反滲透膜的24個常見問題及解決方法（上）

反滲透膜是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜，是反滲透技術的核心構件。

反滲透技術原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜 而將這些物質和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。

反滲透膜的結構有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用於分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用於純水製備和水處理行業。

一、反滲透係統應多久清洗一次？

一般情況下，當標準化通量下降百分之十時、或係統脫鹽率下降百分之十、或操作壓力及段間壓差升高百分之十五時應清洗RO係統。清洗頻度與係統預處理程度有直接的關係，當SDI<3時，清洗頻度可能為每年4次；當SDI在5左右時，清洗頻度可能要加倍但清洗頻度取決於每一個項目現場的實際情況。

二、什麽是SDI？

目前行之有效的評價RO/NF係統進水中膠體汙染可能的成熟技術是測量進水的淤積密度指數（SDI，又稱汙堵指數），這是在RO設計之前要確定的重要參數，在RO/NF運行過程中，需定期進行測量（對於地表水每日測定2～3次），ASTM D4189-82規定了該測試的標準。膜係統的進水規定是SDI值≤5。降低SDI預處理的有效技術有多介質過濾器、超濾、微濾等。在過濾之前添加聚電介質有時能增強上述物理過濾、降低SDI值的能力。

三、一般進水應該選用反滲透還是離子交換工藝？

在許多進水條件下，采用離子交換樹脂或反滲透在技術上均可行，工藝的選擇則應由經濟性比較而定。一般情況下，含鹽量越高，反滲透就越經濟，含鹽量越低，離子交換就越經濟。由於反滲透技術的大量普及，采用反滲透+離子交換工藝或多級反滲透或反滲透+其它深度除鹽技術的組合工藝已經廣泛應用，成為公認的技術與經濟更為合理的水處理方案。

四、反滲透膜元件一般能用幾年？

膜的使用壽命取決於膜的化學穩定性、元件的物理穩定性、可清洗性、進水水源、預處理、清洗頻率、操作管理水平等。根據分析通常為5年以上。

五、反滲透和納濾之間有何區別？

納濾是位於反滲透合同超濾之間的膜法液體分離技術，反滲透可以脫除小的溶質，分子量小於0.0001微米，納濾可脫除分子量在0.001微米左右的溶質。納濾本質上是一種低壓反滲透，用於處理後產水純度不特別嚴格的場合，納濾適合於處理井水和地表水。納濾適用於無需像反滲透那樣的高脫鹽率的水處理係統，但對於硬度成份的脫除能力很高，有時被稱為“軟化膜”，納濾係統運行壓力低，能耗低於相對應的反滲透係統。

六、膜技術具有怎樣的分離能力？

反滲透是目前成熟的液體過濾技術，反滲透膜對溶解性的鹽等無機分子和分子量大於100的有機物起截留作用，另一方麵，水分子可以自由的透過反滲透膜，典型的可溶性鹽的脫除率高於百分之九十五。操作壓力從進水為苦鹹水時的7bar（100psi）到海水時的69bar（1,000psi）。納濾能脫除顆粒在1nm（10埃）的雜質和分子量大於200～400的有機物，溶解性固體的脫除率接近百分之九十八，含單價陰離子的鹽（如NaCl或 CaCl2）脫除率高，而含二價陰離子的鹽（如MgSO4）脫除率高於百分之九十。超濾對於大於100～1,000埃（0.01～0.1微米）的大分子有分離作用。所有的溶解性鹽和小分子能透過超濾膜，可脫除的物質包括膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物。多數超濾膜的截留分子量為1,000～100,000。微濾脫除顆粒的範圍約0.1～1微米，通常情況下，懸浮物和大顆粒膠體能被截留而大分子和溶解性鹽可自由透過微濾膜，微濾膜用於去除細菌、微絮凝物或總懸浮固體TSS，典型的膜兩側的壓力為1～3bar.

七、反滲透膜進水允許二氧化矽濃度多少？

允許二氧化矽的濃度取決於溫度、pH值以及阻垢劑，通常在不加阻垢劑時濃水端允許濃度上限為100ppm，某些阻垢劑能允許濃水中的二氧化矽濃度上限為240ppm。

八、鉻對RO膜有何影響？

某些重金屬如鉻會對氯的氧化起到催化作用，進而引起膜片的不可逆性能衰減。這是因為在水中Cr6+比Cr3+的穩定性差。似乎氧化價位高的金屬離子，這種破壞作用就更強。因此，應在預處理部分將鉻的濃度降低或至少應將Cr6+還原成Cr3+。

九、RO係統一般需要何種預處理？

通常的預處理係統組成如下，粗濾（～80微米）以除去大顆粒，加入次氯酸鈉等氧化劑，然後經多介質過濾器或澄清池進行過濾，再加入亞硫酸氫鈉還原餘氯等氧化劑，在高壓泵入口之前安裝保安濾器。保安濾器的作用顧名思義，它是作為保險措施，以防止偶然大顆粒對高壓泵葉輪和膜元件的破壞作用。含顆粒懸浮物較多的水源，通常需要更高程度的預處理，才能達到規定的進水要求；硬度含量高的水源，建議采用軟化或加酸和加阻垢劑等，對於微生物及有機物含量高的水源，還需要使用活性炭或抗汙染膜元件。

十、反滲透能脫除微生物如病毒和細菌嗎？

反滲透（RO）非常致密，對病毒、噬菌體和細菌具有非常高的脫除率，至少在3log以上（脫除率大於百分之九十九點九）。但是還須注意的是，在很多情況下，膜產水側仍可能會出現微生物再次滋生，這主要取決於裝配、監測和維護的方式。某一個係統的脫除微生物的能力關鍵取決於係統設計、操作和管理是否恰當而不是膜元件本身的性質。

十一、溫度對產水量有何影響？

溫度越高，產水量越高，反之亦然，在較高的溫度條件下運行時，應調低運行壓力，使產水量保持不變，反之亦然。

十二、什麽是顆粒和膠體汙染？如何測定？

反滲透或納濾係統一旦出現顆粒和膠體的汙堵就會嚴重影響膜的產水量，有時也會降低脫鹽率。膠體汙堵的早期症狀是係統壓差的增加，膜進水水源中顆粒或膠體的來源因地而異，常常包括細菌、淤泥、膠體矽、鐵腐蝕產物等，預處理部分所用的藥品如聚合鋁和三氯化鐵或陽離子聚電介質，如果不能在澄清池或介質過濾器中有效的除去，也可能引起汙堵。此外陽離子性的聚電介質也會與陰離子性的阻垢劑反應，其沉澱物會汙堵膜元件，水中這類汙堵傾向或預處理是否合格采用SDI15進行評價。