淺析反滲透膜污染的原因及解決措施

羅美蓮

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421002）

0 前言

現(xiàn)階段反滲透膜的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，并且其使用規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，反滲透膜系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在反滲透系統(tǒng)污染的矛盾日益突出。本文主要是針對(duì)反滲透膜污染的原因進(jìn)行分析，同時(shí)提出對(duì)反滲透膜污染有效的處理方法。

1 關(guān)于處理反滲透膜污染的意義

結(jié)合我國(guó)國(guó)情來(lái)講我國(guó)在水資源的擁有向相對(duì)較為短缺，因此對(duì)于水資源的有效利用對(duì)于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展有著重要意義。反滲透技術(shù)的應(yīng)用使得水資源得到有效的可持續(xù)利用。伴隨著反滲透膜應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，對(duì)于其所處理的水源質(zhì)量也逐漸的下降，因此膜污染的情況也逐漸的增多。所以需要對(duì)膜污染的具體原因進(jìn)行有效的分析，并且采用有效的措施進(jìn)行對(duì)膜污染予以處理從而保障反滲透系統(tǒng)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2 關(guān)于膜污染原因及類型分析

通過(guò)對(duì)反滲透膜污染的因素進(jìn)行有效的總結(jié)可以了解到其污染原因可以大致概括為：物理性質(zhì)的污染和化學(xué)性質(zhì)的污染以及有機(jī)物污染。所謂的物理性質(zhì)的污染指的是原水中的懸浮物在反滲透膜的表面進(jìn)行了沉降，從而導(dǎo)致反滲透膜的堵塞。其懸浮物包括金屬物質(zhì)和非金屬物質(zhì)以及膠體物質(zhì)。化學(xué)污染主要指的是膜內(nèi)存在部分有害的化學(xué)物質(zhì)。有機(jī)物污染主要是指的因?yàn)榧?xì)菌粘泥、菌類、有機(jī)物等吸附在了膜表面或者膜的孔內(nèi)從而造成的污染。對(duì)于造成反滲透膜污染的污染物質(zhì)來(lái)講，有機(jī)物污染是導(dǎo)致反滲透膜性能衰減的重要因素。 然而膜污染造成的通量衰減又常常與濃差極化現(xiàn)象造成的可逆通量下降交織在一起，導(dǎo)致了膜分離性能的再次減弱。

2.1 關(guān)于有機(jī)物污染

對(duì)于反滲透膜系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中來(lái)講，有機(jī)物污染是下階段反滲透領(lǐng)域較難處理的一種污染。原水中存在的有機(jī)物或之前的處理工序中對(duì)有機(jī)藥劑的添加不合理產(chǎn)生成膜污染的情況。對(duì)于反滲透膜物質(zhì)本身來(lái)講，其屬于有機(jī)材料，因此其會(huì)引起細(xì)菌和藻類生長(zhǎng)與發(fā)展。反滲透進(jìn)水中存在大量的有機(jī)物質(zhì)，該些有機(jī)物質(zhì)的存在也會(huì)引起微生物的滋生。如果進(jìn)水中投放過(guò)量的含磷類的有機(jī)阻垢劑，同時(shí)由于反滲透給水溫度條件，從而會(huì)推動(dòng)微生物的快速生長(zhǎng)。一旦膜表面出現(xiàn)大量的微生物時(shí)，則該些微生物將會(huì)覆蓋住膜表面以及其闡述的粘液會(huì)引起膜孔的堵塞，從而導(dǎo)致膜的脫鹽性能衰減，以至于造成膜在應(yīng)用階段壓差升高，產(chǎn)水量逐漸的下降，同時(shí)還會(huì)對(duì)反滲透膜的脫鹽層進(jìn)行一定程度的破壞此類型的破壞屬于不可逆的。

2.2 關(guān)于膠體污染

對(duì)于反滲透膜來(lái)講造成其污染與堵塞的重要原因是膠體污染。所謂的膠體，一般指的是水中的無(wú)機(jī)和有機(jī)的懸浮物混合成的粒子，其無(wú)法進(jìn)行自然沉降。同時(shí)因?yàn)樵撔┝Ｗ游搅舜罅康碾x子從而造成其自身帶點(diǎn)。對(duì)于反滲透系統(tǒng)來(lái)講，一旦膠體和懸浮物含量較高，將會(huì)造成反滲透系統(tǒng)污染與堵塞從而降低了系統(tǒng)的產(chǎn)水量。

2.3 關(guān)于化學(xué)結(jié)垢

在反滲透系統(tǒng)運(yùn)行階段，導(dǎo)致反滲透膜結(jié)構(gòu)的主要因素鹽分濃度。因?yàn)闈獠顦O化引起附近膜表面溶質(zhì)的濃度短時(shí)間內(nèi)升高，很難溶解沉降或者溶度積較低的物質(zhì)因?yàn)闈獠顦O化令其覆蓋在膜表面并且結(jié)垢，造成邊界層流體阻力增加，造成傳質(zhì)推動(dòng)力受到影響，給水中的金屬離子溶解度相對(duì)較低，以至于濃水中該部分物質(zhì)的濃度超過(guò)了其自身的溶解度而析出，產(chǎn)生沉積物并且覆蓋在了膜表面和模孔中。膜污染通常情況下是由于化學(xué)結(jié)垢、膠體污染以及有機(jī)物污染交織在一起造成的，從而造成膜分離性能受到影響。

