反滲透膜汙染的原因

       1、微生物汙染

       微（wēi）生（shēng）物包括細菌（jun1）、藻類、真菌和病（bìng）毒等。細菌的顆粒極小，一般球菌直徑為0.5～1.0微米；杆菌寬（kuān）1微米，長2微米，病毒則更小，目前發現的*大的是痘病毒直徑約300納米，*小的是圓環病毒直（zhí）徑17納米。微生物（wù）汙染對（duì）反（fǎn）滲透膜係統至少造成兩方麵的（de）不（bú）良（liáng）後果：*，微生物的大量繁殖和（hé）代謝，產生大（dà）量的的膠體物質，致使膜（mó）被堵塞造成膜通量（liàng）急劇下降；第二，將造成產水（shuǐ）中的細菌總數的增加。反滲透膜的微生物汙染對整個（gè）裝置的長周期運行極為不利，因此要對反滲透膜的微生物汙染高度重（chóng）視。

       造成生物汙染的（de）原因一般（bān）有：

       (1)進水中含有較高數量的微生物；

       (2)係統的停用、保（bǎo）護、衝洗等沒有嚴格按照技（jì）術手冊要求進行；

       (3)沒有對進水進行（háng）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（wù）的（de）營養物質從（cóng）而導致微（wēi）生物的大量（liàng）滋生；

       (5)沒有對管路進行定期的殺菌和消毒。受（shòu）到微生（shēng）物汙染的膜表麵會十分滑膩並常有（yǒu）難聞（wén）的氣味，對（duì）生物膜樣品進行焚燒的氣（qì）味同焚燒頭發一樣。
 
       (例如進水的氨氮指標嚴（yán）重超濃度，導致（zhì）管路中和膜元件內大量微生物滋生，對膜係統進行化學清洗後，由於沒（méi）有對管路進行殺菌消毒，係統啟運時，在管路中存留的大部分微生（shēng）物顆粒隨水流全部進入膜端，導致係統產水率嚴重下降，膜段間壓降急劇上升。係統*終通過離線清洗得以消（xiāo）除汙染。)

       2、有機物及礦物油汙染

       由有機物造成的膜係（xì）統故障占全部係統故障（zhàng）的60%—80%。進水中的有機物吸附在膜元件表麵（miàn），會造成通量的損失，尤其是在*段，在很多情況下，在（zài）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（céng），堵塞膜麵通道，導致脫鹽率上升，大分子量並且（qiě）帶有疏水性基團的有機物（wù）常（cháng）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（děng），會導致膜係統受到有機物汙染。

       (例如石化廢水成（chéng）份複雜，水中有機（jī）物濃度較高， 且含有微量油，因此在石化（huà）廢（fèi）水深度（dù）處理裝置中使用（yòng）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）膜的有機物汙染一般通過進水（shuǐ）的油和有（yǒu）機汙染物濃度分（fèn）析即可判斷一般的有機汙染通過定期的化學清洗即可消除。)

       3、絮凝劑引起的汙染

       在反滲透係統的預處（chù）理過程中，如（rú）氣浮選（xuǎn）或混凝（níng）沉澱處理單元（yuán），通過加人一定的高純聚合鋁絮凝劑，使水中（zhōng）的膠體（tǐ）、粒雜質及油（yóu）類物質得以去（qù）除。

       絮凝劑（jì）的使用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（yí）而使用較多，為了避免（miǎn）對（duì）膜係統的鐵離子汙染，一般的膜係統中都選用高（gāo）純聚鋁作為絮凝劑；有機絮凝劑一（yī）般為聚丙烯酞胺、聚丙鹽類的較多。在某些膜係（xì）統的預（yù）處（chù）理單（dān）元中，無機類和有機類絮凝劑一起配合使（shǐ）用效果較好（hǎo），但在實際使用（yòng）中，要（yào）根據係統工藝（yì）的（de）不同，水質的不同，通過實際篩選決定使用（yòng）絮凝劑（jì）的各類和濃度。在實際的（de）運行中，並不是所有的絮（xù）凝劑都會被絮凝成粒，無論是哪一類的絮凝劑，都會在水中有一定的殘留，進人後續處理單元後（hòu），正常情況下，殘留的絮凝劑會隨著濃水排掉，但是如果絮凝劑投加（jiā）濃（nóng）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（bìng）且（qiě）因為絮（xù）凝（níng）劑投（tóu）加量過高而引（yǐn）起的汙染在清洗中一（yī）般難以去除，甚至可以會導致在短時（shí）間內就（jiù）需要（yào）更換膜（mó）。

