反渗透膜污染的原因及运转剖析

　　反渗透是精细的膜法液体别离技能。反渗透膜应用在脱盐工艺已有几十年。现总结出以下反渗透膜污染的几点原因及运转剖析主张。
　　一、反渗透膜污染的原因
　　1、微生物污染
　　微生物包含细菌、藻类、真菌和病毒等。细菌的颗粒极小，一般球菌直径为0.5～1.0微米；杆菌宽1微米，长2微米，病毒则更小，现在发现的大的是痘病毒直径约300纳米，小的是圆环病毒直径17纳米。微生物污染对反渗透膜体系至少构成两方面的不良后果：榜首，微生物的许多繁衍和代谢，产生许多的的胶体物质，致使膜被阻塞构成膜通量急剧下降；第二，将构成产水中的细菌总数的添加。反渗透膜的微生物污染对整个设备的长周期运转极为晦气，因而要对反渗透膜的微生物污染高度重视。
　　构成生物污染的原因一般有：
　　(1)进水中含有较高数量的微生物；
　　(2)体系的停用、维护、冲刷等没有严厉依照技能手册要求进行；
　　(3)没有对进水进行灭菌或许灭菌剂投加量过小；
　　(4)进水水质含有简单繁殖微生物的营养物质然后导致微生物的许多繁殖；
　　(5)没有对管路进行定时的灭菌和消毒。遭到微生物污染的膜外表会十分滑腻并常有难闻的气味，对生物膜样品进行燃烧的气味同燃烧头发相同。
　　(例如进水的氨氮目标严峻超浓度，导致管路中和膜元件内许多微生物繁殖，对膜体系进行化学清洗后，因为没有对管路进行灭菌消毒，体系启运时，在管路中存留的大部分微生物颗粒随水流悉数进入膜端，导致体系产水率严峻下降，膜段间压降急剧上升。体系终通过离线清洗得以消除污染。)
　　2、有机物及矿物油污染
　　由有机物构成的膜体系故障占悉数体系故障的60%—80%。进水中的有机物吸附在膜元件外表，会构成通量的丢失，尤其是在榜首段，在许多状况下，在膜外表构成的吸附层对水中的溶解盐就象另一层别离阻挡层，阻塞膜面通道，导致脱盐率上升，大分子量并且带有疏水性基团的有机物常常会构成这种效应，例如微量的油滴、大分子量难降解的有机物等，会导致膜体系遭到有机物污染。
　　(例如石化废水成份杂乱，水中有机物浓度较高，且含有微量油，因而在石化废水深度处理设备中运用的反渗透膜体系中，有机物污染是一种常见的污染类型。对反渗透膜的有机物污染一般通过进水的油和有机污染物浓度剖析即可判别一般的有机污染通过定时的化学清洗即可消除。)
　　3、絮凝剂引起的污染
　　在反渗透体系的预处理过程中，如气浮选或混凝沉积处理单元，通过加人必定的高纯聚合铝絮凝剂，使水中的胶体、粒杂质及油类物质得以去除。
　　絮凝剂的运用首要分为无机类和有机类，无机类一般为聚铁、聚铝，因为无机类絮凝剂价格便宜而运用较多，为了避免对膜体系的铁离子污染，一般的膜体系中都选用高纯聚铝作为絮凝剂；有机絮凝剂一般为聚丙烯酞胺、聚丙盐类的较多。在某些膜体系的预处理单元中，无机类和有机类絮凝剂一同合作运用作用较好，但在实践运用中，要依据体系工艺的不同，水质的不同，通过实践挑选决议运用絮凝剂的各类和浓度。在实践的运转中，并不是一切的絮凝剂都会被絮凝成粒，无论是哪一类的絮凝剂，都会在水中有必定的残留，进人后续处理单元后，正常状况下，残留的絮凝剂会跟着浓水排掉，可是假如絮凝剂投加浓度过高，膜体系进水中的残留量过多，会在反渗透膜的外表进行二次絮凝沉积，引起膜污染，并且因为絮凝剂投加量过高而引起的污染在清洗中一般难以去除，乃至能够会导致在短时间内就需求替换膜。
　　4、结垢引起的污染
　　结垢是难溶性的盐类在膜外表分出固体沉积，避免结垢的办法是确保难溶解性盐类不超越饱满边界。在反渗透体系中分出的垢首要是无机成分，以碳酸钙为主，除碳酸盐以外，许多其他的无机盐类相同具有较低的饱满溶解度，如硫酸钙、硫酸钡、硫酸镁及部分氢氧化物等。为了避免膜面结垢，一般在保安过滤器之前要参加适量的膜用阻垢剂。有时也会呈现投加的不同药剂产生相互作用导致难溶物质分出，然后污染膜元件的工作。例如当聚合有机阻垢剂与多价阳离子如铝或残留的聚合阳离子絮凝剂相遇时，或许会产生沉积反响，例如铝或铁，所产生的胶状反响物，十分难以从膜面上去除，因而在投加多种药剂时，应该留意这些药剂的成分，依据水质数据、所挑选的膜类型，通过实验承认它们的兼容性，并取得恰当的阻垢剂类型及投加剂量。
　　5、胶体污染
　　胶体是具有1纳米(nm)到1微米粒径，像粘土相同很难天然降解的微粒子，在水中一般带负电。污水中的有机胶质类物质、过剩的絮凝剂投加量、污水中的金属离子水解构成的氢氧化物胶体，是导致胶体污染的常见原因。废水中的常见胶体污染物有氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化硅胶体等。
