反滲透膜汙染的原因

       1、微生（shēng）物汙染（rǎn）

       微生物包括細菌、藻類、真菌和病毒等。細菌的顆粒極小，一般球菌（jun1）直徑為0.5～1.0微米；杆菌寬1微米，長2微米，病毒則更小，目前發（fā）現的*大的是痘病毒直徑（jìng）約300納（nà）米，*小（xiǎo）的是圓（yuán）環病毒直徑17納米。微生物汙染對反滲透膜係統至少造成兩方麵的不良後果：*，微生物的大量繁殖和代謝，產生大量的的膠體物質（zhì），致使膜被堵塞造成膜通量急劇下降；第二，將造成產水中的細菌總數的增加。反（fǎn）滲（shèn）透膜的微生物汙染對整個裝置的長周期運（yùn）行極為不利，因（yīn）此要對反滲透（tòu）膜的微生物（wù）汙染高度重視。

       造（zào）成生物汙染的原因一般有：

       (1)進水中含有較高數量的微生物；

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

       (3)沒有對進水進行殺菌或者殺菌劑投加量（liàng）過小；

       (4)進水水質含（hán）有（yǒu）容易滋生微生物的營養物質從而導致微生物的大量（liàng）滋生；

       (5)沒有對管路進行定期的殺菌和消毒。受到微生（shēng）物汙染的膜表麵會十分滑膩並常有難聞的氣味，對生物膜樣品進行焚燒的氣味（wèi）同焚燒頭發一樣。
 
       (例如進（jìn）水的氨氮指標嚴重超濃度，導致管路中和（hé）膜元件內大量微生（shēng）物（wù）滋（zī）生，對膜係統進行化學清洗後，由於沒有對管路進行殺（shā）菌消毒，係統啟運時，在管路中存留的大部分微生物顆粒隨水流（liú）全部（bù）進入膜端（duān），導致係統（tǒng）產水率嚴重下降，膜段（duàn）間壓降急劇上升。係統*終通過離線（xiàn）清洗得以消除汙（wū）染。)

       2、有機（jī）物及礦物油汙染

       由有機物造成的膜係統故障占全部係統故（gù）障的60%—80%。進水中的有機（jī）物吸附在膜元件表麵，會造成通量的損失，尤其是在*段，在很多情況下，在膜表麵形成的吸附層對水中的溶解鹽就象另（lìng）一層（céng）分離阻擋層，堵塞膜麵通（tōng）道，導致脫鹽率上升，大分子量並且帶有疏水性（xìng）基團的有機物常常會造成這種效應，例如（rú）微量的油滴、大分子量難降解的（de）有機物等，會導致膜係統受到有機物汙（wū）染。

       (例如石（shí）化廢水成份複雜，水中有機物濃度較高， 且含有（yǒu）微量油，因此在石（shí）化廢（fèi）水（shuǐ）深度處理裝置中使用（yòng）的反滲透膜係統中，有機物汙染是一種*常見的汙染類型（xíng）。對反（fǎn）滲透膜的有機物汙染一般通過進水的油和有機汙染物濃（nóng）度分析即可判斷一般的有（yǒu）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理過程中，如氣浮選或混凝沉澱處理單元，通過加人一定的高純聚合鋁絮凝劑，使水中的膠體、粒雜質及油類物質得以去除。

       絮凝劑的使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（jī）類絮凝劑（jì）價格便宜而使用較多，為了避免對膜係（xì）統的鐵離子汙染，一般的膜係統中都選（xuǎn）用高純（chún）聚鋁作為（wéi）絮凝劑；有機絮凝劑一般為（wéi）聚（jù）丙烯酞胺、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（níng）劑一（yī）起配合使用效果較好，但在實際使用中，要根據係統（tǒng）工藝（yì）的不同，水質（zhì）的不同，通過實際篩選決定使用絮凝劑的各類和濃度。在實際的運行中，並不是所有的絮凝劑都會（huì）被（bèi）絮凝成粒，無（wú）論是哪一類的（de）絮凝劑，都會在水中有一定的殘留，進人後續處理單（dān）元後，正常情況下，殘留的絮凝（níng）劑會隨著濃水排掉，但是如果絮凝劑投加濃度過高（gāo），膜係統進水中的殘留量過（guò）多，會在反滲透膜的表麵（miàn）進行二次絮凝沉澱，引起膜汙（wū）染，並且因為絮凝劑投加量過高而引起的汙染在清洗中一般難（nán）以去除，甚至可以會導致在短時間內就需要（yào）更換膜。

