反滲透膜的清洗、消毒及保存

· 目的：保證反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行

· 目的：延長(zhǎng)反滲透膜元件使用壽命

· 什么時(shí)候需要清洗及消毒

· 如何清洗消毒及用何種藥品進(jìn)行清洗消毒

4.1 什么時(shí)候需要清洗反滲透系統(tǒng)

· 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量比上次清洗后減少 10~15%

· 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水水質(zhì)比上次清洗后降低 10~15%

· 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的壓降比上次清洗后增加 10~15%

· 在長(zhǎng)期停用前

· 作為日常的維護(hù)

4.2 需要清洗什么

· 碳酸鈣垢

· 硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢

· 水合金屬氧化物垢 ( 鐵、錳、鎳、銅等 )

· 硅垢

· 膠體沉積物 ( 無(wú)機(jī) )

· 膠體沉積物 ( 無(wú)機(jī)、有機(jī)混合物 )

· 有機(jī)沉積物 ( 自然產(chǎn)物 )

· 有機(jī)沉積物 ( 人為產(chǎn)物 )

· 生物滋長(zhǎng) ( 細(xì)菌、真菌、霉菌等 )

注意：通常您需要清潔的是上述幾種污染物的混合物

4.3 如何選擇清洗藥劑

· 確定污染物

· 與膜制造廠商、工程公司或反滲透專用化學(xué)藥劑供應(yīng)商聯(lián)系

· 選擇通用型或?qū)Ｓ眯突瘜W(xué)清洗藥品

· 現(xiàn)場(chǎng)收集信息并進(jìn)行清洗 ( 實(shí)驗(yàn)及校正法 )

· 向反滲透專用藥劑供應(yīng)商提供膜元件以供實(shí)驗(yàn)室分析之用

· 考慮藥品成本

4.4 選擇和使用化學(xué)清洗劑時(shí)的注意事項(xiàng)

· 遵循制造廠商推薦的關(guān)于藥劑品種、劑量、 pH 值、溫度及接觸時(shí)間的指導(dǎo)原則

· 最佳的清洗效果

· 最小限度地使用強(qiáng)烈化學(xué)試劑

· 對(duì)于 CPA 、 ESPA 膜通常 pH 范圍為 4~10

· 對(duì) CPA 、 ESPA 、膜最大 pH 范圍為 2~12

· 在推薦溫度清洗，一般在 30~40 ℃ 下清洗最好

· 需要考慮排放對(duì)環(huán)境的影響

· 不要將酸堿混合

· 用高 pH 的產(chǎn)水沖洗清洗劑

· 如果出現(xiàn)油污染，開(kāi)始時(shí)不要使用低 pH 值溶液清洗

4.5 復(fù)合膜最常用的清洗配方

4.6 醋酸膜最常用的清洗配方

4.7 二氧化硅垢的化學(xué)清洗

· 對(duì)沉淀在膜上的溶解性硅，在不損壞膜的前提下很難去除

· 在清洗前應(yīng)詢問(wèn)膜廠商

· 較高的沖洗流速有利于沖刷掉污垢

· 反復(fù)地循環(huán)、浸泡有助于除垢

· 對(duì)于 CPA 膜，高 pH 值 10~12 的堿性溶液和 40 ℃ 溫度有助于硅垢的去除

4.8 復(fù)合膜生物污染的清洗

珊瑚礁綜合癥：無(wú)機(jī)垢、金屬氧化物、膠體物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、活的及死的細(xì)菌、生物粘泥、真菌等復(fù)雜混合物。

4.8.1 解決辦法一

· 低 pH 清洗

· 高 pH 清洗

· 生物殺菌劑消毒

4.8.2 解決辦法二

· 利用能破壞粘泥的殺菌劑消毒

· 高 pH 值清洗

· 每周停運(yùn)殺菌一次，每次使用生物殺菌劑消毒 20~30 分鐘

4.9 細(xì)菌的控制和殺除

4.9.1 濃水中細(xì)菌濃度控制規(guī)則：

· 如果每毫升＜ log cfu ，認(rèn)為細(xì)菌數(shù)量已得到控制

· 如果每毫升 4 ~ 6log cfu ，應(yīng)引起注意

· 如果每毫升達(dá)到 6log cfu 或細(xì)菌數(shù)量上升，應(yīng)著手處理問(wèn)題

· 消毒：指細(xì)菌 99.9% ( 3 log )

· 殺菌：指細(xì)菌減少 99.9999% ( 6 log )

· 滅菌：指細(xì)菌減少 99.9999999% ( 9 log )

· 殺菌劑：殺滅細(xì)菌

· 生物抑制：阻止細(xì)菌生長(zhǎng)

