CN113385041B - 一种反渗透膜化学清洗方法 - Google Patents

一种反渗透膜化学清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113385041B
CN113385041B CN202110679514.4A CN202110679514A CN113385041B CN 113385041 B CN113385041 B CN 113385041B CN 202110679514 A CN202110679514 A CN 202110679514A CN 113385041 B CN113385041 B CN 113385041B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reverse osmosis
osmosis membrane
cleaning
water
washing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110679514.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113385041A (zh
Inventor
张良
杜毛毛
高占峰
王冬燕
万文峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Bluestar Xinghuo Silicone Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Bluestar Xinghuo Silicone Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Bluestar Xinghuo Silicone Co Ltd filed Critical Jiangxi Bluestar Xinghuo Silicone Co Ltd
Priority to CN202110679514.4A priority Critical patent/CN113385041B/zh
Publication of CN113385041A publication Critical patent/CN113385041A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113385041B publication Critical patent/CN113385041B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/08—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/10—Accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/022—Membrane sterilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/06—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration with special washing compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种反渗透膜化学清洗方法，包括以下步骤：S100：配制反渗透清洗剂、杀菌剂、酸性清洗剂、碱性清洗剂；S200：使用酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液调配酸洗试剂，使用碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液调配碱洗试剂；S300：酸洗：使用所述酸洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；S400：置换清洗：使用反渗透进水串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，直至出水pH为中性，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；S500：碱洗：使用所述碱洗试剂清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；重复S400的置换清洗步骤，直至出水pH为中性。

Description

一种反渗透膜化学清洗方法
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化学清洗方法。
背景技术
随着现代污水处理和纯净水生产技术的进步，反渗透工艺的应用日渐成熟。反渗透是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。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。可见，压力对于反渗透工艺是一个重要指标。然而，反渗透装置运行一段时间后，会出现膜污染的情况，直接导致膜间压力增大，严重时甚至会造成膜破裂。
去离子水生产中使用反渗透技术，去离子水生产工艺一般为原水经换热器换热，再经过杀菌、过滤后，加入还原剂和阻垢剂，进入反渗透装置，反渗透产水经过中间水箱后，进入阴阳离子树脂混床进行脱盐，最终制得去离子水。去离子水生产中的反渗透装置是整个工艺的关键环节，反渗透装置在使用过程中分为正常运行和周期性的化学清洗。反渗透膜的运行时间和使用寿命是影响去离子水生产成本和效率的关键。
本领域技术人员对反渗透膜的清洗进行了较多研究，目的是延长反渗透膜的运行时间和使用寿命。然而，现有的清洗方法对于延长反渗透膜的运行时间和使用寿命的效果依然不够理想。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种反渗透膜化学清洗方法，包括以下步骤：
