反渗透膜元件的铁污染清洗研究

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反渗透膜组污染及清洗方法的探究

反渗透膜组污染及清洗方法的探究摘要：在反渗透分离过程中，膜的污染是一个棘手的问题，它的出现造成了反渗透装臵去除率和产水量的大幅度下降，严重影响膜的使用寿命。

本文论述了反渗透膜在水处理中常见的污染现象。

根据污染的类型、程度、膜材料的性能选择清洗剂，设计出合理的清洗方案，快速恢复反渗透膜的膜通量。

关键词：反渗透膜;污染;清洗1、引言随着时代的进步，经济和科技的飞速发展，我们所面临的水污染问题已日趋严重，越来越受到国家的重视。

2010年6月，作为国家进一步《做好松花江流域水污染防治规划》的重点项目，作为油田必须完成的重点环保工程，污水综合处理装臵开工投产。

在装臵深度处理系统中我们采用了反渗透膜分离技术。

反渗透膜分离是一种新型的膜分离技术，它通过压力差脱除溶液中的盐类及低分子物，如无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD 等。

具有无相变、不发生化学变化、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗能低等众多优点。

在反渗透膜分离技术实际应用中, 不可避免产生膜污染现象,且膜污染问题是影响该技术稳定性的决定因素,因此研究膜污染形成机理、及时对膜污染进行清洗是反渗透系统正常运行、防止其发生故障的重要保证。

2、膜污染定义膜污染是指与膜接触的料液中微粒、胶体粒子或溶质大分子与膜发生物理、化学相互作用或因浓差极化使某些溶质在膜表面的浓度超过其溶解度及因机械作用而引起的在膜表面或膜孔内的吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞, 使膜产生透过流量与分离特性不可逆变化现象。

污染物尤其是蛋白质等大分子在膜表面和膜孔内的吸附所引起的通量衰减及分离能力的降低, 是造成膜通量衰减的主要原因。

但膜污染引起的通量衰减又往往和浓差极化现象引起的可逆通量下降混合在一起, 使得膜分离效果进一步降低。

3、膜污染产生原因[1-2]反渗透系统在运行过程中, 废(污) 水中的金属离子、微生物、不易溶解的沉淀、有机污染物、生物粘泥、胶体、油脂等长时间与膜接触, 会引起膜污染, 使膜的通量及分离性能明显降低、压降升高。

探讨反渗透膜元件污染的原因及解决措施

探讨反渗透膜元件污染的原因及解决措施当两种具有差异性盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时，含盐量相对较少一边的溶剂会逐渐向含盐量较高的溶剂一侧发生流动，这种现象被称之为渗透。

这一现象在工业运行中常有发生，并在很多时候对工业运作造成阻碍，反渗透装置的设计正是为了解决这一问题。

本文结合具体案例，针对反渗透膜元件污染的原因及解决措施进行研究与分析。

标签：反渗透；膜元件；污染；措施1 反滲透膜元件污染的特征当两种具有差异性盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时，含盐量相对较少一边的溶剂会逐渐向含盐量较高的溶剂一侧发生流动，这种物理现象被称之为渗透。

当含盐量相对较少一边的溶剂向含盐量较高的溶剂一侧发生流动并达到一个定值时，渗透中断，而在这一时刻的压力差我们将之称为渗透压。

就一般情况而言，渗透压与盐浓度存在着一定的正比例关系，即渗透压随着盐浓度的升高而升高，除此之外，渗透压还会在一定程度上受到溶液种类与温度的影响。

在渗透达到定值时，即处于渗透平衡状态，而在这一状态之下如果在浓度较高溶液的一侧施加一个压力，浓度较高一侧溶液在这一压力之下会向浓度较低一侧溶液渗透，我们将之称为反渗透，这一渗透是人为现象，常常运用于工业运行中。

而反渗透装置正是基于这一原理所设计出来的。

在实际的运用过程中，反渗透装置在诸多因素的影响之下，会经常发生反渗透元件污堵的情况，表现为反渗透进水压力逐渐增大、每一段的压力差逐渐增加、单套反渗透进水量减小、产水率降低且水质逐渐变差等。

2 反渗透膜元件污染原因分析2.1 预处理不当在反渗透之前，原水会经过全自动过滤器以及超滤过滤器进行一个预处理的流程，一般情况下处理之后的水进水浊度控制在0.2NTU之内较为适宜。

而在全自动长时间的使用之后，会逐渐出现反洗效果不佳的情况，如此一来，泥沙会有一部分附着在石英砂内，进而对水质造成一定程度上的影响。

而水质较差的水进入到超滤之后会对超滤进行污堵，超滤的产水水质也在这一影响之下逐渐变差。

反渗透膜污染分析及其清洗

反渗透膜污染分析及其清洗反渗透膜投入使用后，就要受到水中杂物的污染，由于各地水源水质不同，所采取的预处理工艺方法也不尽相同，所以反渗透的污染物各不相同，污堵的速度差别很大。

即使同一个系统，每个周期的污染物也不完全相同，常常不止一种污染物，它们相互影响，加快了污堵速率和污染的复杂性，增加了清洗难度。

常见的污堵情况有以下几种。

1、胶体污堵胶体污堵是一种普遍现象，不管是地下水还是地表水，总含有铁铝胶体、硅胶体、有机质胶体，预处理时加入的混凝剂，助凝剂，阻垢剂等形成的胶体，这些都可能沉积在膜表面形成胶体污染。

