反渗透膜污染原因分析及对策
浅析反渗透膜技术中防治膜污染的主要方法
浅析反渗透膜技术中防治膜污染的主要方法反渗透膜技术是一种重要的膜分离技术,被广泛应用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等领域。
反渗透膜在长期运行过程中往往会受到膜污染的影响,导致水通量下降、膜渗透性能降低,甚至损坏膜,降低了膜的使用寿命和经济性。
防治膜污染是提高反渗透膜技术应用效果的关键。
本文将从膜污染的类型和来源、膜污染的危害以及防治膜污染的主要方法等三个方面进行浅析。
一、膜污染的类型和来源膜污染是指在反渗透膜运行过程中,溶液中的杂质物质在膜表面或孔隙中逐渐积聚形成的一种现象。
主要包括有机污染、无机污染、生物污染和胶体污染。
有机污染主要来源于水中的有机物,如悬浮固体、油脂或有机胶体等。
这些有机物在膜表面沉积,容易形成薄膜,并堵塞膜孔隙,导致膜通量下降。
无机污染包括沉积在膜表面和孔隙中的无机颗粒和盐类物质。
这些无机物在膜表面和孔隙中沉积、结晶,形成污垢,导致膜通量下降和膜渗透性能降低。
生物污染主要来源于微生物的生长和繁殖。
微生物如细菌、藻类等在膜表面形成生物胶层,产生胞外聚合物和胞外物质,导致膜污染。
胶体污染是指水中悬浮的胶体颗粒在膜表面沉积和堆积形成薄膜,导致膜通量下降。
二、膜污染的危害膜污染会对反渗透膜的运行产生严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 降低膜通量:膜污染会导致膜孔隙的堵塞和膜表面的覆盖,降低了膜的通量,增加了工艺的能耗和运行成本。
2. 降低膜的选择性:膜污染会改变膜的表面性质和孔隙结构,降低了膜的选择性和分离效果,影响了分离的效果。
3. 降低膜的使用寿命:膜污染会加速膜的老化和破坏,降低了膜的使用寿命,增加了维护和更换成本。
4. 影响产品水质:膜污染会影响产品水的质量,导致了产品水的水质下降,影响了工艺的稳定性和产品水的可靠性。
三、防治膜污染的主要方法为了防治膜污染,可以采取以下几种主要的方法:1. 水质预处理:在反渗透膜系统之前采用适当的水质预处理工艺,包括过滤、沉淀、软化、脱盐等工艺,降低水中固体颗粒、有机物、微生物等对反渗透膜的污染程度,提高了膜的运行效果。
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。
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策1.膜材料反渗透膜材料的选择是决定膜性能的重要因素。
常见的反渗透膜材料包括聚醚腈(PES)、聚丙烯(PP)、聚醚硫醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。
不同材料的膜性能会有所差异,如膜通量、截留率、耐污染性等会有差异。
对策是根据具体的应用需求选择合适的膜材料,并注意材料的稳定性和耐久性。
2.操作条件反渗透设备的操作条件对膜性能影响较大。
首先是进水条件,如水质的硬度、溶解氧、悬浮物等都会对膜的寿命和清洁周期造成影响。
对策是根据水质情况进行预处理,如软化、过滤等。
其次是操作参数,如温度、压力、流量等。
这些参数对膜的通量、截留率、能耗等都有影响。
对策是根据膜的工作条件要求进行合理的参数设定,如保持合适的温度和压力,控制合适的流量等。
3.膜污染膜污染是反渗透设备膜性能衰减的主要原因之一、膜的污染形式包括物理污染、生物污染和化学污染。
物理污染主要是悬浮物、颗粒和沉淀物在膜表面的附着,造成膜阻力的增加,降低膜通量;生物污染主要是细菌、藻类和微生物在膜表面的生长,会形成生物膜,降低膜的截留率和通量;化学污染主要是有机物、无机盐和重金属的沉积,会改变膜的性质,降低膜的通量和选择性。
对策是定期进行膜清洗和维护,使用合适的清洗剂和方法去除污染物,并注意防止污染重新附着。
综上所述,影响反渗透设备膜性能的主要因素包括膜材料、操作条件和膜污染等。
为了保持膜的良好性能,应选择合适的膜材料,合理设定操作条件,定期进行膜清洗和维护。
这样可以延长膜寿命,提高设备的运行效率,减少能源消耗,保证产水质量。
造成RO膜污染的原因及解决方式
造成R O膜污染的原因及解决方式公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]1.造成RO膜污染的原因有哪些反渗透运行时,进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。
反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。
造成膜污染的原因主要有以下几种:新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净;●预处理装置设计不合理;●添加化学药品的量发生错误或设备发生故障;●人为操作失误;●停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确;●给水水源或水质发生变化。
●污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表。
反渗透膜污染的和种类、原因及处理方法2.反渗透和纳滤系统的清洗方式有哪些反渗透和纳滤系统的清洗可分物理清洗和化学清洗。
