CN109224869A - 一种nf膜、ro膜的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种NF/RO膜的清洗方法,包括:S1、用特定成分的碱性清洗液对纳滤膜或反渗透膜进行循环碱洗,至清洗液温度达到38℃~39℃,停止循环,对膜进行浸泡和降温处理,然后继续循环碱洗;碱洗过程pH值控制为10.5~11;S2、用产品水对S1所得膜进行第一冲洗;S3、用特定成分的酸性清洗液对S2所得膜进行循环酸洗,直至清洗液的温度达到38℃~39℃,停止循环,对膜进行浸泡和降温处理,然后继续循环酸洗处理;酸洗过程pH值控制为2~3;S4、用产品水对S3所得膜进行第二冲洗。本方法能降低对膜损伤、工艺操作简单、药剂针对性强、清洗效果好,能最大程度恢复NF或RO膜的理化性质和处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及膜污染清洁领域,尤其涉及一种NF膜、RO膜的清洗方法。
背景技术
老龄渗滤液中,B/C低(即污水中BOD5/COD的比值),可生化性差,不易降解的有机物较多,而NF/RO膜用于深度处理MBR超滤产水,在运行过程中必须定期进行化学清洗,以保持设计的运行压力和产水得率。随着NF/RO膜的持续运行,其膜表面的污染物也将越积越多,所表现出的膜性能特征为膜通量明显下降,运行压力增大,出水水质变差。各类表面污染物堵塞NF/RO膜的产水通道后,仅仅依靠物理冲洗不能达到100%恢复膜的产水得率和运行压力。一般当NF/RO膜的循环压力上涨20~30%或产水得率下降3~5%时,必须进行化学清洗,及时清除附在NF/RO膜壁和膜孔中的无机垢(碳酸钙、碳酸镁)、金属氧化物和有机污染物,防止NF/RO形成不可修复的堵塞,恢复膜的产水性能。
常规NF/RO膜的清洗方法分为物理清洗和化学清洗两大类,采用化学清洗时,需根据污染物的性质以及膜本身的性质采用合适的清洗液配方和清洗方法。垃圾渗滤液中的成分复杂,其中含有氨氮和各种溶解态的阳离子,钙镁离子和酚类,特别是老龄渗滤液中还含有不可被微生物降解的那部分有机物,这部分有机物在生化池内未得到有效分解,再经NF/RO膜系统时,该部分不可降解的COD将以有机垢的形态,附着在NF/RO膜上,造成NF/RO产水率下降和运行压力上涨。
现有技术中存在很多超滤膜的清洗方法,然而由于超滤膜的孔径及本身的性质与纳滤/反渗透膜相差甚远,因此用于超滤膜的洗液并不能适用于纳滤/反渗透膜的清洗,且能承受的极限温度也有差异,容易造成对纳滤/反渗透膜的损伤,会降低纳滤/反渗透膜的清洗效率和寿命。
由于垃圾渗滤液中特有的污染物类型及其污染物的包裹形态不同,NF/RO膜清洗液的成分和清洗方法尤为重要,直接影响NF/RO膜表面污染物的去除效果。然而现有市场上的化学清洗药剂的为普通适用型清洗剂,药剂成本高、针对性不强,膜元件分段清洗麻烦,不能满足垃圾渗滤液NF/RO处理过程的清洗要求,更重要的是,未考虑到对NF/RO膜带来的负面影响或考虑不周全,且现有NF/RO膜的化学清洗方法相对比较单一,在清洗顺序和清洗参数控制上存在忽略,用于清洗处理垃圾渗滤液的NF/RO膜时,往往清洗效果不好。现有的药剂和清洗方法在配合清洗时,往往NF/RO膜运行压力降幅不大,还容易造成对NF/RO膜的隐形损伤,降低使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能降低对膜损伤、工艺操作简单、药剂针对性强、清洗效果好的NF膜、RO膜的清洗方法,本发明的方法能使得NF膜或RO膜最大程度地恢复原有的理化性质和处理能力。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种NF膜、RO膜的清洗方法,包括如下步骤:
