CN109499382B - 一种反渗透膜用清洗组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于反渗透膜清洗技术领域,公开了一种反渗透膜用清洗组合物及其制备方法;所述组合物由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%‑6%;H3PO4:8.5%‑17%;NH4HF2:1.96%‑3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%‑5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%‑1.0%;使所述组合物的pH值为2以上的适量的pH调节剂,余量为除盐水;所述制备方法包括步骤:A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。本发明具有清洗效果好、泡沫少、易于冲洗的特点。
Description
技术领域
本发明属于反渗透膜清洗技术领域,具体涉及一种反渗透膜用清洗组合物及其制备方法。
背景技术
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心元件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有产水质量好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
反渗透膜是实现反渗透脱盐的核心元件,一般用高分子材料制成,如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰膜、芳香族聚酰胺复合膜。表面微孔的直径一般在1nm以下,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好,有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。
反渗透膜(RO)系统可以去除水中的无机盐、有机物、胶体物、微生物等各种杂质。因技术先进及经济特性,用途十分广泛,广泛应用在电子工业超纯水、电厂锅炉补给水、制药工业用纯水、食品及饮料用纯水、渗滤液处理中水回用等行业。但由于污染等原因,反渗透膜分离技术在实际应用中,不可避免造成膜面污染现象,且污染污堵问题是影响该技术稳定运行的首要因素。控制反渗透污染一般集中在前期预处理上,但是经验表明,无论预处理系统如何完善,日常操作如何严格,在长期运行中反渗透膜的表面上都会逐渐形成各种污染物的沉积而引起膜的污染,因而污染问题又是影响膜可靠性的决定因素。膜的定期清洗是防治膜污染的主要措施之一,清洗剂的好坏及是否能彻底清除膜表面的污染物,就成为目前膜清洗研究的一个热点问题。虽然市面上有很多反渗透膜清洗的药剂,其成分基本上以工业盐酸和柠檬酸为主,都能部分清除反渗透膜面常见的无机碳酸盐(CaCO3)、硫酸盐(CaSO4·2H2O)、水和氧化铝(Al2O3·nH2O)等污垢,但普遍清洗硅酸盐(CaSiO3)及水合铁锈垢(Fe2O3·nH2O)的效果不理想,特别是给水中含硅、铁高的进水,硅酸盐和Fe3+污染严重的膜,常规清洗非常难以清洗干净彻底,清洗后膜压差、产水量、产水电导率很难完全恢复,或者多次清洗,或者延长清洗时间,对反渗透膜造成很大危害,甚至导致反渗透膜提前报废。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明目的在于提供一种反渗透膜用清洗组合物及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为:
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;使所述组合物的pH值为1.5-4.7的适量的pH调节剂,余量为除盐水。
进一步的,所述pH调节剂为NH3。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;NH3:0.2%-0.6%;余量为除盐水。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4%-5%;H3PO4:10%-15%;NH4HF2:2.5%-3.5%;羧乙基硫代丁二酸:4.5%-5.0%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.6%-0.8%;NH3:0.3%-0.5%;余量为除盐水。
进一步的,所述除盐水的电导率≤10us/cm。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4.8%;H3PO4:13.6%;NH4HF2:2.94%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;NH3:0.4%;余量为除盐水。
进一步的,所述HCl的原料为含HCl的质量分数为30%的盐酸;所述H3PO4的原料为含H3PO4的质量分数为85%的磷酸、所述NH4HF2的原料为含NH4HF2的质量分数为98%的氟化氢铵、所述NH3的原料为含NH3的质量分数为20%的氨水。
进一步的,所述组合物的pH值为1.5-4.7。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