物理清洗也可叫物理冲洗,冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物。
冲洗的要点:a.冲洗的流速装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。
如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。
因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。
通常,单支压力容器内的冲洗流速为:●8英寸膜元件:h;●4英寸膜元件:。
b.冲洗的压力正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。
所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。
因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。
压力通常控制在以下。
如果在以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。
一般进水压力不能大于。
c.冲洗的频率条件允许的情况下,建议经常对系统进行冲洗。
增加冲洗的次数比进行一次化学清洗更有效果。
一般冲洗的频率推荐以一天一次为好。
根据具体的情况,用户可以自行控制冲洗的频率。
化学清洗是指在物理冲洗已经不能使反渗透膜的性能恢复时,使用化学药剂及方法来清洗。
造成RO膜污染的原因及解决方式
精心整理1.造成RO膜污染的原因有哪些?反渗透运行时,进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。
反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。
造成膜污染的原因主要有以下几种:新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净;●预处理装置设计不合理;●添加化学药品的量发生错误或设备发生故障;●人为操作失误;●停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确;●给水水源或水质发生变化。
●污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表。
反渗透膜污染的和种类、原因及处理方法污染物种类原因对应方法堆积物胶体和悬浮粒子等膜面上的堆积提高预处理的精度或采用UF/MF结垢由于回收率过高导致无机盐析出调整回收率,加阻垢剂生物污染微生物吸附以及繁殖定期杀菌处理有机物的吸附荷电性/疏水性有机物和膜之间的相互作用膜种类的选择需正确2.反渗透和纳滤系统的清洗方式有哪些?反渗透和纳滤系统的清洗可分物理清洗和化学清洗。
物理清洗也可叫物理冲洗,冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物。
冲洗的要点:a.冲洗的流速装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。
如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。
因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。
通常,单支压力容器内的冲洗流速为:●8英寸膜元件:7.2-12m3/h;●4英寸膜元件:1.8-2.5m3/h。
b.冲洗的压力正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。
所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。
因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。
压力通常控制在0.3MPa以下。
如果在0.3MPa 以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。
反渗透膜污堵原因的分析及处理措施
反渗透膜污堵原因的分析及处理措施甲醇厂脱盐水反渗透膜污堵速度快进行分析和采取的措施。
标签:反渗透膜多介质过滤器超滤装置清洗污堵反渗透技术以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术,30年来取得了令人瞩目的飞速发展,已广泛应用于国民经济的各个领域,是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。
1 反渗透除盐原理反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来(见图1)。
因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。
反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的,孔径为0.1纳米-1纳米。
