Η τεχνολογία μεμβρανών αντίστροφης όσμωσης (RO) έχει εφαρμοστεί ευρέως σε τομείς όπως η αφαλάτωση θαλασσινού νερού, η επεξεργασία λυμάτων και η επαναχρησιμοποίηση βιομηχανικών λυμάτων. Ωστόσο, η ρύπανση των μεμβρανών παραμένει ένας κρίσιμος παράγοντας που περιορίζει τη μακροχρόνια σταθερή λειτουργία των συστημάτων αντίστροφης όσμωσης.
Κατά τη λειτουργία, οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης υπόκεινται σε «επιθέσεις» από διάφορους ρύπους, οι οποίοι περιλαμβάνουν κυρίως: - Ανόργανα ιζήματα (όπως άλατα ασβεστίου και μαγνησίου): Αυτά μπορούν να φράξουν τους πόρους της μεμβράνης, μειώνοντας την αποδοτικότητα παραγωγής νερού. - Οργανικοί ρύποι (όπως μικροοργανισμοί και γράσο): Αυτοί μπορούν να μπλοκάρουν την επιφάνεια της μεμβράνης, μειώνοντας την αποδοτικότητα διήθησης. - Κολλοειδή σωματίδια: Αυτά μπορούν να φράξουν τους πόρους της μεμβράνης, μειώνοντας την απόδοση της μεμβράνης. Αυτοί οι ρύποι προσκολλώνται στην επιφάνεια της μεμβράνης, οδηγώντας σε σταδιακή υποβάθμιση της απόδοσης. Επομένως, ο τακτικός καθαρισμός είναι απαραίτητος.
Κατά τη διαδικασία καθαρισμού, οι άνθρωποι αντιμετωπίζουν συχνά ένα δίλημμα: πρέπει η μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης να καθαριστεί πρώτα με οξύ ή με αλκάλιο; Αυτό το ερώτημα επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα του καθαρισμού και τη διάρκεια ζωής της μεμβράνης. Εάν η σειρά είναι λανθασμένη, όχι μόνο το αποτέλεσμα του καθαρισμού θα είναι κακό, αλλά μπορεί επίσης να επιταχύνει τη φθορά της μεμβράνης και, σε ακραίες περιπτώσεις, να απαιτήσει ακόμη και την αντικατάσταση της μονάδας μεμβράνης.
εικόνα
01
Κοινές Συνθέσεις Πλύσης Μεμβρανών
Επιλογή 1
Χρησιμοποιήθηκε ένα μικτό διάλυμα 0,2% υποχλωριώδους νατρίου (NaClO) και 0,1% υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), το οποίο είναι κατάλληλο για την απομάκρυνση της ρύπανσης της μεμβράνης που προκαλείται από οργανική ύλη και ενεργούς μικροοργανισμούς.
Επιλογή 2
Ένα διάλυμα κιτρικού οξέος 1%-2% ή ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος (HCl) 0,4%, κατάλληλο για την απομάκρυνση μόλυνσης από σίδηρο και φραγμών που προκαλούνται από κρυστάλλωση ανθρακικών αλάτων.
Επιλογή 3
Ένα μικτό διάλυμα 0,3% υπεροξειδίου του υδρογόνου (H₂O₂) και 0,3% υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) είναι κατάλληλο για τον καθαρισμό της ρύπανσης της μονάδας μεμβράνης που προκαλείται από ζωμό ζύμωσης γλουταμινικού οξέος.
Επιλογή 4
Ένα υδατικό διάλυμα νιτρικού οξέος (HNO₃) 0,5%, το οποίο είναι κατάλληλο για την απομάκρυνση φραγμών φωσφορικού μολύβδου στις μονάδες μεμβράνης που προκαλούνται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας ηλεκτρολυτικής βαφής (αυτό το βήμα καθαρισμού πρέπει να εκτελείται μετά από άλλες συνήθεις διαδικασίες χημικού καθαρισμού).
