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專業清洗反滲透RO膜系統,有需要請與李工聯繫:13231621604

 

一.膜清洗的重要性:
在食品工業、生化、製藥、石化工業、電力、造紙、海水淡化、水處理等行業中各種膜分離技術應用廣氾,主要在根據物質分子量大小進行分離,脫鹽,脫色,油水分離等工藝步驟中應用,代替傳統的離子交換設備、離心設備、真空濃縮等。膜的清洗工藝對於膜分離工藝步驟的生產效率和生產成本有很重要的影響,其中清洗工藝性能是其重要的因素之一。
然而由於膜污染后的再生技術與高速發展的膜分離技術過程處理的嚴重不匹配,使得膜技術的應用受到了一定的制約與挑戰。而大多數的膜技術推廣者和使用者還未意識到膜處理工藝設計 化與膜清洗的重要性。甚至在許多膜工程項目的初期論証和可研報告中對此提及很少。部分膜材料供應商和工程公司在膜清洗部分對於不同截留物、不同分離工藝、不同膜材料、不同操作參數條件下,均推薦極為簡單的工業酸碱(HCl、NaOH)反復清洗,使得膜使用效率和壽命大為降低。
不重視膜清洗工藝對膜系統的作用,通常都會導致:系統實際處理效能低、綜合運行成本高、膜通量衰減快、兩次清洗間截留效果不穩定, 導致用戶對膜工藝喪失信心。
膜分離過程中,膜的污染不可避免,而決定清洗工藝的大量參數如:截留物性質、溫度、時間、機械力、清洗劑、水質條件、分離工藝設計、膜材料等,在推薦使用之前均需要優化,這也是膜的推廣使用中,最需要重視的步驟。如何降低膜的污染、延長膜的壽命是膜工藝的重大課題,是膜工藝的核心問題。
二.膜清洗的現狀:
膜清洗工藝受到至少七種以上的因素直接影響,而其中大多數因素對清洗效果的影響並非完全正相關,換而言之,傳統理解中清洗因素的簡單加強可能會造成清洗效果的下降,有些時候造成的負面影響是不可逆轉的。因此膜清洗工藝是整個膜分離工藝中受影響 的部分,也是最複雜、最系統的部分。目前在膜推廣、使用過程中,無論是研究設計機構、膜材料公司、設備工程公司、調試安裝公司還是最終使用者,對於膜清洗均沒有足夠重視,具體表現在:
1: 目前多數膜分離的設備上沒有配備相應的膜清洗專業裝置與模塊,沒有提供給客戶有針對性的清洗參數,為後續膜清洗工作的實施造成了巨大的障礙。
2: 多數膜推廣者在清洗工藝中,對所有行業、所有膜工藝中面對千差萬別的截留物、水質條件、操作壓力等等因素均千篇一律的推薦完全相同的清洗工藝。
3: 許多最終使用者當膜分離設備的清洗效果不理想時,首先強化清洗參數,增加溫度、酸碱濃度、增加清洗時間和清洗頻率等等,但是往往有些造成通量下降的主要因素正是這些貌似對清洗有利的參數和化學品。
4: 部分膜材料公司把新材料的創新與研發的方向定位於:pH更加寬氾的耐受材料;溫度、壓力耐受更加高的材料等,以體現其膜能夠耐受更強的清洗條件,問題在於更強的清洗條件未必帶來更好的清洗效果。
 

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清洗實例

新型工業分離技術最初的發展來自于分子生物學領域的純化試驗步驟,即分子篩作用。分子篩對於待濾液的要求比較高,待濾液中的物質相對單一,分子量不同的物質數量約35種,每一種物質的理化特性在試驗步驟設計中均有詳細的考察和論証,膜清洗和再生的方案也需仔細論証。隨着新型工業分離技術在傳統行業應用的範圍越來越廣,工藝設計的相對粗獷,導致目前工業分離技術的發展遇到了較大的阻力,一方面:分離方案設計過程簡化,缺少嚴密的待濾液分析論証、以及膜上物和膜材料之間的兼容論証,另一方面:相當部分的膜工程公司為了在項目投標中勝出,故意壓低設備的運行成本,錯誤地引導客戶使用原始的酸碱進行清洗,用延長清洗時間,增加清洗溫度來彌補清洗劑的缺陷,造成膜壽命縮短,膜利用率下降。合理、經濟的膜清洗再生工藝,對於工廠來說有可能意味着年均上億的綜合成本節約。以下為克林山尼的部分清洗優化業勣。

1.某大型果品生產企業每年更換使用100多只超濾膜,對產品進行過濾濃縮,以降低產品中的雜質含量。但是由於企業對膜清洗工藝不了解,膜系統參數設置不合理,導致膜通量下降很快,搾季末期的膜面積相當于原設計膜面積的1/3,嚴重影響了企業的正常日均產量。在生產旺季更換膜組件耗費的時間、人力成本均較高。經過與廠家良好的溝通,提出工藝改進方案:1、改進膜系統再生工藝,使用專用清洗劑,縮短清洗時間;2、膜清洗后增加消毒工藝,有效抑制菌膜對有效膜面積造成的損失;3、優化清洗參數。使得膜系統運行平穩,經濟效益十分顯著。

2.某生物製藥企業使用××只卷式納濾膜純化某種糖蛋白,由於客戶使用軟化水清洗,未能注意到待濾液以及膜上物中的部分金屬離子的存在,長期使用工業碱中溫清洗,造成金屬碳酸鹽晶體結構嚴重堵塞膜孔,膜系統壓差很高,膜面積下降,膜面積年均下降約9.14%。針對這種情況,在經過和廠家良好的溝通基礎上,新安裝的膜系統採用了合理的膜清洗劑和清洗工藝,在清洗過程中有效抑制金屬碳酸鹽的形成,使用兩年,至今通量維持在原設計通量的95%左右。

3.東北某大型石油煉化廠使用超濾膜系統進行油水分離,系統安裝后發現膜的膜壽命很短,通量下降較快,運行成本很高。通過了解情況,確定原因是膜上物含油量較高,該廠長期使用活性碱濃度超過8.0%、硝酸13%的清洗工藝,膜斷絲率較高。因此,制定解決方案:改用活性碱濃度約0.8%的復合清洗劑 ,同時制定合理的清洗工藝。使得膜使用壽命得到延長。

 

圖中為報廢膜片,可以看到膜面破坏嚴重,局部膜面已經呈半透明狀

4.某公司水處理車間的反滲透系統的設計能力為 60m3 /h,採用一級兩段74排列。該系統于20055月投入使用以來從未清洗,產水量到20065月時,已經降低50%以上。

海克林山尼通過現場分析和水質分析后,提出了針對該系統的清洗方案,並于20066月對該膜系統進行了恢復性清洗,水質分析和清洗結果如下:

清洗前後對比

參數

清洗前

清洗后

1段進水側壓力(MPa

1.17

1.17

1段濃水側(MPa

0.95

0.95

2段濃水側(MPa

0.74

0.74

產水量(m3/h

28.7

58.6

產水電導率(%)

38.2

20.7

脫鹽率(%)

97.5

98.8

水溫

25

25.2

水質(原水/預處理后水)

指標

原水

預處理后水

SDI15

9

0.4~0.6

濁度(NTU

3.1

1.1

TOCmg/L

4.56

4.12

COD(mg/L)

15

10

BOD(mg/L)

8

5

 

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修改日期 : 2022 - 04 - 19
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