反滲透膜綜述（二）

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一種經久耐用、性能卓越的水處理設備球盟会(中国)——反滲透膜。

十、反滲透膜保存條件

1、反滲透膜元件的保管條件

（1）新膜（使用前）

①膜元件必須一直保持在濕潤狀態。即使是在為了確認同一包裝的數量而需暫時打開時，也必須是在不捅破塑料袋的狀態下，此狀態應保存到使用時為止。

②在超過10℃的氛圍中保存時也要避免直射陽光，選擇通風良好的場所。這時，保存溫度勿超過35℃。

③如果發生凍結就會發生物理破損，所以要采取保溫措施，勿使之凍結。

（2）通水後膜元件

①膜元件必須一直保持在陰暗的場所，保存溫度勿超過35℃，並要避免直射陽光。

②溫度為0℃以下時有凍結的可能，要采取防凍結措施。

③複合係列膜元件要用含有存用藥品（重亞硫酸鈉，500～1000mg/L，pH值3～6）的純水或反滲透過濾水進行浸泡。

④無論在何種情況下進行保存時，都不能使膜處於幹燥狀態。

⑤保存液的濃度及pH值都要保持在上述範圍，需定期檢查。如果可能發生偏離上述範圍時，要再次調製保存液。

十一、清洗步驟

供水、工藝水的處理（分離、濃縮、分級和純化）

在各工業生產過程中，往往有分離、濃縮、分級和純化某種水溶液的需求。傳統用的方法是沉澱、過濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結晶等過程。這些方法表現出流程長、耗能多、物料損失多、設備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點，以超濾膜技術取代某種傳統技術可以獲得顯著的經濟效益。

反滲透係統最終是需要進行清洗的，在你的RO係統表現出汙染的傾向、長時間停運之前、或按計劃進行常規保養時，建議你清洗RO係統。當出現下列汙染特征（標準化後產水量下降10~15%，標準化後產水水質下降10~15%，或者給水與濃水間的壓降增加10~15%）時，表明你的RO係統需要清洗了。

由於RO係統出現汙垢而需要清洗的頻率隨地點的不同而不同，一般習慣上可接受的清洗頻率是3~12個月一次。如果每個月你不得不清洗一次以上，你就應該改善RO的預處理係統，調整RO係統的運行參數，如果每1~3個月需要清洗一次，則需要在提高當前設備的運行水平上做工作，但是否需要改進預處理係統較難判斷。

在RO設計中通常會忽視使用RO產品水衝洗係統中的汙垢，采用該法可減少RO的清洗次數。在設備停運期間用產品水浸泡RO膜組件有助於溶解垢和鬆散沉積物，因此降低化學清洗頻度。

1、汙垢地點不同所需要清洗掉的汙垢物也不同，但往往存在的汙染物不止一種，因此使問題複雜化，常見的汙染物種類有：

（1）碳酸鈣垢

（2）硫酸鈣、 硫酸鋇、硫酸鍶垢

（3）鐵、錳、鋁等的金屬氧化物

（4）二氧化矽

（5）膠體沉積物（無機或無機/有機混合物）

（6）自然或合成有機物

（7）生物質（生物汙泥、黴菌或真菌）

有許多因素與選擇合適的清洗化學藥品和正確的清洗方法有關。在你頭一次進行清洗時，建議與設備製造商、RO膜組件製造商、RO係統專用藥品供應商聯係。一旦辨明汙染種類後，建議采用一種或多種清洗藥品。這些藥品可能是常規的，可以從許多供應商那裏買到，也可能是專用清洗液，這種專用清洗液可能更貴一些，但是使用時會更簡便，並且這些公司還具有提供技術支持優點。還有一些公司可能提供更有價值的服務；他們把從你的係統中取出的膜組件帶回進行試驗，從而選擇正確的清洗藥品和方法。

