反滲透膜被污染了要怎么辦？首先我們要了解反滲透膜污染的種類、原因。
反滲透膜污染的原因主要包括物理污染、化學(xué)污染、有機(jī)物污染三大類。
物理污染是原(廢、污)水中的金屬(如鐵、錳等金屬氧化物)、非金屬(如CaCO3、CaSO4、BaSO4 等溶解度較小的非金屬鹽類)、膠體污染物(如二氧化硅等)在膜表面的沉積、堵塞膜孔；
化學(xué)污染是指膜孔內(nèi)吸附的有害化學(xué)成分；
有機(jī)污染物是由細(xì)菌粘泥、真菌、霉菌、有機(jī)物等在膜表面及膜孔內(nèi)粘附形成的污染。
能夠引起反滲透膜污染的物質(zhì)中污染物尤其是有機(jī)物在膜表面和膜孔內(nèi)的吸附所引起的通量衰減及分離能力的降低，是造成膜通量衰減的主要原因。但膜污染引起的通量衰減又往往和濃差極化現(xiàn)象引起的可逆通量下降混合在一起，使得膜分離效果進(jìn)一步降低。
1、有機(jī)物污染
有機(jī)污染是目前反滲透行業(yè)最難解決的問題。原水中含有的有機(jī)物或者是前處理系統(tǒng)投加有機(jī)藥劑不當(dāng)都會(huì)造成膜的污染。反滲透膜是有機(jī)材料，本身會(huì)引起細(xì)菌、病毒、藻類等的滋生和繁殖。反滲透進(jìn)水中存在較多的有機(jī)物質(zhì)(BOD5)，也會(huì)促進(jìn)微生物滋生；若給水中添加過量的磷系等有機(jī)阻垢劑，再加上反滲透給水溫度適宜，會(huì)促進(jìn)微生物迅速生長(zhǎng)。
微生物包括細(xì)菌、藻類、真菌及其芽孢、孢子和病毒。細(xì)菌顆粒極小，一般為1~3 μm，病毒則更小，約為0.01~0.2 μm，藻類、真菌比細(xì)菌大很多。而細(xì)菌的數(shù)量通常很龐大，一滴水中多的時(shí)可含有幾千萬個(gè)，極少時(shí)1mL 水中也會(huì)含有幾個(gè)、幾十個(gè)。
地表水含微生物較多，近年來在地下水中也常發(fā)現(xiàn)細(xì)菌繁衍污染水質(zhì)的事例。微生物可視為膠體，帶有負(fù)電荷，通過凝聚、過濾可除去大部分，但徹底除去則十分困難而復(fù)雜，盡管采用氯化消毒、氧化等手段，仍會(huì)有少數(shù)存在，甚至以孢子的形式暫時(shí)隱蔽起來。
當(dāng)膜表面滋生出大量生命力旺盛的微生物時(shí)，覆蓋在膜表面的微生物及其產(chǎn)生的粘液不僅會(huì)堵塞膜孔，使膜的脫鹽能力下降，使膜在運(yùn)行中壓差上升，產(chǎn)水量下降；而且還會(huì)破壞反滲透膜的脫鹽層，這種破壞是不可恢復(fù)的。
2、膠體污染（物理）
膠體污染是反滲透膜污堵的重要因素之一。膠體是懸浮在水中的無機(jī)物或有機(jī)物與無機(jī)混合物的顆粒，它不會(huì)由自身重力而沉淀。膠體物通常含有以下一個(gè)或多個(gè)主要組份：細(xì)菌、硫化物、粘土、膠體硅、Al3+、鐵的腐蝕物或有機(jī)物等。
3、離子結(jié)垢
在反滲透運(yùn)行過程中，由于濃差極化造成鄰近膜表面溶質(zhì)的濃度快速升高，不易溶解沉淀的或溶度積很小的物質(zhì)由于濃差極化作用使其在膜表面堆積、析出結(jié)垢，引起邊界層流體阻力增加(或局部滲透壓增加)，導(dǎo)致傳質(zhì)推動(dòng)力下降，給水中的金屬離子、CaCO3、CaSO4、BaSO4 等溶解度較小的鹽類被濃縮，致使?jié)馑羞@些鹽類的濃度超過了它們的溶解度而析出，產(chǎn)生沉積物并停留在膜表面及膜孔內(nèi)形成水垢，使膜受到污染，造成反滲透裝置的透水量降低、壓差明顯上升，效率迅速降低。
膜污染一般是由離子結(jié)垢、膠體污染、有機(jī)物污染混合在一起形成的，使得膜分離效果進(jìn)一步降低，且很難恢復(fù)。
4、操作不當(dāng)形成的反滲透膜污堵
反滲透停機(jī)時(shí)快速降壓沒有用反滲透產(chǎn)水進(jìn)行徹底沖洗。由于膜濃水側(cè)的無機(jī)鹽的濃度高于原水，停機(jī)后不進(jìn)行徹底沖洗會(huì)使污染物迅速在膜表面沉積，導(dǎo)致結(jié)垢而污染膜。