S1、碱洗:将碱性清洗液通入到纳滤膜或反渗透膜的膜管内,开启循环,对纳滤膜或反渗透膜进行循环碱洗,直至清洗液的温度达到38℃~39℃,停止循环,使纳滤膜或反渗透膜浸泡在清洗液中,待清洗液的温度降至34℃~36℃时,开启循环继续进行循环碱洗;所述碱性清洗液的成分为:2~3份的氢氧化钠、0.05~0.1份的十二烷基苯磺酸钠和97~98份产品水;整个碱洗过程中,清洗液的pH值控制为10.5~11;
S2、第一冲洗:采用产品水对经碱洗后的纳滤膜或反渗透膜进行第一冲洗,去除纳滤膜或反渗透膜内残留的碱性清洗液;
S3、酸洗:将酸性清洗液通入到纳滤膜或反渗透膜的膜管内,开启循环,对纳滤膜或反渗透膜进行循环酸洗,直至清洗液的温度达到38℃~39℃,停止循环,使纳滤膜或反渗透膜浸泡在清洗液中,待清洗液的温度降至34℃~36℃时,开启循环继续进行循环酸洗;所述酸性清洗液包括2~3份的有机酸、1~1.5份的EDTA、1~1.5份的非氧化性杀菌剂和 94~96份产品水;整个酸洗过程中,清洗液的pH值控制为2~3;
S4、第二冲洗:采用产品水对经酸洗后的纳滤膜或反渗透膜进行第二冲洗,去除纳滤膜或反渗透膜内残留的酸性清洗液。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述有机酸为柠檬酸,所述非氧化性杀菌剂为DBNPA杀菌剂。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S1中,所述浸泡的时间为0.5~1h;所述循环碱洗的总时间为2~3h。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S3中,所述浸泡的时间为0.5~1h;所述循环酸洗的总时间为4~6h。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S1中,每支纳滤膜或反渗透膜膜管对应的所述碱性清洗液用量为13~34L。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S3中,所述每支纳滤膜或反渗透膜膜管对应的所述酸性清洗液用量为13~34L。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,在所述S1前,还包括采用产品水对污染的纳滤膜或反渗透膜膜管进行循环清洗,至清洗后的排放水与产品水的颜色无明显差异;所述清洗时间为10~20min;当清洗对象为纳滤膜时,纳滤循环流量为22m3/h~25m3/h,当清洗对象为反渗透膜时,反渗透循环流量为10m3/h~15m3/h。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S1中,循环碱洗过程中每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值10.5~11,采用碱性调节剂调节清洗液的pH值至设定值;所述碱性调节剂为液碱,质量浓度为30%~45%;
所述S3中,循环酸洗过程中每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值2~3,采用酸性调节剂将清洗液的pH值调节至设定值;所述酸性调节剂为柠檬酸。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述产品水均为垃圾渗滤液在依次经生化处理、超滤处理和纳滤/反渗透处理后所得清液。
上述的NF膜、RO膜的清洗方法,优选地,所述S1中,所述纳滤膜或反渗透膜为用于处理垃圾渗滤液的纳滤膜或反渗透膜,均由聚酰胺制成,为陶氏膜。
本发明中的相关术语解释如下:
产品水:为反渗透膜系统出水。
