反滲透膜汙染的原因

       1、微生（shēng）物汙染

       微生物包括細菌、藻類、真菌和病（bìng）毒等。細菌（jun1）的顆粒極小，一般（bān）球菌直徑為（wéi）0.5～1.0微米；杆菌寬1微米，長2微米，病毒則更小，目前發現的*大的是痘病毒直徑（jìng）約300納米，*小的是圓環病毒直徑17納米。微（wēi）生物汙染（rǎn）對反滲透膜係統至少造成兩（liǎng）方麵的不良後果：*，微生物的大量繁殖和代謝，產生大量的的膠體物質，致使膜被堵塞造成膜通量急劇（jù）下降；第二，將造成產水中（zhōng）的細菌總數的增（zēng）加。反滲透膜的微（wēi）生物（wù）汙染（rǎn）對整個裝置的長周期運行極為不（bú）利（lì），因此要對反滲透膜的微（wēi）生物汙染高度重視。

       造成生物汙染的原（yuán）因一般（bān）有：

       (1)進水中（zhōng）含有較高數量的微生物；

       (2)係（xì）統的停用、保護、衝洗等沒有嚴格（gé）按照技術手冊要求進行；

       (3)沒（méi）有對進水進行（háng）殺菌或者（zhě）殺菌劑投（tóu）加量過小；

       (4)進水水質含有容易（yì）滋生微生物的營養物質從而導致微生物的大量滋生；

       (5)沒有（yǒu）對管路進行定期的（de）殺菌和消毒。受到（dào）微（wēi）生（shēng）物汙染的膜（mó）表麵會十分滑膩並常有難聞的氣（qì）味，對生（shēng）物膜樣品進行（háng）焚燒的氣味同焚（fén）燒頭發一樣。
 
       (例如進水（shuǐ）的氨氮指標（biāo）嚴重超濃度，導致管路中和膜元件內大量微生物滋生，對膜（mó）係統進（jìn）行（háng）化學清（qīng）洗後，由於沒有對管路進行殺菌消（xiāo）毒，係統啟運時，在管路中存留的大（dà）部分微生物（wù）顆粒隨水（shuǐ）流全部進入膜端，導（dǎo）致係統（tǒng）產水率嚴重下降，膜段間壓降急（jí）劇上升。係統*終通過離（lí）線清洗得以消（xiāo）除汙染。)

       2、有機物及礦物油汙（wū）染

       由有機（jī）物（wù）造成的膜係統故障占全部係統故障的60%—80%。進水中的有機物吸附在膜元件表麵，會造成通量的（de）損失，尤其（qí）是在*段，在很多情況下，在膜表麵（miàn）形成的吸附層對水中的溶解鹽（yán）就象另（lìng）一層分離（lí）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（shuǐ）性基團（tuán）的有機物（wù）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（mó）係統受（shòu）到有機物汙染。

       (例如石化廢（fèi）水成份複雜，水中有機物濃度較高， 且含有微量油，因（yīn）此在石化廢水深度處理（lǐ）裝置中使用的反滲透膜係統中，有機物汙染是一種*常見的汙染類型。對反滲透（tòu）膜的有機物汙（wū）染一般通過進水的油和有機汙染物濃度分析（xī）即可判斷一般的有機汙染通過定期的化學清（qīng）洗即可消除。)

       3、絮凝劑引起的汙染

       在反滲透係統（tǒng）的預處理過程中，如氣浮選或混（hún）凝沉澱處理單元，通過加人一定的（de）高純（chún）聚合鋁絮（xù）凝劑，使水（shuǐ）中的膠體、粒雜（zá）質及油類物質得以去除。

       絮凝劑的使（shǐ）用主要分為無機類和有機（jī）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（tiě）離子汙染，一般的膜係（xì）統中都選（xuǎn）用高純（chún）聚鋁作為絮凝劑；有機絮凝劑一般為聚丙烯酞胺（àn）、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（hǎo），但（dàn）在實際使用中，要（yào）根據係統工藝的不同（tóng），水（shuǐ）質的不同，通過實際篩選決定使用絮凝劑的（de）各類和濃度。在實際的（de）運行中，並（bìng）不是所有的絮凝劑都（dōu）會被絮（xù）凝成粒，無論（lùn）是哪一（yī）類的絮凝劑，都會在水中有一定的殘留，進人後續處理單元後，正常情況下（xià），殘留的絮凝劑會隨著濃水排掉，但是如果（guǒ）絮凝（níng）劑投加濃度過高，膜係統進水中的殘留量過多，會（huì）在反滲透膜的表麵進行二次絮（xù）凝沉澱，引起膜汙染，並且因為（wéi）絮凝（níng）劑投加量過高而引起的汙染在清洗中一般難（nán）以去除（chú），甚至可以會導致在短時間內就需要更換膜。