2 反渗透膜的污堵原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。
悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。
溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。
在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。
悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。
难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。
这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。
我厂脱盐水站反渗透膜污堵速度快,清洗完后产水量很快恢复,运行一周后产水量从120m3/h降到80m3/h,为保证产水量必须再清洗(清洗频次见表1),如此反复对反渗透膜造成很大的损害,不仅浪费水,而且还影响制水量。
3 反渗透膜的清洗3.1 当反渗透系统出现以下症状时,需要进行化学清洗①在正常给水压力下,产水量较正常值下降10~15%;②产品水质降低10~15%,透盐率增加10~15%;③给水压力增加10~15%,系统各段之间压差明显增加。
3.2污染情况分析①碳酸钙垢和硫酸盐垢是矿物结垢,是阻垢剂加药系统或加酸pH调节故障时引起给水pH增高而沉积出来的。
反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法的研究进展
反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法的研究进展I. 研究背景随着现代水处理技术的不断发展,反渗透膜在水资源处理领域得到了广泛应用。
然而反渗透膜在使用过程中可能会受到生物污染的影响,这不仅会导致水质恶化,还可能影响到反渗透膜的使用寿命和处理效果。
因此研究反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法具有重要的理论和实际意义。
近年来国内外学者对反渗透膜生物污染的研究取得了显著的进展。
他们通过实验研究、理论分析等多种手段,揭示了反渗透膜生物污染的形成机制、影响因素以及控制方法。
这些研究成果为提高反渗透膜的处理效果和使用寿命提供了有力的理论支持和技术保障。
首先研究者们发现,微生物是导致反渗透膜生物污染的主要原因之一。
不同类型的微生物在不同的水质条件下会产生不同的污染效应,如细菌、病毒、真菌等。
此外水温、pH值、溶解氧等因素也会影响微生物的生长和繁殖,从而加剧反渗透膜的生物污染问题。
其次研究人员还发现,水中有机物的存在也是导致反渗透膜生物污染的重要因素。
有机污染物可以为微生物提供营养物质和生长环境,促进其在反渗透膜上的附着和繁殖。
此外水中的无机盐类、胶体颗粒等也可能与微生物共存,共同影响反渗透膜的性能。
随着反渗透膜在水处理领域的广泛应用,研究其生物污染的影响因素及控制方法具有重要的理论和实际意义。
未来随着科学技术的不断进步,相信我们能够找到更加有效的方法来解决这一问题,为保护水资源和实现可持续发展做出更大的贡献。
反渗透膜在水处理中的应用随着水资源的日益紧张和水环境污染问题的严重性,反渗透膜作为一种高效、节能、环保的技术手段,在水处理领域得到了广泛的应用。
反渗透膜是一种具有高度选择性的膜分离技术,它能够有效地去除水中的溶解性固体、有机物、胶体物质以及微生物等污染物,从而实现对水质的净化。
目前反渗透膜在饮用水、工业用水、污水处理等领域都有着广泛的应用。
在饮用水处理方面,反渗透膜技术已经成为了一种主流的净水方法。
通过反渗透膜的过滤作用,可以有效地去除水中的硬度离子、色度、异味等污染物,提高水质的透明度和口感。
0439.反渗透系统中膜的常见污染问题及控制
反渗透系统中膜的常见污染问题及控制反渗透系统在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。
下面主要阐述膜系统在日常中出现的问题及控制方法。
一、无机物的结垢在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等离子。
在一般的情况下是不会造成无机物结垢,但是在反渗透系统中,由于源水一般浓缩4倍,并且pH也有较大的提高,因此比较难溶解的物质就会沉积,在膜表面形成硬垢,导致系统压力升高、产水量下降,严重的还会造成膜表面的损伤,使系统脱盐率降低。
衡量水质是否结垢有两种计算方法:控制苦咸水结垢指标对于浓水含盐量TDS≤10,000mg/L的苦咸水,朗格利尔指数(LSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标:LSIC=pHC-pHS式中:LSIC:反渗透浓水的朗格利尔指数pHC:反渗透浓水pH值pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值当LSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。
