如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理專業(yè)知識(shí)——反滲透膜需要清洗的判斷方法。

反滲透膜元件一般情況下，可以使用2~3年左右。若膜污堵影響使用或計(jì)劃延長(zhǎng)膜的使用壽命，則可對(duì)反滲透膜元件進(jìn)行清洗。反滲透膜清洗通常分為物理沖洗和化學(xué)沖洗兩種方式，當(dāng)物理沖洗已經(jīng)不能使反滲透膜性能恢復(fù)，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)清洗了。

一、反滲透膜的污堵

反滲透膜的污堵是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，它涉及幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)、但影響不同的因素。有預(yù)處理系統(tǒng)的反滲透系統(tǒng)，定期清洗能很大程度地恢復(fù)膜的產(chǎn)水量。如果預(yù)處理系統(tǒng)不合理，清洗對(duì)恢復(fù)反滲透組件性能效果不明顯，清洗次數(shù)也會(huì)增加，但頻繁的清洗并不能代替合理的反滲透系統(tǒng)預(yù)處理。

反滲透膜的污堵可以從反滲透組件的鹽透過量、兩段壓降、產(chǎn)水量等主要參數(shù)的變化及這些參數(shù)的綜合變化看出。反滲透系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行情況下，鹽透過量和膜壓降基本上不隨時(shí)間變化，?？设b別反滲透膜污堵的形成原因。

二、反滲透膜污堵八大原因

反滲透系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期成功運(yùn)行取決于三個(gè)因素：預(yù)處理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行及維護(hù)。

這三個(gè)因素都很重要，合理選擇預(yù)處理系統(tǒng)是反滲透設(shè)備合理設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行的基礎(chǔ)；如果沒有預(yù)處理，任何類型進(jìn)入反滲透的進(jìn)水都會(huì)對(duì)反滲透設(shè)備產(chǎn)生不利影響，預(yù)處理的目的是去除或減少反滲透進(jìn)水中的污堵顆粒。

這些污堵物質(zhì)有些是對(duì)反滲透組件內(nèi)部產(chǎn)生影響的物質(zhì)，有些是形成在膜表面上的化學(xué)沉積物。另外還有一些其他類型的污染，比如由H2S氧化形成的沉積，由有機(jī)化合物引起的沉淀。污堵物對(duì)反滲透產(chǎn)生的影響不同，處理方法也不同。

反滲透膜污堵八大原因：

1、濃差級(jí)化

在反滲透脫鹽系統(tǒng)中，膜的選擇透過性，使水分子不斷從高壓側(cè)透過膜，而溶質(zhì)分子仍殘留于原溶液中，導(dǎo)致膜表面上的料液和進(jìn)口料液之間產(chǎn)生一個(gè)濃度差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的濃度梯度，這種現(xiàn)象稱為濃差級(jí)化。濃差級(jí)化使料液滲透壓加大，有效推動(dòng)力減小，造成透水速度和脫鹽率下降。

2、無機(jī)鹽結(jié)垢

CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2及SiO2等溶度積較小的鹽類，在反滲透過程中可能會(huì)因濃縮超過其溶度積而析出，產(chǎn)生沉積物停留在膜表面上或在進(jìn)水通道內(nèi)形成水垢。

3、吸附性污染

屬于苦咸水范圍的某些井水水源一般含有低價(jià)鐵離子和錳離子，具有還原性，此類水源造成膜污堵的主要原因就是鐵、鋁、錳等在膜表面產(chǎn)生膠體顆粒污堵。當(dāng)O2進(jìn)入含Fe2+的進(jìn)水中，高堿度水源形成碳酸鐵、硅酸鐵，還原菌在摻和進(jìn)來，鐵垢形成越來越快，鐵絮凝劑轉(zhuǎn)化引起的膠體狀鐵。金屬污染后的特征表現(xiàn)是產(chǎn)水量下降，壓差上升。

4、生物污泥的形成

來源于地表水和污水的水源，遇到的問題多半是生物污泥。當(dāng)膜表面覆蓋生命力旺盛的微生物污泥時(shí)，膜所除去的鹽類將陷于黏層中，不易被水沖走，為微生物繁殖提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，與此同時(shí)反滲透進(jìn)水前預(yù)處理時(shí)加入的阻垢劑、軟水劑等又能促進(jìn)微生物生長(zhǎng)。

