La technologie des membranes d'osmose inverse (OI) est largement appliquée dans des domaines tels que le dessalement de l'eau de mer, le traitement des eaux usées et la réutilisation des eaux usées industrielles. Cependant, le colmatage des membranes reste un facteur critique limitant le fonctionnement stable à long terme des systèmes d'osmose inverse.
Pendant le fonctionnement, les membranes d'osmose inverse sont soumises aux « attaques » de divers contaminants, qui comprennent principalement : - Dépôts inorganiques (tels que le tartre de calcium et de magnésium) : Ceux-ci peuvent obstruer les pores de la membrane, réduisant l'efficacité de la production d'eau. - Contaminants organiques (tels que les micro-organismes et la graisse) : Ceux-ci peuvent bloquer la surface de la membrane, abaissant l'efficacité de la filtration. - Particules colloïdales : Celles-ci peuvent obstruer les pores de la membrane, diminuant les performances de la membrane. Ces contaminants adhèrent à la surface de la membrane, entraînant une dégradation progressive des performances. Par conséquent, un nettoyage régulier est essentiel.
Lors du processus de nettoyage, les gens sont souvent confrontés à un dilemme : faut-il d'abord laver la membrane d'osmose inverse à l'acide ou à l'alcali ? Cette question a un impact direct sur l'efficacité du nettoyage et la durée de vie de la membrane. Si la séquence est incorrecte, non seulement l'effet de nettoyage sera médiocre, mais cela peut également accélérer l'usure de la membrane et, dans les cas extrêmes, nécessiter le remplacement du module membranaire.
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Formulations courantes de lavage de film
Option 1
Une solution mixte de 0,2 % d'hypochlorite de sodium (NaClO) et de 0,1 % d'hydroxyde de sodium (NaOH) a été utilisée, ce qui convient pour éliminer le colmatage de la membrane causé par la matière organique et les micro-organismes actifs.
Option 2
Une solution d'acide citrique à 1 %-2 % ou une solution d'acide chlorhydrique (HCl) à 0,4 %, adaptée à l'élimination de la contamination par le fer et des blocages causés par la cristallisation du carbonate.
Option 3
Une solution mixte de 0,3 % de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) et de 0,3 % d'hydroxyde de sodium (NaOH) convient au nettoyage du colmatage des modules membranaires causé par le bouillon de fermentation de l'acide glutamique.
Option 4
Une solution aqueuse d'acide nitrique (HNO3) à 0,5 %, adaptée à l'élimination des blocages de phosphate de plomb sur les modules membranaires lors du processus de traitement par peinture électrophorétique (cette étape de nettoyage doit être effectuée après d'autres procédures de nettoyage chimique de routine).
Option Cinq
Solution de formaldéhyde à 1 %, adaptée au nettoyage de la contamination bactérienne des modules de membrane d'ultrafiltration.
Option Sept
9 % de dodécylbenzène sulfonate de sodium, 9 % de tensioactif, 0,4 % d'hydroxyde de sodium (NaOH), 0,15 % de carbonate de sodium anhydre, 11 % de phosphate de sodium, 10 % de silicate de sodium. La valeur du pH doit être strictement contrôlée pendant le processus de nettoyage. Certains modules membranaires sont sensibles aux solutions de nettoyage à pH élevé, veuillez donc choisir avec soin. Cette solution est principalement utilisée pour éliminer le colmatage de la membrane causé par les eaux usées huileuses.
Option Huit
20 % d'acide sulfurique (H2SO4), cette solution est principalement utilisée pour éliminer la contamination causée par la cristallisation du tartre de silicium.
Option 9
3 % d'acide phosphorique (H3PO4), 0,5 % d'éthylènediaminetétraacétate de disodium, cette solution est principalement utilisée pour éliminer le colmatage de la membrane causé par les contaminants protéiques et huileux.
