全面解析反滲透膜污染分析及解決辦法
反滲透膜污染
１,、反滲透膜膜性能的損壞,，而造成膜污染
（1）聚酯材料增強無紡布，約120μm厚,；
（2）聚砜材料多孔中間支撐層,，約40μm厚；
（3）聚酰胺材料超薄分離層,，約0.2μm厚,。
根據(jù)其性能結(jié)構(gòu)，如滲透膜膜性能損壞有可能有以下幾點原因：
（1）新反滲透膜的保養(yǎng)不規(guī)范,；
（2）保養(yǎng)符合要求下,，貯存時間超出1年；
（3）停運狀態(tài)下,，反滲透膜保養(yǎng)不規(guī)范,；
（4）環(huán)境溫度在5℃以下；
（5）系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下運行,；
（6）關(guān)機時的操作不當,。
２,、水質(zhì)變化頻繁而造成膜污染
原水水質(zhì)同設(shè)計時的水質(zhì)有變化，使預處理負荷加大,，由于進水中含無機物,、有機物、微生物,、粒狀物和膠體等雜質(zhì)增多,，因此膜污染機率增大。
３,、清洗不及時與清洗方法不正確而造成膜污染
在使用過程中,，膜除了性能的正常衰減外，清洗不及時與清洗方法不正確也是導致膜污染嚴重的一個重要因素,。
４,、沒有正確投加藥劑
復合聚酰胺膜在使用中，因為聚酰胺膜耐余氯性差,，在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,，加上用戶對微生物的預防重視不夠，容易導致微生物的污染,。
５,、膜表面磨損
膜元件被異物堵塞或膜表面受到磨損(如沙粒等)，此種情況要用探測法探測系統(tǒng)內(nèi)元件,找到已經(jīng)損壞元件,改造預處理,更換膜元件
反滲透膜污染的現(xiàn)象
在反滲透操作過程中,，由于膜的選擇透過性,，使得某些溶質(zhì)在膜面附近發(fā)生積聚，從而發(fā)生膜污堵現(xiàn)象,。
常見的污堵征兆有以下幾種：
一種是生物污堵(癥狀逐漸出現(xiàn))有機沉積物主要是活的或死的微生物,、碳氫化合物衍生物、天然有機聚合體以及所有含碳物質(zhì),。最初表現(xiàn)為脫鹽率上升,、壓降升高和產(chǎn)水降低。
再有就是膠體污堵(癥狀逐漸出現(xiàn))膜分離過程中,，金屬離子的濃縮及溶液PH值的變化,，都有可能是金屬氫氧化物(主要以Fe(OH)3為代表)沉積，造成污堵,。最初表現(xiàn)為脫鹽率的輕微降低,，并逐步增大，最后壓降升高和產(chǎn)水降低,。
還有是顆粒物污堵反滲透系統(tǒng)在運行過程中,，如果保安過濾器出現(xiàn)問題，會導致顆粒物進入系統(tǒng)，造成膜的顆粒物污堵,。
最初表現(xiàn)為濃水流速增加,，脫鹽率在初期變化不大，產(chǎn)水量逐漸降低,，系統(tǒng)壓降升高很快,。最后常見的還有化學結(jié)垢(癥狀很快出現(xiàn))當給水含有較高的Ca2+、Mg2+,、HCO3-,、CO32-、SO42-等離子時,，會產(chǎn)生CaCO3,、CaSO4、MgCO3等垢沉積在膜表面上,。其表現(xiàn)為脫鹽率下降,，特別在最后一段十分明顯，以及產(chǎn)水量下降,。
膜污染是導致膜滲透流量下降的主要原因,。
包括膜的孔道和大分子溶質(zhì)堵塞引起膜過濾阻力增加；溶質(zhì)在孔內(nèi)壁吸附,；膜面形成凝膠層增加傳質(zhì)阻力。組分在膜孔中沉積,，將造成膜孔減小甚至堵塞,，實際上減小了膜的有效面積。
組分在膜表面沉積形成的污染層所產(chǎn)生的額外阻力可能遠大于膜本身的阻力,，而使?jié)B透流量與膜本身的滲透性無關(guān),。這種影響是不可逆的，污染程度同膜材料,、保留液中溶劑以及大分子溶質(zhì)的濃度,、性質(zhì)、溶液的pH值,、離子強度,、電荷組成、溫度和操作壓力等有關(guān),，污染嚴重時能使膜通量下降80%以上,。
