一种针对反渗透膜化学清洗的保护药剂及使用方法与流程

1.本发明属于水处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种针对反渗透膜化学清洗的保护药剂及使用方法。


背景技术：

2.海水淡化系统通常由预处理装置、超滤、反渗透装置构成，反渗透装置的组成主要包含膜元件、膜壳，围绕反渗透装置配套的一系列设备还包含高压泵、能量回收、增压泵、加药装置、化学清洗装置等。其中反渗透装置是利用压力实现盐水分离是整个海水淡化系统的核心工艺，该装置反应过程无需加热，无相变被全球各国广泛应用于海水淡化等相关领域，反渗透装置运行状况的好坏直接影响整套海淡系统的性能。
3.反渗透装置污堵主要是受预处理系统运行状况的影响，而导致装置污堵的主要因素包含无机物沉积、有机分子吸附、颗粒物成绩、微生物的黏附及生长等。
4.目前针对反渗透膜元件的化学清洗通常优先采用酸洗的方式去除反渗透膜元件内的无机盐结垢，清洗结束后采用软化水冲洗再恢复至中性后，再使用适当碱性清洗药剂，对膜元件进行清洗，同时去除有机物污染、恢复膜元件性能。
5.而当前反渗透膜元件在碱洗过程中存在清洗效率较低，清洗效果不显著，清洗后脱盐率上升及运行压力下降区间不明显，微生物生长快等诸多问题。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种针对反渗透膜化学清洗的保护药剂及使用方法，该保护药剂能够实现对酸洗过后反渗透膜元件的有效保护，并去除一定量有机物污染，充分恢复经过酸洗的膜元件性能。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
8.一种针对反渗透膜化学清洗的保护药剂，按重量百分比计，包括1.5％～2.5％的戊二醛、2％～4％的表面活性剂、0.5％～1％的稳定剂，3％～5％的络合剂，其余为水。
9.进一步的，表面活性剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚。
10.进一步的，稳定剂为羟丙基-β-环糊精。
11.进一步的，络合剂为乙二胺四乙酸二钠。
12.一种如上所述的针对反渗透膜化学清洗的保护药剂的使用方法，使用酸性洗涤剂进行化学清洗发生污堵的反渗透装置，再通过软化水冲洗至电中性后，将软化水充满反渗透化学清洗水箱，然后将化学清洗液打入反渗透装置内，控制压力0.1-0.3mpa，再排放部分化学清洗液后，进行循环冲洗后再使用保护药剂对装置浸泡2-3小时，并重复浸泡多次，将保护药剂排空后冲洗至中性。
13.进一步的，化学清洗液通过以下过程制得：按重量百分数计，将膜修复剂1.5％～2.5％，十二烷基醇聚氧乙烯醚2％～4％，乙二胺四乙酸二钠3％～5％，稳定剂0.5％～1％，加入到去离子水中，利用naoh溶液控制ph为10～11，得到化学清洗液。
14.进一步的，膜修复剂为戊二醛，稳定剂为羟丙基-β-环糊精。
15.进一步的，将保护药剂排空后冲洗至中性，利用软化水冲洗至中性，或使用保护药剂进行清洗，再使用软化水冲洗至中性。
16.进一步的，进行循环冲洗的时间为2-3小时。
17.与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
18.本发明针对反渗透膜元件经过酸洗后，采用保护药剂，可使得酸洗后膜元件的膜孔在碱性清洗液中充分张开，利用作为杀菌剂的戊二醛和表面活性剂进一步去除酸性清洗剂无法去除的有机物污染物，使用络合剂对在碱性条件下析出的结垢做进一步去除。本发明能够去除微生物，充分恢复经过酸洗的反渗透系统的膜元件性能。
19.进一步的，十二烷基醇聚氧乙烯醚作为一种表面活性剂可以提高清洗药剂的湿润剂，增加化学清洗药剂和污垢之间的接触作用，增强洗涤效果。
20.进一步的，乙二胺四乙酸二钠作为一种络合剂，能够络合金属离子，羟丙基-β-环糊精作为稳定剂，能够增加化学清洗药剂的稳定性。
具体实施方式
21.下面通过具体实施例对本发明进行详细描述。
