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反渗透工艺运行操作的控制要素有哪些?

已有 113 次阅读2016-10-22 13:15

为了确保反渗透处理系统正常、可靠地运转,需要对工艺系统操作运行的工况条件加以控制,具体控制要素包括以下几个方面。
(1)pH值  不同材质的反渗透膜具有不同的pH值适用范Χ,如醋酸纤维膜的pH值适用范Χ为3~8,芳香聚酰胺膜pH值范Χ为4~10;杜邦型尼龙中空纤维膜pH值范Χ为1.5~12。料液的pH值超出膜的使用限定范Χ时,将会对膜产生水解和老化等有害作用,引起产水量下降,并造成膜的性能的持续性降低、直至膜的损坏。通常,醋酸纤维膜运行时的pH值应控制在4~7之间,而芳香聚酰胺膜运行时的pH值应控制在3~11,复合膜的pH值允许范Χ约为2~11。
(2)温度  反渗透过程中,料液温度随操作的进行会有所提高。在一定范Χ内,温度升高引起料液黏度的降低,有利于反渗透产水量的增加,通常温度鸀加1℃,膜的透水能力约增加2.7%。商品膜所标注的膜透水能力一般为水温在24~25℃的数据值,需通过校正系数推算工况温度下的实际透水能力。应注意的是,操作温度不可超过膜的耐热温度,否则将影响膜的使用寿命。
(3)预处理处理料液的pH值、所含悬浮物及微生物量的高低等,都会影响反渗透的效果,因此必要时需对原水采取行之有效的预处理措施,如pH值调节、过滤、消毒等,以充分发挥反渗透的工作效率。
(4)操作压力  在反渗透过程中,维持和提高操作压力有利于提高透水率,并且由于膜被压密,盐的透过率会减小。但操作压力超出一定极限时,由于膜压实变形严重,会导致膜的透水能力衰退和膜的老化。因此,应根据实际处理料液和所选反渗透膜的耐压性能,选择适当的运行操作压力。
(5)膜组件的清洗效果膜污染是反渗透运行中必然产生的一种影响系统正常运行的现象。即使在操作之前对料液进行预处理,也不能完全消除膜的污染,膜污染产生后,轻则引起产水量及除盐率下降,重则对膜的寿命产生极大影响,甚至造成处理系统运行瘫痪。因此,需要根据实际情况定期对膜组件进行清洗。
鰠蒁清洗分物理法和化学法两种。
椠理法包括水力冲洗、冰汽混合冲洗、逆流冲洗及海绵球冲洗。水力冲洗主要采用减压后高流速的水力冲洗以去除膜面污染物。水汽混合冲洗是借助于汽液与膜面发生剪切作用而消除极化层,压力约0.3MPa,用淡水或空气与淡水的混合液冲洗膜面,清洗时间一般为30min。逆流清洗是在中空纤维式组件中,将反向压力施加于支撑层,引起膜透过液的反向流动,以松动和去除膜进料侧活化层表面的污染物。海绵球清洗是依靠水力冲击使直径稍大于管径的海绵球流经膜面,以去除膜面的污染物。但此法仅限于在内压管式膜组件中使用。
化学法是采用一定的化学清洗剂,在一定的条件下一次冲洗或循环冲洗膜面的方法。在化学清洗中,必须考虑到两点:
怠清洗剂必须对污染物有很好的溶解和分解能力;
愠清洗剂必须不污染和不损伤膜面。
因此,根据不同的污染物确定其清洗工艺时,要考虑到膜所允许使用的pH值范Χ、工作温度及其膜对清洗剂本身的化学稳定性。常用的清洗药剂包括硝酸、磷酸、柠檬酸、氢氧化钠以及洗涤剂等。清洗剂种类、浓度及清洗时间的选择需视实际具体情况,根据经验或清洗试验的结果确定。

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