水处理系统中反渗透膜的污染及防治

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1、水处理系统中反渗透膜的污染及防治反渗透膜分离技术在实际应用中,不可避免地产生膜污染现象。膜污染是影响反渗透膜的脱盐率、产水量和水回收率的重要因素。因此，考察膜污染产生的原因，寻求膜污染的预防及处理措施，将对减轻膜污染，提高反渗透系统的产水量和水回收率，保证系统正常运行、防止故障发生具有重要意义。　　1.膜污染的定义　　膜污染是指因处理水中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜发生物理化学作用，或因浓差极化使某些溶质在膜表面的浓度超过其溶解度及机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离

2、特性的衰减变化现象。　　2.膜污染产生的原因　　2.1离子结垢　　在反渗透过程中，给水中的CaCO3、CaSO4、BaSO4等溶解度较小的盐类被浓缩，致使浓水中这些盐类的浓度超过了它们的溶解度而析出，产生沉积物并停留在膜表面及膜孔内形成水垢，使膜受到污染，造成反渗透装置的透水量降低、压差明显上升，效率迅速降低。技术资料由西安莱特莱德水处理公司提供　　2.2二氧化硅沉淀　　二氧化硅的溶解度受许多因素的影响，如温度和PH值，且最大的二氧化硅溶解度通常为150mg/L，而许多原水中二氧化硅的含量超过20mg/L。二氧化硅沉淀一

3、旦在膜面上析出，则缺少有效的清除方法。因此，为了运行安全，应严格控制浓水中二氧化硅的浓度，通常以100mg/L作为控制指标，在操作运行时不能让二氧化硅沉淀沉积在反渗透膜上。　　2.3金属氧化物的沉积　　地下水中常含有铁、锰等游离离子，它们与空气或氧化剂接触后，能被氧化成难溶胶体而堵塞膜孔，引起反渗透膜压差上升，产水量下降。　　2.4悬浮颗粒及胶体污染　　当反渗透给水前处理系统中保安过滤器短路或发生故障时，保安过滤器失去过滤功能，进水中悬浮颗粒和胶体无法去除，反渗透本体进水浊度和於塞指数远远超出了反渗透给水水质标准的范围，

4、致使悬浮颗粒及胶体在膜面上形成非晶体沉淀，堵塞反渗透膜进水通道，使膜受到污染。　　2.5微生物的滋生技术资料由西安莱特莱德水处理公司提供　　反渗透膜是有机材料，本身会引起微生物的滋生和繁殖。反渗透进水中存在较多的有机物质(CODMn)，也会促进生物滋生，若给水中添加磷系阻垢剂，再加上反渗透给水温度适宜，更使微生物生长迅速。当膜表面滋生出大量生命力旺盛的微生物时，覆盖在膜表面的微生物不仅会破坏反渗透膜的脱盐层，使膜的脱盐能力下降，微生物及其产生的粘液还会堵塞膜孔，使膜在运行中压差上升，产水量下降。　　3.膜污染预防措施　　

5、针对以上膜污染产生的原因，膜污染预防措施如下。　　3.1防止离子结垢　　(1)为防止CaCO3、CaSO4、BaSO4结垢，通常采用加酸、钠离子软化、添加阻垢剂等方法来解决。　　(2)为防止BaSO4结垢，可通过添加阻垢剂的方法来解决。　　3.2防止SiO2结垢　　为防止SiO2结垢，通常采用降低反渗透进水中二氧化硅浓度以及适当提高给水温度(当给水温度为40℃时，SiO2的溶解度可达160mg/L)和采用控制水的回收率的方法来解决。　　3.3防止金属氧化物沉积技术资料由西安莱特莱德水处理公司提供　　当水中铁、锰含量少于0

6、.1mg/L时，可以不予处理;铁、锰含量为0.1～0.5mg/L时，可加酸将水的PH值调至5.5，防止生成铁、锰氧化物;铁、锰含量大于0.5mg/L时，为防止水中铁、锰等游离离子被氧化污染反渗透膜，在反渗透系统之前，可采用曝气-锰砂过滤的方法来去除，或采取措施避免与空气或氧化剂接触，以确保铁、锰保持溶解状态。　　3.4防止悬浮颗粒及胶体污染　　悬浮颗粒及胶体污染主要是由于反渗透给水前处理系统故障造成的，因此，在实际操作中，应规范操作程序，严格控制反渗透给水水质，针对不同材料的反渗透膜，其主要控制参数如表1所示。　　3.5

7、防止微生物滋生　　防止微生物滋生的方法是在给水前处理中添加杀菌剂。目前常用的是次氯酸钠，控制一定的余氯量，控制指标见“表1反渗透给水水质指标”。另外，为了降低水中CODMn的含量，也可在前处理系统中设置活性炭床。　　4.膜的清洗技术资料由西安莱特莱德水处理公司提供　　在系统的运行中，尽管选择了适宜的操作条件，但随着运行时间的增加，膜组内的微生物、有机物和无机杂质颗粒会不可避免的污堵膜表面，使反渗透膜发生污堵，造成系统产水量下降及脱盐率下降等情况。因此必须采取一定的清洗方法，以去除膜面及膜孔内的污染物，达到恢复透水量、延长

8、膜使用寿命的目的。膜的清洗方法可分为三类：物理、化学、物理-化学法。　　4.1物理法　　物理清洗是用机械方法从膜面上脱除污染物，这些方法包括：正方向冲洗法、变方向冲洗法、反压冲洗法、振动清洗法、排气冲水法、空气喷射法、二氧化碳清洗法和自动海绵球清洗法等，其中变方向冲洗法是物理清洗法中最为有效的清洗方法。　　4.2化学