控制海水及亚海水结垢指标及处理方法:当浓水含盐量TDS>10,000mg/L的高盐度苦咸水或海水水源,斯蒂夫和大卫饱和指数(S&DSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标。
S&DSIC=pHC-pHS式中:S&DSIC:反渗透浓水的斯蒂夫和大卫饱和指数pHC:反渗透浓水pH值pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值当S&DSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。
其它无机盐结垢预处理的控制方案碳酸钙结垢预处理的控制方案在反渗透系统的结垢中,以碳酸盐垢为主,大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态,由下式表示CaCO3化学平衡:Ca2++HCO3–<——>H++CaCO3从化学平衡式可以看出,要抑制CaCO3的结垢,有几种途径:降低Ca2+的含量降低了Ca2+含量,可以使化学平衡向左侧移动,不利于形成CaCO3垢。
反渗透膜污染以及设备维护
反渗透膜污染以及设备维护——深圳恒通源一、反渗透膜的污染和危害1、反渗透系统污染反渗透系统的污染通常指系统进水中所含的无机盐、有机物、胶体以及微生物在膜表面附着、沉积或水中无机离子结垢析出引起的污染。
2、污染的危害反渗透的污染是一个渐进发展的过程,在污染的初期系统的影响不是很明显,对生产的危害也不是很大,如果及时进行清洗基本可以恢复。
但如果处理不及时,系统继续恶化,重度污染会带来严重影响:反应在反渗透出水水质下降;反渗透产水量下降,水耗增加;制水电耗提高;反渗透膜元件寿命缩短。
二、反渗透膜污染的影响因素分析1、膜自身性质与膜污染膜自身性质对膜的污染的影响包括材质的亲水性、膜表面的粗糙度、膜组件的类型、材质的性质、给水通道的设计、膜表面的电性等影响因素。
研究结果表明:疏水性膜有利于除盐,不利于除有机物,较亲水膜更易堵塞;膜面越粗糙,越易吸附污染物形成污垢;膜组件类型的不同,抗污染能力也不同,板框式、圆管式、螺旋卷式至中空纤维式抗污染能力依次减弱;目前,常用的醋酸纤维素膜抗氧化性能好,膜面较光滑,但化学稳定性较差,易水解,衰减较快,压力要求较高。
而聚酰胺复合膜具有压力低、高脱盐率、高通量等优点,但不耐氯和氧化剂,抗结垢性能也不如醋酸纤维膜;好的给水通道使水呈高速紊流状态,减少浓差极化,减少污染物在膜面上的沉积,增强膜的可清洗性;膜元件表面带负电,很容易吸附带正电荷的物质到膜表面而形成污染,但表面电中性的膜,污染物不易吸附在膜表面,增加抗污染性。
2、水质与膜污染水质对膜污染,因污染物而异,主要表现在生物污染、胶体污染、和无机盐污染。
1)生物污染是微生物在反渗透膜表面吸附并生长,在营养源充足的情况下,溶液中的生物量越多,膜表面吸附的生物量也越多,膜的污染也会越严重。
2)胶体污染是水中悬浮的无机和有机混合的颗粒被截留在膜面,形成半胶束或双分子层的污垢导致膜污染。
铁、铝、硅和有机物等容易在水中形成不溶性的胶体,容易造成膜的污染。
反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读
反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有确定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分别开来。
反渗透膜的膜孔径特别小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
本文,衡美水处理先带您了解一下反渗透膜污染种类。
一、反渗透膜污染种类介绍1、颗粒状污染:泥沙、前处理滤料细末等;2、生物性污染:细菌、病毒、藻类等;3、有机物污染:铁、铝氧化物等;4、无机物污染:碳酸盐类垢、硫酸盐类垢、氟、硅垢等。
一种情形是洗后效果不明显,一种是洗后当时效果还可以,但运行不久即恢复到原来的水平上,究其原因:是由于药剂仅是将垢体松解,而未能溶解,因而用不了多长时间,又污堵了。
例如:我们常见到反渗透装置一、二段压差明显上升,用一般方法清洗,几乎很难将压差降下来。
其原因一般就是复合垢的原因,可能是生物的尸体产生的胶体或蛋白质将小颗粒特吸附,粘结于表面也可能是前处理、预处理的絮凝剂阻垢剂添加过量而积存于隔网孔隙内,日久成垢,影响产水量和脱盐率。
再者,也可能是系统设计中,浓差比选择偏小而使泥沙淤积在道道中而形成污染,还有其他一些特别情形也会造成一、二段压差的明显上升。
反渗透膜的压差上升,产水量削减,脱盐率下降,一般多为无机盐垢所致。
依据水质,有单纯某一种如碳酸盐垢。
而很多情形下,不仅只是一种,而是多种如碳酸盐、硫酸盐、硫酸盐垢有硫酸钙、硫酸银、还有硅垢,如冬天气温低或深井水温低,还可能复合硅垢。
此外有些地区氟化物污垢也是有实例可证的。
综上所述,由于污染情形不同,用一种或简洁的几种方法和药剂是不能很好的解决污染问题的。
清洗膜元件需要讲究对症下药,假如接受了错误的清洗药剂和清洗方法,将导致难以挽救的损失。
例如对于清洗碳酸盐类垢与硫酸盐类垢就截然不同,假如用反了,清洗过的膜就再也恢复不了原有性能指标,因此选择正确的清洗药剂和方法的前提是正确分析了解污垢的性质、种类和程度,这项工作非专业的清洗队伍是很难胜任的。
