反滲透膜是一種允許溶劑分子透過(guò)而不允許溶質(zhì)分子透過(guò)的一種半透膜。

 

反滲透膜組長(cháng)期運行后，會(huì )受到某些難以沖洗掉的污染，如微量鹽分結垢和有機物的積累。因此每1~4個(gè)月需用化學(xué)藥劑清洗，每次清洗2~5小時(shí)（采用分段式清洗，效果最佳）

 

何時(shí)需要清洗？

在正常使用過(guò)程中，由于污染物沉積在膜表面，導致標準化的產(chǎn)水流量和系統脫鹽率分別下降或同時(shí)惡化。當下列情況出現時(shí)，需要對膜元件進(jìn)行清洗：

   1、產(chǎn)水量比正常產(chǎn)水量下降10%~15%

   2、脫鹽率比正常脫鹽率上升10%

   3、膜系統的全部或部分膜兩側的壓力差上升10%~15%

 

膜積垢的原因

   1、無(wú)機鹽積垢     碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣、硅化物等

   2、金屬氧化物積垢      鐵、錳、鋁等金屬氧化物

   3、膠體積垢

   4、懸浮固體物積垢

   5、生物積垢

   6、有機物積垢

 

膜系統出現故障通常至少會(huì )出現下列某些現象之一：

   標準化產(chǎn)水量下降，常常需要提高運行壓力來(lái)維持額定的產(chǎn)水量；

   標準化的透鹽率增加，在RO系統中表現為產(chǎn)水導電率的增加；

   壓降增加，在維持進(jìn)水流量不變的情況下，進(jìn)水與濃水間的壓差提高。

 

當膜系統被微生物或天然有機物污染時(shí)，會(huì )出現低產(chǎn)水量但透鹽率基本正常的現象

   以下參數改變，則表示膜系統已被微生物污染，尤其是在系統的前端

   ——當以相同的進(jìn)水壓力及回收率操作時(shí)，產(chǎn)水流量降低

   ——當以相同進(jìn)水壓力運行時(shí)，如果生物污堵滋生大量的生物物質(zhì)時(shí)，系統的回收率將會(huì )降低

   ——如果在相同回收率下，需要保證產(chǎn)水量不變，就必須提高進(jìn)水壓力，當長(cháng)期這樣操作時(shí)，提高進(jìn)水壓力會(huì )產(chǎn)生惡性循環(huán)，因其加快污堵速率，使得今后的清洗將更加困難

   ——當產(chǎn)生大片細菌污染，或同時(shí)伴有淤泥污堵時(shí)，系統壓差會(huì )顯著(zhù)增加

（圖1  膜表面的生物污染層）

 

當膜系統受到膠體或金屬氧化物的污堵，或遇到無(wú)機鹽類(lèi)的積垢時(shí)，會(huì )出現低產(chǎn)水量高透鹽率的現象

  如何辨別膠體污堵？

——查看原水SDI值記錄，故障通常源于SDI不夠及時(shí)或預處理出現故障

——分析SDI測試膜膜面上的截留物

——分析保安濾器濾芯上的截留物

——檢查和分析第一段第一支元件端面上的沉積物

  如何辨別金屬氧化污堵？

——分析原水中的鐵和鋁

——查看系統內的相關(guān)部件，尋找是否有腐蝕的證據

  如何辨別無(wú)機鹽類(lèi)積垢？

——在膜系統設計回收率條件下，檢查原水水質(zhì)分析數據

——分析濃水中鈣、鋇、鍶、硫酸根、氟、硅、PH和苦咸水LSI或海水S&DSI，應計算這些離子的質(zhì)量平衡，同時(shí)分析原水和產(chǎn)水中上述成分的濃度

——查看系統的濃水側是否有結垢

——取出最后一支膜元件稱(chēng)重，存在嚴重結垢的膜元件會(huì )格外的沉重

——解剖最后一支元件，分析膜面上的結構物，在顯微鏡下還可以觀(guān)察到沉積物的晶體結垢，與酸反應出現泡沫說(shuō)明含有碳酸鹽垢，通過(guò)化學(xué)分析或X—射線(xiàn)分析可以辨別結垢類(lèi)別

圖2  金屬氧化物污染

圖3  伴隨軸向機械力所致膜卷錯位損壞

圖4  碳酸鈣污染

 

當膜系統被有機物污染時(shí)，會(huì )出現低產(chǎn)水量低透鹽率的現象

   當進(jìn)水中的有機物吸附在膜表面時(shí)，會(huì )造成通量的損失，尤其是在第一段。那么如何辨別有機物污染：

——分析保安濾器濾芯和SDI濾膜上的截留物

——分析進(jìn)水中的油和有機污染物

——檢查預處理絮凝劑，特別是陽(yáng)離子聚電介質(zhì)

——檢查清洗劑和表面活性劑

故障癥狀小結：

故障癥狀			直接原因	間接原因	解決辦法
產(chǎn)水流量	鹽透過(guò)率	壓差
↑		—	氧化破壞	余氯、臭氧、KMnO4等	更換膜元件
↑		—	膜片滲透	產(chǎn)水背壓、膜片磨損	更換膜元件、改進(jìn)保安濾器過(guò)濾效果
↑		—	O型圈泄漏	安裝不正確	更換O型圈
↑		—	產(chǎn)水管泄漏	裝元件時(shí)損壞	更換膜元件
	↑	↑	結垢	結垢控制不當	清洗；控制結垢
	↑	↑	膠體污染	預處理不當	清洗；改進(jìn)預處理
↓	—		生物污染	原水含有微生物、預處理不當	清洗、消毒；改進(jìn)預處理
	—	—	有機物污染	油、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)	清洗；改進(jìn)預處理
	↓	—	壓密化	水錘作用	更換膜元件或增加膜元件

 

↑  增加      ↓  降低         主要癥狀      —不變    

 

 

   針對特定的污染，只有采取相應的清洗方法，才能達到好的效果，若錯誤地選擇清洗化學(xué)藥品和方法，會(huì )使膜系統污染加劇，反而會(huì )進(jìn)一步損壞膜元件。

   因此在膜清洗之前必須先確定膜表面的污垢種類(lèi)，只有這樣才能選擇最恰當的藥劑和方法對膜進(jìn)行清洗。

   對于如何確定膜表面的污垢種類(lèi)，本公司技術(shù)工程師給出的清洗步驟是：

   1、分析膜污染的構成（需取樣分析）

   2、對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析，從進(jìn)水的組成，找到形成污垢的可能性

   3、分析膜系統的性能數據

   4、對膜流程進(jìn)行檢查測試

   5、分析測定SDI值的微孔濾膜膜面上所截留的污物

   6、微孔濾膜膜面上所截留的污物