尚义县冷却水用DTRO碱性清洗剂,酸性清洗剂

酸性清洗剂

金属表面的污垢多种多样，有油溶性的，也有水溶性的，有金属锈垢，还有水垢、尘垢等。酸性清洗主要用于清洗金属表面的无机盐垢、碱性氧化物和氢氧化物等。常用的酸有无机酸，也有有机酸，其中以盐酸和硫酸应用多。

在酸洗过程中，酸不仅能溶解污垢，而且也能对无机盐垢产生作用。酸对无机盐的作用有两种，一方面使无机盐的组成发生变化，一部分转变为可溶性盐，如碳酸钙、碳酸镁在盐酸作用下转化为氯化钙和氯化镁。另一部分转化为新的难溶盐，但在短时间内组成的新的难溶盐是分散的，易被清洗掉。如用硫酸清洗碳酸盐垢生成新的硫酸盐沉淀：

另一方面，磷酸、柠檬酸等的酸根离子中有多个配位原子，可与二价金属离子结合成螯合物。酸对金属锈垢的作用主要是通过酸碱中和反应，使其转化为易溶于水的盐。因为金属锈垢主要是金属氧化物和氢氧化物。如果酸根对金属离子具有配合作用，也有利于金属氧化物的溶解。

酸性清洗剂的组成

酸性清洗剂的主要成分是氨基磺酸、柠檬酸、乙酸、羟基乙酸、草酸等。常用的是HCl和H2SO4。为了改善清洗效果，缩短清洗时间，减少酸对被清洗对象的损伤和对环境的污染，还常常添加缓蚀剂、湿润剂、消泡剂、抑酸雾剂和增厚剂等。这些添加剂中许多都是表面活性剂。

为某环保公司垃圾渗滤液处理的DTRO系统，工程师的指导下，使用膜清洗剂，对其DTRO系统进行尝试性化学清洗，将已处于无法运行状态的DTRO系统恢复正常运行，得到客户方对清洗剂的肯定。

该项目工艺流程：垃圾渗滤液→初沉池→调节池→IOC→AO系统→外置式管式超滤→化学软化→微滤TUF系统→（阻垢剂、盐酸、还原剂）反渗透系统→反渗透产水池

反渗透浓缩液池→DTRO系统（阻垢剂）→清水池

反渗透系统：#1RO，3:2排列(5芯)；#2RO，2:1排列（5芯）。

DTRO系统：1套，40支膜柱。


2.DTRO系统运行状态

本次对DTRO系统进行化学清洗前，了解到DTRO系统已运行3年左右时间，至2020年9月份部分膜柱存在导流盘损坏问题，已导致DTRO系统根本无法运行。经过检查该系统40支膜柱中只有11支导流盘正常，但因为膜片污堵情况严重，运行压差过大，系统已经无法正常开机运行。从现场拆下的膜片情况来看，膜片覆盖厚厚一层粘泥类的综合性污堵物，污染情况非常严重（见图1和图2）：

从图1及图2现场拆解的膜片污堵的情况可明显看出，其表面覆盖厚厚一层粘泥类污堵物，严重污堵流道及膜面，导致DTRO系统无法正常开机运行，系统处于报废状态。

3.化学清洗情况

3.1膜清洗剂清洗过程

①酸性清洗

⑴清洗前采用干净水对DTRO系统进行冲洗，冲洗结束后清洗水箱中置入约500L干净水，启动清洗水泵对DTRO系统进行循环，按照1:40质量比加入0.5桶膜酸性清洗剂，循环过程中监测清洗液pH值变化情况，pH值一直上涨时，再继续补加0.5桶膜酸性清洗剂，循环清洗1小时。

此时清洗液颜色已较深，详见图3：

图片
图3：遍膜酸性清洗剂清洗时的溶液

⑵循环清洗1小时后，因清洗液颜色变化过大，将该清洗液排放，清洗水箱补充干净水后对DTRO系统进行冲洗，冲洗至浓水排水至清澈状态。

⑶冲洗结束后清洗水箱中置入约500L干净水，启动清洗水泵对DTRO系统进行循环，按照1:40质量比加入0.5桶膜酸性清洗剂，循环过程中监测清洗液pH值变化情况，此时清洗液pH值已处于稳定状态，维持在2左右。