进一步的,所述步骤C的清洗剂的pH值为1.5-4.7。
本发明的有益效果为:本发明的一种反渗透膜用清洗组合物及其制备方法,与现有技术相比,具备如下技术效果:
1、本发明的氟化氢铵,引入了F-离子,由于氟离子的半径小,能与水中的铁离子、铝离子形成稳定的配离子,溶解于水,从而实现了将常见的酸难以去除的污垢彻底清除。
2、本发明中的羧乙基硫代丁二酸含有三个羧基和硫基结构,不仅是强酸性有机化合物,同时具有极强的分散性和净洗能力,且能够与钙、镁、铁、铝、锰等金属离子生成多个稳定的三环网状网,分散在水中,是一种性能优越的分散净洗剂;引入该化合物起到了螯合、增溶、分散的净洗功效。
3、常见膜清洗配方中很少使用磷酸,特别是清洗无机垢类,因为人们认为磷酸清洗无机垢易生产难溶的磷酸钙盐Ca3(PO4)2,影响清洗效果;而本发明的在酸性条件下,磷酸与钙反应生成的是溶解度较大的磷酸二氢钙,溶解度约为1.8克,属于易溶盐;从而本发明中加入磷酸可以起到清洗除垢,更重要的是可以稳定PH值,起到缓冲酸性的作用。
4、本发明中的脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐,是为了代替传统的十二烷基苯磺酸及其钠盐,因十二烷基苯磺酸清洗时泡沫太多,影响清洗操作,后冲洗时间很长。脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐同属阴离子活性剂,具有渗透、分散、净洗性能优良,能降低水的表面张力,快速与污垢接触,同时泡沫很少,易于后期冲洗,减少用水量和节约清洗时间,与其他阴离子活性剂相比,泡沫小是最大优点。
5.本发明中的NH3的加入是为了调节PH值,因pH值低,酸性强,容易对反渗透膜清洗时造成严重伤害,pH值太高不利于钙的溶解,pH为1.5-4.7之间,防止清洗剂对膜面的伤害又利于钙的溶解;本发明的NH3也可以用常用的氢氧化钠或氢氧化钾兑成水溶液调节,可以达到同样效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
发明人针对反渗透膜系统污染的各种原因及膜面污染物进行长期跟踪,反复化验分析,发现污染物成分主要为:无机盐结垢、有机物污垢、微生物及其残骸污垢、胶体物污垢等。无机盐结垢是颗粒物、难溶盐在膜表面沉淀析出;有机物污垢是有机物在膜孔内的吸附、堵塞与截留,以及在膜表面形成的凝胶层;微生物污垢是微生物及微生物分泌物在膜表面的吸附、堵塞与滋生;胶体污染物是腐植酸及铁与硅的氧化物在膜面及膜孔内的沉积吸附。分析化验找到了原因,发明人用膜厂家推荐的酸性、碱性药剂进行清洗,无机盐结垢的大部分垢可以清洗去除,但清洗的主要是碳酸盐垢,其硅酸盐垢(以SiO2计)很难清除。有机物污垢、微生物污垢、胶体污垢用厂家推荐的碱性药剂也大部分去掉,但胶体污垢中的水合氧化铁垢去除效果很差,拆开膜面检查,发现仍然在膜面附着,常规酸、碱液都很难去除干净。在此情况下,寻找研究一种既能清除普通常见污垢,又能清除普通化学药剂难以清除的硅酸盐垢及三价铁离子污垢,就成为目前发明人研发的主要内容。发明人从以下方面进行了考虑。
1、盐酸,是常用的酸性溶垢剂,能够溶解常见的碳酸盐垢,其反应式:
2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O
也能部分溶解铁锈垢,但溶解速度较慢。
2、磷酸,也是常用的中强无机酸,在酸性条件下,也能与碳酸盐污垢反应,其反应式:2H3PO4+CaCO3=Ca(H2PO4)2+CO2+H2O
也能部分溶解碳酸盐垢,与铁锈反应速度比盐酸还慢,但磷酸在酸性条件下是良好的缓冲剂,可以根据pH值的消耗不断放出酸性H+离子,稳定清洗液的PH值,达到连续溶解垢物的目的。这是本清洗剂的第一个创新点。
3、氟化氢铵,其水溶液是一种弱酸性物质,能够很好的溶解玻璃、硅酸盐,并且能与铁锈中的Fe3+快速形成络合物Fe(FeF6),可以将其它酸难溶的铁锈快速溶解。氟化氢铵与盐酸和磷酸复配,在酸性条件下,与铁锈的反应式如下:
Fe2O3+6HF=Fe(FeF6)+3H2O
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
氟化氢铵起到了增效互补的高效除锈、除硅作用。氟化氢铵是本清洗剂的第二个创新点。
4、羧乙基硫代丁二酸CETSA,是一种含硫原子的羧酸,其最大的特点是由于硫原子的存在,引入了硫酸基,酸性强,具有分散性、螯合性。能与碳酸钙、硅化合物等水垢溶解、螯合、分散,快速溶解垢层。国内很少有用CETSA与无机酸复配的案例。发明人通过量的调整,能与上面的无机酸起分散增容的效果,清洗时间快速缩短,清洗除垢更加彻底,是本清洗剂的第三个创新点。
5、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES,是一种阴离子表面活性剂,有耐酸、碱性能,其清洗渗透性能优于十二烷基苯磺酸盐,有泡沫性低,渗透性、水溶性好,不与反渗透膜面反应,能与上述无机酸、有机酸起配合作用,对剥离污垢,快速渗入污垢内部起增效作用。这是本清洗剂的第四个创新点。
6、氢氧化铵(20%的氨水),起调节上述溶液pH值的作用,因反渗透膜面清洗,需将PH值=1.5-4.7,对膜清洗安全,不能损伤反渗透膜系统;也可选择用氢氧化钠或氢氧化钾等。这是本清洗剂的第五个创新点。