       4、結垢引起的汙染

       結垢是難溶（róng）性的（de）鹽類在（zài）膜表麵析出固體沉澱，防（fáng）止（zhǐ）結（jié）垢的方法是保證難溶解性鹽（yán）類不超過飽和界限（xiàn）。在反（fǎn）滲透係統中析出的垢主（zhǔ）要（yào）是無機成分，以碳酸鈣為（wéi）主，除碳酸鹽以（yǐ）外，很多其（qí）他的無機鹽類同樣具有較低的飽和溶解度，如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鎂及部分氫氧化物等。為了防止膜（mó）麵結垢，一般在保安過濾器之前要加入（rù）適量的膜用阻垢劑。有時也會出現投加的不同藥劑發生相互作用導致難溶物質析出，進而汙染膜元件的事情。例如當聚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，可能（néng）會發生沉澱反（fǎn）應，例如鋁或鐵，所（suǒ）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時，應該注意這些藥劑的成分，根（gēn）據水質數據、所（suǒ）選擇的膜型號，通過試驗確（què）認它們的兼容性（xìng），並獲得恰當的阻垢劑類型及投（tóu）加劑（jì）量。

       5、膠體汙染

       膠體是具有1納米(nm)到1微（wēi）米粒徑，像粘土（tǔ）一樣很難自然降解的微粒子，在水中通常帶負電。汙（wū）水（shuǐ）中的有機膠質類物質、過剩的絮凝劑投加量、汙水中（zhōng）的金屬離子水解形成的氫氧化物（wù）膠體，是導致膠體汙染的常見原因。廢水中的常見膠體汙染物有（yǒu）氫氧（yǎng）化（huà）鐵、氫氧化鋁、二（èr）氧化矽膠體等。
       反滲透係統的長期（qī）運（yùn）行經驗

       1、保持預（yù）處理效果的穩定

       在（zài）預處理階（jiē）段去除原水中的大部（bù）分（fèn）汙染物。良好的預處理效果，能夠有（yǒu）效減少反滲透係統受到各類汙染的機率。

       (例如定期（qī）更換保安（ān）過濾器濾芯（xīn）和檢查（chá）保安過濾器，防（fáng）止過濾器內出現短流現象和滋生生物粘泥而對膜元件造成汙染;嚴格（gé）控製進水濁度和汙染指標(SDI)，控製進水濁度小於0.5NTU，汙（wū）染指（zhǐ）數小於5；對（duì）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（duì）係統的殺（shā）菌分為衝擊式殺菌和連續性殺菌，可根據係統不同而選用（yòng）不同的方法)

       2、控製較低的運（yùn）行壓力和回收率

       壓力是反滲透脫（tuō）鹽的推動力，壓力升高，膜組件透水量線性上升，脫鹽（yán）率開始時升高，當（dāng）壓力升至一定值時，脫鹽率趨於（yú）平穩。因（yīn）而在實際運行（háng）中，壓力無需太高，壓力過高（gāo）會使膜的衰減加劇（jù），而且有可（kě）能損壞膜組件。為延（yán）長（zhǎng）膜組件的使用壽命，通常在脫鹽率和產水量滿（mǎn）足生產要求時，采用稍低一些的壓力運行，對係統的（de）長周（zhōu）期運行有著極（jí）大的好處。

       當反滲透係統采（cǎi）用較高的回收率時，濃水含鹽量相應提高，不但容易（yì）在（zài）濃（nóng）水側（cè）產生濃差極化，而（ér）且會導致係統滲透壓的增大，為維持產水（shuǐ）量，操作壓力必須提高，產水的比能耗也會增加，產（chǎn）水水質變差（chà），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，反滲透係統的回收率控製在75%以下比較合適。

