如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——反滲透膜需要清洗的判斷方法。

反滲透膜元件一般情況下，可以使用2~3年左右。若膜污堵影響使用或計劃延長膜的使用壽命，則可對反滲透膜元件進行清洗。反滲透膜清洗通常分為物理沖洗和化學沖洗兩種方式，當物理沖洗已經不能使反滲透膜性能恢復，則應對其進行化學清洗了。

一、反滲透膜的污堵

反滲透膜的污堵是一種復雜的現象，它涉及幾個相互關聯、但影響不同的因素。有預處理系統的反滲透系統，定期清洗能很大程度地恢復膜的產水量。如果預處理系統不合理，清洗對恢復反滲透組件性能效果不明顯，清洗次數也會增加，但頻繁的清洗并不能代替合理的反滲透系統預處理。

反滲透膜的污堵可以從反滲透組件的鹽透過量、兩段壓降、產水量等主要參數的變化及這些參數的綜合變化看出。反滲透系統穩定的運行情況下，鹽透過量和膜壓降基本上不隨時間變化，常可鑒別反滲透膜污堵的形成原因。

二、反滲透膜污堵八大原因

反滲透系統能夠長期成功運行取決于三個因素：預處理、系統設計和運行及維護。

這三個因素都很重要，合理選擇預處理系統是反滲透設備合理設計和安全運行的基礎；如果沒有預處理，任何類型進入反滲透的進水都會對反滲透設備產生不利影響，預處理的目的是去除或減少反滲透進水中的污堵顆粒。

這些污堵物質有些是對反滲透組件內部產生影響的物質，有些是形成在膜表面上的化學沉積物。另外還有一些其他類型的污染，比如由H2S氧化形成的沉積，由有機化合物引起的沉淀。污堵物對反滲透產生的影響不同，處理方法也不同。

反滲透膜污堵八大原因：

1、濃差級化

在反滲透脫鹽系統中，膜的選擇透過性，使水分子不斷從高壓側透過膜，而溶質分子仍殘留于原溶液中，導致膜表面上的料液和進口料液之間產生一個濃度差，嚴重時會產生很高的濃度梯度，這種現象稱為濃差級化。濃差級化使料液滲透壓加大，有效推動力減小，造成透水速度和脫鹽率下降。

2、無機鹽結垢

CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2及SiO2等溶度積較小的鹽類，在反滲透過程中可能會因濃縮超過其溶度積而析出，產生沉積物停留在膜表面上或在進水通道內形成水垢。

3、吸附性污染

屬于苦咸水范圍的某些井水水源一般含有低價鐵離子和錳離子，具有還原性，此類水源造成膜污堵的主要原因就是鐵、鋁、錳等在膜表面產生膠體顆粒污堵。當O2進入含Fe2+的進水中，高堿度水源形成碳酸鐵、硅酸鐵，還原菌在摻和進來，鐵垢形成越來越快，鐵絮凝劑轉化引起的膠體狀鐵。金屬污染后的特征表現是產水量下降，壓差上升。

4、生物污泥的形成

來源于地表水和污水的水源，遇到的問題多半是生物污泥。當膜表面覆蓋生命力旺盛的微生物污泥時，膜所除去的鹽類將陷于黏層中，不易被水沖走，為微生物繁殖提供了豐富的營養物質，與此同時反滲透進水前預處理時加入的阻垢劑、軟水劑等又能促進微生物生長。

5、膠體物污染

地下水及地表水均含有鐵、鋁、硅、有機質等物質，它們和預處理時加入的混凝劑、助凝劑、阻垢劑等形成膠體沉積在膜表面造成膠體污染。膠體物污染難處理是由于帶有同種電荷，比較穩定，不易沉降，但在RO膜過濾水時被截留在膜表面，形成水合物，易污染膜，導致水通量下降。一般這種趨向用污染指數(SDI)進行評價。通常當SDI＜3時，膜表面不產生此類污；當SDI＞3時，會發生污堵。

6、水錘現象

對于反滲透系統，由于設計的不合理，在開始調試階段，裝填膜的膜殼內有大量的空氣，當待處理液瞬間進入膜殼時，由于空氣具有可壓縮性，且瞬間不可能完全排盡；當空氣在膜殼內達到壓力時，會突然爆破釋放，引起反滲透膜在膜殼內相互撞擊、擠壓以及竄動，產生“水錘”現象。在反滲透系統中，水錘的危害在于造成無法恢復的反滲透膜元件損傷。當然，這種現象也可以通過完善的設計而避免。

7、懸浮顆粒物

保安過濾器會因“短路”或缺陷造成過濾介質、腐蝕碎片及異物（如小芯絨線）等的泄漏或反滲透初次投用沖洗不凈時，可能使膜元件受到污染，使進水通道堵塞以及膜面上形成非晶體沉淀。但這種情況較少遇到。

8、其他因素造成的污染

碳氫化合物和硅酮基的油及脂類覆蓋于膜表面，致使膜受到污染；膜的水解、有機溶劑及氧化性物質侵蝕等也會造成膜材料的本質改變。

三、反滲透設備預處理系統

進水種類和進水濃度決定了反滲透設備預處理系統的復雜性。苦咸井水和海岸井的海水，因已通過泥土的過濾，一般只需進行基本的預處理。在以苦咸井水為水源的系統中，為防止結垢，通常需要在給水中加酸或六偏磷酸鈉，然后經反滲透系統前的5~10μm過濾器過濾。海水的反滲透系統一般不需要加六偏磷酸鈉，也可以不必加酸。

地表水包括苦咸水和海水，它們通常要求較為完整的預處理，以滿足反滲透系統工藝對進水的要求。

雖然污堵嚴重的程度不同，但均會影響膜和組件，且一種污堵會引起另一種污堵，如發生明顯的膠體污堵，反滲透組件內流量分配不均勻，這可能引起難溶鹽類的結垢。因此，在設計反滲透預處理系統時，應考慮到各種污堵。

四、反滲透膜結垢的預測和防垢解決方法

反滲透膜的結垢是由難溶鹽類隨著進水濃縮成濃水產生沉積而引起的。在反滲透工藝中，因進水中的鹽類濃縮，就可能超過溶解度限值而產生沉淀。在苦咸水中，CaCO3需要處理。在海水和苦咸水中，通過計算肯定反滲透濃縮后不會超過溶解度限值的鹽類是BaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2。

如果難溶鹽超過溶解度限值，就需要采取以下一種或幾種方法進行處理：

降低脫鹽率；

用離子交換軟化去除Ca2+；

用加酸除去碳酸根和重碳酸根；

加反滲透阻垢劑。

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