反渗透化学清洗的流程及解决方案

一、反渗透系统清洗的原因及目的

水处理进水中存在各种形式可导致反渗透膜表面污染的物质，例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物等。设置膜系统的预处理装置的目的就在于尽量减少膜表面上的污染，通过安装合适的预处理系统、选择恰当的操作条件（如产水流量、运行压力、产水回收率等），就能达到这一目的。

预处理系统不能完全去除导致反渗透膜污染的物质，经过正确的预处理后，仍然存在供水中胶体和微粒物质的污染。而且，在脱盐过程中，随着膜组件内盐浓度的增加，在膜表面将有一些物质从水中析出并且形成垢层，覆盖在RO膜表面。可能引起膜系统污垢的因素总结如下：

① 预处理系统不完善

② 操作控制不当

③ 预处理运行不正常

④ 膜面长时间累积沉淀物（钡和硅垢等）

⑤ 系统选材不合适（泵和管线等）

⑥ 进水组份或其他条件改变

⑦ 预处理投药系统失灵

⑧ 进水受生物污染

⑨ 系统停机后冲洗不及时或不充分

发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象就是进水和浓水间的压差增加。对反渗透系统清洗的目的就是通过及时得力的措施，有效地对系统进行清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。

二、RO膜清洗的条件：

RO系统在运行中，出现下列现象之一者，RO膜需要进行化学清洗：

♦ 产品水的膜透过量下降10-15%

♦ 产品水的脱盐率降低10-15%

♦ 膜的压力差（原水进水压力-浓水压力）增加10-15%

♦ 已被证实有结垢或有污染。

需要注意的是，RO膜本身是受运行的压力、水温、PH等参数的影响，RO膜清洗的条件应综合全面考虑。

三、化学清洗周期

       常规RO设备每年化学清洗次数为3-4次（平均每季度一次）。但是由于各设备，水源等情况的不同，可根据设备运行情况适当调整清洗时间。

四、 清洗过程简述：

RO膜化学清洗工艺包括冲洗、浸泡、循环三个过程：

♦ 循环过程：

RO系统的化学清洗循环过程中，要进行三个过程：一是低流量循环：用尽可能低的清洗流量置换元件内的原水能有效地刷洗膜表面污物；二是循环：当原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，可以让清洗液循环返回清洗液水箱。循环清洗液15分钟或直到颜色不变为止。如果颜色仍发生变化，放掉清洗液重新配置新的清洗液。三是高流量循环：过程中化学液与膜内部分子发生物理的动力接触，进一步发生渗透、磨擦、剪切等反应，从而达到化学清洗的目的。

♦ 浸泡过程：

       浸泡是RO系统清洗的关键。它既能使化学液与污染物发生相应的化学反应，又能让污染物从膜的表面脱落，溶于化学液中达到化学清洗的目的。浸泡时间随污染严重程度而定，对于轻度污染，浸泡1～2小时足够。

♦ 冲洗过程：

       预处理的合格产水可以用于冲洗系统内的清洗液，如有条件建议采用RO产水作为冲洗用水。

五、反渗透化学清洗的操作：

♦ 清洗准备工作：

① 确定RO膜需要化学清洗

② 分析污染物确定化学配方，并根据配方采购必要的的化学药品或试剂。

③ 检查化学清洗装置是否完好。

④ 准备好防护镜、胶手套、口罩、橡胶围裙等防护用品。

⑤ 确保清洗的温度不低于15℃（否则需要增加加温装置）。

⑥ 化学清洗管检查

检查清洗管路的连接是否就绪，阀门的开启是否通常，必要时固定清洗液的循环管，以免震动时发生意外。

♦ 一般清洗液配方：

RO膜的污染或阻塞是受其污染物的种类、膜本身的材质等条件的影响。对于不同的污染，其化学清洗的药剂是不一样的。应根据现场污染情况而制定相应的化学清洗方案。

♦ 清洗过程简述：

RO膜一般的化学清洗工艺包括循环、浸泡、冲洗三个过程，但也应当根据实际情况而定。

六、化学清洗方案确定

       ① 清洗方案确定：

 据上述的分析，根据现场后重点分析膜污染原因，在此基础上调整清洗方案。

♦ 有机物污染：一般来说要先用碱性药液化学清洗，然后再用酸性药液进行清洗。如能确定膜为油类污染，此时，须先用碱性清洗液后用酸性清洗液，避免油类物质被固化，增大清洗难度。

♦ 生物污染： 一般情况下按碱－酸顺序清洗。

♦ 无机盐垢：一般采用酸性清洗。需要注意的是，在酸洗过程中，应随时检查清洗液pH值变化，当在溶解无机盐类沉淀消耗掉酸时，如果pH的增加超过0.5 个pH值单位，就应该向清洗箱内补充酸，酸性清洗液的总循环时间不应超过20分钟，超过这一时间后，清洗液可能会被清洗下来的无机盐所饱和，而污染物就会再次沉积在膜表面，此时应用合格预处理产水将膜系统及清洗系统内的第一遍清洗液排放掉，重新配置清洗液进行第二遍酸性清洗操作。

② 清洗液配方：

 RO膜的污染或阻塞是受其污染物的种类、膜本身的材质等条件的影响。对于不同的污染，其化学清洗的药剂是不一样的。

七、常规清洗药剂的配方.

清洗步骤：

      ① 先0.2%(wt)HCL用调节PH至3，温度调节35℃ 对CaCO₃ CaSO₃ BaCO₃ 等无机碳酸盐类比较有效。再1%(wt)Na₄EDTA 用NAOH调节PH至11-12,[30℃ 此清洗方案针对于微生物和有机物胶体污染比较好。或再0.2%(wt) HCL调节PH至3，[30℃，进行重复紧缩反渗透膜孔作用。

      ② 清洗顺序为碱－酸; 其中wt为化学纯(化学清洗的药剂均为化学纯)。实际用量应根据RO膜污染情况而定；备用药剂应多不可少。

      ③ 清洗液温度确定：在清洗液循环期间，pH2～10时温度不应超过40ºC，pH1～11时温度不应超过35ºC，pH1～12时温度不应超过30ºC。

注：如被确定是污染物为微生物污染时，须先用碱进行清洗；如污染较轻，建议使用2%wt的柠檬酸代替HCL，使PH=4；而在上清洗方案中一定要严格控制PH值，清洗水温度一般在25℃左右，在进行化学清洗时，最好能够提高温度至35℃左右，以便提高化学清洗的效果。

普通的药剂进行化学清洗时，一般采用的HCL/NAOH是属于强酸/强碱，对膜都有一定的损害，尤其在PH控制不好时；不仅不能对污染物进行有效的清除，且损害了膜；故推荐使用专用清洗药剂进行清洗，该药剂对RO膜没有损害，针对污染物能够有效的清洗，切有一定的保护作用，从而延长了膜寿。

注意事项：化学清洗的时间应根据现场拆模分析判断后做出相应调整。必要时需浸泡过夜等处理。在化学清洗时，会接触到强烈的酸碱等化学药品，请按照现场工程师指导进行操作；如不慎溅到身上，请用清水清洗，必要时请立即就医。