5、預(yù)處理系統(tǒng)故障
當(dāng)反滲透給水前處理系統(tǒng)短路或發(fā)生故障時(shí)，失去或部分失去處理功能，進(jìn)水中含有大量的懸浮顆粒和膠體，反滲透本體進(jìn)水濁度和於塞指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了反滲透給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍，致使懸浮顆粒及膠體在膜面上形成非晶體沉淀，堵塞反滲透膜進(jìn)水通道，使膜受到污染。
反滲透膜污染的預(yù)防
反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水源分為地下水、地表水、污水處理廠出水等，進(jìn)水中含有各種污染物質(zhì)，反滲透膜污染的原因取決于進(jìn)水中污染物的種類、性質(zhì)和濃度及反滲透膜的種類。
針對(duì)不同的原水水質(zhì)，分析反滲透膜污染類型及產(chǎn)生的原因，采取有效的預(yù)處理及預(yù)防措施，可有效的預(yù)防、延緩反滲透膜的污染；另外對(duì)于高污染水源可以選用寬流道、給水阻力較小，能耗低的抗污染膜來降低膜組件的污染和減少化學(xué)清洗的次數(shù)。文章推薦：一體化污水處理設(shè)備出現(xiàn)故障如何應(yīng)對(duì)？
1、原水的預(yù)處理方法
懸浮顆粒及膠體污染主要是由于反滲透給水預(yù)理系統(tǒng)故障造成的，因此在實(shí)際操作中，嚴(yán)格控制反滲透進(jìn)水SDI＜5(采用超濾反滲透進(jìn)水SDI＜3)。由于原水中含有懸浮固體或粒子、膠體、結(jié)垢鹽類、金屬氧化物、各種微生物、有機(jī)物等，需要針對(duì)不同進(jìn)水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理方法，盡可能的將其去除。具體如表
2、離子結(jié)垢的控制
原水中含有大量的Ca2+、Mg2+，Ba2+，CO32-，SO42-等結(jié)垢離子，為防止CaCO3、CaSO4、BaSO4 等析出沉淀使膜結(jié)垢，如果水量比較大通常采用投加石灰軟化的方法或石灰+純堿軟化的方法、小水量的進(jìn)水可以通過投加酸降低進(jìn)水的pH、或利用鈉離子軟化，同時(shí)添加特定的阻垢劑的方法來解決。
為防止SiO2 結(jié)垢，通常采用混凝沉淀+過濾的處理工藝降低反滲透進(jìn)水中二氧化硅等的濃度、適當(dāng)提高給水溫度(當(dāng)給水溫度為40 ℃時(shí)，SiO2 的溶解度可達(dá)160 mg/L)、提高進(jìn)水的pH、采用控制水的回收率、投加特定的阻垢劑等的方法。
當(dāng)水中鐵、錳含量少于0.1 mg/L 時(shí)，可以不予處理；鐵、錳含量為0.1~0.5 mg/L 時(shí)，可加酸將水的pH 調(diào)至5.5，防止生成鐵、錳氧化物；鐵、錳含量大于0.5 mg/L 時(shí)，水中鐵、錳等游離離子被氧化后形成金屬氧化物沉積污染反滲透膜，需要在反滲透系統(tǒng)之前，增加曝氣-錳砂過濾等的方法將其去除。
3、有機(jī)物污染及微生物污染的控制
防止微生物滋生的方法是在給水預(yù)處理中添加殺菌劑。目前常用的是氯殺菌劑，控制一定的余氯量。
如果進(jìn)水中CODMn 的含量較高，且具有可生化性(例如城市污水處理廠出水)可采用曝氣生物濾池+過濾的方法降低進(jìn)水CODMn。另外，小水量的較低CODMn 的含量(但是高于反滲透膜的進(jìn)水要求)時(shí)，也可在預(yù)處理系統(tǒng)中設(shè)置活性炭過濾器進(jìn)行吸附過濾使得給水中的SDI 值滿足進(jìn)水要求。
