全面解析反滲透膜污染分析及解決辦法
反滲透(tou)膜(mo)(mo)污(wu)染是導致膜(mo)(mo)滲透(tou)流量下降的(de)(de)(de)主(zhu)要原因。包括膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)孔(kong)道和(he)大(da)分(fen)子(zi)(zi)溶(rong)質(zhi)(zhi)堵塞(sai)引起膜(mo)(mo)過濾阻(zu)力增(zeng)加；溶(rong)質(zhi)(zhi)在孔(kong)內壁吸附；膜(mo)(mo)面(mian)(mian)形成凝膠(jiao)層(ceng)增(zeng)加傳(chuan)質(zhi)(zhi)阻(zu)力。組(zu)(zu)(zu)分(fen)在膜(mo)(mo)孔(kong)中沉積(ji)，將造(zao)成膜(mo)(mo)孔(kong)減小甚至(zhi)堵塞(sai)，實際上減小了(le)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)有(you)效面(mian)(mian)積(ji)。組(zu)(zu)(zu)分(fen)在膜(mo)(mo)表(biao)面(mian)(mian)沉積(ji)形成的(de)(de)(de)污(wu)染層(ceng)所產生的(de)(de)(de)額外阻(zu)力可能遠大(da)于膜(mo)(mo)本身(shen)的(de)(de)(de)阻(zu)力，而(er)使滲透(tou)流量與膜(mo)(mo)本身(shen)的(de)(de)(de)滲透(tou)性無關(guan)。這種影響(xiang)是不可逆(ni)的(de)(de)(de)，污(wu)染程度同膜(mo)(mo)材料、保留(liu)液中溶(rong)劑以及大(da)分(fen)子(zi)(zi)溶(rong)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)濃度、性質(zhi)(zhi)、溶(rong)液的(de)(de)(de)pH值、離子(zi)(zi)強度、電荷組(zu)(zu)(zu)成、溫(wen)度和(he)操作壓力等有(you)關(guan)，污(wu)染嚴(yan)重時能使膜(mo)(mo)通量下降80%以上。
一、反滲透膜污染
１、反(fan)滲透膜膜性能的(de)損壞，而(er)造成膜污(wu)染
（1）聚酯材料增強無紡布，約120μm厚(hou)；
（2）聚砜(feng)材料多孔中間支撐(cheng)層，約40μm厚(hou)；
（3）聚酰胺材料超(chao)薄(bo)分(fen)離層，約0.2μm厚。
根據其性能結構，如滲透(tou)膜膜性能損(sun)壞有可能有以下幾(ji)點原因：
（1）新反滲透膜(mo)的保養不規范；
（2）保養符合(he)要求下，貯(zhu)存(cun)時間超出1年(nian)；
（3）停運狀態下，反滲透膜保養(yang)不規范；
（4）環境溫度(du)在5℃以下；
（5）系統在(zai)高壓狀(zhuang)態(tai)下(xia)運行(xing)；
（6）關機時的操(cao)作不當。
２、水(shui)質變化頻繁而(er)造成膜污(wu)染
原(yuan)水水質(zhi)同設計時的水質(zhi)有變化(hua)，使預處理負(fu)荷(he)加大，由于(yu)進水中含無機(ji)物(wu)、有機(ji)物(wu)、微生物(wu)、粒狀物(wu)和膠(jiao)體等雜質(zhi)增(zeng)多(duo)，因此膜污染(ran)機(ji)率增(zeng)大。
３、清洗不(bu)及時與清洗方法不(bu)正(zheng)確而造成膜(mo)污染(ran)
在使用過程中，膜除了性能的正常衰減外，清洗(xi)不(bu)及時與(yu)清洗(xi)方法(fa)不(bu)正確也是導致膜污(wu)染嚴重的一(yi)個重要因素。
４、沒有正確(que)投加藥劑
復(fu)合(he)聚(ju)酰胺膜(mo)在使(shi)用中(zhong)，因為聚(ju)酰胺膜(mo)耐余氯性差，在使(shi)用中(zhong)沒有正(zheng)確投加(jia)氯等消毒劑，加(jia)上(shang)用戶對(dui)微生(sheng)物(wu)的(de)預防重視(shi)不夠，容易導致(zhi)微生(sheng)物(wu)的(de)污染。
５、膜(mo)表面磨(mo)損
膜(mo)元件被異物堵塞或膜(mo)表面受到(dao)磨損(sun)(如沙粒等)，此種情(qing)況要用探測法探測系統(tong)內元件,找到(dao)已經損(sun)壞元件,改造(zao)預(yu)處(chu)理(li),更換膜(mo)元件
二、反滲透膜污染的現象
在反滲透操作過程中，由(you)于膜的選擇透過性，使得某些溶質(zhi)在膜面附(fu)近發生積聚，從而(er)發生膜污(wu)堵現象。