具体的技术方案如下:
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;使所述组合物的pH值为1.5-4.7的适量的pH调节剂,余量为除盐水。
上述组合物中的HCl、H3PO4、NH4HF2、羧乙基硫代丁二酸和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐的重量百分数,均以各组分的纯度为100%的纯物质来计算;实际使用时,可根据选用的原料的含量来相应调整用量;比如羧乙基硫代丁二酸和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐的市面上的销售成品的重量百分数在70%左右,则可将上述的按100%纯物质计算的重量换算成含有质量分数为70%的实际产品使用。
进一步的,所述pH调节剂为NH3。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;NH3:0.2%-0.6%;余量为除盐水。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4%-5%;H3PO4:10%-15%;NH4HF2:2.5%-3.5%;羧乙基硫代丁二酸:4.5%-5.0%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.6%-0.8%;NH3:0.3%-0.5%;余量为除盐水。
进一步的,所述除盐水的电导率≤10us/cm。
进一步的,所述的一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4.8%;H3PO4:13.6%;NH4HF2:2.94%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;NH3:0.4%;余量为除盐水。
进一步的,所述HCl的原料为含HCl的质量分数为30%的盐酸;所述H3PO4的原料为含H3PO4的质量分数为85%的磷酸、所述NH4HF2的原料为含NH4HF2的质量分数为98%的氟化氢铵、所述NH3的原料为含NH3的质量分数为20%的氨水。
进一步的,所述组合物的pH值为1.5-4.7。优选地,所述组合物的pH值为1.5-2.0。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
进一步的,所述步骤C的清洗剂的pH值为1.5-4.7。
实施例1
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:工业盐酸(HCl质量分数为30%)16%;工业磷酸(H3PO4质量分数为85%)16%;氟化氢铵(NH4HF2质量分数为98%)3%,羧乙基硫代丁二酸(CETSA质量分数为70%)2%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐0.5%;氨水(氨的质量分数为20%)2%;余量为除盐水(电导率≤10us/cm)。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将氟化氢铵和除盐水混匀后,得到氟化氢铵溶液;
B、将工业盐酸、工业磷酸、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入氟化氢铵溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与氨水混匀、熟化后得到清洗剂。
熟化时间为24h;调节步骤C的清洗剂的pH值为1.5-2.0。
实施例2
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:工业盐酸(HCl质量分数为30%)10%;工业磷酸(H3PO4质量分数为85%)10%;氟化氢铵(NH4HF2质量分数为98%)2%;羧乙基硫代丁二酸(CETSA质量分数为70%)2%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐0.5%;氨水(氨的质量分数为20%)1%;余量为除盐水(电导率≤10us/cm)。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将氟化氢铵和除盐水混匀后,得到氟化氢铵溶液;
B、将工业盐酸、工业磷酸、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入氟化氢铵溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与氨水混匀、熟化后得到清洗剂。
熟化时间为24h;调节步骤C的清洗剂的pH值为1.5-2.0。
实施例3
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:工业盐酸(HCl质量分数为30%)20%;工业磷酸(H3PO4质量分数为85%)20%;氟化氢铵(NH4HF2质量分数为98%)4%;羧乙基硫代丁二酸(CETSA质量分数为70%)8%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐1.0%;氨水(氨的质量分数为20%)3%;余量为除盐水(电导率≤10us/cm)。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将氟化氢铵和除盐水混匀后,得到氟化氢铵溶液;