通常需按特定的次序使用各種不同的清洗藥品進行清洗，以獲得最佳的清洗效果。比如首先使用低pH值的清洗除去水垢一類的物質，然後使用一種高pH值的清洗液除去有機物。但是有時也會首先使用高pH值的清洗液除去油類汙垢，然後再使用一種低pH值的清洗液。有一些清洗液中還添加有洗滌劑，這將有助於清除汙染嚴重的生物和有機雜質。其它的清洗添加有象EDTA之類的螯合劑，這些螯合劑有助於清除膠體、有機物、生物雜質和硫酸鹽垢。必須記住的是選用不正確的清洗藥品或清洗步驟不正確時可能會使汙堵更嚴重。

2、在選擇清洗藥品和使用複合聚酰胺膜時有一些注意事項：

（1）遵守製造商建議的藥品選擇清單、劑量、pH值、溫度和接觸時間。

（2）使用侵蝕性最小的藥品完成清洗工作。這些做會延長膜的使用壽命。

（3）在調節pH值時，一定要審慎以延長膜的使用壽命。藥品侵蝕性較小的pH值範圍是4~10，允許的最大pH值範圍是2~12。

（4）酸和堿不要混合。在加入下一種溶液之前，徹底衝洗係統以排盡上一次的清洗液。

（5）用高pH值的產水衝洗出洗滌劑。

（6）確認遵守正確的清洗液處理要求。

十二、延長膜的壽命

1、清洗不及時與清洗方法不正確導致的膜性能的損壞

設備在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由於汙染而引起設備性能的衰減更為嚴重。通常的汙染主要有化學垢，有機物及膠體汙染，微生物汙染等。不同的汙染表現出的症狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜汙染的症狀也是有一定的差異。

在工程中我們發現，汙染時間的長短不一樣，其症狀也不一樣。如：膜發生碳酸鈣垢汙染，汙染時間為一個星期時，主要表現為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能完全恢複性能。汙染時間為一年（某純水機），鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L（原水為140mg/L～160mg/L），產水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗後，鹽通量降為7mg/L，產水量上升至210L/h。

再者汙染往往不是單一的，其表現的症狀也有一定的差別，使得汙染的鑒別更困難。

鑒別汙染類型要綜合原水水質，設計參數，汙染指數，運行記錄，設備性能變化及微生物指標等加以判斷：

防止超濾RO膜性能的損壞。

新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後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。當塑料袋開口後，應盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。

設備試機完後，我們采用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天（15～24h），然後采用2%的甲醛溶液保養；或運行2～6h後，用1%的NaHSO3的水溶液進行保養（應排盡設備管路中的空氣，保證設備不漏，關閉所有的進出口閥）。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些，在閑置時間長時使用，第二種方法在閑置時間較短時使用。

在確定了汙染的類型後，及時清洗，然後消毒使用。在不能確定汙染的類型時，通常采用清洗（3）+消毒+0.1%HCl（pH為3）的步驟清洗。采用清洗液（1）+清洗液（3）+消毒的步驟效果很好。

2、設備的操作不當引起膜性能的損壞

（1）設備中有殘餘氣體在高壓下運行，形成氣錘會損壞膜

常有兩種情況發生：

①設備排空後，重新運行時，氣體沒有排盡就快速升壓運行。應在2～4bar的壓力下將餘下的空氣排盡後，再逐步升壓運行。

②在預處理設備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時（尤其是微濾器及其後的管路漏水）當預處理供水不很足時，如微濾發生堵塞，在密封不好的地方由於真空會吸進部分空氣。應清洗或更換微濾器，保證管路不漏。總之，應在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行，運行中發現氣泡應逐漸降壓檢查原因。

（2）關機時的方法不正確

①關機時快速降壓沒有進行徹底衝洗。由於膜濃水側的無機鹽的濃度高於原水，易結垢而汙染膜。

②用投加化學試劑的預處理水衝洗。因含化學試劑的水在設備停運期間可能引起膜汙染。

在準備關機時，應停止投加化學試劑，逐步降壓至3bar左右用預處理好的水衝洗10min，直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。

（3）消毒和保養不力導致微生物的汙染

這是複合聚酰胺膜使用中普遍存在的問題，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。許多廠家生產的純水微生物超標，就是消毒、保養不力造成的。

