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反滲透膜的化學清洗十五問（二）
2019-10-24 15:29:51 來源：北京盛大維新公眾號
多數情況下采用就地化學清洗。離線清洗只是迫不得已的補充手段。RO系統污堵嚴重到進水通道堵塞 90-100%時，有時可能需要采用離線化學清洗。對于化學清洗容易遇到的一些關鍵問題，SUEZ膜專家總結了十五條問答。
第六問：常有客戶問：化學清洗是先酸洗好，還是先堿洗好？
答：這個問題并沒有固定的答案。有的時候先酸洗好，有的時候先堿洗好。這需要客戶根據實際情況作出判斷。一般判斷原則如下：
如果既需要酸洗，又需要堿洗，那么污染物一定不是單一成分，而是復雜成分，這時需要酸洗的物質和需要堿洗的物質往往互相層層包裹。如果污染物*外層為諸如金屬氧化物、絮凝劑殘余、粘土、垢類等無機物，則可能先酸洗有效；反之如果污染物*外層為諸如微生物、代謝產物、藻類等有機物，則可能先堿洗有效。 總之一個原則：清洗藥品只要與污染物對癥，清洗一定有效。否則，很難有效。 第七問：化學清洗常用的酸有哪些？常用的堿有哪些？其他常用藥劑有哪些？ 答：化學清洗常用的酸性清洗劑有鹽酸、檸檬酸。硫酸、磷酸有時也可以使用，但有一些特殊考慮需注意，一般不推薦。另外氧化性的硝酸不能采用。 鹽酸酸性強，電離快，反應快，沒有副反應，因此比較安全，只是使用過程中可能需要一次或多次補加藥量，以維持酸度。除鹽水配制鹽酸時，一般需要0.05-0.2%，以滿足pH不低于2.0為宜，與配制水源的緩沖性有關。特別提醒：接觸清洗液的管道或者水泵材質如果有SS304不銹鋼，不能使用 HCl 清洗。檸檬酸酸性弱，屬弱酸，電離和反應均慢一些，可以配制較高的濃度（0.5-2.0%），pH不易低于2.0，因此實際操作中補藥的情況不多。有一點要注意，系統鐵污堵明顯的情況下，檸檬酸的清洗溫度不宜過低，檸檬酸濃度不宜過高（>0.5%），否則有生成檸檬酸鐵沉淀的可能性。使用硫酸和磷酸主要是要注意防止硫酸鈣、硫酸鍶、硫酸鋇、磷酸鈣垢的生成。 化學清洗常用的堿性清洗劑主要是氫氧化鈉、EDTA四鈉鹽。氫氧化鈉的除鹽水配制濃度一般為0.05-0.2%，以滿足pH不高于11.5為宜，與配制水源 的緩沖性有關。EDTA的配制濃度可以為0.1-1.0%，以控制pH不高于11.5為宜。 其他常用藥劑有亞硫酸氫鈉、十二烷基磺酸鈉等。亞硫酸氫鈉特別適合于清洗鐵氧化物、錳氧化物等氧化性的污染物，配制濃度一般0.1-1.0%，必要時中途補加藥量。十二烷基磺酸鈉主要用于去除有機物、粘泥、微生物膜、以及導致膜面親水性下降的污染物，考慮到起泡問題，一般配制濃度很低0.005-0.02%，而且清洗溫度不宜太低。 第八問：怎樣合理選擇清洗方案的各項參數？ 答：總的來說，應堅持大流量、低壓力、低壓差的原則。在大流量循環的情況下，單支壓力容器（PV = PressureVessel）的壓力、壓差和流量建議如下： 元件尺寸
清洗壓力*，Bar
流量范圍，m3/h
壓差**，Bar
4寸
0.5-4.0
1.8-2.3
PV<3.5,元件<0.7
8寸
0.5-4.0
6.0-9.0
PV<3.5,元件<0.7
*注：清洗壓力的大小取決于每個壓力容器內元件的數量。
**注：壓差要保證每個壓力容器PV小于3.5Bar，同時要保證容器內每支膜的壓差不超過0.7Bar。
清洗溫度*高不要超過50ºC�？蛻籼貏e需要清楚的是：溫度越高，則清 洗時間應越短，藥品濃度應越低，pH耐受范圍也越窄。清洗溫度與清洗時間、藥品濃度、*高和*低 pH緊密相關。因此，為安全起見，沒有特別需要的話，一般建議清洗溫度25-30ºC 為宜。
