Technologia membran odwróconej osmozy (RO) jest szeroko stosowana w dziedzinach takich jak odsalanie wody morskiej, oczyszczanie ścieków i ponowne wykorzystanie ścieków przemysłowych. Jednak zanieczyszczenie membran pozostaje krytycznym czynnikiem ograniczającym długoterminowe stabilne działanie systemów odwróconej osmozy.
Podczas pracy membrany odwróconej osmozy są poddawane „atakom” różnych zanieczyszczeń, które obejmują głównie: - Osady nieorganiczne (takie jak kamień wapniowy i magnezowy): Mogą one zatykać pory membrany, zmniejszając wydajność produkcji wody. - Zanieczyszczenia organiczne (takie jak mikroorganizmy i tłuszcz): Mogą one blokować powierzchnię membrany, obniżając wydajność filtracji. - Cząstki koloidalne: Mogą one zatykać pory membrany, zmniejszając wydajność membrany. Te zanieczyszczenia przylegają do powierzchni membrany, prowadząc do stopniowego pogarszania się jej działania. Dlatego regularne czyszczenie jest niezbędne.
Podczas procesu czyszczenia ludzie często stają przed dylematem: czy membranę odwróconej osmozy należy najpierw umyć kwasem, czy zasadą? To pytanie bezpośrednio wpływa na skuteczność czyszczenia i żywotność membrany. Jeśli sekwencja jest nieprawidłowa, nie tylko efekt czyszczenia będzie słaby, ale może również przyspieszyć zużycie membrany, a w skrajnych przypadkach nawet wymusić wymianę modułu membrany.
obraz
01
Typowe formulacje do mycia membran
Opcja 1
Zastosowano roztwór mieszany 0,2% podchlorynu sodu (NaClO) i 0,1% wodorotlenku sodu (NaOH), który nadaje się do usuwania zanieczyszczeń membranowych spowodowanych przez materię organiczną i aktywne mikroorganizmy.
Opcja 2
Roztwór kwasu cytrynowego 1%-2% lub roztwór kwasu solnego (HCl) 0,4%, nadający się do usuwania zanieczyszczeń żelazem i blokad spowodowanych krystalizacją węglanów.
Opcja 3
Roztwór mieszany 0,3% nadtlenku wodoru (H₂O₂) i 0,3% wodorotlenku sodu (NaOH) nadaje się do czyszczenia zanieczyszczeń modułu membrany spowodowanych przez pożywkę fermentacyjną z kwasu glutaminowego.
Opcja 4
0,5% roztwór wodny kwasu azotowego (HNO3), który nadaje się do usuwania blokad fosforanem ołowiu na modułach membranowych powstałych podczas procesu obróbki farby elektroforetycznej (ten etap czyszczenia powinien być przeprowadzony po innych rutynowych procedurach czyszczenia chemicznego).
Opcja Pięć
1% roztwór formaldehydu, nadający się do czyszczenia zanieczyszczeń bakteryjnych modułów membran ultrafiltracyjnych.
Opcja Siedem
9% dodecylobenzenosulfonian sodu, 9% środek powierzchniowo czynny, 0,4% wodorotlenek sodu (NaOH), 0,15% bezwodny węglan sodu, 11% fosforan sodu, 10% krzemian sodu. Wartość pH musi być ściśle kontrolowana podczas procesu czyszczenia. Niektóre moduły membran są wrażliwe na roztwory czyszczące o wysokim pH, dlatego należy wybierać ostrożnie. Ten roztwór jest używany głównie do usuwania zanieczyszczeń membranowych spowodowanych przez ścieki oleiste.
Opcja Osiem
20% kwas siarkowy (H2SO4), roztwór ten jest używany głównie do usuwania zanieczyszczeń spowodowanych krystalizacją kamienia krzemowego.
