本发明涉及一种废旧反渗透膜在离线状态下的 清洗、 修复方法。

背景技术

目前在各个领域 （食品、 制药、 电力、 自来水等） 的纯化水制备均采用了反渗透技术， 反渗透膜为反 渗透系统的核心， 其工作性能的优良与否直接影响反渗透系统的 性能。

反渗透系统运行一段时间后， 膜表面会生成难溶的菌层、 金属垢、 硅垢及其它有机、 无机污染物， 造 成反渗透系统进口压力增加、 产水量降低、 产水电导率上升， 影响产水水质， 反渗透膜消耗极高。

依照目前的技术， 对废旧反渗透膜大部分采用在线的简单清洗技 术， 而此种方式对于多根膜管内的多 只膜会造成一只堵塞就必须对所有膜 （包括仍旧正常的膜） 进行化学清洗， 对功能还好的膜产生不必要的 化学损害， 现有技术未对不同的结垢情况和水质进行专业 分析， 也没有针对不同的垢类进行专业的化学分 析， 给出专用配方， 这将造成一种较为粗犷的膜清洗方式， 清洗后效果很难保证。

在对废旧反渗透膜及膜垢分析的基础上发现， 反渗透膜的除盐性能下降比较严重， 反渗透膜可能有穿

？ L现象， 对反渗透膜表面进行了化学修复， 以达到大幅度提高膜除盐性能的要求。 目前现有技术没有涉及 损伤膜的修复方法， 此处研究尚为空白。

发明内容

本发明目的在于公开了一种针对不同的结垢情 况和水质进行专业分析后得出的有针对性的废 旧反渗 透膜离线式清洗修复的方法。

本发明目的是通过如下方案实现的：

针对不同的废旧反渗透膜的膜垢进行的离线式 清洗、 修复的试剂进行离线式清洗、 修复的方法， 它包 括如下步骤：

( 1 )对废旧反渗透膜的膜垢成分分析， 步骤为： 首先采集废旧反渗透膜表面的截留物样品， 分别用 化学分析法、 扫描电镜 （SEM)分析、 X衍射仪鉴定分析截留物样品， 对废旧反渗透膜内形成的垢类进行表 征与分析， 确认污染类型为硅酸盐、 碳酸盐和 /或铁氧化物； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学方 法的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反 渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 最终得出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果；

( 2 )根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用废旧反渗透膜清洗、 修复设备（见图 8 )， 使用针 对上述不同的膜垢的本发明废旧反渗透膜清洗 剂和修复剂， 在液体流速 10米 I秒条件下进行高速清洗， 在压力 5Mpa条件下进行修复；

( 3 ) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 测定条件为： 介质为电导率在 450-550 y s / cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa， 测定温度为自来水水温即常温， 清洗修复至达到合格标准： 除盐 说 明 书

率达到 85. 0 %以上， 水回收率达到 12%以上， 压差低于 0. 2MPa。

其中， 所述利用 SDI仪的测试反渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类为： 褐色残留物是铁 污垢； 白色残留物是硅、 砂质粘土、 钙垢； 晶状体外形是无机胶体、 钙垢； 从气味和污染物的形态为粘稠 状判断， 还含有生物污垢或者有机污垢。

其中， 所述的的膜性能相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方法为除盐率 = (Ei-Eo) / Ei， 水回收率 _=Vo / _Vi ， 压差 _=Pi -p ₀ ， 其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗 透膜的淡水流量； Vi-反渗透膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

其中， 所述的合格标准的确定方法为：

( 1 ) 在清洗修复过程中， 在介质为电导率在 450-550 w s / cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa, 测定 温度为自来水水温即常温条件下， 分别测定新反渗透膜和废旧反渗透膜的各项性 能参数；