       3、對膜進行物理清（qīng）洗（xǐ）(產（chǎn）品水（shuǐ）衝洗)

       衝洗是采用低壓大流量的（de）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，膜（mó）的低壓衝洗（xǐ）可以減少深度（dù）差，防止膜脫水現象的發生。在條件允許（xǔ）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化學清洗更有效果。

       4、規範係統啟停操作及停運保護措施（shī）

       係統啟動和（hé）停止時，流量和壓力會有波動。過大、過（guò）快的（de）流量（liàng）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（dǎo）致膜（mó）元件破裂，故在進行啟停止操作時需緩慢增（zēng）加或者降低壓力及流量。

       係統（tǒng）的開機前和（hé）停運時，應確保壓力容（róng）器內沒有真空，否（fǒu）則當再次啟運膜元件的瞬間會出現水錘或（huò）者水力衝擊，當已經漏掉水分（fèn）的係統在初始開機或一般（bān）運行（háng）啟動時，就會出現（xiàn）上述現象。

       係統應保持較低的背壓(產水側壓力)，產水側壓力高於原水側壓力0.05MPa以上時（shí），膜元件會（huì）受到物（wù）理性損傷。係統啟動和停止（zhǐ）運行前，要充分確認閥門的開和關以（yǐ）及壓力的變（biàn）動，保證運行（háng）過程中杜絕背壓現象發生。如果膜係（xì）統需要長時間停運，則需要（yào）根據技術手（shǒu）冊要求，向（xiàng）係統內通入保護（hù）液或者定期通水來保（bǎo）證膜元件的正常備用。

       5、定期對膜元件進行在線（xiàn）化學（xué）清洗

       采用了合理的（de）預處理係統和良好的運行管理，它隻能使膜（mó）元件受汙染的程度有所降低，要完全消除膜的汙染是不可能的。因此，反滲透膜係統運行一段時間（jiān）後，將可能受到多種汙染物的汙染，尤其是使用在汙水深度處（chù）理裝置的反滲透膜係統，汙染更是經常發生一般情況下，經過標準化後的產水量下（xià）降15%左右，進水和濃水之間的係統壓降升高到初（chū）始值（zhí）的1.5倍，產水水質有明顯下降，就需要對膜元件進行（háng）化學（xué）清洗。

       化學清洗（xǐ）時，*先要判斷汙染物種類，然後根據膜的特（tè）性選擇合適的清洗配方和清洗工藝。清（qīng）洗時要注意控製清洗液（yè）的pH值（zhí）、溫度（dù）和清洗液的流量。為了（le）保證衝洗效果，具備條件的可以采用分段清洗的方法進行化學清洗。目前國內及國際已（yǐ）經有專業化生產的膜（mó）專用清洗藥劑供（gòng）選擇（zé）使用。清洗效果可以通（tōng）過比較清洗前後的裝置的脫鹽率、產水量和壓（yā）降等性能來確認。

       6、對膜元件進行（háng）離線化學清洗

       當膜係統經過多次在線化（huà）學清洗後無法恢（huī）複性能，或者膜係統受到重度汙染後，則需要對膜元（yuán）件進行離線化學清洗。膜元件（jiàn）的重度汙染是指汙染後的單段壓（yā）差大於係（xì）統投運初期單段壓差值的2倍（bèi）以上、反滲透係統產水量下降30%以上或者（zhě）單（dān）支反（fǎn）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、性能測試結果（guǒ）及所（suǒ）了解的係統信息判斷汙染類型及清洗流程；必（bì）要（yào）時再通過（guò）特殊的設備、器具作進一（yī）步的驗證，以確定具體汙（wū）染物類型，確定所需清洗配方。將拆下了待清洗膜元件在專用離（lí）線清洗設備上進行清洗，清洗後經過檢測合格後（hòu）回裝投用。