當MBR膜池中進入石灰該如何清洗 三菱膜技術在線解答

當 MBR 膜池（中空纖維或平板膜）意外進入石灰（主要成分為 CaO，遇水生成 Ca (OH)?，易形成 CaCO?、CaSO?等難溶性鈣鹽結(jié)垢），核心處理原則是 “先物理剝離松散結(jié)垢→再化學溶解頑固鈣鹽→后恢復膜通量”，需避免盲目清洗導致膜絲斷裂、孔隙堵塞加重。以下是分步驟清洗方案，結(jié)合膜材質(zhì)特性（PVDF、PTFE 等耐酸堿材質(zhì)為主）和石灰結(jié)垢的化學特性設計：

一、預處理：緊急隔離與風險控制（避免結(jié)垢固化）

石灰進入后會快速反應生成氫氧化鈣，進而吸收 CO?形成碳酸鈣硬垢，需先阻止結(jié)垢進一步附著：

1. 停止運行與排水：立即停止 MBR 池曝氣、抽吸泵，關閉膜組件進出水閥門，避免含石灰的料液循環(huán)沖刷膜表面，導致結(jié)垢嵌入膜孔隙；

2. 快速排空與沖洗：在石灰未完全固化前（4 小時內(nèi)佳），排空膜池內(nèi)含石灰的混合液，用常溫清水（避免高溫加速結(jié)垢）對膜組件進行 “錯流沖洗”（中空纖維膜：反向沖洗 + 曝氣擦洗；平板膜：表面噴淋沖洗），壓力控制在 0.05-0.1MPa，沖洗時間 15-30 分鐘，剝離表面松散的石灰顆粒和未固化的鈣鹽；

3. 檢查膜狀態(tài)：沖洗后觀察膜組件外觀（是否有白色硬塊附著、膜絲粘連）、跨膜壓差（TMP）變化（若 TMP 驟升超過 50kPa，說明結(jié)垢已初步堵塞），記錄初始狀態(tài)作為清洗效果判斷依據(jù)。

二、核心清洗：化學溶解鈣鹽結(jié)垢（分階段選擇藥劑）

石灰結(jié)垢的核心是鈣鹽（CaCO?、Ca (OH)?），需用酸性清洗劑溶解，同時避免酸性過強腐蝕膜材質(zhì)（PVDF/PTFE 耐酸 pH 范圍通常為 2-11，需控制藥劑濃度）。清洗分 “浸泡 + 循環(huán)” 兩步，選擇溫和藥劑，逐步升級濃度：

階段 1：溫和酸洗（推薦，減少膜損傷）

• 清洗劑選擇：檸檬酸（5%-8% 水溶液）或醋酸（3%-5% 水溶液），兩者均為有機酸，溶解鈣鹽速度溫和，對膜材質(zhì)腐蝕性低，且易漂洗；

• 清洗操作：

1. 配置清洗劑：按濃度溶解后，用 pH 試紙調(diào)節(jié) pH 至 2-3（確保溶解效率，同時避免 pH<2 損傷膜）；

2. 浸泡處理：將膜組件完全浸入清洗劑中，常溫浸泡 60-120 分鐘（若結(jié)垢較厚，可延長至 2-4 小時，期間每隔 30 分鐘輕輕攪拌一次，避免局部結(jié)垢未接觸藥劑）；

3. 循環(huán)沖洗：浸泡后用清洗泵將清洗劑以 0.1-0.2m/s 的流速循環(huán)沖刷膜表面（中空纖維膜：內(nèi)向外 / 外向內(nèi)交替沖洗；平板膜：沿膜表面平行循環(huán)），時間 30-60 分鐘，帶走溶解后的鈣鹽廢液；

4. 清水漂洗：用常溫清水循環(huán)沖洗膜組件，直至出水電導率、pH 與原水一致（無酸味殘留），避免殘留酸液與后續(xù)水質(zhì)反應再次結(jié)垢。