( 2 )对测量得到的各项参数进行比较， 差别主要有： ①压差升高， 新反渗透膜的压差为 0. IMPa, 而 废旧反渗透膜的初始压差都远高于 0. 2MPa; ②水回收率下降， 新反渗透膜的水回收率为 15 %， 而废旧反 渗透膜的水回收率为 10% ; ③除盐率下降； 新膜除盐率一般大于 99 % , 而废旧反渗透膜的除盐率下降很 多， 一般低于 80% ;

( 3 ) 针对各种不同的垢类分别进行清洗， 在同样的测试条件下进行各项参数的测量；

( 4)对比清洗后的废旧反渗透膜与新的反渗透膜� ��性能， 并对各个参数进行划界， 直到达到两者的 性能相当， 确立了本发明废旧反渗透膜清洗修复的合格标 准： 除盐率达到 85. 0 %以上， 水回收率达到 12 %以上， 压差低于 0. 2MPa。

其中， 所述废旧反渗透膜清洗、 修复设备可以是如下结构见说明书附图 8:

该设备主要由阔门、流量计、 电导率仪、压力表和进水仪 pH、加压泵 P和精密过滤器 PP1和 PP2组成， 所述阀门由滤芯排空陶 V0、 自来水阀 VI、 自来水入口 l V2、 自来水出口 | V3、 酸性洗剂进水 l V4、 碱性 洗剂进水阀 V5、 修复剂进水闽 V6、 总进水阀 V7、 旧膜进水阔 V8、 旧膜浓水出口闽 V9、 旧膜短路阀 V10、 制纯水 -新膜进水阀 VI I、 旧膜淡水出口阀 V12、 新膜进水 f« V13、 新膜浓水出口岡 V14、 新膜短路阀 V15、 淡水排放阀 V16、 浓水排放阀 V17、 修复剂浓水回流阀 V18、 修复剂淡水回流阀 V19、 碱洗浓水回流阀 V20、 碱洗淡水回流 W V21、 酸洗淡水回流阀 V22、 酸洗浓水回流阀 V23、 浓水止逆阀 V24、 V25、 V26、 V27、 废 液排放阔 V28组成； 所述流量计由旧膜进水流量计 Fl、 新膜进水流量计 F2、 旧膜淡水流量计 F3和新膜淡 7J流量计 F4组成； 所述电导率仪由旧膜进水电导率仪 El、 新膜进水电导率仪 E2和旧膜淡水电导率仪 E3 组成； 所述压力表由进水总压力表 Pl、 新膜进水压力表 P2和新膜出口压力表 P3组成；

精密过滤器 PP1入口通过自来水阀 Π与市政自来水管连接， 出口通过自来水入口阀 V2与自来水箱 1 进口连接， 自来水箱 1、 酸洗箱 2、 碱洗箱 3、 修复剂箱 4出口分别通过自来水出口 | V3、 酸性洗剂进水 阀 V4、 碱性洗剂进水阀 V5、 修复剂进水阀 V6与加压泵 5入水口相连， 中间串接旧膜进水电导率仪 El、 进 说 明 书

