解析反滲透膜在水處理行業(yè)中的應(yīng)用

    反滲透膜技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。主要用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中的純水設(shè)備中，還可用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置，在水處理行業(yè)中應(yīng)用廣泛。

    從60年代中基開(kāi)始研制反滲透膜,與國(guó)外起步時(shí)間相距不遠(yuǎn),但由於原材料及基礎(chǔ)工業(yè)條件限制,生產(chǎn)的膜元件性能偏低,生產(chǎn)成本高,還沒(méi)有形成規(guī)?；a(chǎn)。相比面言,中國(guó)的超濾、微濾膜研制雖晚於反滲透,始於70年代,但目前已發(fā)展到數(shù)百個(gè)生產(chǎn)廠。雖然有品種少、質(zhì)量、性能不夠完善等問(wèn)題,但因價(jià)格低廉,不僅有效地阻擋了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的大量流入,而且也擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

    中國(guó)反滲透應(yīng)用始於70年代後期,最早多限於電子、半導(dǎo)體純水,80年代以後逐漸擴(kuò)大到電力及其它工業(yè),90年代起在飲用水處理方面獲得普及,現(xiàn)在反滲透已進(jìn)入到家庭飲用純水。最近三年是反滲透應(yīng)用大發(fā)展階段。根據(jù)保守的估計(jì),各種反滲逆膜元件1997年的大陸銷(xiāo)售額在1~1.5億人民幣左右。隨著國(guó)內(nèi)幾條引進(jìn)生產(chǎn)線的陸續(xù)研工生產(chǎn),預(yù)計(jì)今後國(guó)產(chǎn)反滲透膜的市場(chǎng)份額會(huì)有上升。

    縱觀中國(guó)反滲透應(yīng)用市場(chǎng),有以下幾個(gè)特點(diǎn):

    1、大型反滲透裝置集中於鍋爐補(bǔ)給水用途

    據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)已建成和在建的100噸/小時(shí)以上的反滲透裝置已超過(guò)50套,但除少數(shù)電子等行業(yè)以外,大多數(shù)都集中於鍋爐補(bǔ)給水用途。最早是火力發(fā)電廠,後來(lái)擴(kuò)展到煤油、石化、化肥、化工等行業(yè)。其中最大領(lǐng)域已積累了豐富的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)中國(guó)承建100噸/小時(shí)以上規(guī)模反滲透裝置的水處理工程公司已超過(guò)10家。

    2、飲用水處理應(yīng)用限於中、小規(guī)模

    在國(guó)外,1000~10000噸/小時(shí)規(guī)模的超大型反滲透或納濾裝置多用於城市供水系統(tǒng),而中國(guó)在飲用水用途的反滲透裝置還都是數(shù)十噸/小時(shí)以下的中、小規(guī)模。隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和膜技術(shù)的普及,這一領(lǐng)域的應(yīng)用前景很大。

    3、油田用水及廢水處理應(yīng)用還有待研發(fā)

    由於這一領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)難度較高和經(jīng)濟(jì)成本原因,目前中國(guó)還處理研究、發(fā)展階段,伴隨石油工業(yè)發(fā)和水再利用、環(huán)境保護(hù)呼聲日益高漲,膜技術(shù)大量進(jìn)入這一領(lǐng)域已為時(shí)不會(huì)太遠(yuǎn),對(duì)膜廠家和工程公司也是一個(gè)商業(yè)機(jī)會(huì)。

    納濾膜應(yīng)用：

    納濾膜在飲用水凈化處理,污、廢水排放處理,各種水溶液的濃縮與精制領(lǐng)域的優(yōu)越性雖然已逐漸為人們所認(rèn)識(shí),但由於膜成本較高的和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足,中國(guó)在此領(lǐng)域還剛剛起步,預(yù)計(jì)今後會(huì)有很大發(fā)展。

    超濾膜技術(shù)應(yīng)用：

    超濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降，板框過(guò)濾，真空轉(zhuǎn)鼓，離心分離，溶媒萃取，樹(shù)脂提純，活性炭脫色等工藝過(guò)程。該過(guò)程為常溫操作，無(wú)相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。