常見(jian)的(de)(de)污(wu)堵(du)(du)征兆有(you)(you)(you)(you)(you)以(yi)下幾(ji)種：一種是(shi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)堵(du)(du)(癥(zheng)狀(zhuang)逐(zhu)漸出(chu)現(xian)(xian))有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)主要(yao)是(shi)活的(de)(de)或(huo)死的(de)(de)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、碳氫化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)衍生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、天然有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)聚合(he)(he)體以(yi)及所(suo)有(you)(you)(you)(you)(you)含碳物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質。最(zui)(zui)初表現(xian)(xian)為脫鹽率(lv)上升、壓降(jiang)升高和產(chan)(chan)水降(jiang)低(di)。再有(you)(you)(you)(you)(you)就是(shi)膠體污(wu)堵(du)(du)(癥(zheng)狀(zhuang)逐(zhu)漸出(chu)現(xian)(xian))膜(mo)分離過(guo)程(cheng)中，金(jin)屬離子的(de)(de)濃縮及溶(rong)液PH值(zhi)的(de)(de)變(bian)化，都有(you)(you)(you)(you)(you)可能是(shi)金(jin)屬氫氧化物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(主要(yao)以(yi)Fe(OH)3為代(dai)表)沉積，造(zao)成(cheng)污(wu)堵(du)(du)。最(zui)(zui)初表現(xian)(xian)為脫鹽率(lv)的(de)(de)輕微(wei)降(jiang)低(di)，并逐(zhu)步增大(da)，最(zui)(zui)后(hou)壓降(jiang)升高和產(chan)(chan)水降(jiang)低(di)。還有(you)(you)(you)(you)(you)是(shi)顆(ke)粒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)堵(du)(du)反(fan)滲(shen)透(tou)系(xi)統(tong)(tong)在運行(xing)過(guo)程(cheng)中，如果(guo)保安過(guo)濾器出(chu)現(xian)(xian)問題，會導致顆(ke)粒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)進入系(xi)統(tong)(tong)，造(zao)成(cheng)膜(mo)的(de)(de)顆(ke)粒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)堵(du)(du)。
最初表現(xian)為濃水流速增加，脫鹽率在(zai)初期變化(hua)不(bu)大，產(chan)水量(liang)逐漸降(jiang)低，系統壓降(jiang)升高(gao)很(hen)快(kuai)(kuai)。最后常見的還(huan)有化(hua)學(xue)結垢(癥狀很(hen)快(kuai)(kuai)出現(xian))當給(gei)水含(han)有較高(gao)的Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-等離子時(shi)，會(hui)產(chan)生(sheng)CaCO3、CaSO4、MgCO3等垢沉積(ji)在(zai)膜表面(mian)上。其(qi)表現(xian)為脫鹽率下降(jiang)，特別在(zai)最后一段十分明顯(xian)，以及(ji)產(chan)水量(liang)下降(jiang)。