B、将工业盐酸、工业磷酸、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入氟化氢铵溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与氨水混匀、熟化后得到清洗剂。
熟化时间为24h;调节步骤C的清洗剂的pH值为1.5-2.0。
实施例4
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%;H3PO4:8.5%;NH4HF2:1.96%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;适量的pH调节剂,余量为除盐水。
所述组合物的pH值为3;pH调节剂为氢氧化钠或氨水;所述除盐水的电导率≤10us/cm。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为3。
实施例5
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:6%;H3PO4:17%;NH4HF2:3.92%;羧乙基硫代丁二酸:5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:1.0%;适量的pH调节剂,余量为除盐水。
所述组合物的pH值为4.7;pH调节剂为氢氧化钠或氨水;所述除盐水的电导率≤10us/cm。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为4.7。
实施例6
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%;H3PO4:8.5%;NH4HF2:1.96%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;NH3:0.2%;余量为除盐水;所述除盐水的电导率≤10us/cm。所述组合物的pH值为1-2。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为1-2。
实施例7
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:6%;H3PO4:17%;NH4HF2:3.92%;羧乙基硫代丁二酸:5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:1.0%;NH3:0.6%;余量为除盐水;所述除盐水的电导率≤10us/cm;所述组合物的pH值为3。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
进一步的,所述步骤C的清洗剂的pH值为3。
实施例8
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4%;H3PO4:10%;NH4HF2:2.5%;羧乙基硫代丁二酸:4.5%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.6%;NH3:0.3%;余量为除盐水;所述除盐水的电导率≤10us/cm;所述组合物的pH值为2。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为2。
实施例9
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:5%;H3PO4:15%;NH4HF2:3.5%;羧乙基硫代丁二酸:5.0%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.8%;NH3:0.5%;余量为除盐水;所述除盐水的电导率≤10us/cm;所述组合物的pH值为1.9-2.0。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为1.9-2.0。
实施例10
一种反渗透膜用清洗组合物,由如下重量百分数的组分组成:HCl:4.8%;H3PO4:13.6%;NH4HF2:2.94%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;NH3:0.4%;余量为除盐水;所述除盐水的电导率≤10us/cm;所述组合物的pH值为1.8-1.9。
一种反渗透膜用清洗组合物的制备方法,包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
所述步骤C的清洗剂的pH值为1.8-1.9。
案例1
以成都中节能再生能源有限公司为例,它是一家以垃圾焚烧发电为主的环保企业,垃圾焚烧配制3台锅炉,锅炉补给水为地表水,聚合硫酸铁絮凝沉降后经多介质和活性炭过滤吸附,经保安过滤器后进入反渗透(RO)膜分离除盐,反渗透系统为一级二段脱盐装置。
