解析反滲透膜在水處理行業(yè)中的應用

    反滲透膜技術原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。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)中應用廣泛。

    從60年代中基開始研制反滲透膜,與國外起步時間相距不遠,但由於原材料及基礎工業(yè)條件限制,生產(chǎn)的膜元件性能偏低,生產(chǎn)成本高,還沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。相比面言,中國的超濾、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)百個生產(chǎn)廠。雖然有品種少、質(zhì)量、性能不夠完善等問題,但因價格低廉,不僅有效地阻擋了國外同類產(chǎn)品的大量流入,而且也擴大了應用范圍。

    中國反滲透應用始於70年代後期,最早多限於電子、半導體純水,80年代以後逐漸擴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)在反滲透已進入到家庭飲用純水。最近三年是反滲透應用大發(fā)展階段。根據(jù)保守的估計,各種反滲逆膜元件1997年的大陸銷售額在1~1.5億人民幣左右。隨著國內(nèi)幾條引進生產(chǎn)線的陸續(xù)研工生產(chǎn),預計今後國產(chǎn)反滲透膜的市場份額會有上升。

    縱觀中國反滲透應用市場,有以下幾個特點:

    1、大型反滲透裝置集中於鍋爐補給水用途

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

    2、飲用水處理應用限於中、小規(guī)模

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

    3、油田用水及廢水處理應用還有待研發(fā)

    由於這一領域的應用技術難度較高和經(jīng)濟成本原因,目前中國還處理研究、發(fā)展階段,伴隨石油工業(yè)發(fā)和水再利用、環(huán)境保護呼聲日益高漲,膜技術大量進入這一領域已為時不會太遠,對膜廠家和工程公司也是一個商業(yè)機會。

    納濾膜應用：

    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域的優(yōu)越性雖然已逐漸為人們所認識,但由於膜成本較高的和應用經(jīng)驗不足,中國在此領域還剛剛起步,預計今後會有很大發(fā)展。

    超濾膜技術應用：

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

微濾膜應用：

    1、醫(yī)藥行業(yè)的過濾除菌;

    2、食品工業(yè)的應用(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)的應用;

    4、生物技術工業(yè)的應用。

    膜的常見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)故障時或加酸系統(tǒng)故障而導致給水PH升高時,那麼碳酸鈣就有可能沈積出來,應盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沈淀的發(fā)生,以防止生長的晶體對膜表面産生損傷,如早期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢,可以用降低給水PH至3～5之間運行1～2小時的方法去除.對沈淀時間更長的碳酸鈣垢,則應采用無機清洗劑進行循環(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的氫氧化物(例如氫氧化鐵)。

    4.有機沈積物

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

    5.矽垢

    對於不是與金屬化物或有機物共生的矽垢,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

    確定清洗前對污染物進行化學分析十分重要的,對分析結果的詳細分析比較,可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法,應記錄每次清洗時清洗方。

 膜清洗方式：

    用產(chǎn)品水先進行低壓沖洗,以除去設備運行時的濃水與污染物。

    以不含氯的逆滲透產(chǎn)水稀釋無機清洗劑,配制濃度為4%w/w的溶液。清洗溶液的溫度約在20-30℃,必要時請詢問膜管制造商及系統(tǒng)制造商,以決定最合適的清洗酸鹼值及溫度。

    初期清洗時,應先將剛開始的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,同時亦排放掉從系統(tǒng)中頂出的水。

    清洗時可分段清洗,清洗時間的長短取決於膜管氧化鐵淤塞與水垢的程度而定,一般清洗時間2~3小時,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,請重新更換清洗溶液。

    在清洗步驟結束後,必須以產(chǎn)品水進行低壓沖洗膜管,以除去任何殘余的藥品,此可經(jīng)由酸鹼指示計的讀值來判斷,當入水與排水的酸鹼值相同時,即可確認已清洗完成。在系統(tǒng)上線前,采水階段的前5~20分鐘或更長時間,請將采水排放,以確保采水中不會殘余清洗劑。