使系统质差增加，产水量降低，脱盐率下降。

2、生物污堵生物污堵主要发生在地表水处理系统和频繁启停操作的系统。

单一的杀菌剂是不能将水中的各种细菌微生物全部杀死，系统设在死角区，或停用时间过长造成细菌微生物生长繁殖，粘附在膜表面形成生物粘膜。

使系统运行压差升高，产水量下降，脱盐率先是略有上升，然后降低。

3、化学结垢化水结垢往往发生在二段，被浓缩盐水中过量的溶解盐沉淀而结垢。

表现为原段压降升高，脱盐率下降，出力降低。

只要调整好回收率和阻垢剂加量是可以控制的。

4、颗粒堵塞颗粒污堵往往发生在前端。

主要原因是新系统投运时冲洗不彻底，保安过滤器缺陷致泥上、细砂等腐蚀碎片通过。

或是微米滤芯采用缠绕型号，绒毛脱落，还有是运行压差高，使膜边上的膜片脱落堵在下一个膜的前端。

造成压降升高、出力减小。

这些是机械性污堵，是可以预防的。

膜污堵后的通性就是压差升高，出力降低，脱盐率降低。

膜污染后其运行指标与投运相比，在产水量降低15%，校正后的压差变化达15%或归一化后的盐通量达15%时应进行清洗。

目前反渗透膜的清洗配方一般都是膜生产商提供的，按性能一般分为酸洗、碱洗、盐洗和氧化清洗四大类。

其配方是有保守性和关健技术的保密性，且还有不同地区，不同水质的差异性。

所以各单位使用后其清洗效果相差很大。

所以我们根据理论分析和现场试验来选择了优效的配方。

反渗透膜污染分析及清洗研究

反渗透膜污染分析及清洗研究摘要介绍了反渗透技术在废水处理过程中的膜污染类型，并对不同膜污染类型目前常见的污染检测技术和清洗方法进行了总结，最后对污染清洗过程中的影响因素进行了探讨。

关键词反渗透；膜污染；清洗；影响因素反渗透是膜分离技术中的一种，在外界压力驱动下，只允许水分子通过，几乎能截留废水中所有污染物质，因此在工业废水处理领域得到了广泛的应用。

反渗透技术在应用过程中会面临膜污染的问题，膜污染会使膜过滤阻力增大，通量和分离性能下降，进而增加清洗频率，导致膜使用寿命缩减。

1膜污染膜污染可定义为由于被截留的颗粒、胶体粒子、乳浊液、悬浮液、大分子和盐等与膜发生物理化学相互作用或因浓差极化使某些溶质在膜表面浓度超过溶解度而引起的在膜表面或膜孔内的不可逆沉积，这种沉积包括吸附、堵孔、沉淀、形成滤饼等。

1.1膜污染类型根据造成膜污染物质的不同，膜污染主要可分为以下三类：1）无机污染：无机物质在膜面或者膜孔沉淀造成的污染，主要有粘土、硅酸盐、金属氧化物和钙镁沉淀等。

大多数情况下，无机污染与有机污染之间还存在着相互促进的作用。

2）有机污染：由废水有机物造成的污染，废水中常见的有机污染物质有腐殖酸，蛋白质和碳水化合物等。

在处理组分复杂的废水时，有机污染往往与无机污染相伴发生，这与被处理废水的水质特点密切有关。

3）微生物污染：微生物在膜面上沉积和生长，同时通过释放有机质在膜面形成凝胶层对膜造成污染。

膜面上微生物自身的生长繁殖会形成污染，其分泌的产物还有利于有机物粘附形成菌膜，无机物形成晶核，从而促进有机污染和无机污染联合发生。

1.2膜污染的分析技术膜污染的分析过程一般如下：首先观察分析膜上污染物的整体形貌和分布概况；然后微观观察分析膜上污染物的特征形貌结构，包括污染层厚度, 膜上聚集体大小及形态分布；最后，对膜上污染物的成分进行定性定量分析，确定污染物的具体类型和成分组成。

通常膜面上截留的污染物大多不是单一的某种污染类型，而是多种污染同时发生。

反渗透膜污染及清洗的研究

反渗透膜污染及清洗的研究【摘要】反渗透膜分离技术在水处理领域是一种新型、高效的工艺，近几年在工程中的的应用越来越广泛,但反渗透膜的污染成为了限制膜广泛使用的关键因素，及时的化学清洗可有效地恢复反渗透膜的性能、延长其使用寿命。

本文介绍了反渗透膜污染的定义，污染物形成的原因，膜污染的分类，综述了膜污染影响因素、预防措施和膜污染的清洗方法。

【关键词】反渗透；膜分离技术；膜污染；清洗自从20世纪50年代膜分离技术开始进入工业应用以来，膜分离技术被广泛应用于化工、食品、医药、环保等领域，收到了整个水处理行业的青睐[1]。

反渗透膜（RO）分离技术具有装置简单、组件化、能耗低、操作方便、占地面积小、适用范围广等优点[2],在工业水处理、纯水制备、废水处理、海水淡和苦咸水淡化及某些特殊化工工程中得到了非常广泛的应用[3-5]。