S100：配制反渗透清洗剂、杀菌剂、酸性清洗剂、碱性清洗剂；
S200：使用酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液调配酸洗试剂，使用碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液调配碱洗试剂；
S300：酸洗：使用所述酸洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
S400：置换清洗：使用反渗透进水串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，直至出水pH为中性，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
S500：碱洗：使用所述碱洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
重复S400的置换清洗步骤，直至出水pH为中性。
本发明所述的反渗透膜化学清洗方法根据反渗透膜易污染、使用周期短的缺点，对传统的酸洗、碱洗方法进行了改进，设计了由酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液组成的酸洗试剂以及由碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液组成的碱洗试剂，代替了传统的酸洗液和碱洗液。由于反渗透膜组件是成卷的柱形组件，组件内卷绕的反渗透膜的清洗更加困难，经常存在清洗不到位的情况，造成反渗透膜的压力差不稳定，不利于去离子水的稳定生产，本发明在酸洗和碱洗的过程中，同时增加超声波振荡处理，更加有利于反渗透膜的结垢物质与酸洗试剂或碱洗试剂充分反应，而且处理效果比较均一，且污染物更容易脱落，提高清洗效率。
可选的，所述反渗透清洗剂的配制原料包括：EDTA铵盐、螯合剂、乙醇胺和水，所述螯合剂为氨基三甲叉膦酸钠盐(ATMP钠盐)，例如ATMP·Na4、ATMP·Na5。
可选的，所述反渗透清洗剂的配制原料的质量分数为：EDTA铵盐15-20％、螯合剂5-8％、乙醇胺3-5％，其余为水。
可选的，所述杀菌剂的配制原料包括：有机溴、第一助剂和溶剂，所述有机溴为 2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)，第一助剂为乳酸，溶剂为聚乙二醇。
可选的，所述杀菌剂的配制原料的质量分数为：有机溴10-15％、第一助剂2-3％、溶剂60-65％。
可选的，所述酸性清洗剂的配制原料包括：柠檬酸、有机磷酸和水，所述有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。
可选的，所述酸性清洗剂的配制原料的质量分数为：柠檬酸15-20％、有机磷酸 5-7％，其余为水。
可选的，所述碱性清洗剂的配制原料包括：EDTA钠盐、十二烷基磺酸钠、第二助剂和水，所述EDTA钠盐可以为EDTA二钠盐，第二助剂为乳酸。
可选的，所述碱性清洗剂的配制原料的质量分数为：EDTA钠盐15-20％、十二烷基磺酸钠1-3％、第二助剂2-4％，其余为水。
可选的，步骤S200中，所述盐酸溶液的质量分数为30-40％，氢氧化钠溶液的质量分数为32-35％。
可选的，步骤S200中，所述酸洗试剂中的酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液的体积比为1:1:(0.5-1)，所述酸洗试剂的pH值为1-2，优选为2。
可选的，步骤S200中，所述碱洗试剂中的碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:2:(1-2)，所述碱洗试剂的pH值为10-12，优选为12。
本发明人通过长期研究发现，采用上述配方的所述反渗透清洗剂、杀菌剂、酸性清洗剂、碱性清洗剂按照一定体积比配制的酸洗试剂和碱洗试剂，对于去离子水生产工艺中的反渗透膜污染有优异的清洗效果。本发明使用的具体化学物质或许跟现有技术中的清洗剂中的化学物质有些许相同，但是按照本发明所述的清洗方法，将特定的几种化学物质先配制成具有特定功能的试剂，再将这些试剂配制成酸洗试剂和碱洗试剂，作用于去离子水生产工艺中的反渗透膜，是需要特殊设计以及创造性劳动的。
可选的，所述步骤S300之前还包括洗涤清洗水箱的步骤：(1)观察：向清洗水箱注水，观察水箱内水的清澈程度，如果水出现浑浊现象，则需要洗涤；(2)打开清洗水箱的蒸汽进气阀，将清洗水箱内的水加热至25-30℃，晃动清洗水箱，洗涤后排出清洗水箱的水；(3)再次注水，重复步骤(2)的操作，直至清洗水箱内的水清澈为止。
可选的，步骤S300的酸洗过程中，所述酸洗试剂清洗完所有反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次利用清洗反渗透膜组件，优选的，定期检测所述清洗水箱中的酸洗试剂的pH值，若pH值高于2，则在清洗水箱中加入所述盐酸溶液，调节pH值不高于2。
可选的，步骤S300中，反渗透膜面积与酸洗时间的比例为22-25㎡/min，同时需要监测酸洗过程中pH值上升的速度，必要时可以适量补充盐酸以维持酸洗药剂的pH 值。
可选的，步骤S500的碱洗过程中，所述碱洗试剂清洗完所有反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次利用清洗反渗透膜组件，优选的，定期检测所述清洗水箱中的碱洗试剂的pH值，若pH值低于10，则在清洗水箱中加入所述氢氧化钠溶液，调节pH值不低于10。
可选的，所述反渗透膜组件的进水侧设有分布器，用于将所述酸洗试剂、碱洗试剂或反渗透进水分成至少两股流股，再与反渗透膜接触，优选的所述分布器将所述酸洗试剂、碱洗试剂或反渗透进水分成2-50股流股，使得试剂与反渗透膜充分接触，提高清洗效率。所述分布器能够配合超声振荡处理，提高反渗透膜清洗的均匀性和稳定性。
