当涉及膜过滤和结垢时(特别是微滤(MF),超滤(UF), 反渗透(RO)和纳滤(NF))),诊断系统性能问题可能会很复杂。即使对操作程序,料流组成,pH,温度等进行了最细微的改变,也可能会改变保持膜正常工作所需的纠正措施。但是,保持积垢领先也很重要,因为一旦发生积垢,生产水平就会下降,能源消耗会增加,损坏的设备经常需要更换,这都会给工厂的底线增加不必要的支出。
简而言之,始终最好确保对膜进行适当的保养,首先避免结垢,并确保最佳的膜性能和更长的使用寿命。
但是,由于不可避免地会结垢,因此您可能想知道膜正在结垢的迹象是什么,一旦结垢开始,如何清洁它?以下是工业设施遇到的一些最常见的膜污染问题的概述,包括一些可能的解决方案。
膜已结垢迹象:
由于评估膜结垢时需要考虑多个变量(系统动力学是什么,运行条件,溶质性质等),因此,在进行任何假设之前,我们始终建议您咨询水处理或膜专家。但是,这些通常是常见的标志:
膜压升高:
将溶剂推过半透膜所需的压力大小称为跨膜压力。物流浓度越高,迫使渗透物通过的压力就越大。同样,如果污垢附着在膜上,则将需要更大的压力来迫使液体通过。当跨膜压力随时间急剧增加或增加时,通常会怀疑是胶体,生物还是有机物结垢,并采取了清洁措施。
水质下降:
如果膜的排盐性能不佳,有时伴随渗透液流量的减少,则应归咎于结垢。有时这可能是预处理方法不佳的征兆,因此请务必检查污垢的成分,因为这有时会提供一些线索。如果本质上是胶体,则清洁和增强预处理可能会有所帮助。如果差的除盐率伴随着跨膜压力的增加,则膜或系统可能正在结垢,这可能需要较低的系统回收率,调整的防垢剂处理或更好的预处理措施。
强烈的气味和霉菌:
通常,如果膜开始形成气味,则可能是生物生长的罪魁祸首。在这种情况下,过滤器的表面可能会出现粘液,或者在端部有霉菌迹象。有时需要调节温度以阻止将来的生物生长,在这种情况下,可以使用某种类型的杀生物剂或碱性清洁剂,一次清洁生物污垢,或者反复使用以防止其再次生长。
沿膜边缘累积:
如果您发现在膜的边缘形成了固体,则可能是一个早期迹象,表明某些问题不正确。有时,固体和诸如淤泥或铁锈之类的元素会在涡卷末端开始聚集,但如果它开始比平时多发生,则可能是在这些污垢成为更大问题之前进行研究的指示。根据所涉及的污垢物,除了定期冲洗或反冲洗外,您可能还需要使酸清洁剂穿过膜。如果您看到这种类型的累积,请确保将其标记出来并咨询专家,以确保它不表示较大的问题。
清洁污垢膜的方法:
膜结垢有时是可逆的,但并非总是如此。这就是为什么最好首先采取预防措施来避免或减少膜污染的原因。系统的清洁方案有助于防止污垢积聚在膜上。清洁周期应每月一次或以其他定期间隔进行安排,以提供最大的收益。
下面,我们概述了膜过滤使用的一些常见清洁方法,这些清洁方法将根据污垢类型,系统配置和运行条件而有所不同。
机械上: 涉及使用物理力来释放膜上的污染物并将其冲洗出系统。典型的方法包括清洁过程中水的振动,以及盐水侧的向后或向前冲洗,其中水或清洁溶液以比正常使用周期中更快的速度或更高的压力流过设备,从而导致湍流从膜上去除污垢。在与UF一起使用的称为空气精练的相关过程中,将空气添加到反冲洗/正向冲洗溶液中,以进一步增加湍流。
化学上:施加清洁剂,苛性碱,酸,防垢剂或分散剂,以从膜表面疏松并去除污垢。杀菌剂也用于去除可能会污染设备的微生物。根据存在的污染物的类型选择清洁化学品,同时还要考虑膜材料,以确保所使用的化学品不会损坏它。