Επιλογή Πέντε
Διάλυμα φορμαλδεΰδης 1%, κατάλληλο για καθαρισμό μόλυνσης από βακτήρια σε μονάδες μεμβρανών υπερδιήθησης.
Επιλογή Επτά
9% δωδεκυλοβενζολοσουλφονικό νάτριο, 9% επιφανειοδραστική ουσία, 0,4% υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), 0,15% άνυδρο ανθρακικό νάτριο, 11% φωσφορικό νάτριο, 10% πυριτικό νάτριο. Η τιμή του pH πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καθαρισμού. Ορισμένες μονάδες μεμβρανών είναι ευαίσθητες σε διαλύματα καθαρισμού υψηλού pH, οπότε επιλέξτε προσεκτικά. Αυτό το διάλυμα χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση της ρύπανσης της μεμβράνης που προκαλείται από λιπαρά λύματα.
Επιλογή Οκτώ
20% θειικό οξύ (H₂SO₄), αυτό το διάλυμα χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση της ρύπανσης που προκαλείται από κρυστάλλωση αλάτων πυριτίου.
Επιλογή 9
3% φωσφορικό οξύ (H₃PO₄), 0,5% δινάτριο αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ, αυτό το διάλυμα χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση της ρύπανσης της μεμβράνης που προκαλείται από πρωτεΐνες και λιπαρούς ρύπους.
02
Προφυλάξεις για τον Χημικό Καθαρισμό
Νερό για την προετοιμασία του καθαριστικού παράγοντα
Αποσκληρυμένο νερό ή νερό παραγωγής, απαλλαγμένο από βαρέα μέταλλα, υπολειμματικό χλώριο ή άλλους οξειδωτικούς παράγοντες
Δοσολογία καθαριστικού παράγοντα
Κάθε στοιχείο 8 ιντσών: 40-80 λίτρα (ανάλογα με το επίπεδο ρύπανσης)
Κάθε στοιχείο 4 ιντσών: 10-20 λίτρα (ανάλογα με το επίπεδο ρύπανσης)
Πίεση λειτουργίας καθαρισμού
Χαμηλότερη πίεση (0,1-0,3 MPa), συνήθως όχι μεγαλύτερη από 0,4 MPa
Ρυθμός ροής καθαρισμού
Κάθε δοχείο πίεσης 8 ιντσών: 6-9 m³/ώρα
Κάθε δοχείο πίεσης 4 ιντσών: 1,8-2,3 m³/ώρα
Θερμοκρασία διαλύματος καθαρισμού
Όσο το δυνατόν υψηλότερη, αλλά η μέγιστη θερμοκρασία είναι 45°C. Συνήθως ορίζεται μεταξύ 30-35°C. Εάν η θερμοκρασία του διαλύματος καθαρισμού υπερβαίνει τους 45°C, πρέπει να εγκατασταθεί εξοπλισμός ψύξης
Τύπος Καθαρισμού
Κάθε δοχείο πίεσης υποβάλλεται εναλλάξ σε ανακυκλοφορία και εμβάπτιση
Περίοδος κύκλου
Συνιστάται να γίνεται κάθε 0,5-1 ώρα (επαναλαμβάνεται 2-3 φορές)
Χρόνος εμβάπτισης
2-24 ώρες (ανάλογα με το βαθμό ρύπανσης)
Μέθοδος καθαρισμού
Είναι καλύτερο να γίνεται τμηματικός καθαρισμός
Χρόνος καθαρισμού
Ελάχιστο 1-2 ώρες, ανάλογα με το επίπεδο ρύπανσης και τη μέθοδο καθαρισμού που χρησιμοποιείται
