端板上产水管口的堵头,3.在原来堵头的位置上安装一个球阀,4.准备一根外径8~12mm,有足够长的塑料软管,并在软管沿长度方向上,每隔0.5m作一刻度标记,5.启动RO装置,低压运行15分钟后打开球阀,插入塑料软管,一直插到压力容器另一端的端板处,6.一分钟后测量软管中流出的产水电导,7.将软管拔出0.5m,等待一分钟后再次测量产水电导并记录软管插入长度,8.重复步骤7直至测量完压力容器全长,9.比较全长度方向上电导值,找出电导异常的位置。9.5 膜元件分析
系统故障处理一般步骤1)数据分析、现场调查数据分析和现场调查工作是进行诊断、排除系统故障的基础,要对系统运行实际数据进行全面分析,跟踪系统性能指标变化的细微过程,掌握现场运行过程中所有相关事件的具体情况。● 开始变化的时间点及相关事件,查阅系统运行日志或记录。● 进水水质或水源的变化:TDS、温度、SDI、余氯、个别离子浓度、pH。● 系统运行参数的调整及结果。● 系统性能变化时相关的特殊事件,比如开关机、关机保护措施(关机系统快冲、停机保护、高压泵前中间水箱停留时间等)、更换保安过滤器滤芯、产水用水量变化及操作人员变化等。● 系统加药的变化:阻垢剂、分散剂、还原剂、加酸、预处理系统加药,包括药剂供应商的变化。● 变化的方式,比如缓慢的平稳变化,较快的但均匀的变化,加速的变化和突变。2)数据标准化 确认系统性能参数下降的实际值,排除水质及运行参数变化对系统性能的影响。3)运用海德能RO设计软件进行模拟计算核查系统设计的合理性,检查系统预置参数可能存在的问题。膜元件选型、膜元件排列方式、泵配置、系统运行参数、结垢倾向、浓差极化、预测产水水质等。4)压力容器探测发现问题膜元件,绘制系统脱盐率分布图,了解系统脱盐率下降的规律性,为污染性质判断提供依据。5)O型圈检察更换损坏O型圈。6)膜元件污染观察分析 首末端膜元件端头目测观察,膜元件称重,污染物化学分析和仪器分析,确定污染物的物理化学特性。7)污染原因分析 查明系统污染的原因,尽量从源头控制膜污染。8)清洗方案根据污染物及污染状况分析,制定化学清洗方案。9)清洗试验对于大系统或污染严重的膜系统,需要在实施系统清洗之前进行试验清洗,清洗试验结果作为系统清洗方案的直接依据。10)系统清洗注意事项● 注意控制清洗流量,化学清洗初期应低流量,然后逐步增加流量。化学清洗后期特别是水漂洗时应保证足够大的流量,应达到8英寸膜6~9 m3/h,4英寸膜1.3~2.3 m3/h。● 提高清洗温度(如35℃)可加快化学反应速度,保证清洗效率。● 在一般情况下,首先使用低pH清洗液,并优先选用柠檬酸。● 在局部污染明显时可以采用分段清洗。● 为了提高清洗效果,可以适当延长浸泡时间,必要时可浸泡过夜。
其它常见故障1)膜元件安装蹿动:膜元件与压力容器的安装尺寸可能会有一定误差,如果膜元件之间或膜元件与适配器之间留有间隙,会造成膜元件蹿动,导致O型圈及连接部位损伤。润滑剂使用不当:使用凡士林或油质润滑剂会导致严重的负面影响。使用警告:任何时候不允许使用石油类(如化学溶剂、凡士林、润滑油及润滑脂等)的润滑剂用于O 型圈、 连接管、接头密封圈及浓水密封圈的润滑!!允许使用的润滑剂为水溶性润滑剂,如丙三醇(甘油)等。2)系统调试初期冲洗时间不够海德能膜元件出厂时使用亚硫酸氢钠保护液,如果冲洗时间不够,残留保护液成份会致使产水电导率高于设计指标。正常情况下应冲洗30分钟以上。3)预处理故障漏砂、漏碳、铁锰超标、絮凝剂残余、SDI高。 4)产水染菌由于RO产水中没有任何抑菌性成份,如果产水与染菌空气接触,便会在产水管道、膜元件中心管内及产水流道中形成感染。在产水中会发现不明丝状悬浮物。产水染菌现象一般发生在不规则间歇运行的小型系统中。处理方法:产水系统消毒。用反渗透产水配置1%食品级亚硫酸氢钠溶液,灌满产水系统管道,包括膜元件产水流道。浸泡过夜后排放,运行冲洗2小时以上,直到产水电导率达标。
膜污染物及清洗对策无论反渗透系统设计的如何完美,以及所采取的措施如何完善,膜污染都是不可避免的。当反渗透系统性能下降至已不能接受,且已排除其它影响因素,则可以断定膜已受到了污染,需要清洗以恢复其性能。目前,依靠经验确定膜污染,以及选择不同的清洗剂进行反复尝试,这种方法通常隐含着较多主观的内容,其结果对膜均有不同程度的损坏。众所周知,膜污染物一般为泥砂、微粒、胶体、脂肪、油、蛋白质、难溶盐、高分子多聚糖以及胞外聚合物等等。从实际情况分析,膜污染物往往不是单一性的,而是多元性的复杂沉积物,那种将膜污染物进行各种各样的归类分析,是一种理想化的做法。成功的实践表明:不仅依靠经验简单判断膜污染物,而且还需要科学的检测技术,如采用原子吸收光谱、电镜扫描、傅里叶红外光谱、X-Ray衍射、色谱质谱联用以及DNA检测等,来准确鉴别实际的膜污染物,从而正确地选择膜清洗剂以及清洗过程。同济公司承诺能为你做到这一切。