但由于反渗透膜污染的存在，它将影响膜的稳定运行和出水水质，同时决定了膜的使用寿命，膜污染是影响膜分离技术工程经济性和实际应用的重要原因[8]，因此膜清洗工作是保证反渗透膜在寿命期内正常运行的关键。

一、反渗透膜污染及形成原因膜在使用的过程中无论日常造作如何严格,经过长期的运行以后，膜表面会产生污染和堵塞现象[7]，导致通量的递减，组件进出口压差升高，尤其是对于废水、污水处理过程中的膜，污堵现象经常发生，探讨膜的污染及其清洗刻不容缓。

（一）膜污染的定义膜污染是指在膜过滤过程中污水中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜发生物理、化学作用，或因为浓差极化使某些溶质在膜表面超过其溶解度及机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞, 使膜产生透过流量与分离特性发生变化的现象[8]。

（二）膜污染产生的原因在反渗透膜系统运行的过程中，其污染的原因主要包括以下几方面：1、浓差极化反渗透系统中膜的选择透过性使得溶液中的水分子从高压侧穿过膜,但是溶液中的溶质分子还是保留在原溶液中，从而导致了膜的表面上和膜的进口处产生了浓度差，浓度差值很高时会有一个梯度，称之为浓差极化[9]。

反渗透膜的污染与清洗

检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方
贫乏，很多电厂不得不取用含盐量高的原水。由于进法，不同的膜污染物表现出不同的特征，Ｉ如表所示。水总含盐量增加，致使离子交换树脂发生污染或降解。使除盐设备出力降低３％一０降低了０５％，交换容量，总３反渗透膜的清洗原则的酸、碱耗量增加，水处理费用随之升高。目前采用反渗透一化学除盐联合处理系统越来越膜清洗包括物理清洗和化学清洗，由于是在清洗多，反渗透是一种借助于选择透过性膜的功能、以压差结构复杂的设备内部，物理清洗作用力有时不能均匀为动力的膜分离技术。当系统所加压力大于溶液的渗到达所有部位，所以通常应用较多的是化学清洗。化透压时，水分子透过膜，经过产水流道进人中心管，学清洗是污染物与清洗剂之间的一种多相反应，在是膜一端流出。进人水中的杂质被截留在膜的进水侧，污染的一个逆过程。从浓水出水端流出。在应用上，尽管对原水进行了适当Ｉ根据反渗透系统水质分析报表、．运行操作记录的预处理，但水中的杂质仍会聚集在膜的表面使膜污和当前反渗透装置的运行状况，分析进料水、盐水和产染，导致膜的分离率或透水速度下降，或兼而有之。品无机成分、水的总有机碳（Ｏ）浊度、ＴＣ、ｐＴＳＨ值、Ｄ，膜污染是膜使用中必然产生的现象，而膜本身价总悬浮固体（Ｓ）ＩＴＳ，和温度（ＳＤ其中ＳＩＳ和浊度Ｄ，ＴＳ格昂贵，不可能频繁更换。只有通过分析膜污染原因，的测定能提供微粒物质污染的依据，ＯＴＣ的测定可预及时清洗，才能实现反渗透系统的长期稳定运行，从而示有机物的污染倾向）。结合ＳＩＤ过滤器滤垫浸渍分达到经济生产的目的。析，确定具体的复合污染物种类和程度，选择适宜的化

反渗透膜的污染评价及其化学清洗

环境工程
2020 年第 38 卷增刊
365
反渗透膜的污染评价及其化学清洗
路聪聪1 李永波2
(1. 中冶建筑研究总院有限公司,北京 100088; 2. 北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京 100082)
摘要 :反渗透膜的污染是反渗透系统应用中最大的问题之一 ,及时化学清洗可有效地恢复反渗透膜的性能、延长其使用寿命。对反渗透膜的污染及其化学清洗方法进行了综述,主要内容包括反渗透膜污染物的种类,污染物形成的原因 ,以及清洗时机的选取 ,清洗药品的选择 ,影响清洗效果的主要因素、清洗系统的构成 ,化学清洗的方法和清洗效果的评价指标。关键词:反渗透;污染;化学清洗
反渗透膜分离技术作为一门新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术,近 30 年来发展迅速,目前已广泛应用于纯水制备、海水淡化和废水处理等行业。反渗透膜是反渗透系统中的关键元件。目前国内约有几十万膜元件用户,且每年以增加 20% ~ 30% 的速度增加。反渗透系统对给水水质要求较高,通常要求 SDI( Silt Density index) < 3. 0 ~ 5. 0, 因此反渗透系统之前通常配有较为完善的预处理系统[1] 。在实际应用中,膜元件都会发生不同程度的污染, 导致系统进出口压差增大,产水量减少,脱盐率下降,进而影响反渗透系统的正常运行,因此,必须设置反渗透清洗系统对其进行有效清洗,最大限度地恢复已经污染的膜元件的性能,使膜更有效地持久运行。如何对反渗透膜运行中产生的污染进行分析和有效清洗,受到越来越广泛的重视。

探究中水回用时应用反渗透膜时产生的污染及化学清洗

探究中水回用时应用反渗透膜时产生的污染及化学清洗摘要：受到我国环境保护及可持续发展生态理念深入推广的影响，我国从本身水资源短缺的实际的情况出发，逐步推广中水的应用，并且在这一过程中，反渗透膜技术成为了常用的水处理技术之一。

