环）。
•
3）高流量（1~1.5倍正常循环流量）循环1h。
•
4）排出清洗液后，水冲洗5min。
•
5）打入杀菌溶液后，循环1h。
•
6）排出杀菌溶液后，用水冲洗10~15min。
采用氧化性杀菌溶液
• 过氧化氢（H2O2）或含过氧化氢的溶液 • 用HCl调节pH值至3~4。当用浓度为0.2%的
H2O2时，为避免损害膜，温度不应超过25℃， 且必须不含有铁或过渡元素，与杀菌液接 触的时间为2h。 • 如采用氯等氧化性溶液，接触膜的最终总 时间不能超过200~1000h（1ppm）。
• 2) 化学清洗是膜污染的一个逆过程。只要优先去除内在的主要的 膜污染物，则次要的或螯合的膜污染物就会被同时去除或者被后
续化学清洗工艺很容易地去除，从而减少化学清洗的总时间
• 根据反渗透系统水质分析报表、运行操作 记录和当前反渗透装置的运行状况，首先 初步判定膜污染物的种类，然后通过肉眼 观察污染膜组件和评价方法体系进一步鉴 定，以确定具体的复合污染物种类和程度， 最后根据PCPEF原则“对症下药”，确定适 宜的化学清洗配方进行在线化学清洗，同 时可对预处理系统提出评价与改进方案
分段清洗与混合清洗效果比较试验
• 膜生产厂家对膜的清洗要求是分段清
洗，且各段应配制新药剂。目的是预防 交叉污染。在此基础上进行了混合清洗 试验，即用同一箱药对一二段进行动静 交替，串联清洗。多次清洗试验证明清 洗效果相当，且省时、省力、省钱。我 们现在一直是混合清洗方式
清洗药剂和配方
• 悬浮颗粒、胶体颗粒（无机物、有机物）、 难溶盐垢、金属氧化物、二氧化硅、有机 物、微生物黏膜
① 盐酸清洗
• 盐酸能溶解碳酸盐水垢、多数金属氧化物，反应的速度 快，常用0.2%的浓度清洗，反应式
•
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2
•
FeO+2HCl→FeCl2+H2O
避免药液中物质沉淀，最好在20℃以下，大约冲洗
15min。如清洗工艺采取两种或两种以上药液配方，
须将原用药液冲干净后，再开始用另一种药液清洗。
•
② 拆下清洗用的临时软管，排放掉清洗系统
中的清洗液，用渗透水将清洗系统冲洗干净。
•
③ 清洗后的反渗透装置在开始运行时，应先
将运行初期的产品水排掉，排放时间至少为10min。
• 根据膜－污染－清洗特性的评价方法体系 进行膜污染特性分析，结果表明该反渗透 系统的膜污染是由颗粒物质、Si-Al-Fe胶体、 憎水性有机物和细菌组成的复合污染。
• 按照PCPEF原则，采用以柠檬酸、EDTA钠盐、 磷酸三钠、三聚磷酸钠和特殊助剂等组成 的复配组合药剂于1999年5月进行在线清洗， 清洗效果获得100%的恢复
•
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
•
Fe3O4+8HCl→FeCl2+2FeCl3+4H2O
• 对铁氧化物的清洗主要是对在膜元件内形成的沉淀物的
溶解。
• 对于系统内携入的氧化物碎片、氧化皮、焊渣等大颗粒 物难以溶解。
• 这类物质还应靠5μm保安过滤器阻拦在反渗透系统之外， 以减少清洗的困难。
4.5。
④Na2EDTA（乙二胺四乙酸二钠）清洗
• EDTA二钠盐是螯合剂的代表，溶垢效果好， 白的结晶颗粒或粉末，无臭，易溶于水 EDTA对于金属氧化物的络合过程取决于pH 值越高，越有利于络合清洗。从溶垢效果 考虑，不是pH值越高越好。在清洗SiO2垢、 微生物黏膜为目的时，清洗液中常加入 1%Na2EDTA，并在碱液条件下以配合剥离微 生物和SiO2，此时溶液pH值为12，有利于 EDTA与钙镁垢的去除。
• 反向清洗有利于清洗悬浮物污染或有机物 大分子的集结，而且冲出路程最短。
• 动态清洗和静态浸泡相结合
清 洗 系 统 图
IH-插入式加热器或蒸 CF-滤芯，5μm V1-泵再循环阀 V5-渗透液进口阀 汽多孔板直接加热 DP-差压计 V2-流量控制阀 V6-排水阀 TI-温度指示计 FI-流量计 V3-浓缩液阀 V7-排气阀
• a． 柠檬酸与氨水反应，生成柠檬酸铵盐（用NH4OH调节pH=3.5） • C3H4（OH）（COOH）3+NH4OH→C3H4（OH）（COOH）2·COONH4+H2O • b． 柠檬酸单铵与铁的氧化物的络合反应 • Fe2O3+2NH4H2C6H5O7→2FeC6H5O6+NH4OH • 柠檬酸清洗的浓度不能低于1%，一般为2%，pH值一般为2.5—
⑤碱液（NaOH或NaPO4）清洗
• 碱对液反清渗洗 透主 膜要 的是 污为染了。去除微生物黏膜，有机物和SiO2垢 • NaOH • pH值约为12，使有机物、微生物膜的水解破坏而剥离 • 对于SiO2胶体垢，则借化学反应