膜(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)是(shi)導致膜(mo)(mo)滲透流量下降的(de)(de)主要原因。包括膜(mo)(mo)的(de)(de)孔(kong)(kong)道和(he)大分(fen)子溶(rong)質(zhi)(zhi)堵塞引起膜(mo)(mo)過濾阻力(li)增(zeng)加；溶(rong)質(zhi)(zhi)在(zai)孔(kong)(kong)內壁(bi)吸附；膜(mo)(mo)面形成凝膠層增(zeng)加傳質(zhi)(zhi)阻力(li)。組(zu)分(fen)在(zai)膜(mo)(mo)孔(kong)(kong)中沉積，將造(zao)成膜(mo)(mo)孔(kong)(kong)減小(xiao)(xiao)甚至(zhi)堵塞，實際上(shang)減小(xiao)(xiao)了膜(mo)(mo)的(de)(de)有(you)效面積。組(zu)分(fen)在(zai)膜(mo)(mo)表面沉積形成的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)層所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)額外阻力(li)可能遠大于膜(mo)(mo)本身(shen)的(de)(de)阻力(li)，而使滲透流量與膜(mo)(mo)本身(shen)的(de)(de)滲透性無關。這種影響是(shi)不(bu)可逆的(de)(de)，污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)程度同膜(mo)(mo)材料、保(bao)留液中溶(rong)劑以(yi)及大分(fen)子溶(rong)質(zhi)(zhi)的(de)(de)濃(nong)度、性質(zhi)(zhi)、溶(rong)液的(de)(de)pH值(zhi)、離子強度、電荷組(zu)成、溫度和(he)操作壓力(li)等有(you)關，污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)嚴重時能使膜(mo)(mo)通量下降80%以(yi)上(shang)。
在系統運行(xing)中，膜(mo)的(de)污染是一個十(shi)分棘(ji)手的(de)問題，它的(de)出現(xian)造(zao)成了(le)反滲透裝置去除率和透水量、膜(mo)通量的(de)大幅度下降，同時增加(jia)了(le)各段的(de)操作壓力，促使運行(xing)和操作成本(ben)升高，嚴重(zhong)影響著(zhu)膜(mo)的(de)使用壽命及反滲透技術的(de)開發與利用。
三、解決辦法
１、完善預處理
對(dui)于每一(yi)套膜(mo)裝置，人們都希(xi)望它最大限度(du)的(de)發揮作用(yong)，希(xi)望有(you)最高的(de)脫鹽率，最大的(de)透(tou)水(shui)量和盡可(ke)能長(chang)的(de)壽(shou)命(ming)(ming)，要(yao)達到上述三點(dian)，供水(shui)水(shui)質是至關重要(yao)的(de)，因此進(jin)(jin)入膜(mo)裝置的(de)原(yuan)水(shui)必須有(you)良好的(de)預(yu)處(chu)理。合理的(de)預(yu)處(chu)理對(dui)反滲(shen)透(tou)裝置長(chang)期安全運(yun)行是十分重要(yao)的(de)。有(you)了(le)滿足(zu)反滲(shen)透(tou)進(jin)(jin)水(shui)水(shui)質要(yao)求的(de)預(yu)處(chu)理，就可(ke)以確保產(chan)水(shui)流量維持穩定；脫鹽率維持在(zai)某一(yi)值上的(de)時間長(chang)；產(chan)品水(shui)回收率可(ke)以不變；運(yun)行費用(yong)達到最低；膜(mo)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)較長(chang)等。具體來說，反滲(shen)透(tou)預(yu)處(chu)理是為(wei)了(le)做到：
（1）防止膜(mo)表面(mian)上污(wu)染，即(ji)防止懸浮雜質、微生物、膠(jiao)體物質等附(fu)著在膜(mo)表面(mian)上或(huo)污(wu)堵(du)膜(mo)元件水流通(tong)道。
（2）防止(zhi)膜表面上結垢。反滲透裝置運行(xing)中，由于水的濃縮(suo)，有一(yi)些難(nan)溶(rong)鹽沉積在(zai)膜表面上，因此要防止(zhi)這些難(nan)溶(rong)鹽的生成。
（3）確保膜免受機(ji)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(dui)膜進行清(qing)洗
盡(jin)管(guan)料液(ye)經(jing)過各種預處理(li)措施(shi)，長期使用后膜表面還可能產生沉積(ji)和(he)結垢(gou)，使膜孔堵塞，產水量下降，因此對污染膜進行定期的(de)清(qing)(qing)洗是(shi)必要的(de)。但反滲透(tou)膜系統不能等到污染很(hen)嚴重后才來(lai)清(qing)(qing)洗，這樣將會增(zeng)加清(qing)(qing)洗難度，也使清(qing)(qing)洗步驟增(zeng)多和(he)清(qing)(qing)洗時(shi)間延長。要正確地把握清(qing)(qing)洗時(shi)機，及時(shi)清(qing)(qing)除(chu)污垢(gou)。