但是不可忽视的一点就是在实际使用过程中，由于受到预处理工艺无法有效运行的影响，导致在膜系统进水中出现了有机物、微生物等物质，并进而带来反渗透膜的污染问题。

在这种情况下，就需要开展相应的化学清洗方式，以此来保障反渗透膜的使用寿命。

本文就反渗透膜的污染类型及化学清洗方式进行了相应的分析，以便为今后的反渗透膜清洗提供相应参考。

关键词：中水回用；反渗透膜；污染类型；清洗措施1、中水回用中反渗透膜应用的污染类型1.1有机物污染在处理膜系统进水内部的有机物质，超滤膜最多只可以将有机物质中的大分子团有机物质及部分直径超过超滤膜孔洞直径的非溶解性有机物质做出相应的截留。

如若在水中有机物质浓度较高的情况下，就会极大的提高有机物堵塞超滤膜孔洞问题的发生几率。

而那些具有溶解性的有机物质则会在穿过超滤膜之后，进入到发渗透膜内部，就会对反渗透膜造成相应的影响，具体的影响就是因为有机物质在反渗透膜表面得以吸附，并在反渗透膜的表面形成所谓的薄膜层。

因为有薄膜层的存在，会使得反渗透膜的脱盐率及产水量大幅度下降。

膜系统进水中的有物质浓度主要和生化处理工作的效果有一定的关系，最主要的是和出水COD （化学需氧量）数值有关，具体而言，生化处理系统的出水COD数值和膜系统进水有机物质浓度之间呈现一种正比例关系。

为了确保反渗透膜系统的长时间稳定使用，出水COD数值必须要控制在10mg/L之下。

1.2微生物污染在反渗透膜系统中比较常见的污染问题之一就是微生物污染问题，反渗透膜各个组建内部的环境比较阴暗潮湿，反渗透膜内部的环境十分适合微生物的生长以及繁殖，在水中微生物含量较高的情况下，就会大大增加微生物污染发生的概率。

在原水的预处理中，在使用深度生化处理方式的情况下，就会带来出水中的生物活性水平相对较高，在这种情况下，如若反渗透进水系统中的杀生剂的数量投入不够，就会带来微生物的生长，最终导致膜压差的逐渐上升，从而影响到整个反渗透膜系统的安全稳定运行。

反渗透膜元件清洗方法

概述膜的污染与清洗在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如：阻垢剂/分散剂，阳离子聚合电解质)、微生物 (藻类、霉菌、真菌)等污染。

污染性质和污染速度取决于各种因素，如给水水质和系统回收率。

通常污染是渐进发展的，如不尽早控制，污染将会在相对较短的时间内损坏膜元件。

当膜元件确证已被污染，或是在长期停机之前，或是作为定期日常维护，建议对膜元件进行清洗。

当反渗透系统(或装置)出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗：（1）在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%;（2）为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%;（3）产水水质降低10～15%，透盐率增加10～15%;（4）给水压力增加10～15%;（5）系统各段之间压差明显增加。

保持稳定的运行参数主要是指产水流量、产水背压、回收率、温度及TDS。

如果这些运行参数起伏不定，建议检查是否有污染发生，或者在关键运行参数有变化的前提下, 反渗透的实际运行是否正常。

定时监测系统整体性能是确认膜元件是否已发生污染的基本方法。

污染对膜元件的影响是渐进的，并且影响的程度取决于污染的性质。

表1“反渗透膜污染特征及处理方法”列出了常见的污染现象和相应处理方法。

已受污染的反渗透膜的清洗周期根据现场实际情况而定。

正常的清洗周期是每3-12个月一次。

当膜元件仅仅是发生了轻度污染时，重要的是清洗膜元件。

重度污染会因阻碍化学药剂深入渗透至污染层，影响清洗效果。

清洗何种污染物以及如何清洗要根据现场污染情况而进行。

对于几种污染同时存在的复杂情况，清洗方法是采用低PH和高PH的清洗液交替清洗(应先低PH后高PH值清洗)。

表1 反渗透膜污染特征及处理方法污染种类可能发生之处压降给水压力盐透过率金属氧化物(Fe、Mn、Cu、Ni、Zn)一段，最前端膜元件迅速增加迅速增加迅速增加胶体(有机和无机混合物)一段，最前端膜元件逐渐增加逐渐增加轻度增加矿物垢(Ca、Mg、Ba、Sr)末段，最末端膜元件适度增加轻度增加一般增加聚合硅沉积物末段，最末端膜元件一般增加增加一般增加生物污染任何位置，通常前端膜元件明显增加明显增加一般增加有机物污染(难溶NOM)所有段逐渐增加增加降低阻垢剂污染二段最严重一般增加增加一般增加氧化损坏(Cl2 、Ozone 、KmnO4 )一段最严重一般增加降低增加水解损坏(超出pH范围)所有段一般降低降低增加磨蚀损坏(碳粉) 一段最严重一般降低降低增加O型圈渗漏(内连接管或适配器) 无规则，通常在给水适配器处一般降低一般降低增加胶圈渗漏(产水背压造成)一段最严重一般降低一般降低增加胶圈渗漏(清洗或冲洗时关闭产水阀造成) 最末端元件增加(污染初期和压差升高)增加污染情况分析碳酸钙垢：碳酸钙垢是一种矿物结垢。

