Omgekeerde osmose (RO) membraantechnologie wordt veel toegepast op gebieden zoals ontzilting van zeewater, afvalwaterzuivering en hergebruik van industrieel afvalwater. Membraanvervuiling blijft echter een kritische factor die de stabiele langdurige werking van omgekeerde osmosesystemen beperkt.
Tijdens de werking worden omgekeerde osmosmembranen blootgesteld aan "aanvallen" van diverse verontreinigingen, waaronder voornamelijk: - Anorganische afzettingen (zoals kalk- en magnesiumaanslag): Deze kunnen membraanporiën verstoppen, waardoor de efficiëntie van de waterproductie afneemt. - Organische verontreinigingen (zoals micro-organismen en vet): Deze kunnen het membraanoppervlak blokkeren, waardoor de filtratie-efficiëntie afneemt. - Colloïdale deeltjes: Deze kunnen membraanporiën verstoppen, waardoor de membraanprestaties afnemen. Deze verontreinigingen hechten zich aan het membraanoppervlak, wat leidt tot geleidelijke prestatievermindering. Regelmatige reiniging is daarom essentieel.
Tijdens het reinigingsproces staan mensen vaak voor een dilemma: moet het omgekeerde osmosmembraan eerst met zuur of met alkali worden gereinigd? Deze vraag heeft directe invloed op de reinigingseffectiviteit en de levensduur van het membraan. Als de volgorde onjuist is, zal niet alleen het reinigingseffect slecht zijn, maar kan het ook de membraanslijtage versnellen, en in extreme gevallen zelfs de vervanging van de membraanmodule noodzakelijk maken.
afbeelding
01
Veelvoorkomende spoelformuleringen voor membranen
Optie 1
Een gemengde oplossing van 0,2% natriumhypochloriet (NaClO) en 0,1% natriumhydroxide (NaOH) werd gebruikt, geschikt voor het verwijderen van membraanvervuiling veroorzaakt door organisch materiaal en actieve micro-organismen.
Optie 2
Een 1%-2% citroenzuuroplossing of een 0,4% zoutzuuroplossing (HCl), geschikt voor het verwijderen van ijzervervuiling en blokkades veroorzaakt door carbonaatkristallisatie.
Optie 3
Een gemengde oplossing van 0,3% waterstofperoxide (H₂O₂) en 0,3% natriumhydroxide (NaOH) is geschikt voor het reinigen van membraanmodulevervuiling veroorzaakt door gistingsbouillon van glutaminezuur.
Optie 4
Een 0,5% waterige oplossing van salpeterzuur (HNO3), geschikt voor het verwijderen van loodfosfaatblokkades op membraanmodules die ontstaan tijdens het elektroforetische verfbehandelingsproces (deze reinigingsstap moet worden uitgevoerd na andere routinematige chemische reinigingsprocedures).
Optie Vijf
1% formaldehydeoplossing, geschikt voor het reinigen van bacteriële vervuiling van ultrafiltratiemembraanmodules.
Optie Zeven
9% natriumdodecylbenzeensulfonaat, 9% oppervlakteactieve stof, 0,4% natriumhydroxide (NaOH), 0,15% watervrij natriumcarbonaat, 11% natriumfosfaat, 10% natriumsilicaat. De pH-waarde moet strikt worden gecontroleerd tijdens het reinigingsproces. Sommige membraanmodules zijn gevoelig voor reinigingsoplossingen met een hoge pH, dus kies zorgvuldig. Deze oplossing wordt voornamelijk gebruikt om membraanvervuiling veroorzaakt door olieachtig afvalwater te verwijderen.
Optie Acht
20% zwavelzuur (H2SO4), deze oplossing wordt voornamelijk gebruikt om vervuiling veroorzaakt door siliciumkalkaanslagkristallisatie te verwijderen.
Optie 9
3% fosforzuur (H3PO4), 0,5% dinatriumethyleendiaminetetraacetaat, deze oplossing wordt voornamelijk gebruikt om membraanvervuiling veroorzaakt door eiwit- en oliecontaminanten te verwijderen.
02
Voorzorgsmaatregelen bij chemische reiniging
Water voor bereiding reinigingsmiddel
Onthard water of productwater, vrij van zware metalen, restchloor of andere oxidatiemiddelen
Dosering reinigingsmiddel
Elk 8-inch element: 40-80 liter (afhankelijk van de mate van vervuiling)
Elk 4-inch element: 10-20 liter (afhankelijk van de mate van vervuiling)
Reinigingsdruk
Lagere druk (0,1-0,3 MPa), doorgaans niet hoger dan 0,4 MPa
Reinigingsstroom
Elk 8-inch drukvat: 6-9 m³/uur
Elk 4-inch drukvat: 1,8-2,3 m³/uur
Temperatuur reinigingsoplossing
Zo hoog mogelijk, maar de maximale temperatuur is 45°C. Meestal wordt deze ingesteld tussen 30-35°C. Als de temperatuur van de reinigingsoplossing boven de 45°C komt, moet koelapparatuur worden geïnstalleerd
Reinigingstype
Elk drukvat ondergaat afwisselend circulatie en weken
cyclustijd
Het wordt aanbevolen om dit elke 0,5-1 uur te doen (herhaal 2-3 keer)
weektijd
2-24 uur (afhankelijk van de mate van vervuiling)
reinigingsmethode
Het is het beste om gesegmenteerde reiniging uit te voeren
reinigingstijd
Minimaal 1-2 uur, afhankelijk van de mate van vervuiling en de gebruikte reinigingsmethode
Het principe en doel van zure en alkalische reiniging: 1. Zure reiniging: Doel: Zure reiniging wordt voornamelijk gebruikt om anorganische zoutafzettingen op het oppervlak van membranen te verwijderen, zoals calciumcarbonaat, ijzeroxide, enz. Principe: Zure oplossingen (zoals citroenzuur, salpeterzuur, enz.) lossen zoutafzettingen op of zetten ze om in oplosbare stoffen, waardoor de afgezet anorganische zoutafzettingen van het membraanoppervlak loskomen. Veelgebruikte middelen: citroenzuur, salpeterzuur, zoutzuur. 2. Alkalische reiniging: Doel: Alkalische reiniging wordt voornamelijk gebruikt om organische en biologische vervuiling te verwijderen. Principe: Alkalische oplossingen (zoals natriumhydroxide, kaliumhydroxide, enz.) kunnen olie verzepen, organisch materiaal afbreken en organische en biologische vervuiling verwijderen door extracellulaire polymeren van micro-organismen op te lossen. Veelgebruikte chemicaliën: Natriumhydroxide, trinatriumfosfaat, natriumhypochloriet (lage concentratie, specifiek voor microbiële vervuiling). De optimalisatie van de volgorde van zure en alkalische reiniging voor het reinigen van omgekeerde osmosmembranen omvat meestal twee stappen: zure reiniging en alkalische reiniging. Zure reiniging wordt voornamelijk gebruikt om anorganische zoutafzettingen te verwijderen, zoals calciumcarbonaat, calciumsulfaat, ijzeroxiden, enz.; Alkalische reiniging: wordt voornamelijk gebruikt om organisch materiaal en biologische vervuiling te verwijderen, zoals olie, microbiële slijm, enz. Scenario 1: Eerst zuur, dan alkalisch Zure reiniging heeft prioriteit: Verwijder anorganische aanslag: Anorganische zoutaanslag is meestal de belangrijkste oorzaak van bedekking en verstopping van het membraanoppervlak. Als er eerst met zuur wordt gereinigd, kunnen deze harde aanslaglagen effectief worden verwijderd, waardoor het daaropvolgende alkalische reinigingsproces effectiever wordt.
Alkalische reiniging als vervolg: Verwijder organisch materiaal grondig: Na zure reiniging is de anorganische zoutaanslag op het membraanoppervlak verwijderd, en het resterende organische materiaal en biofilm kunnen effectiever worden blootgesteld en reageren met de alkalische oplossing om een beter reinigingseffect te bereiken. Scenario 2: Eerst alkalisch, dan zuur-alkalische reiniging. De eerste alkalische oplossing kan organisch materiaal en microbiële vervuiling effectief afbreken, waardoor de obstakels voor de daaropvolgende zure reiniging worden verminderd. Deze stap kan het membraanoppervlak schoner maken, waardoor de zure oplossing beter contact kan maken met de anorganische afzettingen en een beter reinigingseffect wordt gegarandeerd.
Zure reiniging gevolgd door: Het doel van zure reiniging is het verwijderen van anorganische afzettingen. Vanwege de verwijdering van organische vervuiling door alkalische reiniging, kunnen zure reinigingsmiddelen direct inwerken op anorganische zouten, wat resulteert in betere ontkalkingseffecten.
05 Werkingsproces van zure en alkalische reiniging
1. Systeem uitschakelen en legen: Schakel het omgekeerde osmosesysteem uit, leeg het inkomende water uit de membraancomponenten en zorg ervoor dat al het water en residu wordt afgevoerd. Voordat u met chemische reiniging begint, spoelt u het membraansysteem met schoon water om losse verontreinigingen op het membraanoppervlak te verwijderen en het verbruik van chemische middelen te verminderen.
2. Bereid een alkalische reinigingsoplossing (zoals natriumhydroxideoplossing) met een concentratie van 0,5-1% en regel de temperatuur van de reinigingsoplossing op 30-40 °C. Circuleer de alkalische reinigingsoplossing gedurende 30-60 minuten door de membraanmodule, afhankelijk van de mate van vervuiling. Tijdens het reinigingsproces is het noodzakelijk om een uniforme stroom en druk te handhaven om membraanschade te voorkomen. Spoel na alkalische reiniging de membraanmodule grondig met schoon water om ervoor te zorgen dat alle alkalische oplossing is afgevoerd, en spoel totdat de pH-waarde van het afvalwater neutraal is (ongeveer 7).
3. Bereid een zure reinigingsoplossing (zoals citroenzuur- of oxaalzuuroplossing) met een concentratie van 1-2% voor tijdens het beitsen, en regel de temperatuur op 25-35 °C. Circuleer de zure reinigingsoplossing gedurende 30-60 minuten door de membraanmodule, pas aan op basis van de mate van anorganische afzettingen. Tijdens het zure reinigingsproces observeert u regelmatig het reinigingseffect van het membraansysteem om ervoor te zorgen dat anorganische verontreinigingen (zoals calciumcarbonaat en ijzeroxiden) effectief worden verwijderd. Spoel na zure reiniging het membraansysteem opnieuw met schoon water om ervoor te zorgen dat zure residuen volledig zijn verwijderd, en spoel totdat de pH-waarde van het afvalwater weer neutraal is.
4. Na voltooiing van de inspectie en reiniging, controleer de werking van het systeem om ervoor te zorgen dat de membraancomponenten schoon zijn en het normale waterproductietempo is hersteld. Voer routinetests uit op het systeem om te bevestigen dat de filtratieprestaties van het membraan normaal zijn teruggekeerd en de kwaliteit van het afvalwater voldoet aan de norm.