階段 2：強化酸洗（溫和清洗效果不佳時使用）

若經(jīng)階段 1 清洗后，TMP 仍未恢復（或膜表面仍有白色硬垢），需使用無機酸強化，但需嚴格控制濃度和時間：

• 清洗劑選擇：鹽酸（1%-2% 水溶液）或硝酸（1%-1.5% 水溶液），避免使用硫酸（生成 CaSO?微溶物，加重堵塞）；

• 清洗操作：

1. 配置藥劑：按濃度稀釋后，調(diào)節(jié) pH 至 1-2，現(xiàn)配現(xiàn)用（無機酸易揮發(fā)，濃度下降影響效果）；

2. 短時浸泡 + 循環(huán)：浸泡時間控制在 30-60 分鐘（嚴禁超過 120 分鐘，避免膜材質(zhì)老化），循環(huán)沖刷時間 30 分鐘；

3. 中和 + 漂洗：先用 0.5%-1% 的碳酸鈉水溶液中和殘留酸液（pH 調(diào)至 6-8），再用清水漂洗至 pH、電導率達標，防止酸液腐蝕膜池設備（如不銹鋼支架）。

注意：嚴禁使用的藥劑

• 避免用強堿清洗劑（如 NaOH）：石灰結(jié)垢為堿性鹽，強堿會促進 Ca (OH)?固化，加重堵塞；

• 避免用含氟、含氯強氧化劑（如次氯酸鈉 + 鹽酸混合）：會腐蝕 PVDF/PTFE 膜的表面涂層，導致膜孔隙擴大、截留率下降。

三、輔助清洗：物理強化（針對頑固附著結(jié)垢）

若化學清洗后仍有局部硬垢（如膜絲根部、平板膜導流槽內(nèi)），可配合物理方法剝離，避免暴力操作：

1. 曝氣擦洗：對中空纖維膜，開啟膜池底部曝氣（曝氣強度比正常運行高 20%-30%），用氣泡沖擊膜表面，剝離附著的結(jié)垢顆粒，時間 30 分鐘；

2. 軟刷擦拭：對平板膜或可拆洗的膜組件，用軟質(zhì)尼龍刷（嚴禁用金屬刷）輕輕擦拭膜表面硬垢，配合清水沖洗；

3. 反洗強化：中空纖維膜可采用 “氣水反洗”（空氣 + 清水同時反向沖洗），壓力控制在 0.1-0.15MPa，單次反洗時間 1-2 分鐘，重復 3-5 次，疏通膜孔內(nèi)殘留結(jié)垢。

四、清洗后驗證與恢復運行

1. 性能測試：清洗后測定膜組件的 TMP（應恢復至接近新膜或正常運行水平）、通量（跨膜通量≥80% 設計通量）、出水水質(zhì)（COD、濁度、懸浮物達標），若未達標需重復 “溫和酸洗 + 物理強化” 步驟（不建議連續(xù)使用強化酸洗）；

2. 逐步恢復運行：先開啟曝氣循環(huán) 30 分鐘，再啟動抽吸泵，初始抽吸壓力控制在正常壓力的 50%-70%，逐步提升至正常水平，避免突然高壓導致膜絲斷裂；

3. 后續(xù)監(jiān)測：恢復運行后 24 小時內(nèi)，每 4 小時監(jiān)測 TMP、通量和出水水質(zhì)，若出現(xiàn) TMP 快速上升，需及時停機檢查是否有殘留結(jié)垢再次析出。

五、預防措施：避免石灰再次進入膜池

1. 源頭控制：若前端工藝（如預處理池）使用石灰調(diào)節(jié) pH 或除磷，需加強沉淀池、過濾器的截留效果，確保出水無石灰顆粒夾帶；

2. 應急預案：若意外泄漏，立即關閉前端石灰投加閥，開啟旁通管道，避免含石灰料液進入膜池；

3. 定期維護：MBR 膜池定期（每 1-3 個月）進行 “預防性酸洗”（5% 檸檬酸浸泡 30 分鐘），防止鈣鹽、鎂鹽等結(jié)垢物質(zhì)累積。

總結(jié)清洗流程

緊急隔離→清水沖洗剝離松散結(jié)垢→溫和酸洗（檸檬酸 / 醋酸）→清水漂洗→（效果不佳時）強化酸洗（鹽酸 / 硝酸）→中和漂洗→物理強化→性能驗證→恢復運行。核心是 “先溫和后強化、先化學后物理”，避免膜材質(zhì)損傷，同時確保鈣鹽完全溶解無殘留。

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