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如何處理無機污垢
一種通常用于去除污垢膜的無機物質(zhì)的清潔溶液被設(shè)計為使用低pH值或螯合反應(yīng)作為其主要機理,這些清潔策略的說明如下:
低pH值,由于許多無機污垢化合物更易溶于酸性溶液，因此低pH值的清潔溶液可能會有利于去除它們。盡管結(jié)垢物可能不會完全溶解，但固體沉淀物可能會部分溶解到一定程度，可以將其從膜元件進料空間沖洗掉。
鹽酸（HCI）最常用于降低清潔溶液的pH值。應(yīng)避免使用硫酸（H 2 SO 4），因為增加的硫酸鹽濃度可能導(dǎo)致形成不溶性硫酸鹽沉積物。在二氧化硅聚合反應(yīng)結(jié)垢的情況下，可以使用氫氟酸（HF）。但是請注意，HF非常危險，必須非常小心使用。
每種膜類型都有pH值限制，這些限制會根據(jù)清潔溶液的溫度而變化。敦促用戶檢查膜制造商的有關(guān)pH限值的規(guī)格。
螯合劑,這些化學(xué)物質(zhì)在其分子結(jié)構(gòu)中具有多個離子位點,它們的負位點充當(dāng)帶電的“爪”，與無機污垢物質(zhì)中的正離子結(jié)合。螯合劑實際上從不需要的化合物的固體結(jié)構(gòu)中拉出正離子，因此有助于將其分解成可以洗掉的形式。
兩種常見的螯合劑是檸檬酸和乙二胺四乙酸（EDTA）,檸檬酸用于除鐵，EDTA可以去除鈣，鋇和鍶的鹽。螯合劑通常在中性至高pH值下使用，以確保螯合分子上的負位保持離子化，直到發(fā)生螯合為止。
時間：由于無機污垢的去除通常涉及化合物的固體結(jié)構(gòu)的至少部分分解，因此必須給清潔溶液足夠的時間來工作。簡而言之，這意味著該過程不能倉促進行, 清潔嚴重結(jié)垢的系統(tǒng)可能需要幾天的時間。
溫度：如果升高清洗液的溫度，則除去無機污垢材料所涉及的化學(xué)反應(yīng)將更快地發(fā)生。但是，請確保未超出膜制造商的限制。這需要密切注意，尤其是在使用低pH溶液的情況下。在pH范圍的末端，溫度極限通常要低得多。
有機污垢和生物有機體需要結(jié)合使用的方法高污垢和清潔劑的結(jié)合可以成功地去除有機污垢材料：
高pH值：許多天然存在的有機化合物含有羧酸基團。在低至中性的pH值下，這些基團包含氫離子，這意味著分子上沒有凈電荷。但是，在高pH值下，氫離子會解離并留下負的凈電荷。這些電荷的存在使有機分子更喜歡水（親水）。
對于反滲透（RO）膜，高pH值的清潔溶液會改變膜本身。膜分子上的酸性基團在高pH下會解離，從而形成更親水的膜。根據(jù)污垢物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，這可能有助于膜清潔。
應(yīng)使用氫氧化鈉（NaOH）來調(diào)節(jié)清潔溶液的pH。如果可能的話，應(yīng)使用RO滲透水或去離子水進行高pH值清潔。自來水可能具有足夠的鈣（CA 2）和碳酸氫鹽（HCO -3）存在，以在pH升高時引起碳酸鈣（CaCO 3）沉淀。
洗滌劑：就像在家用洗衣店中一樣，清潔劑可以幫助清潔膜。洗滌劑分子的一端非常親水，而另一端則具有憎水性（疏水性）（見圖）。這意味著去污劑將充當(dāng)中間劑，并允許水分子溶解通常不會與它們發(fā)生相互作用的有機物。
許多通用洗滌劑可用于清潔膜，但是，應(yīng)注意避免使用可能含有氧化劑（例如漂白劑）的洗衣配方。這些可能會損害薄膜復(fù)合材料（聚酰胺）反滲透膜。而且，清潔溶液中洗滌劑的濃度過高可能只會加劇現(xiàn)有的結(jié)垢問題。0.1至5.0重量％的濃度是足夠的。
消毒劑：在某些情況下，可以像有機污垢一樣，用高pH值的洗滌劑溶液去除生物。當(dāng)然，生物是由有機化合物組成的。但是，由于許多生物體具有防御機制，因此在將它們從膜處理系統(tǒng)中移除時可能需要一些額外的幫助。
消毒劑用于殺死生物并幫助分解膜上的生物質(zhì)，并為膜組件中的間隔物供料。有許多專有產(chǎn)品可用于此目的。在某些情況下，也可以使用過氧化氫或次氯酸鈉的弱溶液。但是，由于這些氧化劑是強氧化劑并且會損害某些膜（例如聚酰胺），因此應(yīng)提請注意。始終與膜的制造商聯(lián)系，以確定可接受的消毒劑以及在什么條件下可以使用它們。
消毒劑通常與清洗液分開使用。例如，可以首先使用高pH值的洗滌劑溶液，接下來，可以施加消毒劑來殺死微生物。最后，另一種高pH值的去污劑處理將洗掉死掉的生物質(zhì)。
流動：高pH值的溶液可用于去除許多不溶于特定清潔溶液的污垢物質(zhì)（例如，膠體無機物，生物質(zhì)）。因此，在使用高pH值的清潔溶液時，流量是一個重要的考慮因素。必須有足夠的流量來沖洗膜表面和元件進料空間中的污垢。應(yīng)始終注意不要超過濾芯制造商規(guī)定的壓降極限。
溫度：與低pH值清潔劑一樣，升高溫度可加快高pH值清潔過程。根據(jù)所用溶液的pH值，請始終遵守膜制造商的溫度限制。
必須注意的是，即使已經(jīng)單獨考慮了結(jié)垢的類型，現(xiàn)實生活中的情況也不一定會以這種方式發(fā)生。實際上，大多數(shù)問題是由污垢（例如淤泥或粘土）與有機材料結(jié)合在一起而造成的，這些污垢在膜上或在元件的進料隔片上結(jié)合在一起。同樣，無機鹽可能會沉淀在膜表面并被一層微生物覆蓋。換句話說，結(jié)垢問題通常并不簡單，因此在選擇清潔策略時必須牢記這一點，這一點很重要。
通常的做法是結(jié)合使用高pH值溶液和低pH值溶液。首先，可以將低pH溶液加入系統(tǒng)中，以去除可能在低pH值下溶解的無機垢或膠體物質(zhì)。然后沖洗系統(tǒng)以除去殘留的任何溶液。最后，高pH值溶液會清除所有殘留的不溶性無機膠體材料，有機材料或生物。高pH值步驟可通過添加消毒劑來增強。在結(jié)垢嚴重的情況下，這種低pH /高pH清洗過程可能必須重復(fù)幾次。
當(dāng)從一種類型的清潔溶液過渡到另一種類型的清潔溶液時，重要的是用RO滲透液徹底沖洗膜處理系統(tǒng)。如果漂洗不完全，當(dāng)暴露于高pH值時，在低pH值步驟溶解的礦物質(zhì)會重新沉淀，反之亦然。
許多膜處理系統(tǒng)操作員在找不到能解決其清潔問題的“魔彈”時感到失望。不幸的是，通常只能通過反復(fù)試驗才能找到最佳的清潔解決方案。從積極的方面來說，如果對發(fā)生的各種污垢以及可以用來抵消它們的解決方案類型有基本的了解，則可以最大程度地減少試驗和錯誤。
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