水仪 pH、 加压泵 5的出口通过总进水阔 V7、 旧膜进水阀 V8、 旧膜进水流量计 F1与废旧 R0膜 6进口相连， 同时通过旧膜短路阀 V10、 新膜进水流量计 F2、 新膜进水阀 V13与新膜 7进口相连， 中间串接新膜进水压 力表 P2、 新膜进水电导率仪 E2、 废旧 R0膜 6浓水出口通过旧膜浓水出口闽 V9、 新膜进水流量计 F2、 新 膜进水 l V13与新膜 7进口相连， 中间串接新膜进水压力表 P2、 新膜进水电导率仪 E2， 同时通过新膜短 路阀 V15与 PP2精密过滤器入口相连， 废旧 R0膜淡水出口通过旧膜淡水出口阀 V12、 旧膜淡水流量计 F3、 修复剂淡水回流阀 V19、 碱洗淡水回流阀 V21、 酸洗淡水回流阀 V22分别与修复剂箱 4、 碱洗箱 3、 酸洗箱 2进口相连， 中间串接旧膜淡水电导率仪 E3, 末端接淡水排放阔 V16， 同时通过制纯水 -新膜进水阔 VI I与 新膜 7进口相连， 新 R0膜 7浓水出口通过新膜浓水出口陶 V14、浓水止逆阀 V24与精密过滤器 PP2入口相 连， 中间串接新膜出口压力表 P3， 新 R0膜 7淡水出口通过新膜淡水流量计 F4、 修复剂淡水侧回流阀 V19、 碱洗淡水回流 l V21、 酸洗淡水回流阀 V22分别与修复剂箱 4、 碱洗箱 3、 酸洗箱 2进口相连， 末端接淡水 排放阀 V16， PP2精密过滤器出口通过修复剂浓水回流阔 V18、 碱洗浓水回流阀 V20、 酸洗浓水回流阀 V23 分别与修复剂箱 4、 碱洗箱 3、 酸洗箱 2进口相连， 末端接浓水排放 l V17。

本发明公开的废旧反渗透膜离线式清洗修复方 法和试剂， 对不同种类的反渗透膜垢类进行针对性的清 洗修复，解决了原粗犷式清洗方式造成的清洗 不彻底的问题，并开创性地研发了损伤膜的修 复试剂和方法， 填补了国内在此方面的空白。该方法及试剂清 洗修复得到的膜的各项参数更接近新膜，膜修 复率大大增强， 针对性更高， 同时避免了现有清洗方法中对完好膜化学损伤 的弊端。 本发明的离线清洗修复废旧反渗透膜 的方法和试剂， 能够保证膜清洗后的性能达到或接近新膜， 大大降低了企业膜消耗成本， 保证了生产和膜 清洗互不影响， 杜绝了在线化学清洗对正常膜的损伤。

各种金属离子对修复剂 MXFJ-400的性能的影响

( 1 ) 对用 MXFJ-400修复废旧反渗透膜前后的溶液进行紫外� ��征

对用 MXFJ-400修复废旧反渗透膜前后的溶液进行紫外� ��征， 结果如图 3。从紫外光谱图可以看出， 修 复废旧反渗透膜前 MXFJ-400在 213nm和 272nm处存在两个最大吸收峰， 并且 213皿处吸收峰比 272nm处 吸收峰高；修复废旧反渗透膜后剩余的 MXFJ-400溶液在 213ηιη和 272nm处也存在最大吸收峰，但其在 213nm 处的紫外吸收变小， 在 272ηιη处的紫外吸收变大。 后在 MXFJ-400水溶液中加入一些常见的金属离子， 以 考察常见金属离子对 MXFJ-400的影响。

( 2 ) 考察各种离子对修复剂 MXFJ-400的影响

Fe ³⁺ 对 MXFJ-400的影响 在 MXFJ-400 水溶液中加入 Fe ³⁺ ， 发现原来无色透明的 MXFJ-400 水溶液变褐色。 对加入不同量的 MXFJ-400溶液进行紫外光谱扫描， 如图 4所示， 从光谱图可以看出， 加入 Fe ³⁺ 之后 MXFJ-400紫外吸收峰 发生明显的红移， 并且在 213皿和 272mn处的紫外吸收大幅度减少； 这说明 MXFJ-400对 Fe ³⁺ 具有很强的 说 明 书 螯合作用， 如果膜表面含有大量的 Fe ³⁺ 的， 会导致化学修复时 MXFJ-400的有效浓度急剧降低， 导致其修 复能力下降。 所以在对废旧反渗透膜修复过程中， 需要将膜表面的铁垢彻底清洗， 配制修复液的水也要进 行除 Fe ³⁺ 处理。