探究反渗透系统的污染与清洗维护

探究反渗透系统的污染与清洗维护随着反渗透(RO)技术在国内的快速发展，它已经成为水处理工程普遍采用的主要技术手段，广泛地应用在电力、冶金、医药生产、电子工业高纯水、饮料用水、化工生产等工业领域。

在反渗透系统的运行过程中，由于各地水源差异、预处理设计的不完善、药剂使用和操作维护的不规范等原因，会造成反渗透系统不同性质的污染。

本文着重阐述各种反渗透膜污染的成因，并结合工程实例介绍无机盐结垢、有机胶体和微生物混合污染的清洗方案。

1、反渗透膜污染的成因与特征反渗透系统要求有一套完善的预处理系统，以确保反渗透膜供应商要求的进水水质条件，其中包括：原水消毒、多介质过滤、活性炭过滤、加阻垢剂(或加酸降低PH值)、加还原剂、保安过滤等。

对于不同水质(如地表水、地下水、自来水等)，考虑其经济技术成本，预处理配置有所取舍，以脱除悬浮物、有机物、微生物、活性氧化物、铁、锰等，但是反渗透膜污染的趋势仍然在所难免，预处理只是将其降低至可控制的范围内。

1.1无机盐结垢当难溶盐在反渗透系统内不断被浓缩并超过其溶度积时，这些难溶盐会在膜表面不断析出沉淀而结垢，当以苦咸水为水源时，CaCO3、CaSO4、MgSO4、SiO2是主要的无机盐结垢成分，在一些特殊地区还会有BaSO4、SrSO4。

在实际工程应用中，一般采用阻垢剂和加酸相结合的方法来控制无机盐结垢的趋势。

1.2胶体污染胶体是悬浮在水中的无机物或是有机与无机混合物的微小颗粒，它不会由于自身重力而沉淀，胶体主要成分有铁、铝、硅、硫或有机物。

正常原水中的胶体可以通过混凝、絮凝反应形成大颗粒物，并通过多介质过滤器过滤去除，保证反渗透进水污染指数(SDI)小于5。

但是如果原水水质特殊，常规工艺无法保证SDI 达到反渗透膜的要求，就会在膜表面形成胶体污染。

1.3有机物污染原水中有机物种类繁多，其成分也非常复杂，反渗透系统所形成的有机物污染通常是指溶解性天然有机物污染，主要成分是腐植酸，有机物被吸附在反渗透膜表面形成有机物薄膜层，由于有机物带电荷的作用，能牢固的贴在膜的表面，能很快导致反渗透膜性能严重衰退。

反渗透膜元件的污染与清洗

3 清洗液的选择和使用
选择适宜的化学清洗药剂及合理的清洗方案涉及许多因素。首先要与设备制造商、RO膜元件厂商或RO特用化学药剂及服务人员取得联系。确定主要的污染物，选择合适的化学清洗药剂。有时针对某种特殊的污染物或污染状况，要使用RO药剂制造商的专用化学清洗药剂，并且在应用时，要遵循药剂供应商提供的产品性能及使用说明。有的时候可针对具体情况，从反渗透装置取出已发生污染的单支膜元件进行测试和清洗试验，以确定合适的化学药剂和清洗方案。
硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢：
硫酸盐垢是比碳酸钙垢硬很多的矿物质垢，且不易去除。硫酸盐垢可在阻垢剂/分散剂添加系统出现故障或加硫酸调节pH时沉积出来。尽早地检测硫酸盐垢对于防止膜层表面沉积的晶体损伤膜元件是极为必要的。硫酸钡和硫酸锶垢较难去除，因为它们几乎在所有的清洗溶液中难以溶解，所以，应加以特别的注意以防止此类结垢的生成。
胶体污染：
胶体是悬浮在水中的无机物或是有机与无机混合物的颗粒，它不会由于自身重力而沉淀。胶体物通常含有以下一个或多个主要组份物污染(NOM)：
非溶性天然有机物污染(NOM——Natural Organic Matter)通常是由地表水或深井水中的营养物的分解而导致的。有机污染的化学机理很复杂，主要的有机组份或是腐植酸，或是灰黄霉酸。非溶性NOM被吸附到膜表面可造成RO膜元件的快速污染，一旦吸收作用产生，渐渐地结成凝胶或块状的污染过程就会开始。
当清洗多段反渗透装置时，最有效的清洗方法分段清洗，这样可控制最佳清洗流速和清洗液浓度，避免前段的污染物进入下游膜元件；
用较高pH产品水冲洗洗涤剂可减少泡沫的产生；
如果系统已发生生物污染，就要考虑在清洗之后，加入一个杀菌剂化学清洗步骤。杀菌剂必须可在清洗后立即进行，也可在运行期间定期进行(如一星期一次)连续加入一定的剂量。必须确认所使用的杀菌剂与膜元件相容，不会带来任何对人的健康有害的风险，并能有效地控制生物活性，且成本低；