超滤工艺与传统工艺的比较超滤工艺 传统过滤工艺工艺适应性强,原水浊度为15-20度均可采用。膜过滤精度高于传统,可去除大于0.1微米的胶体和颗粒物,对大分子有机物有较好的去除效果,受原水波动小,出水水质稳定(产水SDI小于2)设备占地空间小,仅为传统工艺的1/5-1/3,可全自动运行,可显著提高反渗透产水通量,节省反渗透用膜量大幅度降低反渗透清洗频率,提高反渗透的效率及稳定性工艺占地空间大,操作强度大,运行管理不便。出水水质受原水波动大。特别处理高浊度,高污染水源时,SDI很难满足反渗透进水要求(SDI小于5)。该工艺系统为模块设计,各组件互相独立,可单独拆卸而不影响整个系统其他组件。该工艺采用一般钢制设备,滤料密封其中,填装及更换难度大系统模块采用塑料材质,设备拆卸,更换方便该工艺系统设备庞大,金属管道多,管径大,检修维护难度大完全实现自动控制,工人只需要在控制室监控操作即可,劳动强度大大降低。一般采用人工操作,工人劳动强度大,人员配置多。新兴水处理技术,发展迅速,技术日趋成熟,是反渗透处理的首选工艺水处理传统工艺,从目前反渗透系统处理工艺的应用来看,传统工艺将逐渐被超滤工艺所取代。
④ 避免反渗透膜受到污染有哪些好办法
1.1 反渗透膜膜性能的损坏,而造成膜污染
聚酯材料增强无纺布,约120μm厚;
聚砜材料多孔中间支撑层,约40μm厚;
聚酰胺材料超薄分离层,约0.2μm厚。
根据其性能结构,如渗透膜膜性能损坏有可能有以下几点原因:
新反渗透膜的保养不规范;
停运状态下,反渗透膜保养不规范;
环境温度在5℃以下;
系统在高压状态下运行;
关机时的操作不当。
水质变化频繁而造成膜污染
原水水质同设计时的水质有变化,使预处理负荷加大,由于进水中含无机物、有机物、微生物、粒状物和胶体等杂质增多,因此膜污染机率增大。
清洗不及时与清洗方法不正确而造成膜污染
在使用过程中,膜除了性能的正常衰减外,清洗不及时与清洗方法不正确也是导致膜污染严重的一个重要因素。
没有正确投加药剂
复合聚酰胺膜在使用中,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。
膜表面磨损
膜元件被异物堵塞或膜表面受到磨损(如沙粒等),此种情况要用探测法探测系统内元件,找到已经损坏元件,改造预处理,更换膜元件
反渗透膜污染的现象
在反渗透操作过程中,由于膜的选择透过性,使得某些溶质在膜面附近发生积聚,从而发生膜污堵现象。
常见的污堵征兆有以下几种:一种是生物污堵(症状逐渐出现)有机沉积物主要是活的或死的微生物、碳氢化合物衍生物、天然有机聚合体以及所有含碳物质。最初表现为脱盐率上升、压降升高和产水降低。再有就是胶体污堵(症状逐渐出现)膜分离过程中,金属离子的浓缩及溶液PH值的变化,都有可能是金属氢氧化物(主要以Fe(OH)3为代表)沉积,造成污堵。最初表现为脱盐率的轻微降低,并逐步增大,最后压降升高和产水降低。还有是颗粒物污堵反渗透系统在运行过程中,如果保安过滤器出现问题,会导致颗粒物进入系统,造成膜的颗粒物污堵。
最初表现为浓水流速增加,脱盐率在初期变化不大,产水量逐渐降低,系统压降升高很快。最后常见的还有化学结垢(症状很快出现)当给水含有较高的Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-等离子时,会产生CaCO3、CaSO4、MgCO3等垢沉积在膜表面上。其表现为脱盐率下降,特别在最后一段十分明显,以及产水量下降。
膜污染是导致膜渗透流量下降的主要原因
包括膜的孔道和大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。组分在膜孔中沉积,将造成膜孔减小甚至堵塞,实际上减小了膜的有效面积。组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力,而使渗透流量与膜本身的渗透性无关[25]。这种影响是不可逆的,污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的pH值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关,污染严重时能使膜通量下降80%以上。
解决办法
完善预处理
反渗透预处理是为了做到:
(1)防止膜表面上污染,即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。
(2)防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中,由于水的浓缩,有一些难溶盐沉积在膜表面上,因此要防止这些难溶盐的生成。
(3)确保膜免受机械和化学损伤,以使膜有良好的性能和足够长的使用时间。
对膜进行清洗
尽管料液经过各种预处理措施,长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢,使膜孔堵塞,产水量下降,因此对污染膜进行定期的清洗是必要的。但反渗透膜系统不能等到污染很严重后才来清洗,这样将会增加清洗难度,也使清洗步骤增多和清洗时间延长。要正确地把握清洗时机,及时清除污垢。
清洗条件:
a. 产品水量比正常时下降5%-10%。
b. 为保正产品水量,修正温度后的供水压力增加10%-15%。
c. 透过水质电导率(含盐量增加)增加5%-10%。
d. 多段RO系统,通过不同段的压降明显增加。
清洗方法:先进行系统反冲;再进行负压清洗;有必要的情况下进行机械清洗;再进行化学清洗;有条件的可以超声清洗;在线电场清洗是一种很好的方法,便价格昂贵;由于化学清洗效果比较好,其余方法有些不容易实现,而各供应商提供的药剂虽名称及使用方法不尽相同,但其原理大致相同。
清洗步骤如下:
清洗单段系统:⑴配置清洗液;⑵低流量输入清洗液;⑶循环;⑷浸泡;⑸高流量水泵循环;⑹冲洗;⑺重启系统。
针对特殊污染物清洗有:清洗硫酸盐垢、清洗碳酸盐垢、清洗铁锰污染、清洗有机物污染等。
对膜进行适宜保养
新反渗透膜的保养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。在非生产期内,反渗透系统的保养就是一个比较重要的问题。可按以下方法进行。
1、系统短期内停运(1-3天):停运前,先对系统进行低压(0.2-0.4MPa),大流量(约等于系统的产水量)冲洗,时间为14~16分钟;保持平常的自然水流,让水流入浓水道。
2、系统停运一周以上(环境温度在5℃以上):停运前,先对系统进行低压(0.2-0.4MPa),大流量(约等于系统的产水量)冲洗,时间为14~16分钟;按照反渗透系统操作说明书中有关系统化学清洗的方法进行化学清洗;化学清洗完毕后,冲洗干净反渗透膜;配制0.5%的福尔马林溶液,低压输入系统内,循环10分钟;关闭所有系统的阀门,进行封存;
如系统停运10天以上,则每10天须更换一次福尔马林溶液。
3、环境温度在5℃以下:停运前,先对系统进行低压(0.2-0.4MPa),大流量(约等于系统的产水量)冲洗,时间为14~16分钟;在有条件的地方,可将环境温度升高到5℃以上,然后按照1的方法,进行系统保养;若无条件对环境温度进行升高,则:低压(0.1MPa),流量为系统产水量的1/3的水进行长流,以防止反渗透膜被冻坏,并且保证每天使系统运行2小时;按照1中2)、3)的方法,对反渗透膜进行清洗后,将反渗透膜取出,移至环境温度大于5℃的地方,浸泡在配制好的0.5%的福尔马林溶液中,每两天翻转一次,系统管道中的水应排放干净,以防止因结冰而造成系统的损坏。
⑤ 反渗透膜如何判断受到了污染
以抄下是反渗透膜污染的常见症状:
1、在标准压力下,产水量下降;
2、为了达到标准产水量,必须提高运行压力v;
3、进水与浓水间的压降增加v;
4、膜元件的重量增加v;
5、膜脱除率明显变化(增加或降低)
6、当元件从压力容器内取出时,将水倒在竖起的膜元件进水侧,水不能流过膜元件,仅从端面溢出(表明进水流道完全堵塞)。
⑥ 都有哪些原因导致超纯水设备反渗透膜受污染呢
超纯水设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性回能的衰减更为严重,其答中最容易污染的是反渗透膜。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。
反渗透膜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。超纯水设备污染常见有:胶体污染、微生物污染、钙垢污染。
⑦ 导致RO膜失效的主要原因有哪些