· 粘泥破壞劑：破壞生物粘膜的數(shù)量

注意： 4log = 10,000 = 10 4 , 6log = 1,000,000 = 10 6

4.10 反滲透化學(xué)殺菌劑應(yīng)有的特性

· 殺除細(xì)菌

· 去除生物粘膜

· 最少接觸時(shí)間

· 對(duì)膜危害最小

· 無(wú)毒性及無(wú)環(huán)境危害性

· 可以安全地操作

· 合理的價(jià)格

4.11 殺菌劑的殺菌速度 ( 條件為 20 ℃ 時(shí)去除 99.9999% 的孢菌 )

4.12 復(fù)合膜 ( CPA, ESPA, ESNA ) 元件消毒用殺菌劑

4.12.1 甲醛

· 劑量： 0.1~1.0%

· 在美國(guó)認(rèn)為該藥劑有一定毒性

· 對(duì)于新膜，必須在操作 24 小時(shí)后才可使用，否則會(huì)導(dǎo)致不可恢復(fù)的水通量損失

· 可用做長(zhǎng)期貯存時(shí)的殺菌液

4.12.2 異噻唑啉

· 劑量： 15~25ppm

· Rohm & Haas ( 羅門(mén)哈斯 ) 的 “ Kathon ” 或 Betz 公司的 “ Simicide C-68 ”

· 可用做長(zhǎng)期貯存時(shí)的殺菌液

4.12.3 亞硫酸氫鈉

· 劑量： 500ppm ，使用 30~60 分鐘

· 1.0% 的溶液可用于長(zhǎng)期貯存

4.12.4 過(guò)氧化氫 / 過(guò)乙酸

· 劑量： 0.2% ( 兩種化合物之和 )

· pH ： 3~4 ( 高 pH 值會(huì)引起膜氧化 )

· 溫度： 25 ℃ ( 最高 )

· 如果存在鐵或過(guò)渡金屬，會(huì)引起 CPA 膜氧化

· 反復(fù)循環(huán) 20~30 分鐘 / 浸泡 2 小時(shí) / 隨后沖洗

· 對(duì)于破壞生物粘膜可能需要 4 個(gè)小時(shí)的接觸時(shí)間

· 是有效、迅速的氧化型殺菌劑

· 對(duì)于破壞生物粘膜比較有效

· 本殺菌液不適用于長(zhǎng)期貯存

4.13 醋酸膜 ( CAB 膜消毒用殺菌劑 )

4.13.1 游離氯

· 劑量：在 pH 值 5~6 時(shí)，采用 0.1~1.0ppm 劑量連續(xù)加入

· 劑量：二周一次，每次使用 5ppm 消毒 1 小時(shí)

· 與腐蝕產(chǎn)物 ( 鐵 ) 反應(yīng)會(huì)造成膜損傷

· 如果存在鐵，建議可以使用最高濃度為 10ppm 的氯胺溶液代替

· 0.1~1.0ppm 的溶液可以用做長(zhǎng)期貯存時(shí)的殺菌劑

4.13.2 甲醛

· 劑量： 0.1~1.0%

· 可用做長(zhǎng)期貯存時(shí)的殺菌劑

4.13.3 異噻唑啉

· 劑量： 15~25ppm

· 可用于長(zhǎng)期貯存時(shí)的殺菌劑

4.14 反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的一般方法

4.14.1 沖洗反滲透膜組件

· 排除運(yùn)行過(guò)程中剩余濃水和給水通道中的污染物

4.14.2 清理清洗裝置

· 如水箱、管路、新使用的保安過(guò)濾器等

4.14.3 配制清洗溶液

· 使用反滲透產(chǎn)品水 ( 至少是軟化水 )

· 混合均勻

· 調(diào)節(jié)至所需 pH 值

· 調(diào)節(jié)至所需溫度

· 對(duì)于正常污染情況，每根 4 ″× 40 ″ 膜元件配制 2.2 加侖溶液

· 對(duì)于正常污染情況，每根 8 ″× 40 ″ 膜元件配制 8.7 加侖溶液

· 對(duì)于嚴(yán)重污染的情況，可將溶液體積加倍

4.14.4 在第一段引入清洗溶液

· 反滲透進(jìn)水入口處最大壓力為 60psi ( 減少已松脫的污染物被沖回膜表面的可能 )

· 單只膜元件最大壓降 10~15psi ，以防止膜卷突出將置換出的水排入下水通道

· 將最初 20% 已污染的 / 變色的化學(xué)清洗溶液排入下水通

· 將于凈的化學(xué)清洗溶液再循環(huán)至清洗箱

· 將滲出的少量產(chǎn)品水再循環(huán)至清洗箱

· 如果 pH 值變化超出 0.5 單位，則需要重新調(diào)整 pH 到指定范圍

4.14.5 低流量循環(huán)

· 循環(huán) 5~15 分鐘

· 每根 4 ″ 的壓力容器流量為 3 gpm ( 11.4 升 / 分鐘 )

· 每根 8 ″ 的壓力容器流量為 12 gpm ( 45.5 升分鐘 )

· 盡量減少?zèng)_洗下來(lái)的污染物對(duì)進(jìn)水通道的阻塞

4.14.6 中等流量循環(huán)

