反渗透膜化学清洗分析

发表时间:2020/12/24   来源:《科学与技术》2020年25期   作者:朱春霞
[导读] 在新产业时代背景下,反渗透膜作为一种现代化分离技术手段,在脱盐工艺以及水处理中发挥了重要作用

        朱春霞
        伊犁川宁生物科技股份有限公司 新疆伊宁市 835000

        摘要:在新产业时代背景下,反渗透膜作为一种现代化分离技术手段,在脱盐工艺以及水处理中发挥了重要作用。为确保应用效益的最大化发挥,定期对“反渗透膜”进行清洗是十分必要的。鉴于此,主要基于反渗透膜的污染类型和原因,对其清洗技术进行了系统化探析,由此在保证反渗透系统安全、可靠运行的同时,延长反渗透膜元件的使用寿命,为预期产业可持续发展目标的实现奠定良好基础。
        关键词:反渗透膜技术;污染物类型;清洗技术
        1污水再生回用的意义及处理技术
        1.1污水再生利用的意义
        污水再生利用能减少水资源的浪费,还能节约排污费用。污水来源成本低,容易收集,基建投资要求不高,因此可以用于解决中国水资源分布不均衡的现状。污水再生利用可节约水资源,也能保护水源,减少水污染,缓解当前地下水资源短缺与用水量大的矛盾。污水再生处理后转变为可以利用的水资源,这对缓解水资源紧缺现状、保护环境以及促进国民经济可持续发展均具有深远影响。
        1.2污水再生处理的技术
        污水再生回用的实现需要多种技术的配合,有一级处理、二级处理以及深度处理。从作用机理上划分,可将污水处理技术划分为化学法、物理法、物理化学法以及生物化学法等。污水处理需要合理组合数种污水处理技术,当前常用的包括混凝沉淀、过滤、消毒、活性炭吸附、厌氧及好氧生物处理等。以往污水回用处理的目的在于达标排放,因此主要是根据污染物处理符合标准来进行工艺流程的设计,当前污水回用处理的目的在于综合利用水,这就要求集成、综合现有技术从而实现目标。
        2反渗透膜技术
        电子、制药以及饮料等行业对回用污水中的含盐量要求比较严格,因此要进行深度处理。全离子交换法是水处理中比较常用的除盐方法,这一方法的工艺技术以及设备都已经成熟,但是当污水中含有大量盐时,此时如果仍然采用离子交换法,受到污水含盐量高、再生频繁、运行周期短、酸碱消耗量大等因素的影响,运行费用将会明显增加。反渗透的过程可以简单描述为:只允许溶剂(水)通过,不允许溶质通过的半透膜,实现咸水与纯水的分隔,纯水一侧的水分子通过膜透过咸水一侧,从而增高咸水一侧的液位直至到达一定高度,这一过程被称为渗透过程。当渗透实现动态平衡时,半透膜的两侧存在压力差或者水位差,这是一定温度下的溶液渗透差。对咸水一侧施加压力,当超过溶液的上渗透压时,此时水分子从咸水中透过半透膜,这一过程被称为反渗透过程。
        3目前反渗透膜清洗技术的常见类型
        产水流量、产水背压、回收率、温度等是反渗透膜水处理装置的主要运行参数,在反渗透膜技术应用过程中,基层产业机构和相关部门可根据运行参数的稳定性与否,对膜是否存在污染问题进行判断,即通常而言当出现如下症状时,基层产业机构和相关部门需做好清洗工作,即产水流量减少、产水水质降低、透盐率增加、给水压力增加以及系统各段之间压差明显增加。
        3.1清洗方式
        目前来看,在进行反渗透膜清洗过程中,常用的清洗方式主要有两种,即在线清洗和离线清洗,为确保清洗的科学性、合理性和有效性,基层产业机构和相关部门的工作人员,需根据实际需求采取合适的清洗方式,以确保清洗工作的有效落实。
        3.1.1在线清洗
        通常而言在线清洗主要用于反渗透膜污染度相对较低,即这种方式的使用主要是为了对反渗透系统进行日常保养和维护,在操作方面具有清洗简单、成本低廉以及作业便捷的优势,是目前一种较为常规的清洗方式。但与此同时不可否认的是,受运行设备自身的条件性制约,在线清洗方式的使用往往难以取得预期清洗目标,效果也不甚理想。