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是:逆渗透,一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”. RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10*-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm(RO膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率,一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上,5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的,可以采用2级反渗透,再经过简单的处理,水电导能小于1μs/cm), 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤,出水电阻率可以达到18.2M .cm,超过国家实验室一级用水标准(GB 6682—92)。
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的。 RO膜原理图
[1]反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。 反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为: π=iCRT 式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。 反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
反渗透机理模型有几个经典模型 1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态电镜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。Sourirajan 2.溶解扩散模型:不认为有孔。 3.干闭湿开模型:上个世纪80,90年代,邓宇等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,溶解扩散模型。即 膜干时,膜收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到; 膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。 海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米),也就是1×10^10m ,而水分子的直径是4×10^10m ,试问水分子如何透过? RO (干)膜的孔径=1×10m,应该是“干膜”的孔径。膜分子结构是有弹性的,当“干RO膜”被水溶胀后,其“湿膜”的孔径>≥1×10m,达到水分子的4×10m是容易的,况且水分子也不是死硬的,是柔性的,正好似“柔情似水”。
清洗ro膜元件的一般步骤: 一、用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。 二、用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。 三、将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间。 四、清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。 五、用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。 六、在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常15~30分钟)。
1.3反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染沈阳水处理设备沈阳纯净水处理设备,沈阳反渗透RO膜
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。1反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏
1.1反渗透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。
1.2反渗透设备关机时的方法不正确
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:沈阳水处理设备沈阳纯净水处理设备,沈阳反渗透RO膜