       4、結垢引起的汙染

       結垢是難溶性的鹽類在（zài）膜表（biǎo）麵析出固體沉澱（diàn），防止（zhǐ）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（zhǔ）要是無機成分，以碳酸（suān）鈣為（wéi）主，除碳酸鹽以（yǐ）外，很多其他（tā）的無機鹽類同樣具有較低的飽和溶解度（dù），如硫酸鈣、硫酸鋇（bèi）、硫酸鎂及部分氫氧化物等。為了（le）防（fáng）止膜麵結垢，一般在保安過濾器之前要加入適量的膜用（yòng）阻垢劑。有時也會出現投加（jiā）的不同藥（yào）劑發生（shēng）相互作用導致難溶物質析出，進而汙染膜元件的事情。例如（rú）當聚合有機阻垢劑與多價（jià）陽離子如鋁或殘留的聚合陽離（lí）子絮凝劑相遇時，可能會發生沉澱（diàn）反應，例如鋁或鐵，所產生的膠狀反應物，非常難以（yǐ）從膜麵上（shàng）去（qù）除（chú），因此在投加多種藥（yào）劑時，應該注意這些藥劑的成分，根據水質數（shù）據、所選擇的膜型號，通過試驗確認它們的兼容性，並（bìng）獲得恰（qià）當的阻垢（gòu）劑類型及投加劑量。

       5、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（zhōng）通常帶負電。汙水中的有機膠質類物質（zhì）、過剩的絮凝劑投（tóu）加量、汙水中的金（jīn）屬離子水解形（xíng）成的氫氧化物膠體，是（shì）導致膠體汙染的常見原因。廢水中的（de）常見膠體汙染物有氫氧化（huà）鐵、氫氧化鋁、二氧化矽膠體等。
       反滲透（tòu）係統的長期運（yùn）行經驗（yàn）

       1、保持（chí）預處理（lǐ）效果的穩定

       在預處理階段去除原水中（zhōng）的大部分汙染物。良（liáng）好的預處（chù）理效（xiào）果，能夠有效減少反滲透係統受到各類汙染的機率。

       (例如定期更換保安過濾（lǜ）器濾芯和檢查保安過濾器，防止過濾器內出現短流（liú）現象和滋生生物粘泥而對膜元件造成汙染;嚴格控製進（jìn）水濁度和汙染指標(SDI)，控製進水濁度小於0.5NTU，汙染指數小於5；對膜前流程（chéng）及膜係統進行消毒殺菌，消毒殺菌對控製微生物汙染是必不可少的關鍵步驟。對係統的殺菌（jun1）分為衝擊（jī）式殺菌和連續性殺菌，可根據係統不同而選用不同的方法)

       2、控製較低的運行壓力和回收率

       壓力是反滲透脫鹽的推動力，壓力升（shēng）高，膜組件透水量線性上升，脫鹽率開始（shǐ）時升高，當（dāng）壓力升至一定值時，脫鹽率趨於平穩。因而在實際運行中，壓力無需太高，壓力過高會使膜的衰減加劇，而且有可能損壞膜組件。為延長膜（mó）組件的（de）使用（yòng）壽命，通常在脫鹽率和產水量滿足生產要求（qiú）時，采用稍低一些（xiē）的壓力運行，對係統的長周期運行有著極大的好處。

       當反滲透係統采用較（jiào）高的回收率（lǜ）時，濃水含鹽量相應提高，不但容易在濃水側產生濃差極化，而且會（huì）導致係統滲透壓的增（zēng）大，為維持產（chǎn）水量，操（cāo）作壓力必須提（tí）高，產水的比能耗也會增加，產水水質變差，膜汙染加重（chóng），結垢和微生物（wù）汙染的危險（xiǎn）性變大。根據運（yùn）行（háng）經驗，反滲透係統的回收率（lǜ）控製在75%以下比（bǐ）較合適。

