Die Umkehrosmose (RO)-Technologie ist in der Wasser aufbereitung industrie weit verbreitet, insbesondere in den Bereichen Meerwasser entsalzung, Trinkwasser reinigung und industrielle Wasser aufbereitung. Die Umkehrosmose membran ist die Kern komponente dieses Prozesses. Es ermöglicht selektiv den Durchgang von Wasser molekülen, während gelöste Salze, organische Stoffe, Kolloide und andere Verunreinigungen zurück gehalten werden. Während das System arbeitet, tritt jedoch zwangsläufig eine Verschmutzung der Membran oberfläche auf, was zu einem Rückgang des Membran flusses, einem erhöhten Energie verbrauch des Systems und einer Verschlechterung der Abwasser qualität führt. Um einen stabilen System betrieb aufrecht zu erhalten,Online-Reinigung (CIP) Ist zu einer effektiven Wartungs methode geworden.
Hauptfaktoren von Membran-Fouling
- Konvektive Ablagerung
In einem Umkehrosmose system werden gelöste Substanzen (wie Salze, Kolloide, Mikro organismen, organische Stoffe usw.) und Schwebe teilchen von der Membran zurück gehalten, wenn Wasser unter Druck durch die Membran fließt. Während dieses Prozesses führt die konvektive Bewegung von Wasser auf der Membran oberfläche dazu, dass sich diese zurück gehaltenen Substanzen allmählich auf der Membran oberfläche ablagern. Diese durch Konvektion verursachte Substanz ablagerung wird als konvektive Ablagerung bezeichnet. Es ist die Hauptursache für Umkehrosmose-Membran fouling.
- Konzentration Polarisierung
Die Konzentration polarisation bezieht sich auf das Phänomen, bei dem während des Trenn prozesses die Lösung in der Beschickung flüssigkeit unter Druck durch die Membran gelangt und gelöste Stoffe (Ionen oder gelöste Stoffe mit unterschied lichen Molekular gewichten) zurück gehalten werden, was die Konzentration an der Grenzfläche für Membran und Bulk lösung verursacht oder in der Nähe der Membran grenzflächen region zu erhöhen. Unter dem Einfluss des Konzentration gradienten diffundieren die gelösten Stoffe von der Membran oberfläche zur Masse lösung und bilden eine Grenzschicht, die den Flüssigkeits widerstand und den lokalen osmotischen Druck erhöht, wodurch der Lösungsmittel permeat ions fluss abnimmt. Konzentration polarisation beschleunigt Membran fouling. Aufgrund der Konzentration polarisation nimmt die Konzentration des gelösten Stoffes in der Nähe der Membran oberfläche schnell zu, was zu einem Anstieg des Flüssigkeits widerstands der Grenzschicht (oder des lokalen osmotischen Drucks) führt, was zu einer Abnahme der Antriebs kraft des Massen transfers führt und zu einer Ablagerung von Fouling führt.
- Aufbewahrung von abgefangenen Substanzen
Die abgefangenen Substanzen beschleunigen die Membran fouling. Beispiels weise befindet sich in spiral gewickelten Membranen und Flach schicht membranen eine Schicht aus Kunststoff gewebe zwischen den Zufuhr kanälen, die die Membran unterstützt und die Turbulenzen erhöht, aber auch ein Abfangen verursacht. Die Schadstoffe werden durch die Maschen blockiert und lagern sich schnell ab.
Unter welchen Umständen ist eine Reinigung erforderlich?
Das Umkehrosmose system muss gereinigt werden, bevor die Membran verschmutzung stark wird, da dies die Schwierigkeit der Reinigung erhöht. Die Umkehrosmose membran sollte sofort gereinigt werden, wenn die folgenden Bedingungen während des Betriebs auftreten:
- Unter normalem Speisewasser druck nimmt der Permeat fluss vom Normalwert um 10%–15% ab;
- Um den normalen Permeat fluss aufrecht zu erhalten, erhöht sich der Speisewasser druck nach der Temperatur korrektur um 10%–15%;
- Die Permeat wasser qualität nimmt um 10%–15%, ab und der Salz durchgang nimmt um 10%–15% zu;
- Die Druck differenz zwischen verschiedenen Stufen des Systems nimmt deutlich zu.
Wie führt man eine Online-Reinigung durch?