(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。
二、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。
反渗透设备试机完后,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。
1.4反渗透设备余氯监测不力
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。
2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。EDI高纯水设备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。沈阳水处理设备沈阳纯净水处理设备,沈阳反渗透RO膜
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。
⑧ 什么叫膜污染
反渗透膜污染是导致膜渗透流量下降的主要原因。包括膜的孔道和大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。组分在膜孔中沉积,将造成膜孔减小甚至堵塞,实际上减小了膜的有效面积。这样水能通过的面积就变小了,这就是污染导致反渗透膜产水量下降的主要原因反渗透膜污染的原因分析:
1.新的反渗透膜在使用中没有意重保养
2.新反渗透膜在存放环境不好的情况下,贮存的时间已经超过了1年。
3.在系统停机的情况下,反渗透膜没有定期保养
4.反渗透膜的使用环境温度在5℃以下
5.系统在长期处在高压状态下运行
6.系统关机的时候不按操作规范
7.清洗不及时与清洗方法不正确而造成膜污染在使用过程中,膜除了性能的正常衰减外,清洗不及时与清洗方法不正确也是导致膜污染严重的一个重要因素。
8.进水水质不稳定经常发生变化:
进水的水质与系统一开始设计的不同,预处理负荷会增加,并且进水中无机物质,有机物质,微生物,细颗粒,胶体和其他杂质增多,这会增加膜污染的可能性。
9.反渗透膜表面出现了损伤:
膜元件被异物或磨损的表面(例如沙子)阻塞。在这种情况下,此种情况要用探测法探测系统内元件,查找损坏的反渗透膜组件,转换预处理并更换膜组件。
10.反渗透膜在清洗的时候加入的清洗剂错误:
复合聚酰胺膜在使用中,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。
⑨ ro膜反渗透膜的常见污染物是什么
主要是碳酸类沉淀,有利物,还有一些fe离子
⑩ 反渗透膜污染物成分是什么
膜污染是指被处理深液中的微粒、胶体粒子或溶质与膜发生相互作用,或因浓差极化使某些物质在膜表面浓度而引起这些物质在水流通道、膜表面或膜孔内吸附、沉积,造成孔道或水流通道变小或堵塞的现象。
污染物类型:水源不同,污染物类型不同,污染物类型不同,则清除污染物的方法也不一样。
一、悬浮固体
悬浮固体普通存在于地表水中,颗料直径>1um,如砂、粘泥、SIO2颗料等,水流处理于停止状态时可以沉积下来,它很容易被反渗透系统设置的细砂过滤器或多介质过滤器滤除,经过预处理后,下列指标必须符合:浊度<1NTU,15分钟SDI值<5。
二、胶体污染物
胶体物普遍存在于地表水中,主要是铝类的粘土,如硅酸化合物,铁铝氧化物、硫化物、单宁酸、腐殖质等,这类胶体颗料大小在0.3~1.0um范围,带负电荷,单用过滤无法除去,帮采用凝聚,过滤或直流混凝方法,使胶体颗料增大至10-20um过滤除去,当悬浮物胶体含量过多时,还需凝聚、澄清、过滤。
三、有机物污染
有机物对膜污染是复杂的,其主要为腐殖类物质,凝聚澄清和活性碳过滤都仅能除去都分有机物;也可以采用超滤除去有机物。
四、生物污染
该类污染通常为细菌、生物膜、藻类和真菌。细菌会以醋酸纤维为食物,因而醋酸膜易受细菌的侵蚀;对于复合膜,虽不易被细菌侵害,但细菌粘膜会造成膜的污堵。进行反渗透工艺系统设计时,必须控制生物活性,原水细菌含量在10000CFU/CM以上时就必须考虑去除措施。膜污染通常为混合型,污染物是多种成分的混合物。
一般从被污染的膜元件的浓水隔网和膜表面取样分析污染物成分,浓水隔网的低流速区最易沉积体积较大的污染物,包括CACO3晶粒、生物膜、网状有机薄膜、微粒、胶体和絮凝剂。这些污物将导致系统压力升高和产水量降低。
膜表面上的污染物通常为紧密附着的硅酸化合物、硫酸盐、聚合物、有机物、金属氧化物和氢氧化物等污染物。这些污堵导致产水率降低和脱盐率的下降。