       4、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（diàn），防止結垢的方（fāng）法是保證難溶解性鹽類（lèi）不超過飽和界限（xiàn）。在反滲透係統中析出的垢主要是無機成分，以碳酸鈣（gài）為主，除碳酸鹽以外，很多其他的無（wú）機（jī）鹽類同樣具（jù）有較低的飽和溶解度，如硫酸鈣（gài）、硫酸鋇、硫酸鎂及部分（fèn）氫氧（yǎng）化物等。為了防止膜麵結垢，一般在保安過濾器（qì）之前要加入適量的膜用阻（zǔ）垢劑。有時也會出現投加的不同藥（yào）劑發（fā）生相互作用導致難溶物質析出，進而汙染膜元件的事情（qíng）。例如當聚（jù）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（kě）能會發生沉澱反應，例如（rú）鋁或鐵，所產生的膠狀反應物，非常難以（yǐ）從膜麵上去除，因此在投加多種藥劑（jì）時，應該注意（yì）這些（xiē）藥（yào）劑的成分，根據水質數據、所選擇的膜型號，通過試驗確認它（tā）們的兼容性，並獲得恰當的阻垢劑類型及投加劑量。

       5、膠體汙染

       膠（jiāo）體是具有1納米(nm)到1微米粒徑，像粘土一樣很難自然（rán）降（jiàng）解的微粒子，在水中通常帶負電。汙水中的有機膠質（zhì）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（huà）物膠體，是導致膠體汙染的（de）常（cháng）見原因。廢水中的常見膠體（tǐ）汙染物有氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化矽膠體等（děng）。
       反滲透係統的長期運行經（jīng）驗

       1、保持預處理效果的穩定

       在預（yù）處理（lǐ）階段去除原水中的大部分汙染物。良好的預處理效果，能夠有效減（jiǎn）少反滲透係統受到各類汙染的機率。

       (例如定期更換保安過（guò）濾器濾芯和檢查保安過濾器，防止過濾器內出現短流現象和滋生生物粘泥而（ér）對膜元件造（zào）成汙染（rǎn）;嚴（yán）格控（kòng）製進水濁度和汙染（rǎn）指標(SDI)，控製進水濁度（dù）小於0.5NTU，汙染指數小於5；對膜前流程及膜係統進行消毒殺菌，消毒殺菌（jun1）對控製微（wēi）生物汙染（rǎn）是必不可少的關（guān）鍵步驟。對係統的殺菌分為衝擊式殺菌和連續性殺菌（jun1），可根據係（xì）統（tǒng）不同而選用不（bú）同的方（fāng）法)

       2、控製較低的運行壓力和回收（shōu）率（lǜ）

       壓力是（shì）反滲透脫鹽的推動力，壓力（lì）升高，膜組件（jiàn）透水量（liàng）線性上升（shēng），脫鹽率開始時升高，當壓力升至一定值時，脫鹽率（lǜ）趨於平穩。因而在實際運行（háng）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（jiàn）。為延長膜組件的（de）使用壽（shòu）命，通常在（zài）脫鹽率和產水量滿足（zú）生產要求時，采用（yòng）稍低一些的壓力運（yùn）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（yòng）較高的回收率時，濃水含鹽量相應提高，不但容易在濃（nóng）水側產生濃差極化，而且會（huì）導致係統滲透壓的增大，為維（wéi）持產水量，操（cāo）作壓力必須提高，產水的比能耗也（yě）會增加，產水水質變差，膜汙染加重，結垢和微生物汙染的危險性變大。根據運行經驗，反滲透係統的（de）回收率（lǜ）控（kòng）製在75%以下（xià）比較合適。