MBR:膜生物反应器,为膜分离技术与生物处理技术有机结合,生化系统内需培养活性污泥,垃圾渗滤液进入MBR后,在进入超滤系统,进行泥水分离。
PLC:可编程逻辑控制器,让超滤各项操作呈现自动化。
纳滤/反渗透膜产水流量:超滤产水混合物中特定分子量的小分子可透过纳滤/反渗透管内的滤孔,并得以收集清液的总量。
纳滤/反渗透膜产水得率:纳滤/反渗透膜产水流量与纳滤/反渗透膜进水流量的比值。
EDTA:乙二胺四乙酸。
NF:纳滤膜;RO:反渗透膜。
NF/RO膜的运行压力:用于分离特定孔径污染物增压设备所提供的驱动力。
B/C:污水中BOD5/COD的比值,代表废水的可生化性。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、发明人在实际研究过程中发现,纳滤/反渗透膜的清洗过程中,其对温度、pH及清洗剂的成分非常敏感,若清洗液的成分或清洗过程参数控制不当,容易产生在经过多次清洗后,膜容易发生损伤或致使其使用效果变差。本发明通过调配出适宜的对纳滤膜或反渗透膜均具有良好清洗效果的碱性清洗液和酸性清洗液配方,充分控制好化学清洗温度和清洗液pH间的关系,同时结合在进行碱洗或酸洗时,先进行循环碱洗或酸洗直至升高到一定温度,停止循环碱洗或酸洗,采用洗液进行浸泡处理,降低洗液与污染物的反应速度,在降低清洗温度的同时使得洗液进行深层次渗透,提高清洁度,再进行循环碱洗或酸洗,并在整个循环清洗过程中严格调控碱性清洗液和酸性清洗液的pH。总的来说,通过清洗液配方及清洗过程参数的配合控制,以求达到在尽量降低对膜的损伤或影响的情况下将纳滤/反渗透膜清洗干净,恢复纳滤/反渗透膜的性能,延长膜的使用寿命。
2、本发明的NF/RO膜清洗方法工艺操作简单、清洗效果好,采用特殊配方的酸性清洗液和碱性清洗液,对NF/RO膜先进行多步碱洗后进行多步酸洗,同时严格控制清洗过程的工艺参数例如温度、pH值等,可将纳滤/反渗透膜上的无机垢(如碳酸钙、碳酸镁)、有机垢、微生物胶体及难降解污染物等各类污染物清洗的很干净,纳滤/反渗透膜的产水流量均能达到设计值以上,显著提高了渗滤液处理厂的清液处理能力,在清洗药剂等量且纳滤/反渗透膜机组进水流量一致的情况下,采用本发明的清洗方法清液处理得率至少提升1~2%,延长了纳滤/反渗透膜的使用寿命,相对于现有的清洗方法,膜使用寿命将最少延长半年。本发明的方法可同时实现对纳滤/反渗透膜的清洗,解决了现有工艺的NF/RO膜清洗方法采用的化学清洗药剂为常规适用型、药剂成本高、针对性不强、对膜损伤大、NF/RO膜运行压力降幅不大等缺陷。
3、本发明通过进一步严格控制循环碱洗、碱浸泡及循环酸洗、酸浸泡的时间,甚至控制碱洗清洗液和酸洗清洗液的用量,以进一步确保在不损伤纳滤/反渗透膜的情况下获得良好的清洗效果,延长膜的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的NF/RO膜的清洗方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例中,老龄垃圾渗滤液的废水经与新鲜渗滤液C/N比调配后,进入MBR生化处理,再进入超滤系统,实现泥水分离,超滤系统进行泥水分离后,得到的超滤产水的电导率为13000~14000us/cm,总硬度为1000~3000mg/L,COD为700~800mg/L,超滤产水则用储水罐存储,然后再采用纳滤/反渗透膜深度处理超滤产水,进行混合排放,达到GB16889-2008 表二的排放标准。
本实施例中,用于处理垃圾渗滤液的纳滤/反渗透膜材质为聚酰胺,为陶氏膜,反渗透膜型号SW30HRLE-370/34i;纳滤膜型号NF270-400,设计纳滤/反渗透膜深度处理超滤产水。