可选的，步骤S300、S400、S500中，通过综合考虑超声波清洗效果与对反渗透膜的损伤，超声波频率为40-45KHz/㎡，超声波振荡器的功率为60-80kW。
可选的，S500的碱洗步骤具体包括以下步骤：
(4)使用第一次配制的碱洗试剂清洗第一段反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理第一段反渗透膜组件；
(5)使用第二次配制的碱洗试剂清洗其余段反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理其余段反渗透膜组件；
(6)使用第二次配制的碱洗试剂清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
(7)保留第二次配制的碱洗试剂，浸泡所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件。
可选的，步骤(4)、(5)、(6)中，每一步的反渗透膜面积与碱洗时间的比例为18-26㎡/min，同时需要考虑碱洗过程中pH值下降的速度，必要时可以适量补充烧碱以维持碱洗药剂的pH值。
可选的，步骤(7)中，反渗透膜面积与浸泡时间的比例为11-13㎡/min。
可选的，步骤S500之后，依次重复步骤S400、S300和S400。
可选的，所述酸洗、碱洗和置换清洗的过程中，对应的酸洗试剂、碱洗试剂和反渗透进水的初始流速均为1-1.1m/s，通过所述分布器时在升压作用下，形成多个流股液体并与反渗透膜表面充分接触，流速约提升至1.5-1.6m/s，清洗效率显著提升。
可选的，本发明在每个反渗透膜组件的上方和下方分别设置超声波震板，超声波震板平行于反渗透膜组件，超声波震板连接外部的超声波发生器，每个反渗透膜组件的上方或下方的超声波震板的面积与对应的反渗透膜组件的膜面积之比为 (0.05-0.2):1。
优选的，反渗透膜组件的上方和下方的超声波震板分为至少两块且沿着反渗透膜组件均匀布置，能够提高整个反渗透膜组件的振荡清洗的均匀性和稳定性。
更优选的，所述超声波震板相对于对应的反渗透膜组件倾斜设置，在步骤S300、S400、S500的清洗过程中，超声波震板不断转动，以改变相对于对应的反渗透膜组件的倾斜角度，使得所述倾斜角度在-60°～60°之间变化。
可选的，所述超声波震板的转动速度为5-10°/min。
可选的，反渗透膜组件同侧的相邻的两块超声波震板的转动方向相反，反渗透膜组件上下两侧对应的两块超声波震板的转动方向相反。
可选的，所述分布器包括依次连接的进水端、可伸缩水道和若干个出水端，可伸缩水道为折扇形，且为柔性材质，每个折扇页内部具有一条水道，每条水道的始端均连接所述进水端，每条水道的末端分别连接一个出水端；所述可伸缩水道两侧最边缘的两条水道内部分别设有一个摆杆，两个摆杆的始端分别连接进水端的两个固定杆，摆杆以与固定杆的连接处为支点，沿着可伸缩水道的展开或收缩的方向运动，以带动所有水道所在的折扇页展开或收缩。
优选的，所述可伸缩水道包括2-50个水道。
本发明针对反渗透膜组件成卷卷绕的外形特点，造成了传统化学清洗不充分，容易产生死角或死区，膜污染物去除不彻底，导致反渗透膜使用周期短，清洗成本高。本发明利用反渗透膜组件内部充满清洗液(酸洗试剂、碱洗试剂或反渗透进水)的特点，提出使用超声波震荡处理，清洗液所到之处，皆可在超声波的作用下形成机械波，将物理清洗与化学清洗相结合。本发明还深入研究了震板与反渗透膜组件中膜面积的配合关系，尽量节约震板；为了加强清洗效果，设计了震板的运动方式，形成了具有可变化方向的超声波振动，有效防止膜组件内的清洗死角的形成；为了配合可变化方向的超声波振动，所述分布器采用可伸缩水道，扩大或缩小多水道的进水面积，优选的，当震板斜向膜组件进水侧时，所述分布器收缩水道，当震板背向膜组件进水侧时，所述分布器展开折扇页，进水面积增大，配合震板的移动，改变进水条件，使得清洗液与反渗透膜充分接触。
附图说明
图1为超声波震板与反渗透膜组件的位置关系图。
图2为超声波震板的运行图(1)。
图3为超声波震板的运行图(2)。
图4为分布器的结构示意图。
附图中，1-超声波震板，2-反渗透膜组件，3-进水端，4-可伸缩水道，5-出水端， 6-水道。
具体实施方式
以下实施例和对比例的反渗透膜系统包括第一段、第二段和第三段，三段的膜面积总共为5328m2，其中，第一段的膜面积为3108m2，第二段的膜面积为1554m2，第三段的膜面积为666m2。
实施例1
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，包括以下步骤：
(1)配制反渗透清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA铵盐(乙二胺四乙酸铵) 15％、螯合剂(ATMP·Na4)5％、乙醇胺3％，其余为水；
配制杀菌剂，其原料的质量分数为：有机溴(DBNPA)10％、第一助剂(乳酸) 2％、溶剂(聚乙二醇)60％；
配制酸性清洗剂，其原料的质量分数为：柠檬酸15％、有机磷酸(羟基乙叉二磷酸)5％，其余为水；
配制碱性清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA二钠盐15％、十二烷基磺酸钠1％、第二助剂(乳酸)2％，其余为水；
(2)配制质量分数为30％的盐酸溶液和质量分数为32％的氢氧化钠溶液；
配制酸洗试剂：步骤(1)配制的酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液的体积比为1:1:1，酸洗试剂的pH值为1；
配制碱洗试剂：步骤(1)配制的碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:2:1，碱洗试剂的pH值为10；
(3)酸洗：使用步骤(2)配制的酸洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，酸洗时间为4h，反渗透膜面积与酸洗时间的比例为22㎡/min，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