Al ³⁺ 对 MXFJ-400的影响 在 中加入 Al ³⁺ ，对该混合液进行紫外光谱扫描。结果如 图 5所示。从图中可以看出在 MXFJ-400 中加入 Al ³⁺ 之后紫外最大吸收峰发生了显著红移，同 时 213nm和 272皿处的紫外吸收降低。这说明 MXFJ-400 对 Al ³⁺ 有螯合作用。 Al ³⁺ 存在也会使得 MXFJ-400的有效浓度下降。 因此， 配制 MXFJ-400的水需进行除 Al ³⁺ 处理， 废旧反渗透膜表面的 A1垢也需要在清洗前彻底除去。

Ca ²⁺ 对 MXFJ-400的影响 在 MXFJ-400水溶液中加入 Ca ²⁺ ，对混合溶液进行紫外光谱扫描， 结果如图 6所示。从图中可以看出， 在 MXFJ-400中加入 Ca ²⁺ 后没有发生紫外吸收峰的红移， 同时 213nm和 272nm处的紫外吸收强度也基本保 持不变。 这说明 Ca ²⁺ 对 MXFJ-400影响不大， 配制 MXFJ-400时可以不考虑 Ca ²⁺ 的影响。

Zn ²⁺ 对 MXFJ-400的影响 在 MXFJ-400水溶液中加入 Zn ²⁺ ，对混合溶液进行紫外光谱扫描， 结果如图 7所示。从图中可以看出， 加入 Zn ²⁺ 后， MXFJ-400的最大吸收峰没有发生变化。 另外， MXFJ-400的在 213皿和 272nm处的紫外吸收 均增强。这说明 Zn ²⁺ 对 MXFJ-400有增效作用， Zn ²⁺ 在一定程度上对 MXFJ-400进行了激活，使得 MXFJ-400 的有效浓度得到了提高。 于是， 在废旧反渗透的修复过程中可以加入 Zn ²⁺ 以提高 MXFJ-400的修复能力。

本发明通过对修复剂 MXFJ-400的性能研究， 在使用其对废旧反渗透膜进行修复时， 需要将膜表面的 Fe和 A1垢类先进行去除， 同时配制修复剂的溶剂也需要除去其中的 Fe ³⁺ 和 A1 ³⁺ ， Ca ²⁺ 对修复剂影响不 大， Zn ²⁺ 可以增加修复剂的能力， 在进行反渗透膜修复吋可在修复剂中加入 Zn ²⁺ 。

附图说明

图 1.膜垢晶体结构形貌放大 1000倍图；

图 2.膜垢晶体结构形貌放大 5000倍图；

图 3. MXFJ-400修复反渗透膜前后紫外光谱图；

图 4. MXFJ-400中加入 Fe ³⁺ 后紫外光谱图； 说 明 书 图 5. MXFJ-400中加入 Al ³⁺ 后紫外光谱图； 图 6. MXFJ-400中加入 Ca ²⁺ 后紫外光谱图； 图 7. MXFJ-400中加入 Zn ²⁺ 后紫外光谱图；

图 8.废旧反渗透膜清洗、 修复设备的结构图；

图中： 滤芯排空阀 V0、 自来水阀 VI、 自来水入口阀 V2、 自来水出口阀 V3、 酸性洗剂进水阀 V4、 碱性 洗剂进水阀 V5、 修复剂进水阀 V6、 总进水阀 V7、 旧膜进水阔 V8、 旧膜浓水出口阔 V9、 旧膜短路阀 V10、 制纯水 -新膜进水阀 VI I、 旧膜淡水出口阀 V12、 新膜进水阔 V13、 新膜浓水出口 | V14、 新膜短路 | V15、 淡水排放阀 V16、 浓水排放阀 V17、 修复剂浓水回流阀 V18、 修复剂淡水回流阀 V19、 碱洗浓水回流闽 V20、 碱洗淡水回流阔 V21、 酸洗淡水回流阀 V22、 酸洗浓水回流阅 V23、 浓水止逆阀 V24、 V25、 V26、 V27、 废 液排放阀 V28、 旧膜进水流量计 Fl、 新膜进水流量计 F2、 旧膜淡水流量计 F3、 新膜淡水流量计 F4、 旧膜 进水电导率仪 El、 新膜进水电导率仪 E2、 旧膜淡水电导率仪 E3、 进水仪 pH、 加压泵 P、 进水总压力表 Pl、 新膜进水压力表 P2、 新膜出口压力表 P3、 精密过滤器 PP1和 PP2、 自来水箱 1、 酸洗箱 2、 碱洗箱 3、 修 复剂箱 4。

