CN103768954A

CN103768954A - 一种超滤反渗透工艺化学清洗方法

Info

Publication number: CN103768954A
Application number: CN201210410242.9A
Authority: CN
Inventors: 娄云鹏; 黄圣散; 杨瑜芳
Original assignee: Toray Advanced Materials Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Advanced Materials Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明涉及一种超滤反渗透工艺的化学清洗方法，反渗透化学清洗药剂通过一个过滤装置回收后可用于超滤工艺的化学清洗，实现重复利用；采用本发明的方法，可以节约化学清洗药剂的使用量，同时可以最大限度的降低化学药剂对环境的污染破坏作用。

Description

一种超滤反渗透工艺化学清洗方法

技术领域

本发明涉及一种化学清洗方法，具体涉及一种超滤反渗透工艺的化学清洗方法。

背景技术

超滤反渗透工艺，又叫做双膜法工艺，是迄今为止最先进的水质深度处理技术之一；其技术集成度高，处理效果优异，运行成本不断降低，使用领域也在不断拓展，目前已经广泛应用于海水淡化，食品饮料、集成电路、电子技术、锅炉用水等特殊行业的高品质纯水制造领域，以及污水的深度回用领域。

但是，膜污染的存在是超滤反渗透工艺应用领域普遍面临的最大障碍；对于超滤来说，膜污染发展到一定程度，可以引起跨膜压差的不断升高，从而导致比膜通量(比膜通量被定义为膜通量与跨膜压差的比值)的衰减；对于反渗透膜来说，当膜污染发展到一定程度，会导致反渗透进水端压力和浓水端压力之间的压差不断升高，同时也会伴随反渗透膜脱盐率的下降，导致出水电导率的升高。

超滤和反渗透膜的膜污染发展到一定程度，都需要通过化学清洗来进行膜性能的恢复；目前对于超滤反渗透工艺来说，现有的化学清洗方法是分别对反渗透系统和超滤系统进行化学清洗，并将化学清洗液直接排入城市下水管道或经过简单的酸碱中和后再排入市政排水管道。一方面极大浪费了化学药剂；另一方面，也给水体环境造成了较大的污染压力。

发明内容

为了解决目前超滤反渗透工艺化学清洗过程中的药剂使用量大的不足，本发明提供了一种优化的化学清洗方法，该方法能够最大限度的节约超滤反渗透膜工艺过程中化学药剂的使用量，同时降低化学药剂对环境的污染作用。

本发明的超滤反渗透工艺化学清洗方法是这样实现的：

一种超滤反渗透工艺的化学清洗方法，将反渗透化学清洗后药剂用于超滤工艺的化学清洗。

本发明对于所述的超滤系统化学清洗没有特别限定，可以选自碱洗、酸洗、或氧化剂清洗中的一种或几种的组合式清洗。具体根据膜污染情况而定。特别在微生物污染严重的情况下还要进行碱洗+酸洗+氧化剂清洗的组合式清洗方案。所述的超滤系统化学清洗药剂及其组分一般为：

碱洗液：pH为10~13的氢氧化钠溶液；或者为pH在10~13的氢氧化钠与十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，其中，混合溶液中十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.025%~1%；优选pH为10~13的氢氧化钠溶液。

酸洗液：pH为1~3的盐酸或者柠檬酸或者磷酸溶液；优选pH为1~3的盐酸或者柠檬酸溶液。

氧化剂洗液：次氯酸钠溶液，一般有效氯浓度在500mg/L~5000mg/L之间，或者500mg/L~5000mg/L的双氧水溶液；优选有效氯浓度在500mg/L~5000mg/L的次氯酸钠溶液。

考虑到更为有效的对于所述反渗透化学清洗后药剂的利用，本发明进一步优选将反渗透化学清洗后药剂通过过滤装置回收后使用。

在具体实施时，优选在反渗透（RO）化学清洗结束后设置过滤装置，反渗透化学清洗后药剂通过泵进入过滤装置，过滤装置去除了对超滤膜组件化学清洗有影响的大颗粒物质和部分相关的污染物质，之后分别进入超滤系统的碱洗药剂储罐和酸洗药剂储罐。

在具体实施时，所述的反渗透系统优选采用聚酰胺材料的卷式反渗透膜。

本发明对于所述的反渗透化学清洗没有特别限定，可以选自碱洗、或酸洗中的一种或几种的组合式清洗。具体根据膜污染情况而定。所述的反渗透化学清洗药剂及其组分一般为：

酸洗液：pH为1~3的盐酸或者柠檬酸或者磷酸溶液；优选pH为1~3的盐酸或者柠檬酸。

通过本发明的化学清洗方法，将反渗透化学清洗后药剂重复利用，能够最大限度的节约工艺过程中化学药剂的使用量，同时降低化学药剂对环境的污染作用。

附图说明

图1是所述的超滤反渗透工艺化学清洗方法示意图。

当RO系统化学清洗完成之后，化学清洗液回流至反渗透清洗系统，此时接通反渗透清洗系统——过滤装置——超滤清洗系统，可以将RO系统化学清洗液过滤并储存至超滤系统碱洗液储罐和酸洗液储罐备用，即可以实现RO系统化学清洗液的回收利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详述本发明的技术方案。