(4)置换清洗：使用反渗透进水串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，直至出水pH为中性，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
(5)碱洗：使用所述碱洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，碱洗时间为6h，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
重复(4)的置换清洗步骤，直至出水pH为中性。
步骤(3)、(4)、(5)的超声波振荡处理的频率为40KHz/m2，功率为60kW；对应的酸洗试剂、碱洗试剂和反渗透进水的初始流速均为1m/s。
对比例1
本对比例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例1相同，区别在于，步骤(3)、(4)、(5)的中没有超声波振荡处理。
对比例2
本对比例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例1相同，区别在于，酸洗步骤使用质量分数为30％的盐酸溶液，碱洗步骤使用质量分数为32％的氢氧化钠溶液。
对比例3
本对比例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例1相同，区别在于，步骤(3)、(4)、(5)的中没有超声波振荡处理，而且酸洗步骤使用质量分数为30％的盐酸溶液，碱洗步骤使用质量分数为32％的氢氧化钠溶液。
实施例2
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例1相同，区别在于，碱洗过程具体包括以下步骤：
(1)使用第一次配制的新鲜的碱洗试剂清洗第一段反渗透膜组件，碱洗时间为2h，反渗透膜面积与碱洗时间的比例为26㎡/min，同时配合超声波振荡处理第一段反渗透膜组件；
(2)使用第二次配制的新鲜的碱洗试剂串联清洗第二段和第三段反渗透膜组件，碱洗时间为2h，反渗透膜面积与碱洗时间的比例为18.5㎡/min，同时配合超声波振荡处理第二段和第三段反渗透膜组件；
(3)再次使用步骤(2)的第二次配制的碱洗试剂串联清洗第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件，碱洗时间为4h，反渗透膜面积与碱洗时间的比例为22㎡/min，同时配合超声波振荡处理第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件；
(4)保留步骤(3)的第二次配制的碱洗试剂，浸泡第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件，浸泡时间为8h，反渗透膜面积与浸泡时间的比例为11㎡/min，同时配合超声波振荡处理第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件。
实施例3
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例2相同，区别在于，在酸洗步骤之前包括洗涤清洗水箱的步骤：
(1)观察：向清洗水箱注水，观察水箱内水的清澈程度，如果水出现浑浊现象，则需要洗涤；
(2)打开清洗水箱的蒸汽进气阀，将清洗水箱内的水加热至25℃，晃动清洗水箱，洗涤后排出清洗水箱的水；
(3)再次注水，重复步骤(2)的操作，直至清洗水箱内的水清澈为止。
区别还在于，在酸洗步骤中，所述酸洗试剂清洗完所有反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次利用清洗反渗透膜组件，每隔半小时检测所述清洗水箱中的酸洗试剂的pH值，若pH值高于2，则在清洗水箱中加入质量分数为30％的盐酸溶液，调节pH值不高于2。
区别还在于，在碱洗步骤中，所述碱洗试剂清洗完目标反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次用于清洗目标反渗透膜组件，每隔半小时检测所述清洗水箱中的碱洗试剂的pH值，若pH值低于10，则在清洗水箱中加入所述氢氧化钠溶液，调节pH值不低于10。
实施例4
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例3相同，区别在于，反渗透膜组件的进水侧设有分布器，用于将所述酸洗试剂、碱洗试剂或反渗透进水分成三股流股，再与反渗透膜接触。对应的酸洗试剂、碱洗试剂和反渗透进水的初始流速均为 1m/s，通过所述分布器时在升压作用下，形成多个流股液体并与反渗透膜表面充分接触，流速约提升至1.5m/s。
实施例5
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例4相同，区别在于，如图1所示，在每个反渗透膜组件的上方和下方分别两块设置超声波震板1，超声波震板1平行于反渗透膜组件2，且沿着反渗透膜组2件均匀布置，超声波震板1连接外部的超声波发生器，每个反渗透膜组件2的上方的超声波震板1的面积与对应的反渗透膜组件2的膜面积之比为0.05:1；每个反渗透膜组件2的下方的超声波震板1的面积与对应的反渗透膜组件2的膜面积之比为0.05:1。
在酸洗、置换清洗和碱洗过程中，所述超声波震板1相对于对应的反渗透膜组件 2不断转动，以改变相对于对应的反渗透膜组件2的倾斜角度，使得所述倾斜角度在 -60°～60°之间变化，转动速度为5°/min，如图2-3所示，反渗透膜组件2同侧的相邻的两块超声波震板1的转动方向相反，反渗透膜组件2上下两侧对应的两块超声波震板1的转动方向相反，使得上下的四块超声波震板1的振动波相互靠拢或分散。
实施例6