具体实施方式

实施例 1 :

( 1 )对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 25号废旧反渗透膜进行膜垢成分分析，步骤为� �� 首先采集废旧反渗透膜表面的截留物样品， 分别用化学分析法、 扫描电镜 （SEM)、 X衍射仪鉴定截留物样 品， 膜垢晶体结构形貌如图 1和图 2。 对废旧反渗透膜内形成的垢类进行表征与分析 ， 确认污染类型为硅 酸盐和 /或碳酸盐； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学方法 的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜 垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污 垢分类， 白色残留物是硅、 砂质粘土、 钙垢； 晶状体外形是无机胶体、 钙垢； 最终得出废旧反渗透膜的膜 垢成分分析结果为膜垢主要成分为 Si0 ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和斜绿泥石， 主要由 Si、 K、 Ca、 Mg、 Al 元素构成；

( 2 ) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 1. 5Mpa条件下进行修复；

( 3 ) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo ) / Ei，

水回收 说 明 书

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi-反渗透 膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s I cm的自来水， 测定压力为 1.5MPa， 测定温度为自来水水 温即常温。

测量得到的各种参数如表 1。 清洗前该膜的初始压差为 1.25MPa， 膜已被堵死， 无法对其初始除盐性 能进行测定。 首先进行逆向冲洗， 膜的流路被开通。 随后， 使用配方一对其进行清洗， 其压差逐渐下降到 0.17MPa, 除盐率和水回收率分别为 71.9%和 11.4%。 后又对其进行配方三清洗， 主要为了清除膜表面的 有机物、 胶体、 及 Si0 ₂ 等。 清洗后除盐率下降到 69.9%, 水回收率上升到 19.2%, 压差下降到 0.15MPa。 经过多次配方一、 配方三反复清洗之后， 最后使用修复剂对其进行化学修复， 使除盐率为 86.9%, 水回收 率为 13.8%, 压差为 0.15ΜΡβο

表 1.25号膜清洗试剂及参数

废旧反渗透膜的清洗合格标准的测定方法为

(1) 在清洗修复过程中， 在介质为电导率在 450-550μ s/cm的自来水， 测定压力为 1.5MPa， 测定 温度为自来水水温即常温条件下， 分别测定新反渗透膜和废旧反渗透膜的各项性 能参数， 除盐率为 99.5

%, 淡水电导率 2.51 s cm— ¹ , 水回收率 17.9%， 透水量为 40.3M ³ d ¹ ， 压差为 0.07MPa。

(2) 对测量得到的各项参数进行比较， 差别主要有： ①压差升高， 新反渗透膜的压差约为 0. IMPa, 而废旧反渗透膜的初始压差都远高于 0.2MPa; ②水回收率下降， 新反渗透膜的水回收率约为 15%左右， 而废 I日反渗透膜的水回收率远低于此值； ③除盐率下降。 新膜除盐率一般大于 99%, 而废旧反渗透膜的除 盐率下降很多。

(3) 针对各种不同的 类分别进行清洗， 在同样的测试条件下进行各项参数的测量。 说 明 书

(4) 对比清洗后的废旧反渗透膜与新的反渗透膜的 性能， 并对各个参数进行划界， 直到达到两者的 性能相当， 确立了废旧反渗透膜清洗的合格标准为： 除盐率达到 85.0%以上， 水回收率达到 12%以上， 压差低于 0.2MPa„