微濾膜應(yīng)用：

    1、醫(yī)藥行業(yè)的過(guò)濾除菌;

    2、食品工業(yè)的應(yīng)用(明膠的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脫脂、飲用水的生產(chǎn)等);

    3、油漆行業(yè)的應(yīng)用;

    4、生物技術(shù)工業(yè)的應(yīng)用。

    膜的常見(jiàn)污染物及其去除方法

    1.碳酸鈣垢

    在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)或加酸系統(tǒng)故障而導(dǎo)致給水PH升高時(shí),那麼碳酸鈣就有可能沈積出來(lái),應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沈淀的發(fā)生,以防止生長(zhǎng)的晶體對(duì)膜表面産生損傷,如早期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢,可以用降低給水PH至3～5之間運(yùn)行1～2小時(shí)的方法去除.對(duì)沈淀時(shí)間更長(zhǎng)的碳酸鈣垢,則應(yīng)采用無(wú)機(jī)清洗劑進(jìn)行循環(huán)清洗或通宵浸泡。

    2.硫酸鈣垢

    若有硫酸鈣垢形成,則有機(jī)清洗劑清洗液可有效將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉。

    3.金屬氧化物垢

    可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法,很容易地去除沈積下來(lái)的氫氧化物(例如氫氧化鐵)。

    4.有機(jī)沈積物

    有機(jī)沈積物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用有機(jī)物清洗液去除.爲(wèi)了防止再繁殖,可使用殺菌溶液在系統(tǒng)中循環(huán)、浸泡,一般需較長(zhǎng)時(shí)間浸泡才能有效,如反滲透裝置停用三天時(shí),最好采用二氧化氯做殺菌消毒處理。

    5.矽垢

    對(duì)於不是與金屬化物或有機(jī)物共生的矽垢,使用抑垢清洗液,可將矽垢從反滲透膜表面有效去除。

    6.清洗液

    確定清洗前對(duì)污染物進(jìn)行化學(xué)分析十分重要的,對(duì)分析結(jié)果的詳細(xì)分析比較,可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法,應(yīng)記錄每次清洗時(shí)清洗方。

 膜清洗方式：

    用產(chǎn)品水先進(jìn)行低壓沖洗,以除去設(shè)備運(yùn)行時(shí)的濃水與污染物。

    以不含氯的逆滲透產(chǎn)水稀釋無(wú)機(jī)清洗劑,配制濃度為4%w/w的溶液。清洗溶液的溫度約在20-30℃,必要時(shí)請(qǐng)?jiān)儐?wèn)膜管制造商及系統(tǒng)制造商,以決定最合適的清洗酸鹼值及溫度。

    初期清洗時(shí),應(yīng)先將剛開(kāi)始的20%清洗液作為膜管的沖洗,并將其排放掉,不要回流至RO清洗箱中,同時(shí)亦排放掉從系統(tǒng)中頂出的水。

    清洗時(shí)可分段清洗,清洗時(shí)間的長(zhǎng)短取決於膜管氧化鐵淤塞與水垢的程度而定,一般清洗時(shí)間2~3小時(shí),建議可每隔15分鐘輪流作循環(huán)與浸泡的交互操作。

    清洗中,如果清洗溶液的顏色轉(zhuǎn)為紅/棕色,表示清洗劑已被消耗殆盡,請(qǐng)重新更換清洗溶液。

    在清洗步驟結(jié)束後,必須以產(chǎn)品水進(jìn)行低壓沖洗膜管,以除去任何殘余的藥品,此可經(jīng)由酸鹼指示計(jì)的讀值來(lái)判斷,當(dāng)入水與排水的酸鹼值相同時(shí),即可確認(rèn)已清洗完成。在系統(tǒng)上線前,采水階段的前5~20分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間,請(qǐng)將采水排放,以確保采水中不會(huì)殘余清洗劑。