山东艾克膜清洗剂,桥西区膜系统DTRO碱性清洗剂

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。

清洗后效果对比

DTRO系统清洗后，对清洗过DTRO膜柱进行拆检，观察本次使用膜清洗剂的效果，清洗对比情况见
图7：DTRO清洗前后状态对比

图7中左侧膜柱为经过膜清洗剂清洗后膜柱状态，右侧为未经过清洗的膜柱状态。

图8为经过膜清洗剂清洗后膜片状态，图9为未经过清洗的膜片状态。

从清洗前后的导流盘外侧及膜片照片对比可明显看出，本次使用膜清洗剂清洗后，膜片上污染物绝大部分已去除，清洗效果非常明显。由于本次为实验性清洗，因此只进行了一次化学清洗，若进行二次强化性清洗则效果更佳。

4.2清洗前后运行参数对比

在化学清洗前，DTRO系统处于无法运行状态，一直处于停机状态。从历史运行参数中记录到40支膜柱均正常运行时的数据见表
本次化学清洗时，该组DTRO系统只剩余11支膜柱可以正常运行，其余膜柱已因导流盘故障而隔离，化学清洗时对该11支膜柱进行试运，具体运行参数见表2：
从本次清洗前后运行数据可明显观察到，DTRO系统已可以恢复运行，各项参数恢复性良好，系统脱盐率也没有恶化情况，且产水量通过膜柱比例换算也已得到较好恢复。

5.总结
由于垃圾渗滤液膜处理系统，其进水存在高COD、高TDS、高色度等特性，从而易导致膜处理系统的污堵速度快。日常系统运行过程中，应及时加强对系统的维护及清洗，避免因日常清洗不到位膜片污堵严重，导致系统无法正常运行。

采用性能的膜清洗剂对于处理复杂水质的DTRO系统污堵物，剥离效果非常明显。定期采用膜的药剂对DTRO系统进行维护清洗，可有效改善膜元件的污堵情况，延长设备的使用寿命。

纳滤是一种分离尺度介于超滤及反渗透之间的压力驱动膜分离技术，也被称为低压反渗透。主流的商用纳滤膜是通过界面聚合方法制备的超薄复合膜，通常在聚砜基膜上合成超薄聚酰胺分离层。聚酰胺具有可电离的羧基和氨基官能团，其表面荷电性受环境pH影响，因此纳滤膜对溶质的分离机制主要包括孔径筛分和道南效应。受益于纳滤膜的高水通量和的小分子分离选择性，目前纳滤膜已广泛应用于水处理及食品加工过程。然而膜组件长期运行过程中不可避免会形成膜污染，从而降低水通量并影响分离性能，终限制了纳滤膜技术的大规模推广。虽然预处理、膜面改性和膜过程优化可以减轻污染程度，但膜清洗仍然是避免污染物累积和恢复膜分离性能的有效策略。
1. 化学清洗剂间的协同作用机制
膜清洗根据清洗机制分为物理清洗和化学清洗，其中化学清洗相比于物理清洗效果更佳，是快速恢复膜性能的有效方法。化学清洗剂根据试剂的性质可以分为酸性清洗剂、碱性清洗剂、消毒剂、表面活性剂、金属螯合剂和酶六类。化学清洗虽然能恢复膜分离性能，但也会对纳滤膜理化性质造成可逆/不可逆的影响，甚至破坏膜结构并影响分离性能。深入了解化学清洗对聚酰胺纳滤膜的作用机制，能够避免化学清洗对纳滤膜的损伤。此外，多种化学清洗剂之间也存在协同或抑制作用，阐明化学清洗剂间的相互作用有助于指导化学清洗过程。
图2. 耐化学清洗纳滤膜制备及膜污染控制研究思路
文章回顾了近年来膜污染表征技术的研究进展以及各类化学清洗剂对污染物的作用机制。随后论述了化学清洗对聚酰胺纳滤膜理化性质的影响，其中酸性清洗剂和氧化消毒剂会对纳滤膜分离层造成不可逆的损伤，导致分离性能下降；而碱性清洗剂会引起纳滤膜荷电性和膜孔的可逆变化，进而影响溶质截留和抗污染性能。同时，文章对清洗剂间的反应机制和协同/抑制作用进行总结，并探讨了膜污染控制和膜清洗的未来研究方向。文章不仅有助于指导绿色和的膜清洗过程，同时也为耐化学清洗纳滤膜的研发提供了新思路

1、要不断根据反渗透系统给水水质和结垢倾向组分的变化，及时调整反渗透系统的生产运行和化学清洗方案，系统能够长周期稳定连续运行；
2、反渗透清洗的根本目的是在不损伤膜元件脱盐层工作性能的前提下，安全、、快速地恢复膜元件及系统的工作性能。因此，要不断利用和学习新知识、新理论，逐步完善有针对性地化学清洗方案；
3、给水水质和预处理系统运行好坏是影响反渗透系统能否优化运行的重要条件，要尽多掌握来水水质的组分和变化规律等情况，并结合预处理系统处理能力和处理效率等参数，合理地制定反渗透系统的运行和药剂投加方案。

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。

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。