实施例中的pH的测定采用玻璃电极法测定（中华人民共和国国家标准GB 6920-86），所用的氢氧化钠（液碱，32wt%）和36wt%的盐酸来自盐城大禾化工贸易有限公司；所用的柠檬酸来自吴江华旭化工科技有限公司。

实施例1

图1为某工业园区污水处理厂污水深度回用工程。采用混凝沉淀+超滤+反渗透工艺进行回用。

RO系统运行一段时间后，标准化运行压差升高约15%。即进入RO化学清洗程序。化学清洗液成分如下：

碱洗液：pH为12的氢氧化钠溶液；

酸洗液：pH为2的盐酸溶液。

当RO化学清洗完成之后，连通RO清洗系统和过滤装置，将RO化学清洗液分别泵入过滤装置进行过滤，过滤之后的清洗液分别进入超滤系统的碱洗液储罐和酸洗液储罐。在回收碱洗液和酸洗液之后，都要利用RO产水将过滤装置进行正向冲洗，排放干净化学清洗液。

通过对RO系统化学清洗液的回收利用，按照装置的运行条件，RO系统CIP的频率为1次/2月，每次回收的碱洗液都可以完全供给超滤系统使用，每年可以节约药剂量为：

氢氧化钠（32wt%）：约7吨；

盐酸（36wt%）：约7吨；

同时相当于向水体减少了同等总量化学物质的排放。

超滤系统的清洗频率为1次/月，在进行化学清洗时，利用RO系统回收的碱洗液和酸洗液对超滤系统进行化学清洗后，跨膜压差（TMP）可以从0.2MPa降低至0.04MPa。清洗效果与新配置的碱洗液和酸洗液没有差别。

实施例2

RO系统运行一段时间后，标准化产水流量减少10%。即进入RO化学清洗程序。化学清洗液成分如下：

碱洗液：pH为13的氢氧化钠溶液；

酸洗液：pH为1的柠檬酸溶液。

氢氧化钠（32wt%）：约10吨；

柠檬酸：约30吨；

同时相当于向水体减少了同等总量化学物质的排放。

超滤系统的清洗频率为1次/月，在进行化学清洗时，利用RO系统回收的化学清洗液可以全部用于对超滤系统进行化学清洗后，跨膜压差（TMP）可以从0.22MPa降低至0.05MPa。清洗效果与新配置的碱洗液和酸洗液没有差别。

实施例3

图1为城镇污水处理厂污水深度回用工程。采用混凝沉淀+超滤+反渗透工艺进行回用。

RO系统运行一段时间后，标准化盐透率增加20%。即进入RO化学清洗程序。化学清洗液成分如下：

碱洗液：pH为12的氢氧化钠溶液；

酸洗液：pH为2的盐酸溶液。

氢氧化钠（32wt%）：约5吨；

盐酸（36wt%）：约5吨；

同时相当于向水体减少了同等总量化学物质的排放。

超滤系统的清洗频率为1次/月，在进行化学清洗时，利用RO系统回收的化学清洗液对超滤系统进行化学清洗，清洗后，跨膜压差（TMP）可以从0.18MPa降低至0.02MPa。清洗效果与新配置的碱洗液和酸洗液没有差别。

对比例1

采用常规的超滤反渗透系统化学清洗工艺。

某工业园区污水处理厂污水深度回用工程。采用混凝沉淀+超滤+反渗透工艺对污水厂二沉池出水进行深度回用。

RO系统运行一段时间后，当标准化运行压差升高约15%，即进入RO化学清洗程序。按照装置的运行条件，RO系统CIP的频率为1次/2月，每年需要药剂量为：

氢氧化钠（32wt%）：约10吨；

盐酸（36wt%）：约10吨；

当RO化学清洗完成之后，这些清洗药剂直接排放环境，没有进行二次利用，对环境造成了一定的污染。

将实施例和对比例进行比较可以看出，采用新的超滤反渗透化学清洗方法，每年可以减少大量的化学药剂使用量；同时减少了向自然界排放同等数量的酸碱废液。具有经济效益和环保效益的双重效益。

Claims

1.一种超滤反渗透工艺的化学清洗方法，其特征在于：将反渗透化学清洗后药剂可用于超滤工艺的化学清洗。

2.根据权利要求1所述的化学清洗方法，其特征在于：反渗透化学清洗后药剂通过过滤装置回收后使用。