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Précautions pour le nettoyage chimique
Eau pour la préparation de l'agent de nettoyage
Eau adoucie ou eau de produit, exempte de métaux lourds, de chlore résiduel ou d'autres oxydants
Dosage de l'agent de nettoyage
Chaque élément de 8 pouces : 40-80 litres (selon le niveau de saleté)
Chaque élément de 4 pouces : 10-20 litres (selon le niveau de saleté)
Pression de fonctionnement du nettoyage
Pression plus basse (0,1-0,3 MPa), ne dépassant généralement pas 0,4 MPa
Débit de nettoyage
Chaque cuve sous pression de 8 pouces : 6-9 m³/h
Chaque cuve sous pression de 4 pouces : 1,8-2,3 m³/h
Température de la solution de nettoyage
Aussi élevée que possible, mais la température maximale est de 45°C. Elle est généralement comprise entre 30 et 35°C. Si la température de la solution de nettoyage dépasse 45°C, un équipement de refroidissement doit être installé
Type de nettoyage
Chaque cuve sous pression subit alternativement une recirculation et un trempage
Période de cycle
Il est recommandé de le faire toutes les 0,5 à 1 heure (répéter 2 à 3 fois)
Temps de trempage
2-24 heures (selon le degré de saleté)
Méthode de nettoyage
Il est préférable d'effectuer un nettoyage segmenté
Temps de nettoyage
Minimum 1-2 heures, selon le niveau de contamination et la méthode de nettoyage utilisée
Le principe et le but du lavage acide et du lavage alcalin : 1. Lavage acide : Objectif : Le lavage acide est principalement utilisé pour éliminer les dépôts de sels inorganiques à la surface des membranes, tels que le carbonate de calcium, l'oxyde de fer, etc. Principe : Les solutions acides (telles que l'acide citrique, l'acide nitrique, etc.) dissolvent les dépôts de sel ou les transforment en substances solubles, provoquant ainsi le détachement des dépôts de sels inorganiques de la surface de la membrane. Médicaments courants : acide citrique, acide nitrique, acide chlorhydrique. 2. Lavage alcalin : Objectif : Le lavage alcalin est principalement utilisé pour éliminer la pollution organique et biologique. Principe : Les solutions alcalines (telles que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, etc.) peuvent saponifier les graisses, décomposer la matière organique et éliminer la pollution organique et biologique en dissolvant les polymères extracellulaires des micro-organismes. Produits chimiques courants : Hydroxyde de sodium, phosphate trisodique, hypochlorite de sodium (faible concentration, spécifiquement pour la contamination microbienne). L'optimisation de la séquence de lavage acide et de lavage alcalin pour le nettoyage des membranes d'osmose inverse comprend généralement deux étapes : le lavage acide et le lavage alcalin. Le lavage acide est principalement utilisé pour éliminer les dépôts de sels inorganiques, tels que le carbonate de calcium, le sulfate de calcium, les oxydes de fer, etc. ; Lavage alcalin : principalement utilisé pour éliminer la matière organique et la pollution biologique, telles que les graisses, le mucus microbien, etc. Scénario 1 : D'abord acide, puis alcalin Lavage acide prioritaire : Éliminer les dépôts inorganiques : Les dépôts de sels inorganiques sont généralement le principal facteur de couverture et de blocage de la surface de la membrane. Si le lavage acide est effectué en premier, ces couches de dépôts durs peuvent être efficacement éliminées, rendant le processus de lavage alcalin ultérieur plus efficace.
Lavage alcalin de suivi : Éliminer complètement la matière organique : Après le lavage acide, les dépôts de sels inorganiques ont été éliminés, et la matière organique résiduelle et le biofilm peuvent être plus efficacement exposés et réagir avec la solution alcaline pour obtenir un meilleur effet de nettoyage. Scénario 2 : D'abord alcalin, puis acide-base Lavage alcalin : La première solution alcaline peut décomposer efficacement la matière organique et les salissures microbiennes, réduisant ainsi les obstacles au lavage acide ultérieur. Cette étape peut rendre la surface de la membrane plus propre, permettant à la solution acide de mieux entrer en contact avec les dépôts inorganiques et d'assurer un meilleur effet de nettoyage.
Lavage acide suivi de : L'objectif du lavage acide est d'éliminer les dépôts inorganiques. En raison de l'élimination de la pollution organique par le lavage alcalin, les agents de nettoyage acides peuvent agir directement sur les sels inorganiques, obtenant ainsi de meilleurs effets de détartrage.
05 Processus de fonctionnement du lavage acide et du lavage alcalin
1. Arrêt et vidange du système : Arrêtez le système d'osmose inverse, videz l'eau entrante des composants de la membrane et assurez-vous que toute l'eau et les résidus sont évacués. Avant de commencer le nettoyage chimique, rincez le système de membrane avec de l'eau propre pour éliminer les contaminants lâches à la surface de la membrane et réduire la consommation d'agents chimiques.
2. Préparez une solution de nettoyage alcaline (telle qu'une solution d'hydroxyde de sodium) avec une concentration de 0,5 à 1 %, et contrôlez la température de la solution de nettoyage à 30-40 °C. Faites circuler la solution de nettoyage alcaline dans le module membranaire pendant 30 à 60 minutes, en fonction du degré de contamination. Pendant le processus de nettoyage, il est nécessaire de maintenir un débit et une pression uniformes pour éviter d'endommager la membrane. Après le lavage alcalin, rincez soigneusement le module membranaire à l'eau propre pour vous assurer que toute la solution alcaline est évacuée, et rincez jusqu'à ce que la valeur du pH de l'effluent soit proche de la neutralité (environ 7).
3. Préparez une solution de nettoyage acide (telle qu'une solution d'acide citrique ou d'acide oxalique) avec une concentration de 1 à 2 % pendant le processus de décapage, et contrôlez la température à 25-35 °C. Faites circuler la solution de nettoyage acide dans le module membranaire pendant 30 à 60 minutes, en ajustant en fonction du degré de dépôts inorganiques. Pendant le processus de lavage acide, observez régulièrement l'effet de nettoyage du système de membrane pour vous assurer que les polluants inorganiques (tels que le carbonate de calcium et les oxydes de fer) sont efficacement éliminés. Après le lavage acide, rincez à nouveau le système de membrane avec de l'eau propre pour vous assurer que les résidus acides sont complètement éliminés, et rincez jusqu'à ce que la valeur du pH de l'effluent revienne à la neutralité.
4. Après avoir terminé l'inspection et le nettoyage, vérifiez le fonctionnement du système pour vous assurer que les composants de la membrane sont propres et que le débit de production d'eau normal est rétabli. Effectuez des tests de routine sur le système pour confirmer que les performances de filtration de la membrane sont revenues à la normale et que la qualité de l'effluent répond aux normes.