Die Online-Reinigung ist eine Methode zum Reinigen von Membrane le menten ohne Demontage, typischer weise einschl ießlich der folgenden Schritte:
Kont amina nten analyze
Übliche Umkehrosmose-Kont amina nten umfassen anorganische Skala, Metalloxide, säure unlösliche Skala, Silica-Skala usw. Um diese verschiedenen Verunreinigungen effektiv zu bekämpfen, müssen geeignete Reinigungs methoden angewendet werden. Eine falsche Auswahl von Reinigungs chemikalien und-methoden kann manchmal die Kontamination des Membran systems verschlimmern. Daher ist es notwendig, die Art der Verschmutzung auf der Membran oberfläche vor der Reinigung zu bestimmen. Folgende Analyse methoden stehen zur Verfügung:
- Führen Sie einen Verlust beim Zünd test durch, um das Verhältnis von organischer zu anorganischer Substanz in den Schadstoffen basierend auf der Gewichts änderung vor und nach dem Verbrennen zu berechnen, um die Art der Verschmutzung zu bestimmen.
- Analysieren Sie die Arten und Inhalte von Elementen mithilfe von Röntgen fluoreszenz spektroskopie (XRF) und Röntgen beugung spektroskopie (XRD), um die Haupt komponenten anorganischer Schadstoffe zu bestimmen.
- Kombinieren Sie die Fourier-Transformation infrarot spektroskopie (FTIR) und die Gaschromatographie-Massen spektrometrie (GC-MS), um die chemischen Schadstoffs pezies zu charakterisieren und zu identifizieren, und erhalten Sie so Informationen über die organische Zusammensetzung von Membran schadstoffen.
Auswahl der Reinigungs lösung
Die Art der Reinigungs lösung wird anhand der Analyse der vor der Reinigung vorhandenen Schadstoffe bestimmt. Um optimale Reinigungs ergebnisse zu erzielen, wird manchmal eine Kombination verschiedener chemischer Reinigungs mittel verwendet.
Saure Reinigungs lösungen können verwendet werden, um anorganische Ablagerungen zu entfernen, die auf der Umkehrosmose membran abgeschieden sind, während alkalische Reinigungs lösungen verwendet werden können, um organische Stoffe und kolloidale Verunreinigungen zu entfernen. Im Folgenden sind einige gängige Auswahl schemata für chemische Reinigungs mittel aufgeführt:
| Schadstoffe |
Bevorzugtes chemisches Reinigungs mittel |
Reinigungs bedingungen |
Alternative chemische Reinigungs lösung |
| Anorganische Skala |
0.2% HCL-Lösung |
PH: 1–2; Temperatur <38 °C |
2% Zitronensäure; 1% |
| Metalloxide |
1% Lösung |
Temperatur <35 °C |
0,5% Phosphorsäure; 2% Zitronensäure |
| Säure-unlösliche Skala (CaF2, BaSO4) |
0.1% NaOH + 1% Na4 EDTA (Ethylen diamin tetra essigsäure tetra natriumsalz) |
PH: 11–12; Temperatur <30 °C |
1% Natrium hexameta phosphat |
| Kieselsäure waage |
0.1% NaOH-Lösung + 0,025% Na-SDS (Natrium dodecyl sulfat) |
PH: 11–12; Temperatur <30 °C |
0.1% NaOH + 1% Na4 EDTA-Lösung |
| Mikro organismus |
0.1% NaOH + 0,025% Na-SDS |
PH: 11–12; Temperatur <30 °C |
0.1% NaOH + 1% Na4 EDTA-Lösung |
| Organische Substanz |
0.1% NaOH-Lösung + 0,025% Na-SDS, verwendet als erster Schritt der Reinigung |
PH: 11–12; Temperatur <30 °C |
0. 2% HCL-Lösung wird normaler weise als zweiter Schritt der Reinigung nach alkalischem Waschen verwendet |
Berechnung des Reinigungs lösungs volumens
Es gibt zwei Methoden, um das Volumen der Reinigungs lösung für das Umkehrosmose system zu berechnen:
Reinigungs prozess
Die Online-Reinigung erfolgt mit den im Druck behälter zurück gehaltenen Membrane le menten. Zu den Reinigungs geräten gehören im Allgemeinen Reinigungs tank filter, Umwälzpumpen, Manometer, Thermometer, Manometer, Ventile, Probenahme stellen und Rohrleitungen. Das Volumen des Reinigungs tanks sollte sicherstellen, dass er die Anforderungen an die Wassermenge erfüllt, die zum Ersetzen des Wassers in den Verbindungs schläuchen, Rohrleitungen und Umkehrosmose druck behältern verwendet wird.
- Formulierung des Reinigungs plans
In diesem Artikel verwenden wir eine Kombination aus alkalischen und sauren Reinigungs mitteln, um das Umkehrosmose-Membran system zu reinigen, das CaF2 und anorganische Skala enthält. Zur Einstellung des pH-Wertes des Reinigungs lösungsmittel werden Salzsäure-und Natrium hydroxid lösungen verwendet.
- Vorbereitende Arbeiten vor der Reinigung
Bildh Öffnen Sie das Einlass ventil der Umkehrosmose-Vorrichtung und injizieren Sie eine bestimmte Menge Permeat in den Umkehrosmose-Reinigungs tank. Starten Sie die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe, um die Umkehrosmose-Reinigungs leitung zu zirkulieren und zu reinigen, um sicher zustellen, dass die Pipeline sauber und frei von Schmutz ist.
Daran, die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe aus zuschalten, den Umkehrosmose-Reinigungs tank zu entleeren und Umkehrosmose-Permeat auf eine bestimmte Höhe zu injizieren (unter Berücksichtigung der gesamten Kapazität der Pipeline). Starten Sie die Heizung, um das Wasser im Reinigungs tank auf etwa 40 °C zu erhitzen.
Nun Salzsäure-und Natrium hydroxid lösungen vorbereiten, um den pH-Wert des Reinigungs lösungsmittels einzustellen. Bereiten Sie ein pH-Meter vor, messen und erfassen Sie die Änderungen des pH-Wertes der Reinigungs lösung während des Reinigungs vorgangs.
- Bereiten Sie die alkalische Reinigungs lösung vor
Starten Sie die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe für die Zirkulation, geben Sie das alkalische Reinigungs mittel in den Reinigungs tank, geben Sie dann eine geeignete Menge Alkali (NaOH)-Lösung hinzu und messen Sie den pH-Wert der Lösung, um sicher zustellen, dass sie etwa 11 erreicht.
- Alkalische Reinigung der Umkehrosmose membran
Xx Umkehrosmose alkalische Reinigung: Stellen Sie die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe ein, um den Auslass druck bei etwa 0,2–0,25 Mpa zu halten. Lassen Sie das alkalische Reinigungs mittel der Umkehrosmose innerhalb des Umkehrosmose systems zirkulieren. Messen Sie den pH-Wert der alkalischen Lösung alle 10 Minuten. Wenn es abnimmt, zeigt es an, dass Verunreinigungen auf der Membran oberfläche durch die Reinigungs lösung gelöst werden. Fügen Sie eine geeignete Menge alkalischer (NaOH) Lösung hinzu, um den pH-Wert der Lösung um 11 zu halten. Weiter zirkulieren, bis sich der pH-Wert der Reinigungs lösung nicht mehr ändert (im Allgemeinen muss sie länger als 30 Minuten zirkulieren).
Tersg Einweichen mit alkalischem Reinigungs mittel: Nachdem die Umkehrosmose membran mit der alkalischen Lösung gereinigt wurde, stoppen Sie die Umkehrosmose zirkulation pumpe und schließen Sie alle Ventile des Umkehrosmose systems, damit die Umkehrosmose membran für einen bestimmten Zeitraum (im Allgemeinen mehr als) in der alkalischen Lösung eingeweicht werden kann 5 Stunden).
Xx Umwälzung des alkalischen Reinigungs mittels: Öffnen Sie das Reinigungs ventil für die Umkehrosmose vorrichtung, das Auslass ventil und das permeat seitige Rücklauf ventil, damit das alkalische Reinigungs mittel in Reihe durch die Membran fließen kann. Notieren Sie alle Änderungen des pH-Wertes der Lösung (normaler weise länger als 1 Stunde rezirkulieren).
Vertagt Spülen Sie die alkalische Lösung gründlich ab: Schalten Sie die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe aus und schließen Sie das Auslass ventil. Öffnen Sie das Ablass ventil für den Reinigungs tank, um die alkalische Reinigungs lösung der Umkehrosmose zu entleeren. Schließen Sie das Reinigungs ventil für die Umkehrosmose vorrichtung und das Auslass ventil. Öffnen Sie das Konzentrat auslass ventil und durchdringen Sie das seitliche Ablass ventil, um das alkalische Reinigungs mittel von der Umkehrosmose vorrichtung zu entleeren. Öffnen Sie dann das Spül einlass ventil und starten Sie die Umkehrosmose spül pumpe, um das Umkehrosmose system zu spülen. Sobald die Leitfähig keit des Umkehrosmose-Permeats unter 30 μs/cm liegt, öffnen Sie das Einlass ventil für die Umkehrosmose reinigung bzw. das Reinigungs auslass ventil, um die Rohrleitung und den Reinigungs tank zurück zu waschen, bis das alkalische Reinigungs mittel in der Rohrleitung vollständig ausgespült ist.
- Bereiten Sie saure Reinigungs lösung vor
Injizieren Sie eine bestimmte Höhe der Umkehrosmose-Permeat in den Umkehrosmose-Reinigungs tank. Öffnen Sie das Umkehrosmose-Reinigungs pumpen umwälzventil, starten Sie die Umkehrosmose-Zirkulation pumpe für die Zirkulation, geben Sie eine angemessene Menge saures Reinigungs mittel und Salzsäure lösung hinzu, bis der pH-Wert der Lösung 2,0 erreicht.
- Reinigen und Einweichen, Spülen mit saurer Reinigungs lösung
Der Säure wasch prozess der Umkehrosmose membran ist grunds ätzlich der gleiche wie der alkalische Prozess. Während des Reinigungs prozesses muss der pH-Wert der Lösung häufig getestet werden. Steigt der pH-Wert an, deutet dies darauf hin, dass sich Ablagerungen mit dem sauren Reinigungs mittel neutralisieren. Es ist notwendig, eine angemessene Menge Salzsäure lösung hinzuzufügen, um die Reinigungs lösung bei etwa 2,0 zu halten. Nach der Reinigung ist es auch notwendig, für mehr als 5 Stunden eingeweicht zu werden und dann 1 Stunde lang wieder zu zirkulieren und die pH-Wert änderungen aufzu zeichnen. Starten Sie dann das gesamte Umkehrosmose reinigungs system, um das Umkehrosmose gerät sauber zu spülen.
- Starten Sie das System neu
Nachdem sich die Komponenten und das System stabilisiert haben, zeichnen Sie die Betriebs parameter auf, nachdem das System neu gestartet wurde.
Vorsicht maßnahmen zur Online-Reinigung
- Die Temperatur der Reinigungs lösung sollte innerhalb von 25126447777135 °C gehalten werden. Die Reinigungs lösung muss mit Umkehrosmose-Permeat oder ent ionisiertem Wasser hergestellt werden, und die Lösung sollte gleichmäßig gemischt werden.
- Während der Reinigung sollte das Restwasser im Umkehrosmose druck behälter und in den Rohrleitungen abgelassen werden, und das während des Reinigungs prozesses erzeugte Konzentrat sollte zurück in den Reinigungs lösungs tank zirkuliert werden. Wenn sich die zurück gegebene Reinigungs lösung merklich verfärbt oder trüb wird, sollte eine neue Reinigungs lösung vorbereitet werden. Wenn die pH-Änderung der rezirkulieren den Reinigungs lösung 0,5 übers ch reitet, sollte der pH-Wert neu eingestellt oder die Reinigungs lösung ersetzt werden.
- Nachdem die Reinigung gemäß der angegebenen Zeit abgeschlossen ist, sollte sie sofort mit Umkehrosmose-Permeat oder ent ionisiertem Wasser gespült werden. Die Spülzeit beträgt im Allgemeinen 30–60 Minuten, und das Umkehrosmose auslass wasser sollte abgelassen werden. Nachdem bestätigt wurde, dass die Spülung abgeschlossen ist, ist es am besten, sie sofort in den normalen Betrieb zu versetzen. Die Zeit von der chemischen Reinigung bis zum Betrieb sollte 24 Stunden nicht überschreiten.
- Das Personal zur Vorbereitung der Reinigungs lösung sollte auf die Sicherheit achten, Schutz handschuhe, Brillen und Schutz kleidung tragen und Notfall wasser und Notfall medikamente vor Ort vorbereiten.
- Instrumente und Rohrleitung ventile, die nicht mit den Reinigungs arbeiten in Verbindung stehen, sollten geschlossen werden, um eine wirksame Isolierung zu gewährleisten.