本实施例中,清洗罐内安装有温度计,并通过自控PLC程序,清洗温度超过设定值后,纳滤/反渗透膜机组会自动停止;且纳滤/反渗透膜的进水、产水端均安装有电磁流量计,管道上安装有各段压力表,可直观看到纳滤/反渗透膜清液得率和压力涨幅的变化。
本实施例中,在采用纳滤/反渗透膜进行深度处理超滤产水时,水温为32~36℃时,纳滤膜组件运行压力5~6.5bar,清液得率85%,反渗透膜管运行压力24~27bar,清液得率75%,纳滤/反渗透机组膜元件均为32支,纳滤膜进水流量为30m3/h,清液产水流量为25.5m3/h,反渗透膜进行流量为20m3/h,清液产水流量纳滤为15m3/h。在截留、分离超滤产水一段时间后,纳滤膜运行压力上升至7~8bar,进水流量无变化,清液流量降为23~24m3/h,反渗透膜运行压力上涨至30bar,进水流量无变化,清液流量降至14m3/h,NF/RO膜已发生严重的污染,污染物形态为有机垢包裹无机垢,此时停止向纳滤/反渗透膜装置进超滤产水,对已被污染的纳滤膜进行清洗。
本实施例中,纳滤膜表面的污染物主要是无机垢碳酸钙、碳酸镁、一定分子量的有机物、酚类、胶体、金属氧化物和微生物等,本实施例通过先碱洗后酸洗的方式彻底去除,无论酸洗还是碱洗,随着与污染物发生化学反应,清洗液pH发生变化,故清洗过程中需要调节pH,考虑到本实施例中纳滤膜的性质,清洗温度不宜过高,以及不能有强氧化性物质进入纳滤/反渗透膜,以防止膜与氧化性物质反应,影响出水指标。即本实施例中,酸洗pH控制过低或碱洗pH控制过高,或清洗温度过高时,膜元件极易受损,影响膜出水指标,而本发明中针对温度的控制和浸泡,温度升高,膜孔将会变大,药剂更容易进行,但温度又控制在极限温度以内,不会对膜造成实质性的损伤。
本实施例中,所有的用水均为产品水,避免了普通的自来水对膜带来损伤,产品水为垃圾渗滤液的废水在经生化处理、超滤处理和纳滤/反渗透处理后所得清液,即为反渗透膜系统出水。
针对上述采用纳滤/反渗透膜进行深度处理超滤产水后的被污染NF膜,本发明提供了一种NF膜的化学清洗方法,包括如下步骤:
(1)产品水循环清洗:将产品水(即为反渗透膜出水)注入到清洗罐中。NF膜清洗时,先用冲洗泵将NF清洗罐内的产品水打入纳滤膜管内,并通过纳滤的循环泵进行产品水的清水循环,清洗时间控制为20min,纳滤循环流量为22m3/h~25m3/h,时间到后放空清洗罐内的产品水,并根据清洗罐排放水的颜色,确定是否再需进行产品水的清水清洗,直至清洗罐内排放的水与产品水颜色无明显差异,方可结束(此过程可以节约清洗药剂)。
(2)碱洗:排空清洗罐中的产品水,并在清洗罐中注入碱性清洗液,碱性清洗液用量一般为每支8英寸膜元件需配制26~34L、每支4英寸膜元件配制13~17L,本实施例中清洗时每支8英寸配制34L碱性清洗液,碱性清洗液成分为:3份的氢氧化钠、0.1份的十二烷基苯磺酸钠和96.9份产品水,该碱性清洗液的pH控制为10.5~11,通过用40%液碱实现调节。采用纳滤的冲洗泵将碱性清洗液打入纳滤的膜管内,并通过纳滤的循环泵让碱性清洗液在纳滤的膜管内进行循环清洗,直至清洗温度达到39℃,停止化学清洗循环,碱液浸泡膜半小时,待温度降至36℃时,再采用碱性清洗液进行同样的循环清洗过程。
本步骤中,为保障碱洗过程中污染物的清洗效果,碱性清洗液的pH应严格控制在10.5~11,清洗过程中清洗液的pH值会有较大幅度的变化,应根据实际情况每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值,需投加液碱调节清洗液的pH至设定值,液碱的添加方式采用“少量多次”的方式,避免膜损伤。碱洗循环持续时间维持在3h,碱洗结束的评判标准以清洗罐内清洗液接近透明为准,基于防止对NF膜产生影响,碱洗时间不宜过长。