Opcja 9
3% kwas fosforowy (H3PO4), 0,5% dwusodowy etylenodiaminotetraoctan, roztwór ten jest używany głównie do usuwania zanieczyszczeń membranowych spowodowanych przez zanieczyszczenia białkowe i oleiste.
02
Środki ostrożności dotyczące czyszczenia chemicznego
Woda do przygotowania środka czyszczącego
Woda zmiękczona lub woda produktowa, wolna od metali ciężkich, chloru resztkowego lub innych utleniaczy
Dawkowanie środka czyszczącego
Każdy element 8-calowy: 40-80 litrów (w zależności od stopnia zabrudzenia)
Każdy element 4-calowy: 10-20 litrów (w zależności od stopnia zabrudzenia)
Ciśnienie robocze podczas czyszczenia
Niższe ciśnienie (0,1-0,3 MPa), zazwyczaj nie przekraczające 0,4 MPa
Przepływ czyszczący
Każdy zbiornik ciśnieniowy 8-calowy: 6-9 m³/hr
Każdy zbiornik ciśnieniowy 4-calowy: 1,8-2,3 m³/hr
Temperatura roztworu czyszczącego
Jak najwyższa, ale maksymalna temperatura wynosi 45°C. Zazwyczaj ustawia się ją między 30-35°C. Jeśli temperatura roztworu czyszczącego przekroczy 45°C, należy zainstalować sprzęt chłodzący
Rodzaj czyszczenia
Każdy zbiornik ciśnieniowy naprzemiennie poddawany jest cyrkulacji i moczeniu
Okres cyklu
Zaleca się wykonywanie co 0,5-1 godziny (powtórzyć 2-3 razy)
Czas moczenia
2-24 godziny (w zależności od stopnia zabrudzenia)
Metoda czyszczenia
Najlepiej przeprowadzać czyszczenie segmentowe
Czas czyszczenia
Minimum 1-2 godziny, w zależności od poziomu zanieczyszczenia i zastosowanej metody czyszczenia
Zasada i cel mycia kwasowego i zasadowego: 1. Mycie kwasowe: Cel: Mycie kwasowe służy głównie do usuwania osadów soli nieorganicznych z powierzchni membran, takich jak węglan wapnia, tlenek żelaza itp. Zasada: Roztwory kwasowe (takie jak kwas cytrynowy, kwas azotowy itp.) rozpuszczają osady solne lub przekształcają je w substancje rozpuszczalne, powodując odrywanie się osadzonych osadów soli nieorganicznych od powierzchni membrany. Typowe środki: kwas cytrynowy, kwas azotowy, kwas solny. 2. Mycie zasadowe: Cel: Mycie zasadowe służy głównie do usuwania zanieczyszczeń organicznych i biologicznych. Zasada: Roztwory zasadowe (takie jak wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu itp.) mogą zmydlać tłuszcz, rozkładać materię organiczną i usuwać zanieczyszczenia organiczne i biologiczne poprzez rozpuszczanie polimerów zewnątrzkomórkowych mikroorganizmów. Typowe chemikalia: Wodorotlenek sodu, fosforan trójsodowy, podchloryn sodu (niskie stężenie, specjalnie do zanieczyszczeń mikrobiologicznych). Optymalizacja sekwencji mycia kwasowego i zasadowego dla czyszczenia membran odwróconej osmozy zazwyczaj obejmuje dwa etapy: mycie kwasowe i mycie zasadowe. Mycie kwasowe służy głównie do usuwania osadów soli nieorganicznych, takich jak węglan wapnia, siarczan wapnia, tlenki żelaza itp.; Mycie zasadowe: służy głównie do usuwania materii organicznej i zanieczyszczeń biologicznych, takich jak tłuszcz, śluz mikrobiologiczny itp. Scenariusz 1: Najpierw kwas, potem zasada. Mycie kwasowe priorytetowe: Usuwanie kamienia nieorganicznego: Kamień z soli nieorganicznych jest zazwyczaj głównym czynnikiem powodującym pokrycie i blokowanie powierzchni membrany. Jeśli najpierw przeprowadzi się mycie kwasowe, te twarde warstwy kamienia można skutecznie usunąć, co sprawia, że późniejsze mycie zasadowe jest bardziej efektywne.