        3.1.2离线清洗
        一般来讲离线清洗主要用于反渗透膜污染度相对较高,具体而言它是通过将反渗透膜元件从运行系统中拆下,使用专用的清洗设备进行清洗,在操作难易度以及清洗成本方面,都相对较高,但清洗效果却也较为显著。相比在线清洗,离线清洗作业方式较为复杂,耗费的时间和成本也相对较高,一般来讲它只适用于对于清洗度有着严格要求的任务。
        3.2清洗技术
        3.2.1物理清洗
        在进行反渗透膜清洗作业过程中,物理清洗是一种最常用的清洗方式,在一定程度上它不仅具有显著的成本优势,此外它能冲掉堵塞在膜孔内的污染物和侧膜表面的附着物,清洗效果十分显著。目前来看常用的物理清洗方式为低压高流速清洗,具体来看低压高流速清洗(低压力下提高流速)不仅能有效地降低溶质在膜面的附着时间,此外通过这种清洗手段还能有效地缩减料液和膜面之间的浓差,以此来延长反渗透膜使用寿命。
        3.2.2化学清洗
        虽然物理清洗方式的应用具有一定的清洗效果,但在污染度较为严重亦或是化学垢较为厚重的情况下,物理清洗往往难以取得预期作业成效,而要想取得预期清洗目标,基层产业机构和相关部门的工作人员需采用化学清洗技术。简单来讲所谓的“化学清洗”,其实就是利用化学剂使其与污染物进行反应,分解成水溶物透过反渗透膜的一种清洗技术。通过上述分析可知,化学垢的成分较为复杂,在化学清洗方式应用过程中,为了提高清洗效果,工作人员需将酸性(去除沉积的无机盐垢)、碱性(去除有机物和胶体污染物)两种药剂结合起来使用,并在严格按照“配置碱性清洗液—内循环(监控温度、PH)—浸泡—冲洗-配制酸性清洗剂-内循环-浸泡-冲洗”的流程进行作业。在应用化学清洗技术时,为了提高清洗的科学性、有效性,基层产业机构和相关部门的工作人员需在清洗前就做好水质调查工作,根据区域内水质差异选择合适的清洗药剂,在降低清洗成本的同时,保障清洗效果。在进行清洗药剂选择过程中,不仅需考虑反渗透膜的特性,还要综合现场检验分析结果以及污染度,避免药剂对反渗透膜产生不良影响,最终在降低清洗过程膜损伤度的基础上,保证清洗效果。
        3.3生物清洗
        就目前来看,在进行反渗透膜清洗过程中,除了物理清洗和化学清洗外,生物清洗也是现阶段采取的主要清洗手段,目前常用的生物清洗方式有两种,即使用具有生物活性的清洗剂以及将生物剂通过特殊的方法固定在膜上。通过对比可知,目前在清洗过程中,酶制剂是使用频率最高的一种清洗剂,在有效切断蛋白质肽链的基础上,还能有效地脱除污染物中含有蛋白质的混合膜,为预期清洗目标的达成奠定良好基础。
        4结语
        反渗透膜技术作为一种现代化分离技术手段,在水处理中得到了广泛应用,不仅有效地提高了水处理质量和效率,在推动国民经济进一步发展中也发挥了重要作用。但不可否认的是,在长时间使用过程中,反渗透膜会出现一定的污染,在缩短膜使用寿命的同时,给企业效益也造成极为不利的影响,因此为确保系统运行质量和效率,有效解决膜污染问题,采用合理清洗技术和方式定期对其进行清洗,是不断提高系统运行可靠性的重要战略基础。
        参考文献
        [1]杨胜全,张家华,李雯雯.海水淡化反渗透膜化学清洗技术浅析[J].净水技术,2014,33(1):60-63.
        [2]尹成志,张贺,徐海洋.活性炭污染反渗透膜清洗研究[J].辽宁科技学院学报,2016,18(2):13-15.
        [3]张学旭,张本欣,陈金国.反渗透系统的污染及清洗技术研究[J].石油化工设计,2014,31(1):46-48.
        [4]罗美莲.反渗透膜清洗技术及研究进展探究[J].四川水泥,2019,(10):120.
        [5]何灿,海玉琰,马瑞,刘兆峰.反渗透膜污染及清洗技术应用[J].石化技术,2019,26(9):93-95+84.
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