22.当反渗透发生污堵，采用酸性清洗剂进行化学清洗去除膜元件中无机盐垢之后，采用本发明提供的清洗药剂对膜元件进行保护，具体的，针对反渗透膜化学清洗的保护药剂配方如下：
23.表1药剂组分
[0024][0025]
其中，戊二醛对微生物污染有较好清洗效果，十二烷基醇聚氧乙烯醚作为一种表面活性剂可以提高清洗药剂的湿润剂，增强洗涤效果，增加化学清洗药剂和污垢之间的接
触作用，乙二胺四乙酸二钠是一种络合剂，用于络合金属离子，羟丙基-β-环糊精作为稳定剂增加化学清洗药剂的稳定性。
[0026]
针对反渗透膜化学清洗的保护药剂通过以下过程制得：
[0027]
按重量百分比，将戊二醛、十二烷基醇聚氧乙烯醚、乙二胺四乙酸二钠、羟丙基-β-环糊精依次加入到水中，利用质量浓度30％的naoh控制化学清洗液ph 10～11，水温保持35℃左右，在配制过程中对清洗液进行循环搅拌，使得药品充分溶解混合均匀即可。
[0028]
当反渗透装置发生污堵，使用酸性洗涤剂进行化学清洗再通过软化水冲洗恢复至电中性后，采用本发明提供的药剂进行清洗，清洗方法的具体过程如下：
[0029]
打开化学清洗水箱进水门，将软化水充满反渗透装置的反渗透化学清洗水箱，清水水箱水量可根据反渗透装置规模进行选择，根据污堵情况需保障每支8英寸膜元件40-80升清洗液量。
[0030]
将化学清洗液打入反渗透装置内，控制压力0.1mpa，再排放最初约15％化学清洗液后，开始进行循环冲洗。化学清洗液通过以下过程制得：按重量百分数计，将膜修复剂(戊二醛)1.5％～2.5％(wt)，十二烷基醇聚氧乙烯醚2％～4％(wt)，乙二胺四乙酸二钠3％～5％(wt)，稳定剂(羟丙基-β-环糊精)0.5％～1％(wt)，加入到去离子水中，利用naoh溶液控制ph为10～11，得到化学清洗液。
[0031]
对反渗透装置膜元件进行循环冲洗2小时后再使用保护药剂对装置浸泡2小时，并重复3个周期。
[0032]
利用酸性化学清洗药剂完成对无机盐结垢化学清洗后，将化学清洗液排空，利用软化水继续冲洗直至冲洗掉所有残留清洗液排水恢复至中性，使用本发明的保护药剂对膜元件进行碱洗，使得酸洗后膜元件膜孔充分张开，同时去除膜元件表面微生物，再使用软化水冲洗至中性。
[0033]
实施例1
[0034]
按重量百分比，将1.5％的戊二醛、4％的十二烷基醇聚氧乙烯醚、5％的乙二胺四乙酸二钠、0.7％的羟丙基-β-环糊精依次加入到水中，利用质量浓度30％的naoh控制ph 10，循环搅拌，使得原料充分溶解混合均匀即可。
[0035]
实施例2
[0036]
按重量百分比，将2％的戊二醛、3％的十二烷基醇聚氧乙烯醚、3％的乙二胺四乙酸二钠、0.8％的羟丙基-β-环糊精依次加入到水中，利用质量浓度30％的naoh控制ph 11，循环搅拌，使得原料充分溶解混合均匀即可。
[0037]
实施例3
[0038]
按重量百分比，将2.5％的戊二醛、2％的十二烷基醇聚氧乙烯醚、4％的乙二胺四乙酸二钠、1％的羟丙基-β-环糊精依次加入到水中，利用质量浓度30％的naoh控制ph 10.5，循环搅拌，使得原料充分溶解混合均匀即可。
[0039]
实施例4
[0040]
按重量百分比，将1.8％的戊二醛、2.5％的十二烷基醇聚氧乙烯醚、4.5％的乙二胺四乙酸二钠、0.75％的羟丙基-β-环糊精依次加入到水中，利用质量浓度30％的naoh控制ph 11，循环搅拌，使得原料充分溶解混合均匀即可。
[0041]
应用效果：
[0042]
在山东某火电厂反渗透系统以地表水为水源，长期维持70％回收率运行，反渗透系统存在微生物污染、铝硅酸盐、金属氧化物结垢现象，利用酸性清洗药剂对反渗透装置进行化学清洗，并在化学清洗之后采用实施例1-4的保护药剂通过清洗方法对膜元件进行碱洗，使得膜孔充分张开，系统恢复至中性。
[0043]
反渗透系统的跨膜压差由0.5mpa，下降为0.3mpa，反渗透装置产水流量提高40％，并可稳定运行约45～60天。
[0044]
本发明的保护药剂能够去除微生物，充分恢复经过酸洗的反渗透系统的膜元件性能。