在系統(tǒng)運行中，膜的污染是一個十分棘手的問題,，它的出現(xiàn)造成了反滲透裝置去除率和透水量,、膜通量的大幅度下降，同時增加了各段的操作壓力，促使運行和操作成本升高,，嚴重影響著膜的使用壽命及反滲透技術(shù)的開發(fā)與利用,。
解決辦法
１、完善預處理
對于每一套膜裝置,，人們都希望它最大限度的發(fā)揮作用,，希望有最高的脫鹽率，最大的透水量和盡可能長的壽命,，要達到上述三點,，供水水質(zhì)是至關(guān)重要的，因此進入膜裝置的原水必須有良好的預處理,。
合理的預處理對反滲透裝置長期安全運行是十分重要的,。有了滿足反滲透進水水質(zhì)要求的預處理，就可以確保產(chǎn)水流量維持穩(wěn)定,；脫鹽率維持在某一值上的時間長,；產(chǎn)品水回收率可以不變；運行費用達到最低,；膜使用壽命較長等,。
具體來說，反滲透預處理是為了做到：（1）防止膜表面上污染,，即防止懸浮雜質(zhì),、微生物、膠體物質(zhì)等附著在膜表面上或污堵膜元件水流通道,。（2）防止膜表面上結(jié)垢,。反滲透裝置運行中，由于水的濃縮,，有一些難溶鹽沉積在膜表面上,，因此要防止這些難溶鹽的生成。（3）確保膜免受機械和化學損傷,，以使膜有良好的性能和足夠長的使用時間,。
２、對膜進行清洗
盡管料液經(jīng)過各種預處理措施,，長期使用后膜表面還可能產(chǎn)生沉積和結(jié)垢,，使膜孔堵塞，產(chǎn)水量下降,，因此對污染膜進行定期的清洗是必要的,。
但反滲透膜系統(tǒng)不能等到污染很嚴重后才來清洗，這樣將會增加清洗難度,，也使清洗步驟增多和清洗時間延長,。要正確地把握清洗時機，及時清除污垢。
清洗原則：
了解當?shù)厮|(zhì)特征,，對污染物進行化學分析,，通過結(jié)果分析，來選擇最佳的清洗劑和清洗方法,，為特定的給水條件下找出最佳方法提供依據(jù),；
清洗條件：
a.產(chǎn)品水量比正常時下降5%-10%。
b.為保正產(chǎn)品水量,，修正溫度后的供水壓力增加10%-15%,。
c.透過水質(zhì)電導率(含鹽量增加)增加5%-10%。
d.多段RO系統(tǒng),，通過不同段的壓降明顯增加,。
清洗方法：
先進行系統(tǒng)反沖；再進行負壓清洗,；有必要的情況下進行機械清洗,；再進行化學清洗；有條件的可以超聲清洗,；在線電場清洗是一種很好的方法,，便價格昂貴；由于化學清洗效果比較好,，其余方法有些不容易實現(xiàn),，而各供應(yīng)商提供的藥劑雖名稱及使用方法不盡相同，但其原理大致相同,。如我公司現(xiàn)使用膜清洗劑MC2,、MA10。
清洗步驟如下：
清洗單段系統(tǒng)：（1）配置清洗液,；（2）低流量輸入清洗液,；（3）循環(huán),；（4）浸泡,；（5）高流量水泵循環(huán)；（6）沖洗,；（7）重啟系統(tǒng),。
針對特殊污染物清洗有：清洗硫酸鹽垢、清洗碳酸鹽垢,、清洗鐵錳污染,、清洗有機物污染等。
３,、對膜進行適宜保養(yǎng)
新反滲透膜的保養(yǎng)新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中,。在塑料袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會影響其壽命和性能,。
當塑料袋開口后,，應(yīng)盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化,，對元件產(chǎn)生不良影響,。因此膜應(yīng)盡量在使用前開封。在非生產(chǎn)期內(nèi),，反滲透系統(tǒng)的保養(yǎng)就是一個比較重要的問題,。可按以下方法進行,。