⑷循环清洗1小时后，清洗液pH值已稳定，且清洗液颜色也无明显变化，详见图4

图4：膜酸性清洗剂遍清洗时的溶液

将清洗液排放后，清洗水箱补充干净水对DTRO系统进行冲洗，冲洗至浓水排水pH至6-7，酸性清洗结束。

反渗透生产水源情况分析
低温水的总溶解固形物含量/TDS约为常温水的3至4倍，浑浊度低温水较常温水低，而低温水的硫酸根、钙硬、镁硬等指标均比常温水高，说明低温水在长期使用过程中，对于反渗透系统而言，结垢和污堵的倾向更为严重。
二、反渗透清洗方案
1、反渗透清洗方式
反渗透系统进水中存在着各种形式的可导致反渗透膜元件浓水侧表面结垢的因素，例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物。污垢就是指覆盖在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。

发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象是将进水和浓水间的压差增加。
对于反渗透系统化学清洗而言，就是利用各种清洗剂，对反渗透系统膜元件可能存在的结垢和污堵情况作出科学分析后，有针对性地进行清洗和养护。而在这一过程中，制定清洗方案主要确定反渗透系统清洗剂的选用，清洗循环、浸泡时间的确定及pH值的确定。

2、反渗透清洗方案
（1）清洗剂的使用搭配
酸性清洗剂：在继续使用原有酸性清洗剂的基础上，使用分析纯盐酸代替工业盐酸，并将酸性清洗液pH控制在2.0左右，通过提高清洗液的温度来加快清洗剂反应和清洗的效率。
碱性清洗剂：在继续使用原有碱性清洗剂的基础上，使用分析纯氢氧化钠代替工业烧碱，并将碱性清洗液pH控制在12.0左右，通过提高清洗液的温度来加快清洗剂反应和清洗的效率。
此外，针对可能出现的有机物和微生物污堵的情况，在每次常规化学清洗后，还要使用非氧化性杀菌剂对系统进行消毒和杀菌处理，膜元件表面在运行初期不会出现有机物和微生物附着现象。反渗透系统长期稳定运行，提高系统运行寿命。

反渗透清洗方案
1、反渗透清洗方式
反渗透系统进水中存在着各种形式的可导致反渗透膜元件浓水侧表面结垢的因素，例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物。污垢就是指覆盖在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。
发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象是将进水和浓水间的压差增加。
对于反渗透系统化学清洗而言，就是利用各种清洗剂，对反渗透系统膜元件可能存在的结垢和污堵情况作出科学分析后，有针对性地进行清洗和养护。而在这一过程中，制定清洗方案主要确定反渗透系统清洗剂的选用，清洗循环、浸泡时间的确定及pH值的确定。

将渗滤液从调节池提升至反渗透系统的原水罐，并投加H2SO4，投加量为1.0～1.5L/m3去除难溶性碳酸盐类无机物，消除对膜的污染。

原水罐出水由水泵加压后进入石英砂过滤器，过滤精度50μm。砂滤器进、出水压差超过25kPa时执行反冲洗程序，反冲洗周期约100h，对于SS值比较低的原水，砂滤运行100h后若压差未超过25kPa也须进行反冲洗，避免石英砂过度压实及板结现象，两者以先到时间自动激活反冲洗程序。砂滤反冲洗采用气、水结合，先气洗、再水洗，冲洗时间一般为5min、并可根据运行状态另行设定，冲洗废水排至调节池。

砂滤出水后进入芯式过滤器，过滤精度为10μm，采用10μmPP熔喷滤芯，进出口压力达到200kPa时更换滤芯。在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止结垢现象对膜系统的污染，阻垢剂为聚合物和盐的混合物，投加量为115mg阻垢剂和1mg硅酸盐。

DTRO
经过芯式过滤器的渗滤液经高压泵进入膜柱。设高压柱塞泵1台，泵后设减震器1个，用于吸收泵产生的压力脉冲，给反渗透膜柱提供平稳的压力；设高压在线泵各2台。由于高压泵流量难以膜柱所需水量，故通过在线泵将膜柱出口一部份浓缩液回流至膜柱，以膜表面足够的流量(每只膜柱不低于0.8m3/h)。膜材料为有机复合膜，设46支膜柱、单支面积9.405平方米。膜柱组出水分为浓缩液和透过液，浓缩液端设控制阀1个，用于控制膜组内的压力。透过液进入二级膜柱进一步处理，浓缩液排入浓缩液储池，用于回灌处理。

3.3 二级DTRO
经DTRO膜系统处理后的透过液直接通过二级高压泵进入二级DT膜系统，高压泵设变频控制，使其频率和输出流量将根据透过液流量传感器反馈值自动匹配，同时在入口管路设浓缩液自补偿装置，使二级系统的运行不受系统产水量的影响。
二级TRO设9支膜柱、单支面积9.405m2。二级浓缩液端也设控制阀1个，用于控制膜组内的压力。第二级膜柱浓缩液排向级系统的进水端，以提高系统的回收率，透过液排入脱气塔。