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例5相同，区别在于，如图4所示，所示分布器包括依次连接的进水端3、可伸缩水道4和三个出水端5，进水端3 连接进水管，可伸缩水道4为折扇形，且为柔性材质，每个折扇页内部具有一条水道6，每条水道6的始端均连接所述进水端3，每条水道6的末端分别连接一个出水端5；所述可伸缩水道4两侧最边缘的两条水道内部分别设有一个摆杆，两个摆杆的始端分别连接进水端3的两个固定杆，摆杆以与固定杆的连接处为支点，沿着可伸缩水道4 的展开或收缩的方向运动，以带动所有水道6所在的折扇页展开或收缩。
实施例7
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例6相同，区别在于：
(1)配制反渗透清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA铵盐20％、螯合剂 (ATMP·Na4)8％、乙醇胺5％，其余为水；
配制杀菌剂，其原料的质量分数为：有机溴(DBNPA)15％、第一助剂(乳酸) 3％、溶剂(聚乙二醇)65％；
配制酸性清洗剂，其原料的质量分数为：柠檬酸20％、有机磷酸(羟基乙叉二磷酸)7％，其余为水；
配制碱性清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA二钠盐20％、十二烷基磺酸钠3％、第二助剂(乳酸)4％，其余为水；
(2)配制质量分数为40％的盐酸溶液和质量分数为35％的氢氧化钠溶液。
实施例8
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例6相同，区别在于：
(1)配制反渗透清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA铵盐21％、螯合剂 (ATMP·Na4)9％、乙醇胺6％，其余为水；
配制杀菌剂，其原料的质量分数为：有机溴(DBNPA)16％、第一助剂乳酸)4％、溶剂(聚乙二醇)66％；
配制酸性清洗剂，其原料的质量分数为：柠檬酸21％、有机磷酸(羟基乙叉二磷酸)8％，其余为水；
配制碱性清洗剂，其原料的质量分数为：EDTA二钠盐21％、十二烷基磺酸钠4％、第二助剂(乳酸)5％，其余为水；
(2)配制质量分数为41％的盐酸溶液和质量分数为36％的氢氧化钠溶液。
实施例9
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例7相同，区别在于：
配制酸洗试剂：酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液的体积比为1:1:0.5，酸洗试剂的pH值为2。
实施例10
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例7相同，区别在于：
配制酸洗试剂：酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液的体积比为1:1:0.3，酸洗试剂的pH值为3。
实施例11
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例9相同，区别在于：配制碱洗试剂：碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:2:2，碱洗试剂的pH 值为12。
实施例12
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例9相同，区别在于：配制碱洗试剂：碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:2:2.5，碱洗试剂的pH 值为13。
实施例13
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例11相同，区别在于：酸洗：酸洗时间为3.55h，反渗透膜面积与酸洗时间的比例为25㎡/min。
实施例14
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例11相同，区别在于：碱洗过程的浸泡步骤为：
保留第二次配制的碱洗试剂，浸泡第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件，浸泡时间为6.83h，反渗透膜面积与浸泡时间的比例为13㎡/min，同时配合超声波振荡处理第一段、第二段和第三段的反渗透膜组件。
实施例15
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例11相同，区别在于：酸洗、碱洗、置换清洗的超声波振荡处理的频率为45KHz/m2，功率为80kW。
实施例16
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例11相同，区别在于：酸洗、碱洗、置换清洗的超声波振荡处理的频率为50KHz/m2，功率为90kW。
实施例17
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例15相同，区别在于：每个反渗透膜组件2的上方/下方的超声波震板1的面积与对应的反渗透膜组件2的膜面积之比为0.2:1；
实施例18
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例15相同，区别在于：每个反渗透膜组件2的上方/下方的超声波震板1的面积与对应的反渗透膜组件2的膜面积之比为0.22:1；
实施例19
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例17相同，区别在于：超声波震板的转动速度为10°/min。
实施例20
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例17相同，区别在于：超声波震板的转动速度为12°/min。
实施例21
本实施例所述的反渗透膜化学清洗方法，与实施例19相同，区别在于：所述分布器的可伸缩水道包括20个水道。