(3)第一冲洗:碱洗完成后,放空清洗罐内的碱洗液,再用产品水冲洗清洗罐,待清洗罐清洗完毕后,向清洗罐内补满产品水。再用冲洗泵将清洗罐中的产品水打入纳滤膜中,把纳滤膜内残留的碱性药剂冲洗干净,期间不断的向清洗罐内补充产品水,冲洗过程中,当纳滤膜管内混合液的pH接近产品水的pH时,结束冲洗。
(4)酸洗:排空清洗罐中的产品水,并在清洗罐中注入酸性清洗液量为每支8英寸膜元件需配制26~34L、每支4英寸膜元件需配制13~17L,本实施例中每支8英寸配制26L酸性清洗液,酸性清洗液成分为:2份的柠檬酸、1.5份的EDTA、1.5份的DBNPA杀菌剂和95份产品水,该酸性清洗液的pH值控制为2~3,通过柠檬酸调节实现。采用纳滤的冲洗泵将酸性清洗液打入纳滤膜管内,并通过纳滤的循环泵将酸性清洗液在纳滤膜管内进行循环清洗,直至清洗温度达到39℃,停止化学清洗循环,酸液浸泡膜半小时,待温度降至36℃时,再进行同样的化学清洗过程。本步骤中,柠檬酸也可采用其他有机酸替代,例如乙酸,但乙酸酸性低,不是优选的有机酸,因此,本步骤中,柠檬酸为优选的有机酸。经发明人的研究发现,不能用现有技术中常采用的草酸或盐酸等酸替代,由于酸性极强,且从安全角度考虑,草酸有毒,长期使用盐酸或草酸清洗纳滤膜,会缩短膜使用寿命,影响出水指标。
本步骤配制的酸性清洗液成分简单、温和、清洗成本相对偏低,使用安全性高,配合对清洗过程中pH控制和清洗温度的控制使用,具有很好的清洗效果。
本步骤中,为确保酸洗过程中污染物的清洗效果以及避免造成NF膜损伤,酸性清洗液的pH应严格控制在2~3,清洗过程中清洗液pH值会有较大幅度的变化,应根据实际情况每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值,需投加柠檬酸调节清洗液的pH至设定值。酸性洗循环持续时间维持在5h。本步骤中,酸性调节剂柠檬酸也可采用其他有机酸替代,例如乙酸可以用作酸性调节剂,乙酸酸性低,不是优选的有机酸,因此,本步骤中,柠檬酸为优选的有机酸。经发明人的研究发现,不能用现有技术中常采用的草酸或盐酸等酸替代,由于酸性极强,且从安全角度考虑,草酸有毒,长期使用盐酸或草酸清洗反渗透膜,会缩短膜使用寿命,影响出水指标。
酸洗过程中,酸性清洗液中的EDTA和非氧化杀菌剂(DBNPA),能去除金属氧化物和生物胶体,提高纳滤膜产水通量。
(5)第二冲洗:待酸洗完成后,放空清洗罐内的清洗液,再用产品水冲洗清洗罐,待清洗罐清洗完毕后,向清洗罐内补满产品水。再用纳滤的冲洗泵将清洗罐中的产品水打入纳滤膜管中,把纳滤膜内残留的酸性药剂冲洗干净,期间不断的向清洗罐内补充产品水,冲洗过程中,当纳滤膜管内混合液的pH接近产品水的pH时,结束冲洗。
本实施例中,无论碱洗还是酸洗,对清洗温度的控制和清洗液pH的控制极为重要,直接影响清洗效果。
经过上述的清洗流程后,纳滤/反渗透膜机组继续深度处理超滤产水,纳滤运行压力下降至5.6bar,清液流量涨至25.5m3/h,纳滤膜表面附着的有机垢和无机垢(碳酸钙、碳酸镁)已基本全部被去除掉,纳滤膜产水得率恢复至设计值,清洗效果很好,纳滤膜的产水流量上涨明显。
实施例2
本实施例中,老龄垃圾渗滤液的废水经与新鲜渗滤液C/N比调配后,进入MBR生化处理,再进入超滤系统,实现泥水分离,超滤系统进行泥水分离后,电导率为13000~14000us/cm,总硬度为1000~3000mg/L,COD700~800mg/L,超滤产水则用储水罐存储,然后再采用纳滤/反渗透膜深度处理超滤产水,进行混合排放,达到GB16889-2008 表二的排放标准。
本实施例中,用于处理垃圾渗滤液的纳滤/反渗透膜材质为聚酰胺,为陶氏膜,反渗透膜型号SW30HRLE-370/34i;纳滤膜型号NF270-400,设计纳滤/反渗透膜深度处理超滤产水。