上述清洗修复后测得的各项参数均达到了清洗 合格标准， 该废旧反渗透膜性能基本与新膜接近。 实施例 2:

对陶氏化学公司生产的型号为 BW30-400的 5号废旧反渗透膜按照实施例 1的方法和步骤进行膜垢成 分分析， 首先确认污染类型为硅酸盐和 /或碳酸盐； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学分析 方法的 分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反渗透 膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 白色残留物是硅、 砂质粘土、 钙垢； 晶状体外形是钙垢； 最 终得出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为膜 垢主要成分为 Si0 ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和斜绿泥石， 主要由 Si、 K、 Ca、 Mg、 Al元素构成；

(2) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 Ξ¾10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力； 51.5Mpa条件下进行修复；

(3) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo) /Ei,

水回收率=\¾/ Vi，

压差 =Pi-Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi-反渗透 膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 s/cni的自来水， 测定压力为 1.5MPa， 测定 1温度为自来水 水温即常温。

测得的各种参数如表 2。 该膜初始除盐率为 96.6%， 淡水电导率为 17.6%, 压差为 0.20MPa。 经过配 方一、 三反复清洗和修复剂化学修复处理之后， 膜的除盐率为 98.7%, 上升了 2.1%; 水回收率为 14.4 %, 压差为 0.12MPa下降了 0.08MPa， 按照实施例 1的方法确定废旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参 数进行比较发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项参数均达到 了清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近 了新膜的性能。

表 2.5号膜清洗试剂及参数

清洗次数 清洗及修 除盐率 淡水电导 水回收率 透水量 压差

复试剂 1 % 率 （ μ (%) (MPa) 说 明 书

实施例 3:

对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 6号废旧反渗透膜按照实施例 1的方法和步骤进行膜 垢成分分析， 确认污染类型为硅酸盐、 碳酸盐和 /或铁氧化物； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学 分析方法的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的 测试反渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 褐色残留物是铁污垢； 白色残留物是硅、 砂质粘 土、 钙垢； 晶状体外形是无机胶体、 钙垢； 从气味和污染物的形态为粘稠状判断， 还含有生物污垢或者有 机污垢， 最终得出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为 膜垢主要成分为 Si0 ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和 斜绿泥石， 主要由 Si、 K、 Ca、 Mg、 Fe、 Al、 C元素构成；

(2 ) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 1. 5Mpa条件下进行修复；

( 3 ) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo ) / Ei，

水回收率^0 / ¥1，

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi_反渗透 膜的进水流量； Pi_反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s I cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa， 测定温度为自来水水 温即常温。

测得的各种参数如表 3。 该膜膜的初始除盐率为 97. 5 %， 水回收率为 12. 0 % , 压差为 0. 30MPa; 其特 征是压差大。 从膜的初始除盐性能可以看出， 膜水回收率偏低， 压差偏高。 经过清洗之后除盐率为 98. 8 % , 水回收率为 18. 6 %， 上升了 6. 6%， 压差为 0. 19MPa， 下降了 0. llMPa, 按照实施例 1的方法确定废 旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参数进行比较发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项参数均达到 了 清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近了新膜的性能。 说 明 书

表 3. 6号膜清洗试剂及参数

实施例 4:

对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 267号废旧反渗透膜按照实施例 1的方法和步骤进行 膜垢成分分析， 确认污染类型为硅酸盐和 /或铁氧化物； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学分析 方 法的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反 渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 褐色残留物是铁污垢； 白色残留物是硅、 砂质粘土、 钙 垢； 晶状体外形是无机胶体、 钙垢； 最终得出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为 膜垢主要成分为 S i0 ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和斜绿泥石， 主要由 Si、 Ca、 Mg、 Fe、 C元素构成；

( 2 ) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 1. 5Mpa条件下进行修复；

( 3 ) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = ( Ei-Eo ) / Ei。

水回收

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi-反渗透 膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s I cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa, 测定温度为自来水水 温即常温。