· 循環(huán) 5~15 分鐘

· 每根 8 ″ 的壓力容器流量為 6 gpm ( 22.7 升 / 分鐘 )

· 每根 8 ″ 的壓力容器流量為 24 gpm ( 90.9 升 / 分鐘 )

4.14.7 第一次大流量循環(huán)

· 循環(huán) 30~60 分鐘

· 每根 4 ″ 的壓力容器流量為 8~10 gpm ( 30.3~37.9 升 / 分鐘 )

· 每根 8 ″ 的壓力容器流量為 35~40gpm ( 132.5~151.4 升 / 分鐘 )

4.14.8 浸泡 ( 選擇使用 )

· 對(duì)于 CPA 、 ESPA 和 CAB 膜的輕度污染可浸泡 1~2 小時(shí)

· 對(duì)于嚴(yán)重污染的 CPA 膜，需浸泡過(guò)夜 ( 為保持溫度可能需要維持正常流量 10% 的循環(huán)流量 )

· 浸泡有利于污染物的去除

· 應(yīng)當(dāng)在必須的情況下才進(jìn)行浸泡，原則上應(yīng)盡量減少化學(xué)試劑與膜的接觸時(shí)間

4.14.9 第二次高流量循環(huán) ( 選擇使用 )

· 循環(huán) 15~60 分鐘

· 按需要浸泡及循環(huán)

4.14.10 沖洗

· 使用與清洗溶液 pH 值及溫度相同且與系統(tǒng)容積相同量的反滲透產(chǎn)品水沖洗，并將出水排入下水通道

· 然后使用未調(diào)節(jié)過(guò)的反滲透產(chǎn)品水反復(fù)沖洗

· 保證化學(xué)清洗液全部被洗出

4.14.11 使用第一種殺菌溶液 ( 選擇使用 )

· 按照標(biāo)準(zhǔn)配制殺菌液

· 采用中等流量在已清洗各段的反滲透裝置中循環(huán) 15~60 分鐘

· 浸泡 1~2 小時(shí)或按需要而定

· 用反滲透產(chǎn)品水沖洗

4.14.12 利用第二種清洗液進(jìn)行清洗 ( 選擇使用 )

· 先用低 pH 溶液清洗，再用高 pH 溶液清洗

4.14.13 使用第二種殺菌溶液 ( 選擇使用 )

4.14.14 最終沖洗

· 通常沖洗 10~30 分鐘

· 使用經(jīng)過(guò)前處理的進(jìn)水低壓沖洗

· 直至濃水不再有氣泡

· 直至濃水電導(dǎo)與進(jìn)水電導(dǎo)相同

4.14.15 運(yùn)行前沖洗

· 與正常運(yùn)行操作條件相同，但是產(chǎn)品水排入下水通道直至產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)

4.15 復(fù)合膜 ( ESPA 、 CPA ) 在反滲透壓力容器中的保存

4.15.1 ESPA 、 CPA 膜的短期保存

· 通常保存時(shí)間為 1~5 天 ( 由細(xì)菌的繁殖活性決定 )

· 使用給水進(jìn)行正常的停運(yùn)沖洗和排氣

· 每 5 天重新沖洗一次 ( 最多保存 30 天 )

· 使用 1% 的亞硫酸氫鈉溶液沖洗可以減少生物污染的可能性

4.15.2 ESPA 、 CPA 膜的長(zhǎng)期保存

· 通常指 30 天以上的保存

· 清洗反滲透膜元件

· 使用適宜的殺菌劑沖洗及保存 ( 0.15% 異噻唑啉， 1% 亞硫酸氫鈉或 0.1~1.0% 甲醛 )

· 如果溫度＜ 27 ℃ ，每 30 天使用殺菌劑再?zèng)_洗及保存

· 如果溫度＞ 28 ℃ ，每 15 天使用殺菌劑再?zèng)_洗及保存

4.16 醋酸膜 ( CAB ) 在反滲透壓力容器中的保存

4.16.1 CAB 膜的短期保存

· 通常間隔時(shí)間為 1~5 天 ( 由細(xì)菌的繁殖活性決定 )

· 進(jìn)行正常的停運(yùn)沖洗及排氣

· 使用酸化的進(jìn)水

· 在進(jìn)水和濃水中保持 pH5~6 和 0.1~0.5ppm 的余氯

· 每 2 天重新沖洗 ( 最多保存 30 天 ) 一次

4.16.2 CAB 膜的長(zhǎng)期貯存

· 通常指 30 天以上的保存

· 清洗反滲透膜元件

· 使用適宜的殺菌劑沖洗及保存 ( 0.15 異噻唑啉， 1% 亞硫酸氫鈉 0.1~1.0% 甲醛 )

· 如果溫度＜ 27 ℃ ，每 30 天使用殺菌劑再?zèng)_洗及保存

· 如果溫度＞ 28 ℃ ，每 15 天使用殺菌劑再?zèng)_洗及保存