本实施例中,清洗罐内安装有温度计,并通过自控PLC程序,清洗温度超过设定值后,纳滤/反渗透膜机组会自动停止;且纳滤/反渗透膜的进水、产水端均安装有电磁流量计,管道上安装有各段压力表,可直观看到纳滤/反渗透膜清液得率和压力涨幅的变化。
本实施例中,反渗透膜表面的污染物主要是无机垢碳酸钙、碳酸镁、一定分子量有机污染物、胶体、微生物、金属氧化物,本实施例通过先碱洗后酸洗的方式彻底去除,无论酸洗还是碱洗,随着与污染物发生化学反应,酸清洗液pH将上升,碱清洗液pH下降,故清洗过程中需要不断的调节pH。即本实施例中,本实施例中,酸洗pH控制过低或碱洗pH控制过高,或清洗温度过高时,膜元件极易受损,影响膜出水指标,而本实施例中针对温度的控制和浸泡,温度升高,膜孔将会变大,药剂更容易进行,但温度又控制在极限温度以内,不会对膜造成实质性的损伤。
本实施例中,在采用纳滤/反渗透膜进行深度处理超滤产水时,水温为32~36℃时,纳滤膜组件运行压力5~6.5bar,清液得率85%,反渗透膜管运行压力24~27bar,清液得率75%,纳滤/反渗透机组膜元件均为32支,纳滤膜进行流量为30m3/h,清液产水流量为25.5m3/h,反渗透膜进行流量为20m3/h,清液产水流量纳滤为15m3/h。在截留、分离超滤产水一段时间后,纳滤膜运行压力上升至7~8bar,进水流量无变化,清液流量降为23~24m3/h,反渗透膜运行压力上涨至30bar,进水流量无变化,清液流量降至14m3/h,NF/RO膜已发生严重的污染,污染物形态为有机垢包裹无机垢,此时停止向纳滤/反渗透膜装置进超滤产水,对已被污染的RO膜进行清洗。
本实施例中,所有的用水均为产品水,避免了普通的自来水对膜带来损伤,产品水为垃圾渗滤液的废水在经生化处理、超滤处理和纳滤/反渗透处理后所得清液,即为反渗透膜系统出水。
针对上述采用纳滤/反渗透膜进行深度处理超滤产水后的被污染RO膜,本发明提供了一种RO膜的化学清洗方法,包括如下步骤:
(1)产品水循环清洗:将产品水(即为反渗透膜出水)注入到清洗罐中。RO膜清洗时,先用冲洗泵将RO清洗罐内的产品水打入反渗透膜管内,并通过反渗透的循环泵进行产品水的清水循环,清洗时间控制为20min,反渗透循环流量为10m3/h~15m3/h,时间到后放空清洗罐内的产品水,并根据清洗罐排放水的颜色,确定是否再需进行产品水的清水清洗,直至清洗罐内排放的水与产品水颜色无明显差异,方可结束(此过程可以节约清洗药剂)。
(2)碱洗:排空清洗罐中的产品水,并在清洗罐中注入碱性清洗液用量一般为每支8英寸膜元件需配制26~34L、每支4英寸膜元件需配制13~17L,本实施例中每支8英寸配制34L碱性清洗液,碱性清洗液成分为:3份的氢氧化钠、0.1份的十二烷基苯磺酸钠和96.9份产品水,该碱性清洗液pH控制为10.5~11,采用40%液碱调节实现。采用反渗透的冲洗泵将碱性清洗液打入反渗透的膜管内,并通过反渗透的循环泵让碱性清洗液在反渗透的膜管内进行循环清洗,直至清洗温度达到39℃,停止化学清洗循环,碱液浸泡膜半小时,待温度降至36℃时,再采用碱性清洗液进行同样的循环清洗过程。
本步骤中,为保障碱洗过程中污染物的清洗效果,碱性清洗液的pH应严格控制在10.5~11,清洗过程中清洗液的pH值会有较大幅度的变化,应根据实际情况每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值,需投加液碱调节清洗液的pH至设定值,液碱的添加方式采用“少量多次”的方式,避免膜损伤。碱洗循环持续时间一般维持在3h,碱洗结束的评判标准以清洗罐内清洗液接近透明为准,基于防止对RO膜产生影响,碱洗时间不宜过长。
