反滲透膜是一種允許溶劑分子透過而不允許溶質分子透過的一種半透膜。

 

反滲透膜組長期運行后，會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個月需用化學藥劑清洗，每次清洗2~5小時（采用分段式清洗，效果最佳）

 

何時需要清洗？

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

   1、產水量比正常產水量下降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出現下列某些現象之一：

   標準化產水量下降，常常需要提高運行壓力來維持額定的產水量；

   標準化的透鹽率增加，在RO系統中表現為產水導電率的增加；

   壓降增加，在維持進水流量不變的情況下，進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，會出現低產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

   ——當以相同的進水壓力及回收率操作時，產水流量降低

   ——當以相同進水壓力運行時，如果生物污堵滋生大量的生物物質時，系統的回收率將會降低

   ——如果在相同回收率下，需要保證產水量不變，就必須提高進水壓力，當長期這樣操作時，提高進水壓力會產生惡性循環，因其加快污堵速率，使得今后的清洗將更加困難

   ——當產生大片細菌污染，或同時伴有淤泥污堵時，系統壓差會顯著增加

（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，或遇到無機鹽類的積垢時，會出現低產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

——查看系統內的相關部件，尋找是否有腐蝕的證據

  如何辨別無機鹽類積垢？

——在膜系統設計回收率條件下，檢查原水水質分析數據

——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量平衡，同時分析原水和產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重，存在嚴重結垢的膜元件會格外的沉重

——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察到沉積物的晶體結垢，與酸反應出現泡沫說明含有碳酸鹽垢，通過化學分析或X—射線分析可以辨別結垢類別

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，會出現低產水量低透鹽率的現象

   當進水中的有機物吸附在膜表面時，會造成通量的損失，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

——分析進水中的油和有機污染物

——檢查預處理絮凝劑，特別是陽離子聚電介質

——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
產水流量	鹽透過率	壓差
↑		—	氧化破壞	余氯、臭氧、KMnO4等	更換膜元件
↑		—	膜片滲透	產水背壓、膜片磨損	更換膜元件、改進保安濾器過濾效果
↑		—	O型圈泄漏	安裝不正確	更換O型圈
↑		—	產水管泄漏	裝元件時損壞	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；改進預處理
	—	—	有機物污染	油、陽離子聚電解質	清洗；改進預處理
	↓	—	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藥品和方法，會使膜系統污染加劇，反而會進一步損壞膜元件。

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

   對于如何確定膜表面的污垢種類，本公司技術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、對進水水質進行分析，從進水的組成，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