铁离子对反渗透膜的污染

铁离子对反渗透膜的污染
水中铁离子对水的影响大家是众所周知的。

铁离子一般以二价铁存在于水中，但二价铁极易被溶解在水中的氧气氧化成三价铁，进而生成氢氧化铁胶体。

一旦铁离子以胶体形式存在于水中的话，很容易污染水质，也容易为垢下腐蚀的营养菌提供来源。

所以一般反渗透装置对铁离子浓度是有要求的，必须达进水标准也可以。

一般去除铁离子方法有化学沉淀法除铁、锰砂过滤法除铁等。

若原水中铁离子含量不高，可以采取使用保安过滤器过滤，滤芯的除铁效果也不错。

但仅限于铁离子含量不高的水质。

若原水铁离子含量高，但没有采取除铁措施，则会引起保安过滤器的污堵，严重者造成反渗透进水不达标，进而影响铁盐胶体在反渗透膜上粘附，造成膜的污堵。

为避免铁离子对反渗透膜的污染应着重在预处理方面做足工作，不可忽视原水中铁离子含量，应随时检测定期检测原水水质情况，以便有时发现问题采取正确的处理措施，以免造成不必要的损失。

探讨反渗透膜污染原因及清洗处理

探讨反渗透膜污染原因及清洗处理摘要：反渗透膜是水处理中利用膜分离水和其他液体物质的一种膜分离技术，经常用在电力、冶金、电子、制药等多个工业领域的水质处理中，由于膜是一种精密元器件，在运行一段时间后，会产生膜堵塞等污染问题，影响到处理效率，需要对膜进行化学清洗。

基于此，本文介绍了反渗透膜的污染原因及如何清洗处理，以期能恢复膜的性能。

关键词：反渗透膜；污染原因；化学清洗方法前言随着水处理技术的发展，反渗透膜技术获得了较为广泛地应用。

但在具体的运行过程中，总会产生膜污染问题，严重影响到系统运行的质量。

为了确保反渗透膜的安全稳定运行，就要定期对其进行清洗，而最终的清洗效果则会对其性能及可用寿命造成重要的影响。

因此，相关人员必须采取有效的清洗方法，以此保证反渗透膜技术的有效应用。

1反渗透膜污染原因1.1化学污染在水处理过程中，如果其中含有大量的Ca2+、Ba2+等离子，就会逐渐形成各种各样的化学结垢。

这主要是由于操作不规范导致的，包括加药系统不完备，处理过程中操作不到位等。

此外，Fe3+等对膜也会造成很大的危害。

其含量比较高的原因，主要是由管路系统造成的，因此，应不断改善管路的运行状况，并尽量选用钢衬塑管路。

[1]1.2颗粒和胶体污染长时间运行后，膜表面会生成一层凝胶层，影响到水处理的效果，这主要是由水中的各种杂质分解后引起的，若得不到及时的解决，还有可能进一步发展为硅酸盐垢。

此外，金属氧化物的大量沉积会导致污堵，这是因为在膜分离阶段，金属物质的浓缩、溶液pH的改变造成的。

1.3微生物污染在水中，包含有各种类型的微生物，它们常常附着在膜的表面及各处死角。

它们的繁殖非常快，且难以有效清洗，是影响系统运行的重要因素。

有研究发现，这类污染多出现于进料端，这说明此处存在大量的营养物质，加速了微生物的繁殖。

2化学清洗方法在进行化学清洗时，清洗药剂扩散进入污染物在膜表面形成的沉积层并与污染物发生化学反应。

清洗药剂的扩散速度取决于包括清洗液湍流特性在内的不同因素。

反渗透膜污染过程与膜清洗的试验研究

蛋白质等有机物迅速在膜面吸附形成凝胶层，增大
膜阻力，阻止水分子的通过，从而造成水通量下降。
从图３还可以看出，产水电导随时间的变化趋
势与膜通量的变化趋势相似，这一点也验证了凝胶
层的形成过程，对于溶液中的无机盐离子，该凝胶层
相当于另一层脱盐盐率达到９９％以上，高
试验中膜通量．，和脱盐率Ｒ计算公式如下：
户ｖ。
（１）
式中：ｙ为透过液体积；Ｓ为膜有效面积；ｔ为时
间。
Ｒ＝（１－ｐｒ／Ｐｏ）Ｘ１００％。
（２）
式中：Ｐ，为产水盐的质量浓度；ｐ。为原水盐的质量浓度。
收稿日期：２００９－０６．３０作者简介：李毓亮（１９８３－－），男，硕士研究生，研究方向为膜法水处理ｉ联系电话：１５９９８４２９７４９；Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｅｅｌｉａｎ９２００８＠ｇｍａｉｌ．ｇｏｒｅ联系作者：张兴文，教授；Ｅ－ｍａｉｈｚｘｗ－ｄｌ＠１６３．ｅｏｍ
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由图３可知，与无机污染通量变化趋势不同，有
机污染反渗透膜通量先快速的衰减，此后衰减速率
变慢，趋于稳定。分析污染过程：反渗透膜表面一般
带负电荷而奶粉中主要蛋白质在ｐＨ接近中性的情况下同样显示负电性，因此电荷吸附不是主要作用。
有机物在膜面吸附主要是疏水相互作用闱。该作用使
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图４酸碱洗前后膜通量的变化
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反渗透膜对铁离子的要求

反渗透膜对铁离子的要求反渗透膜是一种重要的水处理技术，广泛应用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等领域。