Η αρχή και ο σκοπός της όξινης και αλκαλικής πλύσης: 1. Όξινη πλύση: Σκοπός: Η όξινη πλύση χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση ανόργανων αλάτων από την επιφάνεια των μεμβρανών, όπως ανθρακικό ασβέστιο, οξείδιο του σιδήρου κ.λπ. Αρχή: Τα όξινα διαλύματα (όπως κιτρικό οξύ, νιτρικό οξύ κ.λπ.) διαλύουν τα ιζήματα αλάτων ή τα μετατρέπουν σε διαλυτές ουσίες, προκαλώντας έτσι την αποκόλληση των ιζημάτων ανόργανων αλάτων από την επιφάνεια της μεμβράνης. Κοινά φάρμακα: κιτρικό οξύ, νιτρικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ. 2. Αλκαλική πλύση: Σκοπός: Η αλκαλική πλύση χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση οργανικής και βιολογικής ρύπανσης. Αρχή: Τα αλκαλικά διαλύματα (όπως υδροξείδιο του νατρίου, υδροξείδιο του καλίου κ.λπ.) μπορούν να σαπωνοποιήσουν το λίπος, να αποσυνθέσουν την οργανική ύλη και να απομακρύνουν την οργανική και βιολογική ρύπανση διαλύοντας τα εξωκυτταρικά πολυμερή των μικροοργανισμών. Κοινά χημικά: Υδροξείδιο του νατρίου, τριφωσφορικό νάτριο, υποχλωριώδες νάτριο (χαμηλή συγκέντρωση, ειδικά για μικροβιακή ρύπανση). Η βελτιστοποίηση της σειράς όξινης και αλκαλικής πλύσης για τον καθαρισμό μεμβρανών αντίστροφης όσμωσης συνήθως περιλαμβάνει δύο βήματα: όξινη πλύση και αλκαλική πλύση. Η όξινη πλύση χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση ανόργανων αλάτων, όπως ανθρακικό ασβέστιο, θειικό ασβέστιο, οξείδια σιδήρου κ.λπ. Αλκαλική πλύση: χρησιμοποιείται κυρίως για την απομάκρυνση οργανικής ύλης και βιολογικής ρύπανσης, όπως λίπος, μικροβιακή βλέννα κ.λπ. Σενάριο 1: Πρώτα όξινη, μετά αλκαλική. Προτεραιότητα όξινης πλύσης: Απομάκρυνση ανόργανων αλάτων: Τα άλατα ανόργανων αλάτων είναι συνήθως ο κύριος παράγοντας που προκαλεί κάλυψη και φράξιμο της επιφάνειας της μεμβράνης. Εάν γίνει πρώτα όξινη πλύση, αυτά τα σκληρά στρώματα αλάτων μπορούν να αφαιρεθούν αποτελεσματικά, καθιστώντας την επακόλουθη αλκαλική πλύση πιο αποτελεσματική.
Αλκαλική πλύση ως συνέχεια: Πλήρης απομάκρυνση οργανικής ύλης: Μετά την όξινη πλύση, τα άλατα ανόργανων αλάτων στην επιφάνεια της μεμβράνης έχουν αφαιρεθεί, και η υπολειπόμενη οργανική ύλη και το βιοφίλμ μπορούν να εκτεθούν πιο αποτελεσματικά και να αντιδράσουν με το αλκαλικό διάλυμα για να επιτευχθεί καλύτερο αποτέλεσμα καθαρισμού. Σενάριο 2: Πρώτα αλκαλική, μετά όξινη. Το πρώτο αλκαλικό διάλυμα μπορεί να διασπάσει αποτελεσματικά την οργανική ύλη και τη μικροβιακή βρωμιά, μειώνοντας τα εμπόδια για την επακόλουθη όξινη πλύση. Αυτό το βήμα μπορεί να κάνει την επιφάνεια της μεμβράνης καθαρότερη, επιτρέποντας στο όξινο διάλυμα να έρθει σε καλύτερη επαφή με τα ανόργανα ιζήματα και να διασφαλίσει καλύτερο αποτέλεσμα καθαρισμού.