       3、對膜進行物理清洗(產品水（shuǐ）衝洗)

       衝洗是采用低（dī）壓大流量的進水衝洗膜元件，衝洗掉附著在膜表（biǎo）麵的汙染物和堆積物（wù），膜的低壓衝洗可以減（jiǎn）少深度差，防止膜脫水（shuǐ）現象的發生。在條件允許的情況下，建議經常對係統進行衝洗。增加衝洗次數比進行一次（cì）化學（xué）清洗（xǐ）更有效果。

       4、規範係統啟停操（cāo）作（zuò）及停運保護措施

       係統啟動（dòng）和停（tíng）止時，流量和壓力會有波動。過大、過（guò）快的（de）流量和壓力波動可能會導致係統發生極限壓降現象，形成水錘作用，從而導致膜元件破裂，故在進行啟停止操作時需緩慢增加或者降低壓力及流量。

       係統的開機前和停運時，應確保壓力容器內沒有（yǒu）真空，否則當再次啟運膜元件的（de）瞬間會出現水錘或者水力衝擊，當已（yǐ）經漏掉水分的係（xì）統在初始開機或一般運行啟動時（shí），就會出現上述現象。

       係統（tǒng）應保持較低的背壓(產水側壓力)，產水側壓力高（gāo）於原水側壓力0.05MPa以上時，膜元件會（huì）受到物理（lǐ）性損傷。係統啟動和停止運行前，要充分確認閥門的開和（hé）關以及壓力的變動，保（bǎo）證運行過程中（zhōng）杜絕（jué）背壓現（xiàn）象發生。如果膜係統需要長（zhǎng）時間（jiān）停運，則需要根據技術手冊要求（qiú），向係統內通入保護液或者定期通水來保證膜元件的（de）正常備用。

       5、定期對膜（mó）元件進行在線化學清洗

       采用了合理的預處理係統和良好的運行（háng）管理，它隻能（néng）使膜元件受汙染的程度（dù）有所（suǒ）降低，要完全消除膜的汙染是（shì）不可能的。因此，反（fǎn）滲透膜係統運行一（yī）段時間後，將可能受到多種汙染物的汙染（rǎn），尤其是使用在汙水深度處理裝置的反滲透膜係（xì）統，汙染更是經常發生一般情況下，經過標準化後的產水量下降15%左右，進（jìn）水和濃（nóng）水之間的係統壓降升高到初始（shǐ）值的1.5倍，產水水質有明顯下（xià）降，就需要對膜元件進行化學清洗。

       化學（xué）清（qīng）洗時，*先要（yào）判斷汙染（rǎn）物種類，然後根據膜的特性選擇合適的清洗配方和清洗（xǐ）工藝。清洗時（shí）要注意（yì）控製清洗液（yè）的pH值、溫度和清洗液的流量。為了保證衝（chōng）洗效果，具備條件的可（kě）以采（cǎi）用分段清洗的（de）方法進行化學（xué）清洗。目前國內及國際（jì）已經（jīng）有專業化生產（chǎn）的膜專用清洗藥劑供（gòng）選擇使用。清洗效果可以通過比較清洗前後（hòu）的裝置的脫鹽率、產水量和壓降等性（xìng）能來確認（rèn）。

       6、對膜元件進行離線化學清洗

       當膜係統經過多次在線化學清洗後無法恢複性能，或者膜係（xì）統受（shòu）到重度汙染後，則需要對膜元件進行離線（xiàn）化學清洗。膜元（yuán）件的重度汙（wū）染是指汙（wū）染後的單段（duàn）壓差大於係統投運初（chū）期單段壓差值的2倍以上、反滲透係統產（chǎn）水量下降30%以上或者單支反滲透膜元件質量超過正常數值3kg以上的情況。

       根（gēn）據（jù）用（yòng）戶原水全分析報告、性能測試結果及所了解（jiě）的係統信息判斷汙（wū）染類型及（jí）清洗流程；必要時再通過特殊的設備、器（qì）具作進一步（bù）的驗證，以（yǐ）確定具體汙染物類（lèi）型，確（què）定所需清洗配（pèi）方。將（jiāng）拆下了待清洗膜元件在專用離線清洗（xǐ）設備上（shàng）進行清洗，清洗後經過檢測合格（gé）後回裝投用。