       3、對膜進行（háng）物理清洗(產品水衝洗)

       衝洗是采（cǎi）用低壓大流量的進水衝洗膜元件，衝洗掉附著（zhe）在膜（mó）表麵的汙染物和（hé）堆（duī）積物，膜的低壓衝洗可以減少深（shēn）度差，防止膜脫水現象的（de）發生。在條件允許的情況下，建議經常對係統進（jìn）行（háng）衝洗。增加衝洗次數（shù）比進行一次化學清（qīng）洗更有效果。

       4、規範係統啟停操作及停運保（bǎo）護措施

       係統啟動和停止時，流量和壓力會有（yǒu）波動。過大、過快的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（yuán）件（jiàn）破裂，故在進行啟停止操作時需緩慢（màn）增加或者降低壓力及（jí）流量。

       係統（tǒng）的開機前和（hé）停運時，應確保壓力容器內沒有真（zhēn）空，否則當再（zài）次啟運膜元件的瞬間會出（chū）現水錘或者水力（lì）衝擊，當已經漏掉水分的係統在初始開機或（huò）一般運行啟動時，就會出現上述現象。

       係統應保持（chí）較低的背壓(產水側壓力)，產（chǎn）水（shuǐ）側壓力高於原水側壓力0.05MPa以上時，膜元件會受到物理性損傷。係統啟動和停止運行前，要充分確認閥門的開和關以及壓（yā）力的（de）變動，保證運行過程中杜絕背（bèi）壓（yā）現象發（fā）生。如果膜係統需要長時間停運，則需要根據技術手冊要求，向（xiàng）係統內（nèi）通（tōng）入保（bǎo）護液或者定期通水來保證膜元件的正常備用。

       5、定期對膜元件進行在線（xiàn）化學清洗

       采用了合理的預處理係統和良好的運行管理，它隻能使膜元件受（shòu）汙染的程度有所降低（dī），要完全消除膜的汙染是不可能的。因此（cǐ），反滲透膜係統運行一段時間後，將可能受（shòu）到多種汙染（rǎn）物的汙染，尤其是使用在（zài）汙（wū）水深度處理裝置（zhì）的（de）反（fǎn）滲透（tòu）膜（mó）係統，汙（wū）染更是經常（cháng）發生一般情況下，經過標準化後的產水（shuǐ）量下降15%左右，進水和濃水之間的係統壓降升高到初始值的1.5倍，產水水質有明顯下（xià）降，就需要（yào）對膜元件進行化學清洗。

       化學清洗時，*先要判斷汙（wū）染（rǎn）物種（zhǒng）類，然後根據膜的特性選擇合適的清洗配方和清洗工藝。清洗時要注（zhù）意控（kòng）製（zhì）清洗液的pH值、溫度和清洗液的流量。為了保證衝洗效果，具備條件的可以采用分段（duàn）清洗的方法進行（háng）化學清（qīng）洗。目前國內及國際已經（jīng）有專業化生產的膜專用（yòng）清洗藥劑供選擇使（shǐ）用。清洗效果可以通過比（bǐ）較清洗前後的裝置的脫鹽率、產水量和壓降（jiàng）等性能來確認。

       6、對膜元件進行離線化學清洗

       當膜係統經過多（duō）次在線（xiàn）化學清洗後無法恢複性能，或者膜係統（tǒng）受到重度汙染後，則需（xū）要對膜元件（jiàn）進行離線化學清洗。膜（mó）元件的重度汙染（rǎn）是指汙染後的（de）單段壓差大於係統投運初期單段壓差（chà）值的2倍以上、反滲透係統產水（shuǐ）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。

       根據用戶原水全分析報告（gào）、性能（néng）測試結果及所了解的係（xì）統（tǒng）信息判斷汙染類型及清洗流（liú）程（chéng）；必要時再通過特殊的（de）設備、器具作進一步的驗證，以確（què）定具體汙染物類型，確定（dìng）所需清洗配方。將拆下了（le）待清洗膜元件在專（zhuān）用離線清洗設備上進行（háng）清洗，清洗後經過檢測合格後回裝投用（yòng）。