Όξινη πλύση ακολουθούμενη από: Ο σκοπός της όξινης πλύσης είναι η απομάκρυνση ανόργανων ιζημάτων. Λόγω της απομάκρυνσης της οργανικής ρύπανσης με αλκαλική πλύση, οι όξινοι καθαριστικοί παράγοντες μπορούν να δράσουν απευθείας στα ανόργανα άλατα, επιτυγχάνοντας καλύτερα αποτελέσματα αφαλάτωσης.
05 Διαδικασία λειτουργίας όξινης και αλκαλικής πλύσης
1. Διακοπή λειτουργίας συστήματος και άδειασμα: Διακόψτε τη λειτουργία του συστήματος αντίστροφης όσμωσης, αδειάστε το νερό εισόδου από τα στοιχεία της μεμβράνης και βεβαιωθείτε ότι όλο το νερό και τα υπολείμματα έχουν αποστραγγιστεί. Πριν από την έναρξη του χημικού καθαρισμού, ξεπλύνετε το σύστημα μεμβράνης με καθαρό νερό για να αφαιρέσετε χαλαρούς ρύπους από την επιφάνεια της μεμβράνης και να μειώσετε την κατανάλωση χημικών παραγόντων.
2. Προετοιμάστε ένα αλκαλικό διάλυμα καθαρισμού (όπως διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου) με συγκέντρωση 0,5-1% και ελέγξτε τη θερμοκρασία του διαλύματος καθαρισμού στους 30-40°C. Κυκλοφορήστε το αλκαλικό διάλυμα καθαρισμού μέσω της μονάδας μεμβράνης για 30-60 λεπτά, ανάλογα με το βαθμό ρύπανσης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καθαρισμού, είναι απαραίτητο να διατηρείται ομοιόμορφη ροή και πίεση για την αποφυγή ζημιάς της μεμβράνης. Μετά την αλκαλική πλύση, ξεπλύνετε καλά τη μονάδα μεμβράνης με καθαρό νερό για να διασφαλίσετε ότι όλο το αλκαλικό διάλυμα έχει απομακρυνθεί και ξεπλύνετε μέχρι η τιμή του pH του εξερχόμενου νερού να πλησιάζει το ουδέτερο (περίπου 7).
3. Προετοιμάστε ένα όξινο διάλυμα καθαρισμού (όπως διάλυμα κιτρικού οξέος ή οξαλικού οξέος) με συγκέντρωση 1-2% κατά τη διαδικασία της όξινης πλύσης και ελέγξτε τη θερμοκρασία στους 25-35°C. Κυκλοφορήστε το όξινο διάλυμα καθαρισμού μέσω της μονάδας μεμβράνης για 30-60 λεπτά, προσαρμόζοντας ανάλογα με το βαθμό των ανόργανων ιζημάτων. Κατά τη διάρκεια της όξινης πλύσης, παρατηρείτε τακτικά το αποτέλεσμα καθαρισμού του συστήματος μεμβράνης για να διασφαλίσετε ότι οι ανόργανοι ρύποι (όπως ανθρακικό ασβέστιο και οξείδια σιδήρου) αφαιρούνται αποτελεσματικά. Μετά την όξινη πλύση, ξεπλύνετε ξανά το σύστημα μεμβράνης με καθαρό νερό για να διασφαλίσετε ότι τα όξινα υπολείμματα έχουν απομακρυνθεί πλήρως και ξεπλύνετε μέχρι η τιμή του pH του εξερχόμενου νερού να επιστρέψει στο ουδέτερο.
4. Μετά την ολοκλήρωση της επιθεώρησης και του καθαρισμού, ελέγξτε τη λειτουργία του συστήματος για να διασφαλίσετε ότι τα στοιχεία της μεμβράνης είναι καθαρά και να αποκατασταθεί ο κανονικός ρυθμός παραγωγής νερού. Διεξάγετε τακτικές δοκιμές στο σύστημα για να επιβεβαιώσετε ότι η απόδοση διήθησης της μεμβράνης έχει επανέλθει στο φυσιολογικό και η ποιότητα του εξερχόμενου νερού πληροί τα πρότυπα.
