反渗透膜污染与膜化学清洗

一、反渗透膜的基本原理和概论

1.反渗透分离的原理

反渗透过程是渗透的逆过程，渗透是自然现象，当用半透膜将水和具有一定浓度的溶液隔开时，水将通过膜像溶液侧自发流动。即溶剂从稀溶液侧渗透到浓溶液侧，这就是以浓度差为推动力的渗透现象。渗透的结果是浓溶液一侧液面不断上升，直到液面差达到一定高度静止不变，两侧液面的静压差就是渗透压。如果在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力，浓溶液一侧的溶剂会穿过反渗透膜进入低浓度一侧，这即是反渗透过程。

2.反渗透的性能

(1)反渗透膜的性能

根据反渗透膜的运行机制和功能，反渗透膜的性能参数是衡量反渗透膜元件或一个完整系统质量的重要指标，因此在工业生产中，它们的表现是至关重要的。

① 分离性

反渗透技术可以有效地提高水的净化效率，其中脱盐率和透盐率是衡量分离效果的重要指标。脱盐率可以达到 99% ，而透盐率则可以达到 100% ，这样就可以有效地提高水的净化效果。

② 透过性

当处理某种特定的水溶液体系时，其透过性可用每秒钟穿梭的水的数量来衡量，这就是所谓的水通量。

③ 物化稳定性

反渗透膜的物理和工艺特征决定了它的可靠性。这些特征包括：高耐高 ph值、良好的电绝缘和电阻率。反渗透膜的寿命取决于它们的材料和工艺，通常情况下，它们的寿命在 50% 以内，并且在持续工作时，其中的残留量应低于0.1mg/L_⨀ 。

二、反渗透膜污染

“膜污染”通常被描述为由于多种因素，如水中的悬浮固态、悬浮液、大气溶解氧、无机离子和细菌，对膜产生了物理、化学和机械的损害，从而引起了膜的吸附、沉淀和阻塞，进而降低了膜的功能和分离效果，并延长了其使用寿命。

1.反渗透膜污染的类型

(1)有机物/胶体污染

当有机物被吸附到膜的表层时，就可能导致流体的流动性受到影响，特别是在第一段，这将导致流体的流速减少，一段的流速也随之减少，而当我们拆卸一段的膜的时候，就可以看到它的端部带着黏性的污垢。

(2)微生物污染

当出现第一段的系统问题，导致产水量减少、脱盐效果变低，一段的压差也随之升大，当拆卸一段的膜壳，从进水侧的检测中可以看到一种黏性的污垢，还

带着一股刺鼻的气息。如果出现了严重的生物污垢，将导致膜系统的前段压降大幅度提升，从而使得进入的水流受到巨大的阻碍，从而使得膜元件的接头处出现问题。

(3)絮凝剂/阻垢剂污染

当含量较高的聚合物和含量较低的多价金属（例如铝）以及剩余的聚合物结晶物混在一起，就可能导致粘稠的悬浮物，从而对膜部分造成严重的损害。

第一段的污染通常导致产水量的减少，同时也使得一段的压力变大。保安过滤器的滤芯和膜的表面都可能呈现出黄色的变化，这种情况被称为望远镜。

(4)无机垢类污染

结垢是由于缺乏有效的预处理措施和较低的回收率所导致的水质污染，其中包括微溶性和难溶性盐类的沉淀和沉积。

当系统的末段出现结垢时，它将导致压力的升高，从而使得产出的水量减少。当我们拆卸二段的滤芯时，可以看到许多结晶体堆积在滤芯和滤芯组件之间。

2.反渗透膜污染的清洗和预防

(1)反渗透膜清洗的判断依据

① 标准化后产水量下降 10%-15% ;

② 标准化后产水水质下降 10%-15% ;

③ 给水与浓水间的压降增加 10%-15%

如果膜达到了清洗的标准，应该立即进行清洗，通常可以使系统恢复到最初的状态，但是，如果不及时清洗，就会导致深层次的污染，从而使得系统无法恢复原有的性能。

(2)反渗透膜清洗的方法

第一步：采用反渗透技术或其他纯净水进行低压清洗，以确保清洗液的质量。在清洗过程中，应避免使用可能与清洗液发生化学反应的物质。

第二步：根据污染物选择清洗剂。用反渗透膜产水作溶剂，配制相应规定浓度、规定量的清洗药剂。为了确保元件循环的顺利进行，应当仔细检查清洗液的pH 值、药剂含量、温度等，以确保它们能够被充分溶解并完全混合。

第三步:确保化学清洗阀门开、闭正确。

第四步：启动清洗泵，以较低的流量注入清洗液，直至所有的原水都被完全排出。

在第五步中，我们需要重新安装管道，以确保清洗液能够循环使用。在这个过程中，我们需要定期添加药剂，以确保清洗液的稳定性。

请确保第六部分的操作已经结束。请确保所有的膜部件都已经被充分地浸入到清洁液体中。请确保每个部分都被充分地浸入，并保证它们的温度保持稳定。

第七部：冲洗。使用反渗透技术对系统进行 10-20 分钟的清洗，然后将清洗液从系统中取出。