表1实施例1-21和对比例1-3的清洗效果对比
Figure BDA0003121967680000111
Figure BDA0003121967680000121
①清洗前第一段与第二段之间的压差与清洗后第一段与第二段之间的压差的差值。
由上表可见，使用本发明提供的所述反渗透膜化学清洗方法，清洗后可以大幅度降低第一段与第二段之间的压差，说明能够有效清洗反渗透膜上的污染物，清洗效果良好；另一方面，清洗周期大大延长，说明清洗后的反渗透膜较少存在污染死角，延缓了污染物以污染死角为基础的滋生速度。实验表明，使用所述反渗透膜化学清洗方法，反渗透膜的使用寿命由平均3年左右提升到7年左右，大幅降低检修备件费用，且清洗后，去离子水的产水电导、段间压差和产水能力基本没有明显的变化。

Claims (5)

1.一种反渗透膜化学清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：配制反渗透清洗剂、杀菌剂、酸性清洗剂、碱性清洗剂；
S200：使用酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液调配酸洗试剂，使用碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液调配碱洗试剂；
S300：酸洗：使用所述酸洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
S400：置换清洗：使用反渗透进水串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，直至出水pH为中性，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
S500：碱洗：使用所述碱洗试剂串联清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
重复S400的置换清洗步骤，直至出水pH为中性；
所述反渗透清洗剂的配制原料包括：EDTA铵盐、螯合剂、乙醇胺和水，所述螯合剂为氨基三甲叉膦酸钠盐；所述反渗透清洗剂的配制原料的质量分数为：EDTA铵盐15-20%、螯合剂5-8%、乙醇胺3-5%，其余为水；
所述杀菌剂的配制原料包括：有机溴、第一助剂和溶剂，所述有机溴为2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺，第一助剂为乳酸，溶剂为聚乙二醇；所述杀菌剂的配制原料的质量分数为：有机溴10-15%、第一助剂2-3%、溶剂60-65%；
所述酸性清洗剂的配制原料包括：柠檬酸、有机磷酸和水，所述有机磷酸为羟基乙叉二磷酸；所述酸性清洗剂的配制原料的质量分数为：柠檬酸15-20%、有机磷酸5-7%，其余为水；
所述碱性清洗剂的配制原料包括：EDTA钠盐、十二烷基磺酸钠、第二助剂和水，第二助剂为乳酸；所述碱性清洗剂的配制原料的质量分数为：EDTA钠盐15-20%、十二烷基磺酸钠1-3%、第二助剂2-4%，其余为水；
步骤S200中，所述盐酸溶液的质量分数为30-40%，氢氧化钠溶液的质量分数为32-35%；
所述酸洗试剂中的酸性清洗剂、杀菌剂和盐酸溶液的体积比为1:1:(0.5-1)，所述酸洗试剂的pH值为1-2；
所述碱洗试剂中的碱性清洗剂、反渗透清洗剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:2:(1-2)，所述碱洗试剂的pH值为10-12；
所述反渗透膜组件的进水侧设有分布器，用于将所述酸洗试剂、碱洗试剂或反渗透进水分成至少两股流股，再与反渗透膜接触；
所述分布器包括依次连接的进水端、可伸缩水道和若干个出水端；
所述可伸缩水道为折扇形，且为柔性材质，每个折扇页内部具有一条水道，每条水道的始端均连接所述进水端，每条水道的末端分别连接一个出水端；
所述可伸缩水道两侧最边缘的两条水道内部分别设有一个摆杆，两个摆杆的始端分别连接进水端的两个固定杆，摆杆以与固定杆的连接处为支点，沿着可伸缩水道的展开或收缩的方向运动，以带动所有水道所在的折扇页展开或收缩；
每个反渗透膜组件的上方和下方分别设置超声波震板，超声波震板连接外部的超声波发生器，在步骤S300、S400、S500的清洗过程中，超声波震板不断转动，以改变相对于对应的反渗透膜组件的倾斜角度，
反渗透膜组件同侧的相邻的两块超声波震板的转动方向相反，反渗透膜组件上下两侧对应的两块超声波震板的转动方向相反；当震板斜向膜组件进水侧时，所述分布器收缩水道，当震板背向膜组件进水侧时，所述分布器展开折扇页，进水面积增大，配合震板的移动，改变进水条件，使得清洗液与反渗透膜充分接触。
2.根据权利要求1所述的反渗透膜化学清洗方法，其特征在于，所述步骤S300之前还包括洗涤清洗水箱的步骤：
（1）观察：向清洗水箱注水，观察水箱内水的清澈程度，如果水出现浑浊现象，则需要洗涤；
（2）打开清洗水箱的蒸汽进气阀，将清洗水箱内的水加热至25-30℃，晃动清洗水箱，洗涤后排出清洗水箱的水；
（3）再次注水，重复步骤（2）的操作，直至清洗水箱内的水清澈为止。
3.根据权利要求2所述的反渗透膜化学清洗方法，其特征在于，步骤S300的酸洗过程中，所述酸洗试剂清洗完所有反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次利用清洗反渗透膜组件；
步骤S500的碱洗过程中，所述碱洗试剂清洗完所有反渗透膜组件后，循环流回所述清洗水箱，检测pH值后，再次利用清洗反渗透膜组件。
4.根据权利要求1所述的反渗透膜化学清洗方法，其特征在于，步骤S500的碱洗步骤具体包括以下步骤：
（4）使用第一次配制的碱洗试剂清洗第一段反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理第一段反渗透膜组件；
（5）使用第二次配制的碱洗试剂清洗其余段反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理其余段反渗透膜组件；
