全麵解析反滲透膜汙染及解決辦法

一、反滲透膜汙染原因分析

1、反滲透膜性能損壞，造成膜汙染

根據其性能結構，反滲透膜性能損壞有可能有以下幾點原因：

（1）新反滲透膜的保養不規範；

（2）保養符合要求，但貯存時間超出1年；

（3）停運狀態下，反滲透膜保養不規範；

（4）環境溫度在5℃以下；

（5）係統在高壓狀態下運行；

（6）關機操作不當。

2、微生物汙染

微生物包括細菌、藻類、真菌和病毒等。細菌的顆粒小，一般球菌直徑為0.5～1.0微米，杆菌寬1微米，長2微米，病毒則更小，目前發現較大的是痘病毒直徑約300納米，較小的是圓環病毒直徑為17納米。

微生物汙染對反滲透膜係統至少造成兩方麵的不良後果：

（1）微生物的大量繁殖和代謝，產生大量的膠體物質，致使膜被堵塞造成膜通量急劇下降；

（2）將造成產水中的細菌總數增加。

反滲透膜的微生物汙染對整個裝置的長期運行不利，因此要對反滲透膜的微生物汙染高度重視。

造成生物汙染的原因如下：

（1）進水中含有較高數量的微生物；

（2）係統的停用、保護、衝洗等沒有嚴格按照技術手冊要求進行；

 （3）沒有對進水進行殺菌或者殺菌劑投加量過小；

 （4）進水水質含有容易滋生微生物的營養物質從而導致微生物大量滋生；

 （5）沒有對管路進行定期殺菌和消毒。受到微生物汙染的膜表麵會十分滑膩並常有刺鼻的氣味，對生物膜樣品進行焚燒的氣味同焚燒頭發一樣。

3、有機物及礦物油汙染

 有機物造成的膜係統故障占全部係統故障的百分之六十。進水中的有機物吸附在膜元件表麵，會造成通量的損失，尤其是在首段。在很多情況下，在膜表麵形成的吸附層對水中的溶解鹽就象另一層分離阻擋層，堵塞膜麵通道，導致脫鹽率上升，大分子量並且帶有疏水性基團的有機物常常會造成這種效應，例如微量的油滴、大分子量難降解的有機物等，會導致膜係統受到有機物汙染。

 4、絮凝劑引起的汙染

在反滲透係統的預處理過程中，在混凝沉澱處理單元，通過加入一定的高純聚合鋁絮凝劑，使水中的膠體、粒雜質及油類物質得以去除。

 絮凝劑主要分為無機類和有機類，無機類一般為聚鐵、聚鋁，由於無機類絮凝劑價格便宜而使用較多，為了避免對膜係統的鐵離子汙染，一般的膜係統中都選用高純聚鋁作為絮凝劑。

有機絮凝劑一般為聚丙烯酞胺、聚丙鹽類的較多。在某些膜係統的預處理單元中，無機類和有機類絮凝劑一起配合使用效果較好，但在實際使用中，要根據係統工藝的不同，水質的不同，通過實際篩選決定使用絮凝劑的種類和濃度。

在實際運行中，並不是所有的絮凝劑都會被絮凝成粒，無論是哪一類絮凝劑都會在水中有一定殘留。進入後續處理單元後，正常情況下，殘留的絮凝劑會隨著濃水排掉。如果絮凝劑投加濃度過高，膜係統進水中的殘留量過多，會在反滲透膜的表麵進行二次絮凝沉澱，引起膜汙染，並且因為絮凝劑投加量過高而引起的汙染在清洗中一般難以去除，甚至會導致在短時間內造成膜損壞。

 5、結垢引起的汙染

結垢是難溶性的鹽類在膜表麵析出固體沉澱。防止結垢的方法是保證難溶解性鹽類不超過飽和界限。在反滲透係統中析出的垢主要是無機成分，以碳酸鈣為主。除碳酸鹽以外，很多其他的無機鹽類同樣具有較低的飽和溶解度，如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鎂及部分氫氧化物等。為了防止膜麵結垢，一般在保安過濾器之前要加入適量的膜用阻垢劑。有時也會出現投加的不同藥劑發生相互作用導致難溶物質析出，進而汙染膜元件的狀況。

例如當聚合有機阻垢劑與多價陽離子如鋁或殘留的聚合陽離子絮凝劑相遇時，可能會發生沉澱反應。

例如鋁或鐵，所產生的膠狀反應物，非常難以從膜麵上去除，因此在投加多種藥劑時，應該注意這些藥劑的成分，根據水質數據、所選擇的膜型號，通過試驗確認其兼容性，並獲得恰當的阻垢劑類型及投加劑量。

6、膠體汙染

膠體是具有1納米（nm）到1微米粒徑，像粘土一樣很難自然降解的微粒子，在水中通常帶負電。汙水中的有機膠質類物質、過剩的絮凝劑投加量、汙水中的金屬離子水解形成的氫氧化物膠體，是導致膠體汙染的常見原因。廢水中的常見膠體汙染物有氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化矽膠體等。

7、水質變化頻繁而造成膜汙染

原水水質同設計時的水質有變化，使預處理負荷加大，由於進水中含無機物、有機物、微生物、粒狀物和膠體等雜質增多，因此膜汙染機率加大。

8、清洗不及時與清洗方法不正確而造成膜汙染

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汙染嚴重的一個重要因素。

9、沒有正確投加藥劑

複合聚酰胺膜在使用中，因為聚酰胺膜耐餘氯性差，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，容易導致微生物的汙染。

10、膜表麵磨損

膜元件被異物堵塞或膜表麵受到磨損（如沙粒等），此種情況要用探測法探測係統內元件，找到已經損壞元件，改造預處理，更換膜元件。

二、膜清洗方法

料液經過各種預處理措施，長期使用後膜表麵還可能產生沉積和結垢，使膜孔堵塞，產水量下降，因此對汙染膜進行定期的清洗是必要的。但反滲透膜係統不能等到汙染很嚴重後再進行清洗，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，及時清除汙垢。

1、清洗原則

了解當地水質特征，對汙染物進行化學分析，通過結果分析，來選擇合理的清洗劑和清洗方法，為特定的給水條件下找出方法提供依據。

2、清洗條件

（1）產品水量比正常時下降百分之十。

（2）為保證產品水量，修正溫度後的供水壓力增加百分之十五。

（3）透過水質電導率（含鹽量增加）增加百分之十。

（4）多段RO係統，通過不同段的壓降明顯增加。

3、清洗方法

（1）先進行係統反衝；

（2）再進行負壓清洗；

（3）有必要的情況下進行機械清洗；

（4）再進行化學清洗；

（5）有條件的可以超聲清洗；

（6）在線電場清洗是一種很好的方法，但價格昂貴；

由於化學清洗效果比較好，其餘方法不容易實現，而各供應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。

4、清洗步驟：

（1）清洗單段係統：

A、配置清洗液；

B、低流量輸入清洗液；

C、循環；

D、浸泡；

E、高流量水泵循環；

F、衝洗；

G、重啟係統。

（2）針對特殊汙染物清洗

清洗硫酸鹽垢、清洗碳酸鹽垢、清洗鐵錳汙染、清洗有機物汙染等。