5、膠體物污染

地下水及地表水均含有鐵、鋁、硅、有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)，它們和預(yù)處理時(shí)加入的混凝劑、助凝劑、阻垢劑等形成膠體沉積在膜表面造成膠體污染。膠體物污染難處理是由于帶有同種電荷，比較穩(wěn)定，不易沉降，但在RO膜過濾水時(shí)被截留在膜表面，形成水合物，易污染膜，導(dǎo)致水通量下降。一般這種趨向用污染指數(shù)(SDI)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常當(dāng)SDI＜3時(shí)，膜表面不產(chǎn)生此類污；當(dāng)SDI＞3時(shí)，會(huì)發(fā)生污堵。

6、水錘現(xiàn)象

對(duì)于反滲透系統(tǒng)，由于設(shè)計(jì)的不合理，在開始調(diào)試階段，裝填膜的膜殼內(nèi)有大量的空氣，當(dāng)待處理液瞬間進(jìn)入膜殼時(shí)，由于空氣具有可壓縮性，且瞬間不可能完全排盡；當(dāng)空氣在膜殼內(nèi)達(dá)到壓力時(shí)，會(huì)突然爆破釋放，引起反滲透膜在膜殼內(nèi)相互撞擊、擠壓以及竄動(dòng)，產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象。在反滲透系統(tǒng)中，水錘的危害在于造成無法恢復(fù)的反滲透膜元件損傷。當(dāng)然，這種現(xiàn)象也可以通過完善的設(shè)計(jì)而避免。

7、懸浮顆粒物

保安過濾器會(huì)因“短路”或缺陷造成過濾介質(zhì)、腐蝕碎片及異物（如小芯絨線）等的泄漏或反滲透初次投用沖洗不凈時(shí)，可能使膜元件受到污染，使進(jìn)水通道堵塞以及膜面上形成非晶體沉淀。但這種情況較少遇到。

8、其他因素造成的污染

碳?xì)浠衔锖凸柰挠图爸惛采w于膜表面，致使膜受到污染；膜的水解、有機(jī)溶劑及氧化性物質(zhì)侵蝕等也會(huì)造成膜材料的本質(zhì)改變。

三、反滲透設(shè)備預(yù)處理系統(tǒng)

進(jìn)水種類和進(jìn)水濃度決定了反滲透設(shè)備預(yù)處理系統(tǒng)的復(fù)雜性。苦咸井水和海岸井的海水，因已通過泥土的過濾，一般只需進(jìn)行基本的預(yù)處理。在以苦咸井水為水源的系統(tǒng)中，為防止結(jié)垢，通常需要在給水中加酸或六偏磷酸鈉，然后經(jīng)反滲透系統(tǒng)前的5~10μm過濾器過濾。海水的反滲透系統(tǒng)一般不需要加六偏磷酸鈉，也可以不必加酸。

地表水包括苦咸水和海水，它們通常要求較為完整的預(yù)處理，以滿足反滲透系統(tǒng)工藝對(duì)進(jìn)水的要求。

雖然污堵嚴(yán)重的程度不同，但均會(huì)影響膜和組件，且一種污堵會(huì)引起另一種污堵，如發(fā)生明顯的膠體污堵，反滲透組件內(nèi)流量分配不均勻，這可能引起難溶鹽類的結(jié)垢。因此，在設(shè)計(jì)反滲透預(yù)處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮到各種污堵。

四、反滲透膜結(jié)垢的預(yù)測(cè)和防垢解決方法

反滲透膜的結(jié)垢是由難溶鹽類隨著進(jìn)水濃縮成濃水產(chǎn)生沉積而引起的。在反滲透工藝中，因進(jìn)水中的鹽類濃縮，就可能超過溶解度限值而產(chǎn)生沉淀。在苦咸水中，CaCO3需要處理。在海水和苦咸水中，通過計(jì)算肯定反滲透濃縮后不會(huì)超過溶解度限值的鹽類是BaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2。

如果難溶鹽超過溶解度限值，就需要采取以下一種或幾種方法進(jìn)行處理：

降低脫鹽率；

用離子交換軟化去除Ca2+；

用加酸除去碳酸根和重碳酸根；

加反滲透阻垢劑。

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