酸性清洗剂
金属表面的污垢多种多样,有油溶性的,也有水溶性的,有金属锈垢,还有水垢、尘垢等。酸性清洗主要用于清洗金属表面的无机盐垢、碱性氧化物和氢氧化物等。常用的酸有无机酸,也有有机酸,其中以盐酸和硫酸应用多。
在酸洗过程中,酸不仅能溶解污垢,而且也能对无机盐垢产生作用。酸对无机盐的作用有两种,一方面使无机盐的组成发生变化,一部分转变为可溶性盐,如碳酸钙、碳酸镁在盐酸作用下转化为氯化钙和氯化镁。另一部分转化为新的难溶盐,但在短时间内组成的新的难溶盐是分散的,易被清洗掉。如用硫酸清洗碳酸盐垢生成新的硫酸盐沉淀:
另一方面,磷酸、柠檬酸等的酸根离子中有多个配位原子,可与二价金属离子结合成螯合物。酸对金属锈垢的作用主要是通过酸碱中和反应,使其转化为易溶于水的盐。因为金属锈垢主要是金属氧化物和氢氧化物。如果酸根对金属离子具有配合作用,也有利于金属氧化物的溶解。
酸性清洗剂的组成
酸性清洗剂的主要成分是氨基磺酸、柠檬酸、乙酸、羟基乙酸、草酸等。常用的是HCl和H2SO4。为了改善清洗效果,缩短清洗时间,减少酸对被清洗对象的损伤和对环境的污染,还常常添加缓蚀剂、湿润剂、消泡剂、抑酸雾剂和增厚剂等。这些添加剂中许多都是表面活性剂。
为某环保公司垃圾渗滤液处理的DTRO系统,工程师的指导下,使用膜清洗剂,对其DTRO系统进行尝试性化学清洗,将已处于无法运行状态的DTRO系统恢复正常运行,得到客户方对清洗剂的肯定。
该项目工艺流程:垃圾渗滤液→初沉池→调节池→IOC→AO系统→外置式管式超滤→化学软化→微滤TUF系统→(阻垢剂、盐酸、还原剂)反渗透系统→反渗透产水池
反渗透浓缩液池→DTRO系统(阻垢剂)→清水池
反渗透系统:#1RO,3:2排列(5芯);#2RO,2:1排列(5芯)。
DTRO系统:1套,40支膜柱。
2.DTRO系统运行状态
本次对DTRO系统进行化学清洗前,了解到DTRO系统已运行3年左右时间,至2020年9月份部分膜柱存在导流盘损坏问题,已导致DTRO系统根本无法运行。经过检查该系统40支膜柱中只有11支导流盘正常,但因为膜片污堵情况严重,运行压差过大,系统已经无法正常开机运行。从现场拆下的膜片情况来看,膜片覆盖厚厚一层粘泥类的综合性污堵物,污染情况非常严重(见图1和图2):
从图1及图2现场拆解的膜片污堵的情况可明显看出,其表面覆盖厚厚一层粘泥类污堵物,严重污堵流道及膜面,导致DTRO系统无法正常开机运行,系统处于报废状态。
3.化学清洗情况
3.1膜清洗剂清洗过程
①酸性清洗
⑴清洗前采用干净水对DTRO系统进行冲洗,冲洗结束后清洗水箱中置入约500L干净水,启动清洗水泵对DTRO系统进行循环,按照1:40质量比加入0.5桶膜酸性清洗剂,循环过程中监测清洗液pH值变化情况,pH值一直上涨时,再继续补加0.5桶膜酸性清洗剂,循环清洗1小时。
此时清洗液颜色已较深,详见图3:
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图3:遍膜酸性清洗剂清洗时的溶液
⑵循环清洗1小时后,因清洗液颜色变化过大,将该清洗液排放,清洗水箱补充干净水后对DTRO系统进行冲洗,冲洗至浓水排水至清澈状态。
⑶冲洗结束后清洗水箱中置入约500L干净水,启动清洗水泵对DTRO系统进行循环,按照1:40质量比加入0.5桶膜酸性清洗剂,循环过程中监测清洗液pH值变化情况,此时清洗液pH值已处于稳定状态,维持在2左右。
⑷循环清洗1小时后,清洗液pH值已稳定,且清洗液颜色也无明显变化,详见图4
图4:膜酸性清洗剂遍清洗时的溶液
将清洗液排放后,清洗水箱补充干净水对DTRO系统进行冲洗,冲洗至浓水排水pH至6-7,酸性清洗结束。
在反渗透的进水中,没有加注杀菌剂,导致细菌超标,而使反渗透膜污染,影响到原水的分离处理效果。反渗透膜遭受氧化污染后,不能达到预期的处理效果,对其进行恢复处理,才能实现原水分离处理的效果。为了反渗透水的水质达标,对化学药剂的使用问题进行分析,加入阻垢剂,防止水质的钙镁离子对反渗透膜产生不利的影响。加入盐酸调整原水的酸碱度,达到杀菌的作用效果,防止细菌超标,而污染渗透膜。
当加入的化学药剂的量过大时,会起到反作用。加入盐酸中的有机杂质较高的情况下,导致细菌滋生,引起反渗透膜污染,严重的影响到原水的反渗透水处理的效果。原水的水质不达标,对反渗透处理产生的不利影响。合理控制原水的水温,当水温升高后,就会使膜的强度弱化,缩短膜的使用寿命。对原水的水质进行预处理,通过过滤器的作用,降低其中机械杂质的含量,使其通过反渗透膜的作用,达到佳的处理效率,提高原水反渗透处理的效率,达到原水净化处理的技术要求。