污水回用系統(tǒng)中即便給水SDI 滿足反滲透進(jìn)水要求<5(甚至SDI<3 時(shí))，仍然可能在膜表面出現(xiàn)大量粘泥狀生物膜，它取決于水中有機(jī)物污染種類、細(xì)菌的繁殖狀況、進(jìn)水溫度和水通量的大小等因素，恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理系統(tǒng)對(duì)延緩反滲透膜的污染、延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命起到至關(guān)重要的作用。
反滲透膜的清洗
反滲透膜的化學(xué)清洗是反滲透裝置運(yùn)行維護(hù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它直接影響著反滲透膜的使用性能和使用壽命在系統(tǒng)的運(yùn)行中，盡管選擇了適宜的操作條件，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，膜組內(nèi)的微生物、有機(jī)物和無機(jī)雜質(zhì)顆粒會(huì)不可避免的污堵膜表面，使反滲透膜發(fā)生污堵，造成系統(tǒng)產(chǎn)水量下降及脫鹽率下降等情況。因此必須采取一定的清洗方法，以去除膜面及膜孔內(nèi)的污染物，達(dá)到恢復(fù)透水量、延長(zhǎng)膜使用壽命的目的。
當(dāng)反滲透系統(tǒng)(或裝置)出現(xiàn)以下癥狀時(shí)，需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗：
(1)在正常給水壓力下，產(chǎn)水量較正常值下降10 %~15 %；
(2)為維持正常的產(chǎn)水量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10 %~15 %；產(chǎn)水水質(zhì)降低10 %~15 %，透鹽率增加10 %~15 %；給水壓力增加10 %~15 %；
(3)系統(tǒng)各段之間壓差快速明顯的增加。
膜的清洗方法可分為二類：物理、化學(xué)。
1、物理法
物理清洗是用機(jī)械方法從膜面上脫除污染物，這些方法包括：正方向沖洗法、變方向沖洗法、反壓沖洗法、振動(dòng)清洗法、排氣沖水法、空氣噴射法、二氧化碳清洗法和自動(dòng)海綿球清洗法等，其中變方向沖洗法是物理清洗法中最為有效的清洗方法。
2、化學(xué)法
化學(xué)清洗通常使用化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗，如稀酸、稀堿、酶、表面活性劑、結(jié)合劑等。酸類清洗劑，可以溶解除去礦物質(zhì)及DNA。檸檬酸、EDTA之類化學(xué)劑可用于除垢和堿性污染物。Biz、Uitrasol 之類去垢劑可有效去除生物污染。
有時(shí)針對(duì)某種特殊的污染物或污染狀況，要使用RO 藥劑制造商的專用化學(xué)清洗藥劑，并且在應(yīng)用時(shí)，要遵循藥劑供應(yīng)商提供的產(chǎn)品性能及使用說明。特殊情況下可針對(duì)具體情況，從反滲透裝置取出已發(fā)生污染的單支膜元件進(jìn)行測(cè)試和清洗試驗(yàn)，以確定合適的化學(xué)藥劑和清洗方案。使用化學(xué)法清洗時(shí)，使用的化學(xué)藥劑必須與膜材料相容，并嚴(yán)格按膜生產(chǎn)廠提出的條件(壓力、溫度PH 和流速)進(jìn)行清洗，防止膜發(fā)生不可逆損傷。
3、增加預(yù)防性清洗
反滲透膜系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)在膜表面形成一些結(jié)垢性物質(zhì)，但沒有達(dá)到清洗條件時(shí)，膜表面的結(jié)垢物質(zhì)成為晶體生長(zhǎng)的晶核，晶體生長(zhǎng)速度加快，反滲透的各段壓差增長(zhǎng)較快。預(yù)防性清洗可以保持膜表面的清潔度，并降低濃差極化的影響。
下一篇：深度|污泥處理要怎樣做？