（1）系統(tǒng)短期內(nèi)停運（1-3天）：停運前,，先對系統(tǒng)進行低壓（0.2-0.4MPa），大流量（約等于系統(tǒng)的產(chǎn)水量）沖洗,，時間為14~16分鐘,；保持平常的自然水流，讓水流入濃水道,。
（2）系統(tǒng)停運一周以上（環(huán)境溫度在5℃以上）：停運前,，先對系統(tǒng)進行低壓（0.2-0.4MPa），大流量（約等于系統(tǒng)的產(chǎn)水量）沖洗,，時間為14~16分鐘,；按照反滲透系統(tǒng)操作說明書中有關(guān)系統(tǒng)化學清洗的方法進行化學清洗；化學清洗完畢后,，沖洗干凈反滲透膜,；配制0.5%的福爾馬林溶液，低壓輸入系統(tǒng)內(nèi),，循環(huán)10分鐘,；關(guān)閉所有系統(tǒng)的閥門，進行封存,；如系統(tǒng)停運10天以上,，則每10天須更換一次福爾馬林溶液。
（3）環(huán)境溫度在5℃以下：停運前,，先對系統(tǒng)進行低壓（0.2-0.4MPa）,，大流量（約等于系統(tǒng)的產(chǎn)水量）沖洗，時間為14~16分鐘,；在有條件的地方,，可將環(huán)境溫度升高到5℃以上，然后按照1的方法,，進行系統(tǒng)保養(yǎng),。
若無條件對環(huán)境溫度進行升高,，則：低壓（0.1MPa），流量為系統(tǒng)產(chǎn)水量的1/3的水進行長流,，以防止反滲透膜被凍壞,，并且保證每天使系統(tǒng)運行2小時；按照1中（2）,、（3）的方法,，對反滲透膜進行清洗后，將反滲透膜取出,，移至環(huán)境溫度大于5℃的地方,，浸泡在配制好的0.5%的福爾馬林溶液中，每兩天翻轉(zhuǎn)一次,，系統(tǒng)管道中的水應(yīng)排放干凈,，以防止因結(jié)冰而造成系統(tǒng)的損壞。
４,、避免膜在高壓下運行
系統(tǒng)在啟停時有殘余氣體存留,，使系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下運行。系統(tǒng)中過濾器前后的壓力表用于監(jiān)視濾芯的壓降,，初級及終級壓力表則用于監(jiān)視RO膜組件壓降,。調(diào)節(jié)進水閥及濃水閥以保證運行壓力及回收率。
若運行中產(chǎn)水流量或總流量下降,，或初級與中級有壓差比運行初期的壓差增加較大時(以初始運行新反滲透膜組件數(shù)據(jù)為標準),，則需對系統(tǒng)進行沖洗或清洗，以保證膜組件的性能安全全,。
（1）設(shè)備排空后,，重新運行時，氣體沒有排盡就快速升壓運行,。應(yīng)在系統(tǒng)的壓力下將余下的空氣排盡后,，再逐步升壓運行。
（2）在預處理設(shè)備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微米過濾器及其后的管路漏水)當預處理供水不很足時,，如微米過濾器發(fā)生堵塞,，在密封不好的地方由于真空會吸進部分空氣。應(yīng)清洗或更換微米過濾器,，保證管路不漏,。
（3）各運行泵的運轉(zhuǎn)是否正常,，流量是否與規(guī)定的值相同,，并與泵運行曲線比較，以確定運行壓力,。
５,、注意關(guān)機時的操作
（1）關(guān)機時快速降壓沒有進行徹底沖洗,。由于膜濃水側(cè)的無機鹽的濃度高于原水，易結(jié)垢而污染膜,。準備關(guān)機時,，逐步降壓至3bar左右用預處理好的水沖洗14～16分鐘。
（2）在準備關(guān)機時,，投加化學試劑,，會使藥劑滯留在膜及膜殼中，引起膜污染,，影響膜的使用壽命,。應(yīng)停止投加。
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