反渗透膜是一种允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种半透膜。

 

反渗透膜组长期运行后，会受到某些难以冲洗掉的污染，如微量盐分结垢和有机物的积累。因此每1~4个月需用化学药剂清洗，每次清洗2~5小时（采用分段式清洗，效果最佳）

 

何时需要清洗？

在正常使用过程中，由于污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。当下列情况出现时，需要对膜元件进行清洗：

   1、产水量比正常产水量下降10%~15%

   2、脱盐率比正常脱盐率上升10%

   3、膜系统的全部或部分膜两侧的压力差上升10%~15%

 

膜积垢的原因

   1、无机盐积垢     碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙、硅化物等

   2、金属氧化物积垢      铁、锰、铝等金属氧化物

   3、胶体积垢

   4、悬浮固体物积垢

   5、生物积垢

   6、有机物积垢

 

膜系统出现故障通常至少会出现下列某些现象之一：

   标准化产水量下降，常常需要提高运行压力来维持额定的产水量；

   标准化的透盐率增加，在RO系统中表现为产水导电率的增加；

   压降增加，在维持进水流量不变的情况下，进水与浓水间的压差提高。

 

当膜系统被微生物或天然有机物污染时，会出现低产水量但透盐率基本正常的现象

   以下参数改变，则表示膜系统已被微生物污染，尤其是在系统的前端

   ——当以相同的进水压力及回收率操作时，产水流量降低

   ——当以相同进水压力运行时，如果生物污堵滋生大量的生物物质时，系统的回收率将会降低

   ——如果在相同回收率下，需要保证产水量不变，就必须提高进水压力，当长期这样操作时，提高进水压力会产生恶性循环，因其加快污堵速率，使得今后的清洗将更加困难

   ——当产生大片细菌污染，或同时伴有淤泥污堵时，系统压差会显著增加

（图1  膜表面的生物污染层）

 

当膜系统受到胶体或金属氧化物的污堵，或遇到无机盐类的积垢时，会出现低产水量高透盐率的现象

  如何辨别胶体污堵？

——查看原水SDI值记录，故障通常源于SDI不够及时或预处理出现故障

——分析SDI测试膜膜面上的截留物

——分析保安滤器滤芯上的截留物

——检查和分析第一段第一支元件端面上的沉积物

  如何辨别金属氧化污堵？

——分析原水中的铁和铝

——查看系统内的相关部件，寻找是否有腐蚀的证据

  如何辨别无机盐类积垢？

——在膜系统设计回收率条件下，检查原水水质分析数据

——分析浓水中钙、钡、锶、硫酸根、氟、硅、PH和苦咸水LSI或海水S&DSI，应计算这些离子的质量平衡，同时分析原水和产水中上述成分的浓度

——查看系统的浓水侧是否有结垢

——取出最后一支膜元件称重，存在严重结垢的膜元件会格外的沉重

——解剖最后一支元件，分析膜面上的结构物，在显微镜下还可以观察到沉积物的晶体结垢，与酸反应出现泡沫说明含有碳酸盐垢，通过化学分析或X—射线分析可以辨别结垢类别

图2  金属氧化物污染

图3  伴随轴向机械力所致膜卷错位损坏

图4  碳酸钙污染

 

当膜系统被有机物污染时，会出现低产水量低透盐率的现象

   当进水中的有机物吸附在膜表面时，会造成通量的损失，尤其是在第一段。那么如何辨别有机物污染：

——分析保安滤器滤芯和SDI滤膜上的截留物

——分析进水中的油和有机污染物

——检查预处理絮凝剂，特别是阳离子聚电介质

——检查清洗剂和表面活性剂

故障症状小结：

故障症状			直接原因	间接原因	解决办法
产水流量	盐透过率	压差
↑		—	氧化破坏	余氯、臭氧、KMnO4等	更换膜元件
↑		—	膜片渗透	产水背压、膜片磨损	更换膜元件、改进保安滤器过滤效果
↑		—	O型圈泄漏	安装不正确	更换O型圈
↑		—	产水管泄漏	装元件时损坏	更换膜元件
	↑	↑	结垢	结垢控制不当	清洗；控制结垢
	↑	↑	胶体污染	预处理不当	清洗；改进预处理
↓	—		生物污染	原水含有微生物、预处理不当	清洗、消毒；改进预处理
	—	—	有机物污染	油、阳离子聚电解质	清洗；改进预处理
	↓	—	压密化	水锤作用	更换膜元件或增加膜元件

 

↑  增加      ↓  降低         主要症状      —不变    

 

 

   针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果，若错误地选择清洗化学药品和方法，会使膜系统污染加剧，反而会进一步损坏膜元件。

   因此在膜清洗之前必须先确定膜表面的污垢种类，只有这样才能选择最恰当的药剂和方法对膜进行清洗。

   对于如何确定膜表面的污垢种类，本公司技术工程师给出的清洗步骤是：

   1、分析膜污染的构成（需取样分析）

   2、对进水水质进行分析，从进水的组成，找到形成污垢的可能性

   3、分析膜系统的性能数据

   4、对膜流程进行检查测试

   5、分析测定SDI值的微孔滤膜膜面上所截留的污物

   6、微孔滤膜膜面上所截留的污物