(3)第一冲洗:碱洗完成后,放空清洗罐内的碱洗液,再用产品水冲洗清洗罐,待清洗罐清洗完毕后,向清洗罐内补满产品水。再用冲洗泵将清洗罐中的产品水打入反渗透膜中,把反渗透膜内残留的碱性药剂冲洗干净,期间不断的向清洗罐内补充产品水,冲洗过程中,当反渗透膜管内混合液的pH接近产品水的pH时,结束冲洗。
(4)酸洗:排空清洗罐中的产品水,并在清洗罐中注入酸性清洗液的用量为每支8英寸膜元件需配制26~34L,每支4英寸膜元件需配制13~17L,本实施例中每支8英寸配制26L酸性清洗液,酸性清洗液成分为:2份的柠檬酸、1.5份的EDTA、1.5份的DBMPA杀菌剂和95份产品水,该酸清洗液的pH控制为1.5~3,通过柠檬酸调节实现。采用反渗透的冲洗泵将酸性清洗液打入反渗透膜管内,并通过反渗透的循环泵将酸性清洗液在反渗透膜管内进行循环清洗,直至清洗温度达到39℃,停止化学清洗循环,酸液浸泡膜半小时,待温度降至36℃时,再进行同样的化学清洗过程。本步骤中,柠檬酸也可采用其他有机酸替代,例如乙酸,但乙酸酸性低,不是优选的有机酸,因此,本步骤中,柠檬酸为优选的有机酸。经发明人的研究发现,不能用现有技术中常采用的草酸或盐酸等酸替代,由于酸性极强,且从安全角度考虑,草酸有毒,长期使用盐酸或草酸清洗反渗透膜,会缩短膜使用寿命,影响出水指标。
本步骤配制的酸性清洗液成分简单、温和、清洗成本相对偏低,使用安全性高,配合对清洗过程中pH控制和清洗温度的控制使用,具有很好的清洗效果。
本步骤中,为确保酸洗过程中污染物的清洗效果以及避免造成RO膜损伤,酸性清洗液的pH应严格控制在2~3,清洗过程中清洗液pH值会有较大幅度的变化,应根据实际情况每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值,需投加柠檬酸调节清洗液的pH至设定值。酸性洗循环持续时间维持在5h。本步骤中,酸性调节剂柠檬酸也可采用其他有机酸替代,例如乙酸可以用作酸性调节剂,乙酸酸性低,不是优选的有机酸,因此,本步骤中,柠檬酸为优选的有机酸。经发明人的研究发现,不能用现有技术中常采用的草酸或盐酸等酸替代,由于酸性极强,且从安全角度考虑,草酸有毒,长期使用盐酸或草酸清洗反渗透膜,会缩短膜使用寿命,影响出水指标。
酸洗过程中,酸性清洗液中的EDTA和非氧化杀菌剂,能去除金属氧化物和生物胶体,提高反渗透膜产水通量。
(5)第二冲洗:待酸洗完成后,放空清洗罐内的清洗液,再用产品水冲洗清洗罐,待清洗罐清洗完毕后,向清洗罐内补满产品水。再用反渗透的冲洗泵将清洗罐中的产品水打入反渗透膜管中,把反渗透膜内残留的酸性药剂冲洗干净,期间不断的向清洗罐内补充产品水,冲洗过程中,当反渗透膜管内混合液的pH接近产品水的pH时,结束冲洗。
本实施例中,无论碱洗还是酸洗,对清洗温度的控制和清洗液pH的控制极为重要,直接影响清洗效果。
经过上述的清洗流程后,纳滤/反渗透膜机组继续深度处理超滤产水,反渗透运行压力下降至24~25bar,清液流量涨至15~15.5m3/h,反渗透膜表面附着的有机垢和无机垢(碳酸钙、碳酸镁)已基本全部被去除掉,纳滤/反渗透膜产水得率恢复至设计值,清洗效果很好,反渗透膜的产水流量上涨明显。
采用本发明的清洗方法,能够高效的清除截留在纳滤膜和反渗透膜膜孔上的各类污染物(特别是有机污染物、金属氧化物、生物胶体),降低NF/RO膜的运行压力,提高NF/RO膜的清液得率,延长膜的使用寿命,采用本发明进行纳滤/反渗透化学清洗,在进水流量一定的情况下,对比其它清洗方法,纳滤机组清液得率至少可提高3%,最终保证垃圾渗滤液厂的稳定运行,并能延长了纳滤/反渗透膜的使用寿命,相对于现有的清洗方法或采用常规的清洗剂,膜使用寿命最少能延长半年。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、碱洗:将碱性清洗液通入到纳滤膜或反渗透膜的膜管内,开启循环,对纳滤膜或反渗透膜进行循环碱洗,直至清洗液的温度达到38℃~39℃,停止循环,使纳滤膜或反渗透膜浸泡在清洗液中,待清洗液的温度降至34℃~36℃时,开启循环继续进行循环碱洗;所述碱性清洗液的成分为:2~3份的氢氧化钠、0.05~0.1份的十二烷基苯磺酸钠和96~98份产品水;整个碱洗过程中,清洗液的pH值控制为10.5~11;