2.4 操作不規(guī)范引起的污堵

在對(duì)反滲透系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，進(jìn)水濃水力道中會(huì)出現(xiàn)濃差極化的情況，流道中無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的濃度相對(duì)較高。因此當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行以后，無(wú)機(jī)物由于沉降會(huì)在流道中產(chǎn)生結(jié)垢，高濃度的淤積物會(huì)推動(dòng)微生物的滋生以及快速的繁殖。此時(shí)如果為進(jìn)行快速的降壓以及展開(kāi)有效的清洗因?yàn)槟馑畟?cè)的無(wú)機(jī)鹽的濃度大于原水，經(jīng)會(huì)導(dǎo)致污染物在膜表面沉積，引起結(jié)垢以至于污染膜。

2.5 預(yù)處理系統(tǒng)故障

一旦反滲透給水前處理系統(tǒng)出現(xiàn)短路或者故障時(shí)，將會(huì)喪志處理能力，進(jìn)水中存在大量的懸浮物質(zhì)和膠體，反滲透本體進(jìn)水濁度和於塞指數(shù)大大高于反滲透給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致懸浮物質(zhì)和膠體在膜表面上出現(xiàn)非晶體沉淀的情況，堵塞反滲透膜進(jìn)水通道，從而引起膜污染。

3 關(guān)于反滲透膜污染的解決措施

3.1 預(yù)防措施

對(duì)于反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水源來(lái)講，其主要分為地下水、地表水和污水處理廠出水。進(jìn)水中存在大量的污染物。進(jìn)水中污染物質(zhì)的類型以及性質(zhì)和其自身的濃度還有反滲透膜自身的材料決定了反滲透膜受污染的原因。結(jié)合具體情況原水的水質(zhì)，進(jìn)行反滲透膜污染的類型以及出現(xiàn)原因分析，通過(guò)選擇科學(xué)合理的預(yù)防手段，能夠?qū)Ψ礉B透膜的污染起到一定的作用。

3.2 化學(xué)結(jié)垢的處理措施

原水中本身存在大量的結(jié)垢粒子，為了有效的防止膜結(jié)垢，假如水量較大一般情況下使用添加石灰軟化的措施，如果水量相對(duì)較小能夠采取添加酸對(duì)進(jìn)水的酸堿值精心降低，并且投加適當(dāng)?shù)淖韫竸┑姆椒ㄟM(jìn)行有效的處理。

3.3 關(guān)于反滲透系統(tǒng)的清洗

反滲透系統(tǒng)在應(yīng)用階段，盡管水質(zhì)能夠達(dá)到正常需求的標(biāo)準(zhǔn)，并且日常也采取了有效的管理措施，但是反滲透膜會(huì)受使用時(shí)間的影響進(jìn)而逐漸的出現(xiàn)膜污染的情況。由于污染物隨長(zhǎng)時(shí)間的幾類，運(yùn)行壓力以及跨膜壓差的不斷的升高，其產(chǎn)水量會(huì)受到大幅度的影響，從而導(dǎo)致膜性能不斷的衰減。針對(duì)此類情況應(yīng)當(dāng)及時(shí)的采用清洗的方式進(jìn)行維護(hù)膜組件的狀態(tài)。對(duì)于反滲透膜的清洗通常分為物理形式的清洗和化學(xué)形式的清洗。所謂的物理形式的清洗方式指的是對(duì)不會(huì)對(duì)污染物的性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生影響，經(jīng)過(guò)低壓和大流量的水對(duì)膜展開(kāi)有效的清洗，把膜表面的污染物質(zhì)和沉積物質(zhì)清洗掉。如果反滲透膜污堵情況極為嚴(yán)重時(shí)，物理形式的清洗方式無(wú)法滿足清洗的效果則需要采取化學(xué)形式的清洗措施：水質(zhì)下降10%-15%；進(jìn)水和濃水壓差達(dá)到初始值的1.5 倍；通常情況下產(chǎn)水量會(huì)相應(yīng)的減少。

4 結(jié)束語(yǔ)

反滲透膜污染的因素多種多樣，想要有效的解決污染應(yīng)當(dāng)明確造成反滲透系統(tǒng)的原因從而采取有效的處理方式，同時(shí)結(jié)合原水水質(zhì)的特點(diǎn)加強(qiáng)預(yù)處理，從而有效的降低反滲透系統(tǒng)進(jìn)水污染物，最大程度的降低對(duì)反滲透膜污染程度，有效的降低反滲透膜出現(xiàn)污染的發(fā)生的概率。