主要表現為：出廠時，反滲透設備沒有采用消毒液保養；設備安裝好後沒有對整個管路和預處理設備消毒；間斷運行不采取消毒和保養措施；沒有定期對預處理設備和反滲透設備消毒；保養液失效或濃度不夠。

十三、反滲透膜壽命

設備在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由於汙染而引起設備性能的衰減更為嚴重。通常的汙染主要有化學垢，有機物及膠體汙染，微生物汙染等。不同的汙染表現出的症狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜汙染的症狀也是有一定的差異。

在工程中我們發現，汙染時間的長短不一樣，其症狀也不一樣。如：膜發生碳酸鈣垢汙染，汙染時間為一個星期時，主要表現為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能完全恢複性能。汙染時間為一年（某純水機），鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L（原水為140mg/L～160mg/L），產水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗後，鹽通量降為7mg/L，產水量上升至210L/h。

再者汙染往往不是單一的，其表現的症狀也有一定的差別，使得汙染的鑒別更困難。

1、鑒別汙染類型要綜合原水水質，設計參數，汙染指數，運行記錄，設備性能變化及微生物指標等加以判斷：

（1）膠體汙染：發生膠體汙染時，通常伴隨著以下兩個特性：

前處理中微濾器堵塞得很快，尤其是壓差增大很快，

SDI值通常在2.5以上。

（2）微生物汙染：發生微生物汙染時，RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高，平時一定沒有按要求進行保養和消毒。

防止超濾RO膜性能的損壞。

新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後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。當塑料袋開口後，應盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。

設備試機完後，我們采用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天（15～24h），然後采用2%的甲醛溶液保養；或運行2～6h後，用1%的NaHSO3的水溶液進行保養（應排盡設備管路中的空氣，保證設備不漏，關閉所有的進出口閥）。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些，在閑置時間長時使用，第二種方法在閑置時間較短時使用。

（3）鈣垢：可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時，設計時投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應小於1；不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小於零，一般不會產生鈣垢。

（4）可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。

（5）根據設備性能的變化判斷汙染的類型。

（6）可用酸洗（如檸檬酸、稀HCl），根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢，通過清洗液成分分析進一步證實。

（7）對清洗液進行化學分析：取原水、清洗原液、清洗液，三個樣分析。

2、在確定了汙染的類型後，及時方法清洗，然後消毒使用。在不能確定汙染的類型時，通常采用清洗（3）+消毒+0.1%HCl（pH為3）的步驟清洗。

十四、應用範圍

反滲透膜廣泛用於電力、石油化工、鋼鐵、電子、醫藥、食品飲料、市政及環保等領域，在海水及苦鹹水淡化，鍋爐給水、工業純水及電子級超純水製備，飲用純淨水生產，廢水處理及特種分離過程中發揮著重要作用。

十五、脫鹽率

了解反滲透膜元件的標準脫鹽率、反滲透膜實際脫鹽率與反滲透係統脫鹽率之間的關係後，在設計反滲透裝置，給用戶提供係統性能擔保、驗收反滲透裝置或者評定膜元件性能時，一定要根據係統實際脫鹽率來進行，而不能以膜元件標準脫鹽率來進行。

反滲透係統脫鹽率為整套反滲透裝置所表現出來的脫鹽率，同樣由於使用條件與標準條件不同，係統脫鹽率有別於標準脫鹽率，同時由於反滲透裝置一般均串聯多根膜元件，而裝置中每根膜元件的實際使用條件均不同，故係統脫鹽率也有別於膜元件實際脫鹽率，對於隻有1支膜元件的裝置，係統脫鹽率才等於膜元件實際脫鹽率。

十六、國家標準

《反滲透膜測試方法》（GB/T 32373-2015）《Test methods for reverse osmosis membranes》於2016年6月1日實施。

《海水淡化反滲透膜裝置測試評價方法》（GB/T 32359-2015）《Test and evalsuation methods of reverse osmosis equipment for seawater desalination》於2016年5月1日實施。

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