S2、第一冲洗:采用产品水对经碱洗后的纳滤膜或反渗透膜进行第一冲洗,去除纳滤膜或反渗透膜内残留的碱性清洗液;
S3、酸洗:将酸性清洗液通入到纳滤膜或反渗透膜的膜管内,开启循环,对纳滤膜或反渗透膜进行循环酸洗,直至清洗液的温度达到38℃~39℃,停止循环,使纳滤膜或反渗透膜浸泡在清洗液中,待清洗液的温度降至34℃~36℃时,开启循环继续进行循环酸洗;所述酸性清洗液包括2~3份的有机酸、1~1.5份的EDTA、1~1.5份的非氧化性杀菌剂和 94~96份产品水;整个酸洗过程中,清洗液的pH值控制为2~3;
S4、第二冲洗:采用产品水对经酸洗后的纳滤膜或反渗透膜进行第二冲洗,去除纳滤膜或反渗透膜内残留的酸性清洗液。
2.根据权利要求1所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述有机酸为柠檬酸,所述非氧化性杀菌剂为DBNPA杀菌剂。
3.根据权利要求1所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S1中,所述浸泡的时间为0.5~1h;所述循环碱洗的总时间为2~3h。
4.根据权利要求1所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S3中,所述浸泡的时间为0.5~1h;所述循环酸洗的总时间为4~6h。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S1中,每支纳滤膜或反渗透膜膜管对应的所述碱性清洗液用量为13~34L。
6.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S3中,所述每支纳滤膜或反渗透膜膜管对应的所述酸性清洗液用量为13~34L。
7.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,在所述S1前,还包括采用产品水对污染的纳滤膜或反渗透膜膜管进行循环清洗,至清洗后的排放水与产品水的颜色无明显差异;所述清洗时间为10~20min;当清洗对象为纳滤膜时,纳滤循环流量为22m3/h~25m3/h,当清洗对象为反渗透膜时,反渗透循环流量为10m3/h~15m3/h。
8.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S1中,循环碱洗过程中每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值10.5~11,采用碱性调节剂调节清洗液的pH值至设定值;所述碱性调节剂为液碱,质量浓度为30%~45%;
所述S3中,循环酸洗过程中每5~10分钟对清洗液进行pH测定,如未达到设定值2~3,采用酸性调节剂将清洗液的pH值调节至设定值;所述酸性调节剂为柠檬酸。
9.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述产品水均为垃圾渗滤液在依次经生化处理、超滤处理和纳滤/反渗透处理后所得清液。
10.根据权利要求1~4任意一项所述的NF膜、RO膜的清洗方法,其特征在于,所述S1中,所述纳滤膜或反渗透膜为用于处理垃圾渗滤液的纳滤膜或反渗透膜,均由聚酰胺制成,为陶氏膜。
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