清洗原則：
了解當地水質特(te)征，對污染物進行化學分析，通過結果(guo)分析，來選擇最佳(jia)的清洗劑和清洗方法，為特(te)定(ding)的給水條件下找出最佳(jia)方法提供依據；
清洗條件：
a.產品水量比正常時(shi)下降5%-10%。
b.為保正產品水(shui)量，修正溫度后的供水(shui)壓力增加10%-15%。
c.透(tou)過水(shui)質電導率(含鹽(yan)量增加)增加5%-10%。
d.多段RO系統，通過(guo)不同段的壓降明顯增加。
清洗方法：
先進行系(xi)統(tong)反沖；再(zai)進行負壓清(qing)(qing)洗(xi)；有必(bi)要的情況下進行機械清(qing)(qing)洗(xi)；再(zai)進行化學清(qing)(qing)洗(xi)；有條件的可以超聲清(qing)(qing)洗(xi)；在線電(dian)場清(qing)(qing)洗(xi)是(shi)一種很好(hao)(hao)的方法，便價格昂貴；由于化學清(qing)(qing)洗(xi)效(xiao)果比較好(hao)(hao)，其余方法有些(xie)不(bu)容易實(shi)現(xian)，而各供(gong)應商提供(gong)的藥劑雖名稱及使用方法不(bu)盡相同，但其原理大致相同。如(ru)我公司現(xian)使用膜清(qing)(qing)洗(xi)劑MC2、MA10。
清洗步驟如下：
清(qing)洗單段系(xi)統：（1）配置清(qing)洗液(ye)；（2）低流量輸入清(qing)洗液(ye)；（3）循環；（4）浸泡；（5）高(gao)流量水泵循環；（6）沖洗；（7）重啟系(xi)統。
針對(dui)特殊污(wu)染(ran)物清洗有(you)：清洗硫酸(suan)鹽(yan)垢(gou)(gou)、清洗碳酸(suan)鹽(yan)垢(gou)(gou)、清洗鐵錳污(wu)染(ran)、清洗有(you)機(ji)物污(wu)染(ran)等。
四、對膜進行適宜保養
新反滲(shen)透(tou)膜(mo)的保養新的反滲(shen)透(tou)膜(mo)元(yuan)件通(tong)常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油(you)水溶液后(hou)貯存在(zai)(zai)(zai)密封的塑(su)料(liao)袋中。在(zai)(zai)(zai)塑(su)料(liao)袋不(bu)破(po)的情況下，貯存1年左右，也(ye)不(bu)會影(ying)響其壽命和性能。當塑(su)料(liao)袋開口后(hou)，應(ying)盡快使用，以(yi)免因(yin)NaHSO3在(zai)(zai)(zai)空氣中氧化(hua)，對元(yuan)件產(chan)生不(bu)良影(ying)響。因(yin)此(ci)膜(mo)應(ying)盡量在(zai)(zai)(zai)使用前(qian)開封。在(zai)(zai)(zai)非生產(chan)期內(nei)，反滲(shen)透(tou)系統的保養就是一個(ge)比較重(zhong)要的問題。可按以(yi)下方法進行。
（1）系(xi)統短(duan)期內停運（1-3天）：停運前，先對系(xi)統進行低壓（0.2-0.4MPa），大(da)流量(liang)（約等于(yu)系(xi)統的產水(shui)量(liang)）沖洗，時(shi)間為14~16分鐘；保持平常的自然水(shui)流，讓水(shui)流入濃水(shui)道。
（2）系(xi)統停運(yun)一周以(yi)(yi)上(shang)（環境溫(wen)度在(zai)5℃以(yi)(yi)上(shang)）：停運(yun)前，先對系(xi)統進行(xing)低壓(ya)（0.2-0.4MPa），大流(liu)量（約(yue)等(deng)于系(xi)統的(de)產水(shui)量（沖洗(xi)，時間為14~16分鐘(zhong)；按照反(fan)滲透(tou)系(xi)統操作說明(ming)書(shu)中有關系(xi)統化(hua)學清(qing)洗(xi)的(de)方(fang)法(fa)進行(xing)化(hua)學清(qing)洗(xi)；化(hua)學清(qing)洗(xi)完畢后，沖洗(xi)干凈(jing)反(fan)滲透(tou)膜；配制0.5%的(de)福爾馬林溶液，低壓(ya)輸(shu)入系(xi)統內，循環10分鐘(zhong)；關閉所(suo)有系(xi)統的(de)閥門，進行(xing)封存；如系(xi)統停運(yun)10天以(yi)(yi)上(shang)，則每10天須更換一次福爾馬林溶液。