（6）使用第二次配制的碱洗试剂清洗所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件；
（7）保留第二次配制的碱洗试剂，浸泡所有生产段的反渗透膜组件，同时配合超声波振荡处理所有生产段的反渗透膜组件。
5.根据权利要求1所述的反渗透膜化学清洗方法，其特征在于，每个反渗透膜组件的上方或下方的超声波震板的面积与对应的反渗透膜组件的膜面积之比为(0.05-0.2):1。
CN202110679514.4A 2021-06-18 2021-06-18 一种反渗透膜化学清洗方法 Active CN113385041B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110679514.4A CN113385041B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种反渗透膜化学清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110679514.4A CN113385041B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种反渗透膜化学清洗方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113385041A CN113385041A (zh) 2021-09-14
CN113385041B true CN113385041B (zh) 2023-01-24

Family

ID=77622960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110679514.4A Active CN113385041B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种反渗透膜化学清洗方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113385041B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249509A (zh) * 2022-02-28 2022-03-29 利津绿瑞环保科技有限公司 一种反渗透膜的化学清洗以及污水处理工艺
CN115337787A (zh) * 2022-09-15 2022-11-15 上海高森水处理有限公司 反渗透膜有机物污染清洗剂

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003103259A (ja) * 2001-09-28 2003-04-08 Vision:Kk 濾過装置及び逆浸透膜の洗浄方法
US7552747B1 (en) * 2006-12-18 2009-06-30 Ararat Sargsyan Dual swivel water spout assembly
CN102654206A (zh) * 2012-03-16 2012-09-05 九牧厨卫股份有限公司 一种折扇式分水机构及装有折扇式分水机构的龙头
CN202962280U (zh) * 2012-11-27 2013-06-05 江苏白雪电器股份有限公司 反渗透膜净水单元
CN105753105A (zh) * 2016-05-12 2016-07-13 焦会良 一种电厂循环水排污水回用过程中反渗透系统污堵的原因分析确定方法及其化学清洗方法
JP2016203081A (ja) * 2015-04-21 2016-12-08 三菱重工業株式会社 逆浸透膜洗浄方法及び逆浸透膜洗浄装置
CN106268340A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 河海大学 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
CN208990576U (zh) * 2018-09-21 2019-06-18 河北氟莱德环境工程有限公司 一种新型反渗透膜端板
CN110898675A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 吉林省电力科学研究院有限公司 一种针对反渗透膜的硫酸钙垢清洗剂及清洗方法
CN210229653U (zh) * 2019-07-17 2020-04-03 武汉绿森环保科技有限公司 一种反渗透膜清洗装置
CN111771878A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 常州市杰森水处理技术有限公司 反渗透膜用杀菌剂及其制备方法
CN212576022U (zh) * 2020-06-08 2021-02-23 重庆奥思德仪器设备有限公司 自动冲洗超滤装置
CN112474585A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 西安西热水务环保有限公司 一种膜组件的超声波技术耦合化学清洗处理系统及方法
CN213050120U (zh) * 2020-06-18 2021-04-27 天津迪易科技有限公司 一种反渗透膜用清洗装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563633U (ja) * 1992-02-03 1993-08-24 日立プラント建設株式会社 逆浸透膜装置
JP2008288541A (ja) * 2007-04-19 2008-11-27 Pre-Tech Co Ltd 枚葉式洗浄装置
CN102357489A (zh) * 2011-11-15 2012-02-22 天龙科技炉业(无锡)有限公司 超声波真空节能清洗机
CN206405100U (zh) * 2016-12-14 2017-08-15 上海强盛化工有限公司 一种清洗效率高的碱液洗涤槽
