专利名称：一种反渗透膜的冲洗方法
技术领域：
本发明涉及一种反渗透膜的冲洗方法，尤其涉及一种石化企业污水深度处理回用 中由无机盐、有机硅胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸引起的反渗透系统膜表面污染的 冲洗方法。
背景技术：
目前反渗透工艺(简称R0)是污水深度处理回用的主要方法之一。由于石化废 水，特别是化工烯烃生产装置工艺水、循环冷却水排污水，存在水质差、水质复杂、胶体及阳 离子、菌藻含量高等特点，容易对反渗透系统造成污堵。目前，针对反渗透系统的污堵通常采取常规的化学清洗，主要的清洗药剂有氢氧 化钠、多聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、柠檬酸、草酸、丙酮、EDTA、咦噻唑膦酮等，通常 的清洗方式为循环、浸泡、再循环的方式。对于一般的无机垢污染物或者简单的有机污染，通过以上的方法通常可以得到很 好的去除，清洗后膜系统可以恢复到初始运行值。但是化工烯烃生产装置工艺水和循环冷 却水排污水，具有高含盐量、高有机物含量、高生物及高胶体含量的特点，针对这类有机硅 胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸引起的反渗透系统膜污染，常规方法通常很难达到满 意的去除效果。在对上述水质较差的污水进行膜法深度处理时，往往面临稳定运行周期短、 化学清洗不彻底等难题。
发明内容
针对石化企业烯烃生产装置工艺水、循环冷却水排污水在进行膜法深度处理时对 反渗透系统造成污堵，采用常规的化学清洗方法很难达到满意的清洗效果的问题，本发明 提供一种有效的反渗透系统冲洗方法，解决由有机硅胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸 引起的反渗透系统膜过滤表面及首段污染问题，以达到延长反渗透系统稳定运行周期、清 除化学清洗难去除污染物的目的。本工艺针对的石化企业烯烃生产装置的工艺污水及循环冷却水排污水，该污水经 过相应的预处理步骤后最终进入反渗透系统进行深度处理工艺。其主要水质特点见下表1。表 1分析项目单位指标范围PH6 9总磷mg/L0 8硫酸根mg/L0 1000总铁mg/L5浊度NTU< 20总硅mg/L5 30，甚至更高CODmg/L50 100含油量mg/L< 10异养菌个/ml105，甚至更高以外，该污水中还含有大量高分子聚合物及烯烃装置泄露原料等多种不定有机污 染物，并且这些污染物连同上表中所示的微生物污染、含硅有机物、含磷有机物等通常都是 不溶于酸、碱及其他有机溶剂的，所以无法通过常规的化学清洗去除。本发明的反渗透浓水处理方法是这样实现的一种反渗透膜的冲洗方法，针对烯烃生产装置工艺水、循环冷却水排污水在进行 膜法处理时，由有机硅胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸造成的反渗透膜表面的污堵，所 述反渗透膜的冲洗方法依次包括以下步骤(1)进水侧正向冲洗，从RO系统的进水端进水，浓水排放端排水，通过水力冲刷对 反渗透膜表面形成水力冲击，去除反渗透膜上的污堵；在所述正向冲洗时，单支膜的冲洗流量为2 10t/h、冲洗时间为20s 5min、冲 洗温度4 ;35°C、压力为0. 01 0. 5MPa ；(2)浓水侧反冲洗，从RO系统的浓水排放端进水，进水端排水，通过水力冲刷对反 渗透膜表面形成水力冲击，去除反渗透膜上的污堵；在所述反冲洗时，单支膜的冲洗流量为2 10t/h、冲洗时间为20s 5min、冲洗 温度为4 ;35°C、压力彡0. IMPa ；在所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的冲洗水中加入十二烷基苯磺酸钠、丙酮或乙醇。在具体实施时，所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的冲洗水选自R0系统 产水、工业新鲜水或脱盐水。所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的方式采用脉冲冲 洗，所述脉冲冲洗的冲洗周期为0. 5 10s。针对石化企业烯烃工艺废水及循环冷却水排污水，为了保证反渗透系统的长周期 稳定运行，在膜运行过程中进行进水侧正向冲洗及浓水侧反向冲洗，即在反渗透系统运行 一个周期后中断产水，分别进行正向及反向冲洗，冲洗完成后进入下一个膜运行周期。石化企业及相关工业工艺废水、循环冷却水排污水中含有大量的高分子有机物、 胶体、微生物污染物，由于RO预处理系统的过滤精度的限制，残留的污染物会对RO系统 造成污染，主要表现为对RO系统进水侧过滤表面的污染，尤其是系统过滤首段压差明显增 加。此种污染很难使用化学清洗方法有效去除，并且由于RO膜过滤通道和膜串连后过滤路 径的限制，通过常规冲洗方法很难将这些污染物清除出系统。由于污染物在RO系统中与浓水同侧，并且污染物主要存在于膜过滤表面的进水端，所以采用进水侧正向冲洗配合浓水 侧反冲洗的方式进行冲洗，在传统RO系统的浓水侧增加管路、控制阀门和给水泵，达到有 效去除非刚性及常规化学清洗难去除污染物的目的。