测得的各种参数如表 4。 该膜膜的初始除盐率为 89. 9 % , 水回收率为 20. 4 %， 压差为 0. 22MPa。 经过 说 明 书

清洗处理， 其除盐率上升到 94. 4% , 上升了 4. 5 %， 压差下降到 0. 16MPa， 下降了 0. 06MPa, 按照实施例 1 的方法确定废旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参数进行比较发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项 参数均达到了清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近了新膜的性能。

表 4. 267号膜清洗试剂及参数

实施例 5:

对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 47号废旧反渗透膜按照实施例 1的方法和步骤进行 膜垢成分分析， 确认污染类型为硅酸盐和 /或铁氧化物； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学分析 方 法的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反 渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 褐色残留物是铁污垢； 从气味和污染物的形态为粘稠状 判断，还含有生物污垢或者有机污垢，最终得 出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为膜垢主 要成分为 SiO ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和斜绿泥石， 主要由 Si、 K、 Ca、 Mg、 Fe、 Al、 C元素构成；

(2 ) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 1. 5Mpa条件下进行修复；

( 3 ) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo ) / Ei，

水回收率^0 / ¥1，

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi-反渗透 膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s / cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa， 测定温度为自来水水 温即常温。 说 明 书

测得的各种参数如表 5。 清洗前该膜的初始压差为 1.26MPa， 膜已被堵死， 无法对其初始除盐性能进 行测定。首先进行逆向冲洗，膜的流路被开通 。随后，使用配方一对其进行清洗，其压差逐 渐下降到 0.16MPa, 除盐率和水回收率分别为 70.9%和 11.8%。 后又对其进行配方三清洗， 主要为了清除膜表面的有机物、 胶体、 及 Si02等。 清洗后除盐率下降到 69.4%， 水回收率上升到 19.7%， 压差下降到 0.15MPa。 经过多 次配方二、 配方四的反复清洗之后， 最后使用修复剂对其进行化学修复， 使除盐率为 87.2%， 水回收率为 13.9%, 压差为 0.15MPa， 按照实施例 1的方法确定废旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参数进行比较 发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项参数均达到 了清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近了新膜的性 能。

表 5.47号膜清洗试剂及参数变化

实施例 6:

对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 56号废旧反渗透膜按照实验例 1的方法和步骤进行 膜垢成分分析， 确认污染类型为硅酸盐和 /或碳酸盐； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化学分析 方法 的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪的测试反渗 透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 从气味和污染物的形态为粘稠状判断， 废旧反渗透膜膜垢 中含有生物污垢或者有机污垢， 最终得出废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为 膜垢主要成分为 Si0 ₂ ， 还 含有有机物， 主要由 Si、 K、 Ca、 Al、 C元素构成；

(2) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 1.5Mpa条件下进行修复；

(3) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo) /Ei， 说 明 书

水回收

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi_反渗透 膜的进水流量； Pi_反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s I cm的自来水， 测定压力为 1. 5MPa， 测定温度为自来水水 温即常温。

测得的各种参数如表 6。 清洗前该膜的初始压差为 1. 25MPa， 膜已被堵死， 无法对其初始除盐性能进 行测定。首先进行逆向冲洗，膜的流路被开通 。随后，使用配方一对其进行清洗，其压差逐 渐下降到 0. 17MPa， 除盐率和水回收率分别为 72. 9 %和 11. 8 %。 后又对其进行配方二清洗， 主要为了清除膜表面的有机物、 胶体及 Si0 ₂ 等。 清洗后除盐率下降到 69. 8 %， 水回收率上升到 19. 2 %， 压差下降到 0. 15MPa。 经过多次 配方四、配方五反复清洗之后， 最后使用修复剂对其进行化学修复， 使除盐率为 87. 2 %， 水回收率为 14. 6 % , 压差为◦. 15MPa， 按照实施例 1的方法确定废旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参数进行比较发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项参数均达到 了清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近了新膜的性能。