　　(例如胶体污染能够是因为加药量过大、管路的腐蚀以及大分子量的有机物进行膜体系所导致的)
　　二、反渗透体系的长期运转经历
　　1、坚持预处理作用的安稳
　　在预处理阶段去除原水中的大部分污染物。杰出的预处理作用，能够有用削减反渗透体系遭到各类污染的机率。
　　(例如定时替换保安过滤器滤芯和查看保安过滤器，避免过滤器内呈现短流现象和繁殖生物粘泥而对膜元件构成污染;严厉操控进水浊度和污染目标(SDI)，操控进水浊度小于0.5NTU，污染指数小于5；对膜前流程及膜体系进行消毒灭菌，消毒灭菌对操控微生物污染是必不可少的关键步骤。对体系的灭菌分为冲击式灭菌和连续性灭菌，可依据体系不同而选用不同的办法)
　　2、操控较低的运转压力和回收率
　　压力是反渗透脱盐的推动力，压力升高，膜组件透水量线性上升，脱盐率开始时升高，当压力升至必定值时，脱盐率趋于平稳。因而在实践运转中，压力无需太高，压力过高会使膜的衰减加剧，并且有或许损坏膜组件。为延伸膜组件的运用寿命，一般在脱盐率和产水量满意出产要求时，选用稍低一些的压力运转，对体系的长周期运转有着极大的优点。
　　当反渗透体系选用较高的回收率时，浓水含盐量相应进步，不光简单在浓水侧产生浓差极化，并且会导致体系渗透压的增大，为坚持产水量，操作压力有必要进步，产水的比能耗也会添加，产水水质变差，膜污染加剧，结垢和微生物污染的危险性变大。依据运转经历，反渗透体系的回收率操控在75%以下比较适宜。
　　3、对膜进行物理清洗(产品水冲刷)
　　冲刷是选用低压大流量的进水冲刷膜元件，冲刷掉附着在膜外表的污染物和堆积物，膜的低压冲刷能够削减深度差，避免膜脱水现象的产生。在条件答应的状况下，主张常常对体系进行冲刷。添加冲刷次数比进行一次化学清洗更有作用。
　　4、标准体系启停操作及停运维护措施
　　体系启动和中止时，流量和压力会有动摇。过大、过快的流量和压力动摇或许会导致体系产生极限压降现象，构成水锤作用，然后导致膜元件决裂，故在进行启中止操作时需缓慢添加或许下降压力及流量。
　　体系的开机前和停运时，应确保压力容器内没有真空，不然当再次启运膜元件的瞬间会呈现水锤或许水力冲击，当现已漏掉水分的体系在初始开机或一般运转启动时，就会呈现上述现象。
　　体系应坚持较低的背压(产水侧压力)，产水侧压力高于原水侧压力0.05MPa以上时，膜元件会遭到物理性损害。体系启动和中止运转前，要充沛承认阀门的开和关以及压力的变化，确保运转过程中根绝背压现象产生。假如膜体系需求长期停运，则需求依据技能手册要求，向体系内通入维护液或许定时通水来确保膜元件的正常备用。
　　5、定时对膜元件进行在线化学清洗
　　选用了合理的预处理体系和杰出的运转办理，它只能使膜元件受污染的程度有所下降，要彻底消除膜的污染是不或许的。因而，反渗透膜体系运转一段时间后，将或许遭到多种污染物的污染，尤其是运用在污水深度处理设备的反渗透膜体系，污染更是常常产生一般状况下，通过标准化后的产水量下降15%左右，进水和浓水之间的体系压降升高到初始值的1.5倍，产水水质有显着下降，就需求对膜元件进行化学清洗。
　　化学清洗时，首先要判别污染物品种，然后依据膜的特性挑选适宜的清洗配方和清洗工艺。清洗时要留意操控清洗液的pH值、温度和清洗液的流量。为了确保冲刷作用，具备条件的能够选用分段清洗的办法进行化学清洗。现在国内及现已有专业化出产的膜专用清洗药剂供挑选运用。清洗作用能够通过比较清洗前后的设备的脱盐率、产水量和压降等功能来承认。
　　6、对膜元件进行离线化学清洗
　　当膜体系通过屡次在线化学清洗后无法康复功能，或许膜体系遭到重度污染后，则需求对膜元件进行离线化学清洗。膜元件的重度污染是指污染后的单段压差大于体系投运初期单段压差值的2倍以上、反渗透体系产水量下降30%以上或许单支反渗透膜元件质量超越正常数值3kg以上的状况。
　　依据用户原水全剖析陈述、功能测验成果及所了解的体系信息判别污染类型及清洗流程；必要时再通过特别的设备、用具作进一步的验证，以确认详细污染物类型，确认所需清洗配方。将拆下了待清洗膜元件在专用离线清洗设备上进行清洗，清洗后通过检测合格后回装投用。

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