将上述配好的反渗透膜清洗剂(命名膜清洗剂KG105),运输到客户现场,在清洗水箱中注入一定量的反渗透产品水,按5%的常规用量加入该反渗透膜用清洗剂,检测pH值,控制pH值为1.5~2.0范围。pH值低了,用20%氨水调节。pH值高了,用工业盐酸调节。启动清洗泵将清洗液注入膜组件内,循环清洗,缓慢调节流速,控制清洗压力在0.4MPa,随清洗液的注入,污染物被洗掉流出,清洗压力随之降低,同时提高流速至最大值,一段、二段交替浸泡清洗,循环30分钟,浸泡30分钟,再循环30分钟,观察清洗液颜色变化和PH值变化,在钙、铁离子浓度不再升高时,结束清洗。化学清洗结束后,将清洗液排出,以清洁干净水冲洗至出液为中性,并用清水冲洗管路及清洗水箱,至整个清洗系统残留的化学药品被清除。最后改用常规碱液中和清洗完成后,开机运行,反渗透系统各项性能指标恢复。我们将用我们研发的清洗剂与反渗透膜厂家推荐的清洗剂与江苏的一家商品清洗剂的在清洗方式、清洗时间、清洗压力、清洗温度相同的情况下,结果如下表1。
表1
由上表1可知,其经过本发明实施例1的清洗剂清洗后,反渗透系统基本恢复正常;压差下降、产水量提高、产水电导率降低;使该厂的垃圾渗滤液处理稳定连续运行;而且本发明实施例1的清洗剂与反渗透膜厂家推荐的药剂和江苏某商用清洗剂相比,具有明显的优势。
案例2
四川仁寿建宝水泥有限公司余热发电系统,余热锅炉设计使用反渗透膜(RO)除盐水,因该厂使用地表水做原水,原水经多介质及活性炭过滤后直接由保安过滤器进入反渗透膜系统分离除盐,制出满足锅炉用水要求的除盐水,反渗透膜系统长时间运行后,系统缓慢污堵,为了尽快恢复系统运行,只能对膜系统进行化学清洗复原。最先用反渗透膜厂家推荐的化学清洗配方,反复清洗达不到产水要求,后改用江苏一家公司的反渗透膜清洗剂清洗,产水量也不能完全恢复。我们对原水及反渗透浓水分析化验后,发现原水硅(以SiO2计)含量偏高,为124mg/L,反渗透浓水硅(以SiO2计)含量为460mg/L,分析主要原因是硅酸盐沉积在膜面,一般常规清洗剂难以去除硅垢,所以清洗后达不到产水要求,反渗透膜产水性能不能完全恢复。后用本发明的实施例2的清洗剂按正常的清洗流程,迅速除去了膜面污垢,反渗透系统各项性能指标得以恢复。
综上,本发明的清洗组合物具有清洗效果好、泡沫少、冲洗方便的特点。
本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (8)
1.一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;使所述组合物的pH值为1.5-4.7的适量的pH调节剂,余量为除盐水。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:所述pH调节剂为NH3。
3.根据权利要求2所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:由如下重量百分数的组分组成:HCl:3%-6%;H3PO4:8.5%-17%;NH4HF2:1.96%-3.92%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%-5.6%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%-1.0%;NH3:0.2%-0.6%;余量为除盐水。
4.根据权利要求3所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:由如下重量百分数的组分组成:HCl:4%-5%;H3PO4:10%-15%;NH4HF2:2.5%-3.5%;羧乙基硫代丁二酸:4.5%-5.0%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.6%-0.8%;NH3:0.3%-0.5%;余量为除盐水。
5.根据权利要求4所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:所述除盐水的电导率≤10us/cm。
6.根据权利要求5所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:由如下重量百分数的组分组成:HCl:4.8%;H3PO4:13.6%;NH4HF2:2.94%;羧乙基硫代丁二酸:1.4%;脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐:0.5%;NH3:0.4%;余量为除盐水。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种反渗透膜用清洗组合物,其特征在于:所述HCl的原料为含HCl的质量分数为30%的盐酸;所述H3PO4的原料为含H3PO4的质量分数为85%的磷酸、所述NH4HF2的原料为含NH4HF2的质量分数为98%的氟化氢铵、所述NH3的原料为含NH3的质量分数为20%的氨水。
8.一种权利要求7所述的反渗透膜用清洗组合物的制备方法,其特征在于:包括步骤:
A、将NH4HF2和除盐水混匀后,得到NH4HF2溶液;
B、将HCl、H3PO4、羧乙基硫代丁二酸、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐依次加入NH4HF2溶液中混匀至溶液澄清,得到澄清溶液;
C、将澄清溶液与NH3混匀、熟化后得到清洗剂。
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