Mycie zasadowe jako uzupełnienie: Dokładne usuwanie materii organicznej: Po umyciu kwasem, kamień z soli nieorganicznych z powierzchni membrany został usunięty, a pozostała materia organiczna i biofilm mogą być skuteczniej wystawione na działanie roztworu zasadowego i reagować z nim, aby osiągnąć lepszy efekt czyszczenia. Scenariusz 2: Najpierw zasada, potem kwas. Pierwszy roztwór zasadowy może skutecznie rozkładać materię organiczną i brud mikrobiologiczny, zmniejszając przeszkody dla późniejszego mycia kwasowego. Ten etap może sprawić, że powierzchnia membrany będzie czystsza, pozwalając roztworowi kwasowemu na lepszy kontakt z osadami nieorganicznymi i zapewniając lepszy efekt czyszczenia.
Mycie kwasowe po nim: Celem mycia kwasowego jest usunięcie osadów nieorganicznych. Ze względu na usunięcie zanieczyszczeń organicznych przez mycie zasadowe, kwasowe środki czyszczące mogą bezpośrednio działać na sole nieorganiczne, osiągając lepsze efekty odkamieniania.
05 Proces operacyjny mycia kwasowego i zasadowego
1. Wyłączenie systemu i opróżnienie: Wyłączyć system odwróconej osmozy, opróżnić dopływ wody z elementów membranowych i upewnić się, że cała woda i pozostałości zostały spuszczone. Przed rozpoczęciem czyszczenia chemicznego przepłukać system membranowy czystą wodą, aby usunąć luźne zanieczyszczenia z powierzchni membrany i zmniejszyć zużycie środków chemicznych.
2. Przygotować roztwór czyszczący zasadowy (np. roztwór wodorotlenku sodu) o stężeniu 0,5-1% i kontrolować temperaturę roztworu czyszczącego na poziomie 30-40 °C. Cyrkulować roztwór czyszczący zasadowy przez moduł membrany przez 30-60 minut, w zależności od stopnia zabrudzenia. Podczas procesu czyszczenia należy utrzymywać jednolity przepływ i ciśnienie, aby uniknąć uszkodzenia membrany. Po umyciu zasadowym dokładnie przepłukać moduł membrany czystą wodą, aby upewnić się, że cały roztwór zasadowy został wypłukany, i płukać do momentu, gdy wartość pH ścieku zbliży się do neutralnej (około 7).
3. Przygotować roztwór czyszczący kwasowy (np. roztwór kwasu cytrynowego lub szczawiowego) o stężeniu 1-2% podczas procesu trawienia i kontrolować temperaturę na poziomie 25-35 °C. Cyrkulować roztwór czyszczący kwasowy przez moduł membrany przez 30-60 minut, dostosowując w zależności od stopnia osadów nieorganicznych. Podczas procesu mycia kwasowego regularnie obserwować efekt czyszczenia systemu membranowego, aby zapewnić skuteczne usuwanie zanieczyszczeń nieorganicznych (takich jak węglan wapnia i tlenki żelaza). Po umyciu kwasowym ponownie przepłukać system membranowy czystą wodą, aby zapewnić całkowite usunięcie pozostałości kwasowych i płukać do momentu, gdy wartość pH ścieku powróci do neutralnej.
4. Po zakończeniu inspekcji i czyszczenia sprawdzić działanie systemu, aby upewnić się, że elementy membranowe są czyste i przywrócić normalną szybkość produkcji wody. Przeprowadzić rutynowe testy systemu, aby potwierdzić, że wydajność filtracji membrany powróciła do normy, a jakość ścieku spełnia standardy.