冲洗的频率一般通过RO系统运行的首段TMP来判断，观察首段TMP上升0. OlMPa 左右即可开启冲洗程序；也可根据对现场运行情况的了解选择合理的冲洗频率，利用PLC 系统实现自动控制。在进行正向冲洗时，RO系统进水阀关闭，冲洗进水阀打开，浓排阀全开；利用高压 泵或增压泵直接供水，对RO膜过滤表面形成水力冲洗，达到减缓运行中浓差极化现象及污 染物累积的目的。正向冲洗流量根据现场反渗透膜系统规模及耐压程度而定，通常单支膜所承受的 流量范围为2 10t/h。冲洗时间的设定涉及到冲洗效果和运行成本，一般可设定冲洗时间 20s 5min。正向冲洗温度与RO系统的进水温度吻合，针对有机污染较严重的系统，在冲洗过 程中可以短时间内适当升高冲洗水温度，但是不能超出具体膜系统的限定的上限温度。正向冲洗水中添加的药剂主要有酸、碱、杀菌剂及有机溶剂。针对现场水质在正 向冲洗进水中加入化学药剂，能够起到进一步去除RO膜过滤表面污染物的作用。针对具有 结垢倾向的原水，通常加入HC1、柠檬酸等不提供成垢阴离子的酸，一般控制pH值大于2。 针对有机物含量较高，而无结垢倾向的原水，通常加入NaOH或针对水质选择避让成垢可能 的其它碱类，一般控制PH值小于12 ；为了提高冲洗效果，在冲洗水中可以加入适量的表面 活性剂，通常选择含有非离子或阴离子型表面活性剂；对于原水中可能引起RO污堵的有机 物，可以在冲洗进水中配入一定浓度的有机溶剂，在选择有机溶剂时，要确保溶剂对RO膜 没有副作用。脉冲冲洗通过脉冲泵控制冲洗水流频率达到增强水力湍流及对RO膜过滤表面冲 力效果，可以配合正向冲洗及浓水侧反冲洗进行。在进行反冲洗时，RO系统进水阀关闭，浓水侧进水阀打开，进水侧排放阀全开，浓 水侧冲洗进水泵开启，对RO膜过滤表面形成水力冲洗。浓水侧反冲洗的冲洗流量同样受到冲洗效果及水压的限制，通常流量范围为2 10t/h。冲洗时间设定范围也可在20s 5min。冲洗温度和冲洗压力的控制方法与正向冲 洗相同。浓水侧反冲洗主要针对的是污堵在RO系统进水端的不溶于常规RO化学清洗药剂 的污染物，所以此工艺中不须加入常规酸、碱化学药剂。如果原水在含有难化学清洗污染物 的同时还具有明显的结垢倾向或其它有机物污染倾向，在浓水侧反冲洗水中加入的有机溶 剂和表面活性剂，有利于膜过滤表面难化学清洗污染物的脱离，增强浓水侧反冲洗的效果。本发明的冲洗方法，可以有效减缓反渗透系统膜过滤表面浓差极化现象，减轻反 渗透膜首端有机胶体、高分子污染物、生物等常规化学药剂难清除污染物的污染问题，提高 反渗透膜系统运行的稳定性，对延长膜系统稳定运行周期、增强化学清洗效果、提高膜使用 寿命具有很大的作用。
本发明反渗透膜冲洗方法的工艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述 的具体实施方式
。实施例1某石化企业烯烃生产装置工艺水、循环冷却水排污水膜法深度处理装置。(1)污水水质反渗透装置处理的污水水质见表2。表 权利要求
1.一种反渗透膜的冲洗方法，针对烯烃生产装置工艺水、循环冷却水排污水在进行膜 法处理时，由有机硅胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸造成的反渗透膜表面的污堵，所述 反渗透膜的冲洗方法依次包括以下步骤(1)进水侧正向冲洗，从RO系统的进水端进水，浓水排放端排水，通过水力冲刷对反渗 透膜表面形成水力冲击，去除反渗透膜上的污堵；在所述正向冲洗时，单支膜的冲洗流量为2 10t/h、冲洗时间为20s 5min、冲洗温 度4 ;35°C、压力为0. 01 0. 5MPa ；(2)浓水侧反冲洗，从RO系统的浓水排放端进水，进水端排水，通过水力冲刷对反渗透 膜表面形成水力冲击，去除反渗透膜上的污堵；在所述反冲洗时，单支膜的冲洗流量为2 10t/h、冲洗时间为20s 5min、冲洗温度 为 4 35°C、压力< 0. IMPa ；在所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的冲洗水中加入十二烷基苯磺酸钠、丙酮 或乙醇。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的冲洗水选自R0系统产水、工业新鲜水或 脱盐水。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述进水侧正向冲洗和所述浓水侧反冲洗的方式采用脉冲冲洗，所述脉冲冲洗的冲洗 周期为0. 5 10s。
全文摘要
本发明提供一种反渗透膜的冲洗方法。针对反渗透处理烯烃生产工艺水、循环冷却水排污水时，由高盐、有机硅胶体、高分子有机污染物及菌藻残骸引起的反渗透系统膜过滤表面污染及首段污染问题，采用正向冲洗和浓水侧反冲洗，配合以有机溶剂等药剂，对RO膜过滤表面形成水力冲洗，对于膜表面化学清洗不能去除的污堵物质起到了明显去除作用，缓解了膜系统的首段污染问题，延长了RO系统稳定运行周期。
文档编号B01D65/02GK102049198SQ20091023676
公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者刘正, 平春霞, 张英雄, 邢琳 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院