反渗透系统膜污染分析及清洗研究

2015-02-20张雪辉

当代化工研究 2015年2期

张雪辉

（上海石易电子科技有限公司上海 200434）

反渗透现已经成为工业水处理中的常用技术，是脱盐处理的核心工艺。随着工艺运行，反渗透系统无可避免受到不同程度污染，因此需要进行针对性清洗以恢复膜性能。但是由于来水水质、系统配置、膜元件本身千差万别，膜系统的污染成因和清洗方法也各不相同[1]。如何选择与系统匹配的膜清洗维护方案（包括清洗药剂和清洗流程的确定）直接影响到系统运行的稳定性、产水品质及膜使用寿命。本文以一座联合钢铁企业脱盐水站的反渗透膜系统为例，开展污染分析方法及清洗方案制定的技术研究。该脱盐水站水源为厂区内以地表水为原水制取的工业新水，主体工艺为介质过滤+超滤+反渗透。

一、污染判断与分析

1.污染判断

（1）污染判断依据

当膜系统出现这些情况时，需要考虑进行膜元件清洗：（a）标准化透盐率增加5%以上，（b）标准化产水量降低10%以上，（c）标准化段间压差上升了15%[2]；（d）系统运行时间超过6个月。

（2）机组运行实况

系统运行近9个月时，对机组现场运行数据采集和分析，与判据对比见下表。

表1 反渗透RO 系统现状与判据对比表

表1 数据显示系统的脱盐率和产水量变化很小（分别为1.31%和1.39%），压差变化目前尚未达到要求上限（一段和二段压差变化分别为13.33%和10%），原则上可保持继续运行。

（3）机组状态分析

针对运行参数分析可知系统目前运行情况良好，可继续运行。但是考虑到机组运行时间已经超过6个月，且压差存在明显增幅，因此决定针对系统进行一次保障性为主，兼具污染恢复性的化学清洗。

2.污染分析

（1）污染原因及分析方法

反渗透膜系统污染的主要原因粗略分为两大类：第一类为污堵性污染，包括生物污堵，药剂兼容性污堵、胶体污堵等；第二类为结垢性污染，主要以金属离子为代表的沉积结垢。一级两段的反渗透系统在第一段容易发生污堵污染，第二段容易出现结垢污染[2]。但是由于水源、工艺配置、设备结构千差万别，因此需要进行污染类型的分析和确定。

常见污染分析方法包括：（a）分析来水水质报告，预测可能的主要污染类型；（b）收集系统相关污染物，包括保安过滤器滤芯、SDI测试纸及膜元件；（c）选择打开检查一段第一支膜元件进水端和二段最后一只膜元件的端面情况；（d）针对收集的污染物进行分析，包括状态观察，融溶分析，烧灼分析以及元素分析[3]。

（2）机组实况收集分析

根据污染分析方法对机组进行污染检查和分析，现场不具备元素分析条件，故选择适宜工程实现的检查手段进行测试，情况汇总见下表。