（2NaOH+SiO2→Na2SiO3+H2O）形成可溶性的Na2SiO3
清洗技术参数
• 药剂及浓度 • pH • 温度 • 流速 • 压力 • 清洗液的状态（如：颜色）
清洗工作内容
• 清洗方案（药剂方案和工艺方案） • 清洗系统 • 清洗控制和监督 • 清洗效果评价
1顺流清洗和逆流清洗试验比较
• 顺流清洗就是清洗剂流向与运行时水流方向一致的
清洗方式。逆流清洗是清洗液与运行时水流 方向相反 的清洗方式。顺洗是普遍采用的清洗工艺，对胶体污 堵、结垢污堵的清洗效果较好 。理由是这两种物质易 化学溶解，且结垢主要在二段，所以脱落溶解后易随 水流冲出。我们 的膜污堵主要发生在一段各管中的前 两个膜，且主要是有机物和胶体的相互交叉污染，药 剂的作用主要是剥离、分散其污物、不能完全溶解。 逆洗时其分散溶解的污物随水流流出的距离比顺洗时 短得多，冲出的速度就快点，所以逆洗效果相对比顺 洗效果好一点。
碳酸盐水垢、金属氧化物、磷酸钙沉淀
• 选用配方：酸性清洗液 • HCl 0.2% 或 H3PO4 0.5% • 或 柠檬酸2.0%（NH4OH调整pH=2.5~3） • 清洗步骤：
•
1）配好清洗液后，打入循环30min（30℃），当
pH值提高时需补新药。
•
2）浸泡1~5h（或配合间断循环）。
•
3）高流量循环30min。
• Na3PO4 • 浓度为0.1%溶液，Na3PO4水解后形成NaOH • Na3PO4+H2O→Na2HPO4+NaOH • Na2HPO4+H2O→NaH2PO4+NaOH
• 表面活性剂
• 十二烷基硫酸钠（Na-DSS）是反渗透 膜清洗中最主要的表面活性剂，加入剂量 为0.1%。
• 反渗透膜清洗时一定要用阴离子型的可解 离的表面活性剂，因为反渗透膜表面带有 负电荷，对于阳离子表面活性剂，由于点 性的吸引可引起膜的不可逆污染。
典型反渗透清洗系统工艺流程图
清洗实例
• 有机物污垢（估计有微生物污垢）
• 选用配方性质：碱性清洗液（如上配方）——杀菌溶液（非氧化性杀 菌溶液或低浓度氧化剂）
• 清洗步骤：
•
1）配好清洗液后，打入循环约1h（30℃），或至颜色不变，如
颜色深则应更换新液。
•
2）浸泡2~15h（也可于每30min循环一次，或配合10%低流量循
• 利用小塑料片或镜片试验挂在RO装置的一段压力 容器的入口水端，运行一个周期或一段时间后取 出试验挂片，并在其压力容器壁上刮下污染物用 作分析试样。其污染物是棕黄色粘滑性胶状物(象 黄干油)。玻璃棒粘点进行燃烧有蛋白质香味，放 在钳锅内燃烧同样闻到蛋白质香 味，然后碳化。 说明有机物含量很高。放入8%的盐酸液中不溶 解，只是颜色变成了灰白色。 若要知其化学成份，
清洗工艺
• 清洗流速
• 清洗流速（m3/h）9.1 1.8–2.3 0.7–1.1
• 膜元件 （in） 8
4 2.5
• 高流速（在保持极限压降之下，流速可高 至清洗正常值的1.5—2.0倍）；
• 高温度（不超过膜的极限温度）； • 长时间；正向与反向清洗配合
• 正向清洗适合结垢、污垢的清洗，因为结 垢主要在末端，易于冲出溶解物及脱落物。
•
4 ） 当 pH 值 稳 定 后 ， 排 出 清 洗 液 ， 用 水 冲 洗
10~15min。
• 沧州炼油厂热电厂水处理车间的1#反渗透 设计生产能力为60m3/h，采用一级两段7︰ 4排列，66支BW30-400膜元件。该系统于 1997年1月投运，1998年2月更换膜一次， 至1999年5月未清洗，水质报告见表1。其 工艺流程如下(钠床软化器自1999年1月未再 生)
•
• 4．高流量循环
•
在高流量下进药和清洗30—60min，取
高流量清洗后的溶液和未用的新溶液进行
比较和分析，以了解清洗出的污垢量，同
时最大压力降不能超过允许值。
• 5．冲洗
•
① 一、二段压水门，用渗透水或过滤
后的清水冲洗反渗透装置中的药液至完全冲净，为
复合污染的化学清洗原则
• 根据不同的污染种类相应的选择合适的药剂， 根据反渗透膜复合污染化学清洗时的内在主要 污染物优先清洗（Preferential Cleaning Principle of Essential Foulants ，PCPEF）原则。
• PCPEF原则主要包括两点
• 1) 对于反渗透的化学清洗，其内在主要污染物的优先次序为：胶 体硅﹥可吸附有机物﹥颗粒物质（铁和铝的胶体物）﹥微生物﹥ 金属氧化物。
口门，启动清水泵，调节5μm过滤器出口门，使清洗液以较低流量打入
压力容器。
•
③ 压力容器内的水完全被清洗液代替后，循环一定时间后取样测定
清洗液的浓度和pH值、温度，若pH值变化0.5通过加酸酐进行调节。