表 6. 56号膜清洗试剂及参数变化

实施例 7

对日东电工株式会社生产的型号为 CPA3-8080的 38号废旧反渗透膜按照实验例 1的方法和步骤进行 膜垢成分分析， 确认污染类型为硅酸盐、 碳酸盐和 /或铁氧化物； 其次对不同污染类型的膜垢经过三种化 学分析方法的分析和测定， 得出废旧反渗透膜的膜垢成分组成； 最后在不能进行化学分析时， 利用 SDI仪 的测试反渗透膜片上残留物的颜色、 密度， 判断污垢分类， 白色残留物是硅、 砂质粘土、 钙垢； 晶状体外 形是无机胶体、 钙垢； 从气味和污染物的形态为粘稠状判断， 还含有生物污垢或者有机污垢， 最终得出废 旧反渗透膜的膜垢成分分析结果为膜垢主要成 分为 Si0 ₂ ， 还含有伊利石、 云母石和斜绿泥石， 主要由 Si、

K、 Ca、 M _g 、 Al、 C元素构成； 说 明 书

(2) 根据废旧反渗透膜的膜垢成分分析结果， 利用说明书附图 8 所示的废旧反渗透膜清洗、 修复设 备， 使用针对不同的膜垢的本发明清洗剂和修复剂 进行， 在液体流速 10米 /秒条件下进行高速清洗， 在 压力 5Mpa条件下进行修复；

(3) 测定在化学清洗、 化学修复过程中膜性能的相关参数， 包括除盐率， 水回收率， 压差， 计算方 法为：

除盐率 = (Ei-Eo) /Ei，

水回收率=\¾/ 1，

压差 =Pi - Po，

其中， Ei-反渗透膜的进水电导率； Eo-反渗透膜的淡水电导率； Vo-反渗透膜的淡水流量； Vi-反渗透 膜的进水流量； Pi-反渗透膜的进水入口压力； Po-反渗透膜的浓水出口压力。

测定条件为： 介质为电导率在 450-550 μ s I cm的自来水， 测定压力为 1.5MPa, 测定温度为自来水水 温即常温。

测得的各种参数如表 7。 清洗前该膜的初始压差为 1.25MPa， 膜已被堵死， 无法对其初始除盐性能进 行测定。首先进行逆向冲洗，膜的流路被开通 。随后，使用配方一对其进行清洗，其压差逐 渐下降到 0.17MPa， 除盐率和水回收率分别为了 2.1%和 11.8%。 后又对其进行配方三清洗， 主要为了清除膜表面的有机物、 胶体及 Si0 ₂ 等。 清洗后除盐率下降到 69.7%， 水回收率上升到 19.4%， 压差下降到 0.15MPa。 经过多次 配方四、配方二反复清洗之后， 最后使用修复剂对其进行化学修复， 使除盐率为 87.8%， 水回收率为 14.2 %, 压差为 0.15MPa， 按照实施例 1的方法确定废旧反渗透膜的清洗合格标准， 将两者参数进行比较发现， 清洗修复后的废旧反渗透膜的各项参数均达到 了清洗合格标准， 该旧反渗透膜基本接近了新膜的性能。

表 7.38号膜清洗试剂及参数变化

清洗次数 清洗及修 除盐率 淡水电导 水回收率 透水量 压差

复试剂 1 % 率 （ μ (%) M ³ d- ¹ (MPa)

1 _Λ

scm

初始 1.25

1 配方一 72.1 141.0 11.8 27.4 0.17

2 配方三 69.7 133.4 19.4 46.3 0.15

3 配方四 64.2 162.4 18.9 44.2 0.14

4 配方二 57.6 182.2 22.6 54.8 0.13

6 修复剂 87.8 54.0 14.2 33.3 0.15