清洗時間則從數十分鐘到數十個小時不等，取決于反應的快慢，基本思路是要保證清洗進行徹底，但也不要過洗。一般 3.0 小時以內、30ºC以內且 pH 不超標的清洗屬于標準清洗，對膜的性能影響較��；超過 3.0小時以上、超過30ºC的清洗就屬于嚴厲清洗，對膜性能影響變得顯著，因此用戶需要小心應對。碳酸鈣垢一般酸洗 1-2個小時就夠了；不嚴重的微生物滋長則需要2-3小時堿洗；二氧化硅垢就可能需要36-48小時嚴厲清洗，并且脫鹽率會有大幅下滑；復雜的硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽垢可能需要反復多次清洗才有效果，耗時數十小時，性能下降顯著。
第九問：分段清洗和整體清洗有什么不同？ 答：分段清洗是將 RO的一段、二段分開進行清洗的過程。由于循環回路分 開了，所以容易控制每段的流量，從而保證每個壓力容器所需的大流量，而且容易分別任意控制一段、二段的清洗時間，避免過洗發生；不足是耗時較長。整體清洗就是把一段、二段串聯起來一起循環清洗，比較省時間；不足是：在保證第二段足夠循環流量的情況下，*段的循環流量可能略顯不足，而且一、二段的清洗時間始終相同，不能分別控制，有造成過洗的潛在機會。 實踐上，到底怎么選擇分段清洗和整體清洗，取決于污染物的類型和形態。如果污染物只是需要清洗劑通過化學反應除掉（比如：純粹的碳酸垢），溶解產物完全進入清洗溶液中，而且很容易帶出PV內部，那么整體清洗就很合適；如果污染物只是部分與清洗劑反應而溶解，那么不溶解部分可能需要通過增大循環流速（比如：難溶膠體和微生物的復合污堵、PAM等高分子污堵、膠體硅的污堵、難溶垢和易溶垢的復合污堵等），以增強沖刷效果才能帶出PV內部，或者說污染物不容易全部從PV內部帶出來，那么分段清洗更為合理，可以顯著節省清洗時間。 其他適用原則：系統需要嚴厲清洗時，一般采用分段清洗為宜。干凈水源，污染成分單一，可考慮整體清洗；污染水源或者復雜水源，建議考慮分段清洗。
第十問:化學清洗應采用什么溶液？濃藥配制方式？向清洗液中加入濃藥品的方式選擇？ 答：RO系統合適的清洗溶液*佳的是新鮮制造的除鹽水（pH呈中性），其次 是RO產水（pH呈弱酸性）或者放置一段時間并接觸空氣的除鹽水（因吸收 二氧化碳而pH顯弱酸性）。 含氯的自來水、超濾產水或者結垢性偏強的井水均不能用作 RO系統的 清洗液。 固體藥品的配制方式，宜采用攪拌器，且應考慮相關放熱或者吸熱的問題。比如：用固體 NaOH配制濃溶液，應該逐漸將固體堿一點一點往配制液中加入，同時不斷攪拌，且注意控制發熱溫度不宜過高，注意相關塑料部件是否有發熱變形等問題；檸檬酸配置的過程會大量吸熱，因此配藥箱不宜置于低溫環境下，這樣會導致攪拌時間延長，等等。 液體藥品有的可直接使用，有的可能需要適當稀釋。請調試時，根據需要和方便作相應的安排。
向清洗液中加入濃藥品大體可采用兩種方式：一是將濃藥品直接加入清洗箱中，混合均勻后，送入膜系統；二是啟動清洗泵，通過清洗管道，一邊循環清洗液，一邊在線加入化學藥品。
下面是幾點現場應用經驗：弱酸性的水源作為清洗液，加入堿性藥品時可能導致堿性藥品的效率下降；含強酸的RO產水（多種污水回用時真實碰 到過）不合適配置 NaHSO3、Na2CO3 等濃藥劑，因為強酸會導致其有效成分下降，甚至失效。
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