在这些应用中，反渗透膜对于去除水中的铁离子有着重要的要求。

本文将从铁离子的来源、对反渗透膜的损害以及反渗透膜对铁离子的去除要求等方面进行探讨。

铁离子是水中普遍存在的一种无机离子，它可以来自于多种渠道，包括自然界的地下水、地表水，以及工业废水等。

当水中的铁离子超过一定的浓度时，会给工业生产和日常生活带来很多不利影响。

比如，铁离子可使饮用水产生异味、色度增加，易氧化多种有机物，还会导致设备腐蚀、堵塞等。

反渗透膜是一种通过物理方式分离溶质和溶剂的膜分离技术，其原理是利用半透膜对水溶液进行过滤和浓缩。

然而，反渗透膜在水处理过程中容易受到铁离子的影响，主要表现为膜材料的污染和膜堵塞。

因此，对于反渗透膜来说，去除水中的铁离子是非常关键的。

反渗透膜对铁离子的去除要求主要有以下几个方面：1.膜材料的抗污性：反渗透膜的材料应具有良好的抗污性能，能够有效防止铁离子的沉积和附着，减少膜污染的发生。

一些常见的抗污膜材料包括聚醚砜（PES）、聚醚胺（PEI）和聚醚亚胺（PEEK）等。

这些材料具有较好的化学稳定性和热稳定性，能够抵抗铁离子的侵蚀和附着，延长膜的使用寿命。

2.膜孔径的选择：反渗透膜的孔径大小决定了它对铁离子的拒除能力。

一般来说，孔径越小的膜对离子的拒除能力越强。

因此，选择孔径适当的膜可以有效去除水中的铁离子。

此外，膜孔径也要与水中其他溶解物的尺寸相匹配，以免造成膜堵塞。

3.操作条件的优化：反渗透膜的去除效果还与操作条件有关。

对于铁离子的去除，适宜的操作条件包括：适当的进水压力、适宜的进水流量、合理的清洗周期和清洗剂选用等。

这些因素的调整可以改善反渗透膜的去除效率，减少铁离子对膜的损害。

综上所述，反渗透膜对于去除水中的铁离子有一定的要求。

膜材料的抗污性、膜孔径的选择以及操作条件的优化都是影响反渗透膜去除铁离子效果的因素。

浅谈水处理系统反渗透膜的污染与清洗

工业技术64科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N1 反渗透技术RO(reverse osmosis)反渗透技术是一种应用最为广泛的膜分离技术,当系统所加压力大于溶液的渗透压时,水分子可以透过具有选择透过性能的半透膜,而水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来,达到水质分离净化的目的。

目前已成熟应用于生产除盐、饮用水,也用于废水处理、物质回收与浓缩等领域。

2 反渗透膜污染的原因反渗透膜在运行中不可避免的受到一些微量的无机物垢、胶体、微生物和金属氧化物等的污染或阻塞。

这些物质沉淀在膜表面上日积月累,会引起反渗透膜产水量下降和脱盐率降低。

膜污染一直以来就是运行管理与维护的重点与难点问题,它影响着膜的运行和出水水质,并将缩短膜的使用寿命,是制约膜技术广泛应用的关键因素。

当反渗透膜性能下降到一定程度时(设备产水量比初始值或上次清洗后降低10%～15%,或脱盐率下降10%,或压差增加10%～15%),就要及时进行有效的清洗,恢复反渗透系统的性能,以避免造成不可逆膜污染。

反渗透膜入口阻塞的原因主要有三个方面:微生物污染、金属氧化物沉积、结垢以及悬浮物、胶体污染。

其中,微生物为水中的细菌和有机物,重金属离子为钙、镁、铁、铜等重金属正价离子,胶体为水中生物的分泌物。

若这些物质进入反渗透膜,将会因其自身特性对反渗透膜的膜孔造成污堵。

2.1 微生物污染针对微生物发展的进程,宏观采取必要的运行控制,以阻止发展是有实际意义的,尤其是对生物膜的生长阶段的控制尤为重要,一方面要在运行中严格控制给水的细菌总数TBC和营养物质TOC、COD,另一方面是采取冲击式消毒或清洗,使反渗透膜上的生物污染物受到控制。

对于聚酰胺复合膜,由于其化学结构的原因,含有酰胺基团极易被氧化性物质破坏,不能接受含有氧化剂的给水,按照膜制造商的一般要求,含有游离氯最大不能超过0.1 mg/L,破坏极限为1000 ppm ·h。

反渗透膜元件清洗方案

反浸透膜元件化学冲洗方案1、冲洗条件判断和冲洗药剂冲洗条件在正常操作过程中，反浸透膜元件内的膜片会遇到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。

操作过程中这些污染物质堆积在膜表面，致使标准化后的产水流量和系统脱盐率分别降落或同时恶化。

当出现以下状况时，需要冲洗膜元件：标准化产水量降低10%以上进水和浓水之间的标准化压差上涨了15%标准化透盐率增添5%以上以上的标准比较条件取自系统经过最初48 小时运转时的操作性能。

微生物控制在反浸透系统中，膜的生物污染是一种宽泛出现的问题，因为反浸透应用的领域很广，所以关于膜生物污染的解决方法也变得比较复杂，比如，关于锅炉用水的反浸透系统的生物污染可接受标准与半导体厂的标准不同样，电厂人员可能用压差来反应生物污染的程度。