（3）環境溫(wen)度在(zai)(zai)5℃以(yi)下：停(ting)運(yun)前(qian)，先對(dui)系(xi)(xi)(xi)(xi)統進行低(di)(di)壓（0.2-0.4MPa），大流(liu)量(liang)（約等于系(xi)(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)產(chan)水量(liang)）沖洗，時(shi)間為14~16分鐘；在(zai)(zai)有條(tiao)(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)地方(fang)，可將環境溫(wen)度升(sheng)高到5℃以(yi)上(shang)，然后(hou)按照1的(de)(de)(de)方(fang)法，進行系(xi)(xi)(xi)(xi)統保養(yang)；若(ruo)無條(tiao)(tiao)件(jian)對(dui)環境溫(wen)度進行升(sheng)高，則(ze)：低(di)(di)壓（0.1MPa），流(liu)量(liang)為系(xi)(xi)(xi)(xi)統產(chan)水量(liang)的(de)(de)(de)1/3的(de)(de)(de)水進行長流(liu)，以(yi)防(fang)止反滲透膜被(bei)凍壞，并且保證每天使系(xi)(xi)(xi)(xi)統運(yun)行2小(xiao)時(shi)；按照1中（2）、（3）的(de)(de)(de)方(fang)法，對(dui)反滲透膜進行清洗后(hou)，將反滲透膜取出，移至環境溫(wen)度大于5℃的(de)(de)(de)地方(fang)，浸泡在(zai)(zai)配(pei)制(zhi)好的(de)(de)(de)0.5%的(de)(de)(de)福爾馬林溶液(ye)中，每兩天翻轉一次，系(xi)(xi)(xi)(xi)統管道中的(de)(de)(de)水應排放干凈(jing)，以(yi)防(fang)止因(yin)結冰(bing)而造成系(xi)(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)損(sun)壞。
五、避免膜在高壓下運行
系統在啟(qi)停時(shi)有殘(can)余氣體存留(liu)，使系統在高壓(ya)(ya)狀態下(xia)運(yun)(yun)行。系統中過濾器前后(hou)的壓(ya)(ya)力表(biao)(biao)用于監視濾芯的壓(ya)(ya)降，初級(ji)及(ji)(ji)終級(ji)壓(ya)(ya)力表(biao)(biao)則用于監視RO膜組件(jian)(jian)壓(ya)(ya)降。調節進水閥及(ji)(ji)濃水閥以(yi)保證運(yun)(yun)行壓(ya)(ya)力及(ji)(ji)回收率。若(ruo)運(yun)(yun)行中產水流量或(huo)總(zong)流量下(xia)降，或(huo)初級(ji)與中級(ji)有壓(ya)(ya)差比運(yun)(yun)行初期的壓(ya)(ya)差增加(jia)較大時(shi)(以(yi)初始(shi)運(yun)(yun)行新(xin)反滲(shen)透膜組件(jian)(jian)數據為(wei)標準)，則需(xu)對系統進行沖洗(xi)(xi)或(huo)清洗(xi)(xi)，以(yi)保證膜組件(jian)(jian)的性(xing)能安全(quan)全(quan)。
（1）設備排空后，重新運行時，氣(qi)體(ti)沒(mei)有(you)排盡就(jiu)快速升壓運行。應(ying)在系統的壓力下將余下的空氣(qi)排盡后，再逐步升壓運行。
（2）在(zai)預處理(li)設備(bei)與(yu)高壓泵之間的接(jie)頭密封(feng)不(bu)好或(huo)漏水時(尤其是微(wei)米過(guo)濾(lv)器及其后的管路漏水)當預處理(li)供水不(bu)很足(zu)時，如微(wei)米過(guo)濾(lv)器發(fa)生堵塞，在(zai)密封(feng)不(bu)好的地方由于真空(kong)會(hui)吸進部分空(kong)氣。應清洗或(huo)更(geng)換微(wei)米過(guo)濾(lv)器，保證管路不(bu)漏。
（3）各運(yun)行泵(beng)的(de)運(yun)轉(zhuan)是否正(zheng)常，流量是否與規定的(de)值(zhi)相同，并與泵(beng)運(yun)行曲線比(bi)較，以確定運(yun)行壓力。
六、注意關機時的操作
（1）關機時(shi)快速(su)降(jiang)壓沒有進行(xing)徹底沖洗。由于膜濃水(shui)側的無機鹽的濃度高于原水(shui)，易結垢而污(wu)染膜。準備關機時(shi)，逐步(bu)降(jiang)壓至(zhi)3bar左右用(yong)預處(chu)理好的水(shui)沖洗14～16分鐘。
（2）在準(zhun)備(bei)關機(ji)時，投加化學試(shi)劑，會使藥(yao)劑滯留在膜及膜殼中，引起(qi)膜污染，影響(xiang)膜的使用壽(shou)命。應停止投加。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