CN107626206A (zh) * 2017-10-25 2018-01-26 威洁（石狮）中水回用技术有限公司 一种带超声波清洗的膜过滤设备及方法及污水净化系统
FI127838B (en) * 2018-03-08 2019-03-29 Sofi Filtration Oy A method of cleaning a filter element and a filtering device

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003103259A (ja) * 2001-09-28 2003-04-08 Vision:Kk 濾過装置及び逆浸透膜の洗浄方法
US7552747B1 (en) * 2006-12-18 2009-06-30 Ararat Sargsyan Dual swivel water spout assembly
CN102654206A (zh) * 2012-03-16 2012-09-05 九牧厨卫股份有限公司 一种折扇式分水机构及装有折扇式分水机构的龙头
CN202962280U (zh) * 2012-11-27 2013-06-05 江苏白雪电器股份有限公司 反渗透膜净水单元
JP2016203081A (ja) * 2015-04-21 2016-12-08 三菱重工業株式会社 逆浸透膜洗浄方法及び逆浸透膜洗浄装置
CN105753105A (zh) * 2016-05-12 2016-07-13 焦会良 一种电厂循环水排污水回用过程中反渗透系统污堵的原因分析确定方法及其化学清洗方法
CN106268340A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 河海大学 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
CN208990576U (zh) * 2018-09-21 2019-06-18 河北氟莱德环境工程有限公司 一种新型反渗透膜端板
CN111771878A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 常州市杰森水处理技术有限公司 反渗透膜用杀菌剂及其制备方法
CN210229653U (zh) * 2019-07-17 2020-04-03 武汉绿森环保科技有限公司 一种反渗透膜清洗装置
CN110898675A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 吉林省电力科学研究院有限公司 一种针对反渗透膜的硫酸钙垢清洗剂及清洗方法
CN212576022U (zh) * 2020-06-08 2021-02-23 重庆奥思德仪器设备有限公司 自动冲洗超滤装置
CN213050120U (zh) * 2020-06-18 2021-04-27 天津迪易科技有限公司 一种反渗透膜用清洗装置
CN112474585A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 西安西热水务环保有限公司 一种膜组件的超声波技术耦合化学清洗处理系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113385041A (zh) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113385041B (zh) 一种反渗透膜化学清洗方法
US7122121B1 (en) Advanced submerged membrane modules, systems and processes
CN114133065B (zh) 一种蒸氨废水制取氯化钙浓液的方法
CN202070291U (zh) 一种陶瓷膜在线清洗装置
CN102145258B (zh) 一种重油泥污染的膜组件的清洗方法
CN109046031B (zh) 反渗透膜组件的清洗方法及清洗系统
CN107824048B (zh) 一种提高膜过滤系统性能的污水处理装置及其运行方法
CN102190349B (zh) 海水淡化装置
CN117049739B (zh) 一种反渗透膜污水处理装置及污水处理方法
CN114073903A (zh) 一种管道混合器用于超滤系统的加药混合装置
CN114772665B (zh) 一种连续式水合物法海水淡化装置及方法
CN113501567B (zh) 一种多级串联反渗透膜组高盐废水浓缩系统及其浓缩方法
CN212050901U (zh) 一种高盐废水超级浓缩装置
CN113562895A (zh) 一种模块化高效水处理系统
RU77097U1 (ru) Установка для переработки жидких отходов
RU2701342C1 (ru) Способ обессоливания воды методом обратного осмоса и устройство для его осуществления
CN206308079U (zh) 实验废水处理装置
CN217188893U (zh) 一种无机酸-络合剂复合清洗电厂反渗透膜系统
CN218968939U (zh) 一种反渗透装置
CN207405017U (zh) 一种光磁臭氧深度催化氧化污水处理装置
CN215102016U (zh) 电解制取烧碱所得淡盐水的除氯脱硝装置
CN221051705U (zh) 一种压裂废液处理系统
RU79710U1 (ru) Установка для переработки жидких отходов мембранными методами
CN220485404U (zh) 一种高盐高难工业废水抗污染浓缩装置
CN218561236U (zh) 一种利用污水处理厂出水热能的海水淡化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant