滕志强++刘莉++赵冬梅

[摘  要]反渗透技术是电镀工业废水处理和回用的关键技术，所采用的核心部件是RO膜，RO膜的品质决定了处理效率和水质。RO膜在使用过程中受到溶解性物质（如氯化物）、难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）金属氧化物和重金属的污染，导致处理能力和水质下降，本文给出了电镀废水处理所使用的RO膜的清洗和停运保护方法。

[关键词]RO膜  清洗  保护

中图分类号：X781.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0389-01

0 引言

电镀废水处理及回用通常采用RO膜反渗透技术。在反渗透过程中，溶剂（水）的透过速率远远大于溶解在水中的溶质（盐分）的透过速率，通过半透膜实现了溶剂和溶质的分离，得到纯水以及浓缩的盐溶液[1]。

反渗透膜过滤是横流过滤方式，即将原水中的部分水沿与膜垂直的方向透过膜，此时盐类及各种污染物被膜表面截留下来，并被沿与膜面平行方向流动的剩余的另一部分原水携带出反渗透装置，因此过滤与清洗同步进行。但这种同步清洗方式并不能完全将膜表面污染物除掉，随着时间的推移，膜表面残留的污染物逐渐增多，膜污染逐渐加重，伴随污染的发生，膜透水速度下降，水流阻力增加，脱盐效果变差。所以，反渗透装置在运行过程不可避免地会受到污染。污染物沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降），并导致产品水质下降。为了减轻反渗透膜在使用过程中可能发生的污染、浓差极化、结垢、微生物侵蚀、水解、氧化、压力及高温变质等，为了使反渗透膜长期稳定运行，总结出了RO膜清洗和停运保护方法。

1 膜污染的原因

车间电镀废水主要有害成分是：CN-、Cr6+、F-、酸碱、重金属离子等，针对有害成分采用添加化学药剂的化学方法进行处理，造成膜污染的原因主要有以下几种：

碳酸钙结垢污染;

硫酸钙等沉淀的污染;

金属氧化物、金属氢氧化物等沉淀的污染;

无机胶体的污染。

2 膜的清洗

RO膜清洗分为在线化学清洗和离线化学清洗两种。离线清洗是将RO膜从机架上拆下，逐个进行药剂浸泡清洗，清洗药剂对膜的损伤程度很大。本项目采用在线清洗。

2.1 在线化学清洗概述

（1）化学清洗的目的：化学清洗的主要目的是保证反渗透系统的产水量和产水水质，且为了延长反渗透膜的使用寿命[2]。

（2）化学清洗的条件：发生以下情况时，冲洗已经不能使反渗透膜的性能恢复，这时就需要进行化学清洗：

①标准化条件下的产水量下降10 ～15 %;

②进水和浓水之间的系统压差升高到初始值的1.5倍;

（3）化学清洗的频率：根据处理水质以及实际运行情况确定化学清洗的频率一般是3-6 个月。即使在没有发生异常时，为了能够更好的保证系统正常运行，一般可以考虑每6 个月进行1 次化学清洗。

2.2 在线清洗药剂的选择

（1）清洗药剂的选择

根据电镀废水RO 膜可能存在的污染因子，选用以下化学药剂。（见表1）

（2）清洗药剂与pH 值的关系

药品清洗时pH 值的范围受到清洗液水温的限制。本项目中中水回用部分选用的抗污染的PROC10 型膜元件，纯水工艺选用的是CPA 型膜元件。下表给出了在不同温度下清洗两种膜元件时的pH 值的限定范围。超出这一范围膜元件可能会造成不可恢复的损坏。（见表2）

（3）清洗药剂的用量

反渗透膜元件清洗时所需清洗液的体积的计算法如下表。本项目中选用的PROC10 型膜元件和CPA 型膜元件均为8 英寸。（见表3）

注意：在清洗过程中，污染物会消耗清洗药品，pH 值会因此发生变化，药品的清洗能力会降低。因此要随时监测pH 值的变化，及时调节pH 值。一般测定pH 值偏离于设定pH 值0.5 以上时，需要添加药品。

2.3 在线化学清洗设备

在线清洗是膜元件保留在压力容器中进行，清洗设备一般包含清洗水槽，过滤器、循环泵、压力表、温度计、压力表、阀门、取样点以及管线。清洗水槽的容积要保证满足连接软管、管路和反渗透压力容器内置换用水水量的要求。

2.4 在线化学清洗操作步骤

本项目中RO 膜的化学清洗步骤如下所示。具体的事项可根据现场的工作条件确定。

①冲洗膜元件，用反渗透产水或离子交换水进行五分钟冲洗。

②配置药品，保证药品完全溶解。

③循环。用低流量置换膜元件中的水，排放一部分清洗液后，进行循环。循环流量以下表的范围为准。（见表4）

污染严重时，如果选择大流量循环，则有可能会产生压差过高的问题，从而损坏膜元件（单支膜元件最大压降0.07MPa）。此时，采用以下方法进行操作比较可靠：循环运行开始5 分钟，按设定流量1/3 的量进行循环;循环5–10 分钟间，按设定流量2/3 的循环流量循环;10 分钟后按流量要求循环。循环的时间要根据具体情况决定。一般以1 小时为准。这期间要随时检测pH 值是否变化。压力应该尽量保持较低的水平，尽可能的没有产水出现。同时监测压差是否有变化。

④浸泡及再循环。缓慢关闭反渗透膜元件入口的阀门，循环量接近零时，关闭循环泵。为了防止液体流出压力容器，浸泡时可以关闭相关的阀门。浸泡的时间根据污染的程度决定。一般1-12 小时范围。浸泡后打开相关阀门再进行循环。

⑤冲洗。用反渗透产水或离子交换水冲洗膜元件和清洗装置中的药液。这

时系统从循环状态替换到排放状态。用供给水冲洗膜系统。冲洗的时间大约为20–60 分钟。可以通过测定排水的pH 值和电导率来判断冲洗是否彻底，pH 值和电导率的数值和进水的数值相近，并不再发生变化时就可以停止冲洗。

⑥试运行。正常启动系统，初期产水要排放掉，直至产水的水质达到要求为止。为了得到稳定的反渗透产水水质，恢复的时间要几小时到几天时间。尤其采用碱性溶液清洗（高pH 值）后，水质恢复需要较长的时间。

参考文献：

[1]许振良.超滤-反渗透膜技术处理印染与化纤废水及其中水回用[J].膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集，2009.10