只管他们的要求不同，但有一点是共同的，就是需要一个有效的方法来控制系统中的生物增添。

标准的冲洗方法关于生物污染显得不太有效，高压差也会致使膜元件的伤害，同时增添冲洗的次数，降低产品水的水质。

那么该怎样解决这个问题呢？当冲洗任何一种污染物时，最后一层污垢应当是最初被冲洗的，因为生物污染是长时间形成的，所以从推测上讲膜的典型污垢（颗粒、粘泥）是包在生物污垢中的。

减少膜的生物污染会减少压差，恢复膜表面的湍流。

膜表面的湍流能够使浅笑颗粒悬浮在水中，这类湍流是由膜内部的进水隔网产生的，当进水隔网污堵后，它就不会产生足够的湍流来使污染物保持在水中。

湍流的减弱会使颗粒和其余悬浮物沉降下来并被生物粘膜吸附，在这类条件下变为不行恢复的膜污染，这类状况发生的条件是生物污染使膜表面的湍流不可以有效的洁净膜表面。

一旦生物粘膜形成后，它就变为一种自我支撑的构造并吸附水中有机和无机的杂质，所以生物污垢的构造往常是比较复杂的。

有机污染物吸附无机物质后会使细菌群的支撑构造更坚固。

生物粘膜是一种活的有机体，每个细胞都支撑着整个有机体，包含死亡的细胞也是下一代细胞的养料。

反渗透膜的污染及清洗方法

反渗透膜的污染及清洗方法本文介绍了影响复合膜性能的常见污染及其清洗方法，本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的反渗透膜元件。

注1：在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触，如果发生这种接触，将会造成膜元件性能下降，而且再也无法恢复其性能，在管路或设备杀菌之后，应确保送往反渗透膜元件的给水中无游离氯时，应通过化验来确证，应使用亚硫酸氢溶液来中和残余氯，并确保足够的接触时间以保证反应完全。

注2：在反渗透膜元件担保期内，建议每次渗透膜清洗应与海德能公司协商后进行，至少在第一次清洗时，海德能公司的现场服务人员应在现场备注3：在冲洗溶液中应当防止采用阳离子表面活性剂，因为如果采用可能会导致膜元件的不可逆转的污染。

1.反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元个会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。

污染物的性质及污染速度与排灌条件有关，污染就是慢慢发展的，如果不早期采取措施，污染将可以在相对长的时间内损毁膜元件的性能。

定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。

表1列出了常见污染物对膜性能的影响。

2.污染物的去除污染物的除去可以通过化学冲洗和物理冲洗去同时实现，有时一般会通过发生改变运转条件去同时实现，做为通常的原则，当以下情形之一出现时应展开冲洗。

2.1在正常压力下如产品水流量降至正常值的10～15%。

2.2为了保持正常的产品水流量，经温度校正后的排灌压力减少了10～15%。

2.3产品水质减少10～15%。

盐借由率为减少10～15%。

2.4采用压力减少10～15%2.5ro各段间的压差增加明显(也许没有仪表来监测这一迹象)。

3.常见污染物及其去除方法：3.1碳酸钙垢在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现而导致给水ph升高，那么碳酸钙就有可能沉积，出来，应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生，以防止生长的晶体对膜表面产生损伤，如早期发现碳酸钙垢，可以用降低给水ph至3.0～5.0之间运行1～2小时的方法去除。

RO系统中导致铁污染的原因及铁氧化物的防治

RO系统中导致铁污染的原因及铁氧化物的防治反渗透系统中铁的污染对设备的伤害是很严重的，分析出铁污染的原因并做好及时的防治，是保护反渗透设备相当重要的一环。

1铁氧化物的污染在一些特定的区域，地下水中富含有亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)，当在地下水中时，这些离子呈亚铁离子的形态游离于水体中，当作为水源被抽到地面上与空气中的氧气相遇时、亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)就会转化为三价铁离子(Fe3+)和锰离子(Mn3+)，形成非常难溶的铁、锰氢氧化物胶体、此类水体流经R0膜面时、由于浓水段的浓缩，极易超过其饱和极限而沉积于R0膜表面。

对膜体形成不可逆转的污堵。

以下为亚铁与锰的氧化反应：4Fe(HCO3)2 + 02 + 2H2O4 ——Fe(0H)3 + 8CO24Mn (HCO3)2 + O2 +2H2O4Mn (OH)3 + 8CO22、导致铁污染的可能原因(1) 氯类杀菌剂在水体中与亚铁离子(Fe2+)相遇形成三氯化铁(FeCI3);(2) 铁(Fe3+)与硅(Si)反应形成的硅酸铁；(3) 二价铁水源与H2S水源混合，产生难溶的硫化铁；(4) RO预处理钢罐体及钢管路受腐蚀而产生的铁氧化物和氢氧化铁。

反渗透系统中铁氧化物的防治：(1) 处理富含亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)地下水时，设计水处理系统为密闭系统，防止空气和氧化剂(氯类杀菌剂)与水体接触；(2) 工程实际应用较多的是预曝气与锰砂过滤器共同使用，能解决实际问题；(3) 在预处理系统中加凝聚剂也可部分除去亚铁离子(Fe2+);(4) 部分阻垢剂可以防止铁污染，可以向相关阻垢剂厂商咨询；(5) 采用先氧化，再用MF/UF过滤，氧化形成的铁锰颗粒沉淀可以通过MF/UF过滤掉。