关于反渗透膜的解决策略
关于反渗透膜的解决策略在反渗透膜系统中,膜污染是一个常见的问题。
其中,氟化钙污堵是由难溶盐类随着浓度增加产生沉积引起的。
本文将介绍氟化钙污堵的形成原因、对膜系统的影响以及相应的处理措施。
一、氟化钙污堵的形成随着新材料、新能源、生物医药、电子信息、环保能源等行业的产业升级,反渗透膜系统的应用范围不断扩大。
然而,由于进水水质的差异,反渗透膜系统中开始出现氟化钙污堵的问题。
氟化钙是一种难溶盐类,其溶度积(Ksp)很小。
当反渗透膜系统的进水钙离子含量较高时,即使氟离子浓度仅为0.1ug/L级别,也可能导致氟化钙的沉积和污堵。
二、氟化钙污堵对膜系统的影响氟化钙污堵会对反渗透膜系统产生严重影响。
首先,它会降低膜的分离透过性能,包括产水量、水通量、纯水透过率等指标。
其次,氟化钙污堵会增加膜的阻力,导致压力上升,能耗增加。
此外,污堵还会降低膜的脱盐率,影响出水水质。
三、应对氟化钙污堵的措施1.定期分析进水水质:运行反渗透膜系统时,需要定期分析进水水质,特别是钙离子和氟离子的含量。
当发现氟化钙结垢倾向较高时,应选择氟化钙阻垢极限值高的阻垢剂进行结垢的预防。
2.化学清洗:一旦出现氟化钙污堵,产水量和脱盐率会严重下降。
此时,可以尝试专业的化学清洗。
然而,清洗后可能部分恢复,但很难恢复到污堵前的性能。
3.去除氟离子:预防氟化钙污堵的最佳方法是不降低进水的硬度或去除氟离子。
这需要严格监控进水水质,当发现不符合条件时,选择有效的阻垢剂更为关键。
4.预防为主:不能等到膜堵了、产水量下降等问题出现后再想办法解决。
最好的方法是预防为主,做好水质监控和定期维护工作。
RO反渗透膜生物污染机理
技术交流】(RO膜专题)RO反渗透膜生物污染机理对于反渗透膜元件而言,绝大多数情况下的水源是不能直接进入反渗透膜元件,因为其中所含的杂质会污染膜元件,影响系统的稳定运行和膜元件的使用寿命。
污染可由以下过程引起:1.无机物的沉积(结垢);2.有机物分子的吸附(有机污染);3.颗粒的沉积(胶体污染);4.微生物的粘附及生长(生物污染);在反渗透运行中,所有上述污染过程都将使透过性能下降,不同类型的污染常常同时发生,并相互影响,为了开发预防及清洗更合理的方法,RO技术的成功操作要求更系统的研究生物污染。
一、反渗透系统中的生物污染1.1 情况与起因反渗透系统的特点是有很大的膜表面积,这大大增加了粘附细菌的可能性,另外,Ro膜受到垂直的动力(错流过滤),会将细菌迁移至截留表面因而增加了膜表面与微生物接触的可能系。
膜污染的另一个常见原因是用以辅助去除悬浮物质的絮凝剂过量,这为微生物的成长提供了良好的场所。
据报道,调节剂六偏磷酸钠(SHAP)既是微生物源,也是微生物的营养源。
SHAP的水解产物正磷酸盐是细菌良好的食物源,用作中和余氯的硫代硫酸钠也是细菌的良好营养源。
1.2 生物污染对反渗透系统的影响通常,膜生物污染是一个缓慢的过程,但是,它也有许多明显的特征:1.膜通量下降;2.通过膜的压力和膜两侧的压差逐渐加大;3.脱盐率的下降;1.3 生物污染对系统造成的影响:1.反渗透系统清洗频率和维护费用的增加;2.反渗透出水水质变差;3.膜寿命下降和换膜频率的增加。
二、膜污染的机理:膜污染的过程可粗略的分为四个阶段:2.1 条件作用薄膜生物薄膜形成的第一步是不可逆的大分子的吸附,它导致在膜表面形成一条件作用薄膜,这些物质能掩盖原有的表面性能,并产生轻微的负表面电荷,在表面浸入水溶液后的几秒或几分钟之内,这一阶段是复杂的。
2.2微生物对膜的最初的粘附细菌向膜面的迁移是受下面因素影响的1.流体动力学的推动力(主体液流动、紊流、湍流、透过液)2.游动(趋化性)3.布朗运动及扩散性在非静态条件下,膜表面处建立起一个滞留边界层,它的厚度与流速、液体粘度以及表面粗糙度等有关。
反渗透膜损坏原因及解决办法全套
反渗透膜损坏原因及解决办法全套一、造成RO使用寿命缩短的原因1、反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏1.1、反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏反渗透膜。
常有两种情况发生:A、设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。
应在2~4bar的压力下将余下的空气排尽后,再逐步升压运行。
B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞,在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。
应清洗或更换微滤器,保证管路不漏。
总之,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。
1.2、反渗透设备关机时的方法不正确A、关机时快速降压没有进行彻底冲洗。
由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。
B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。
因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。
反渗透设备在准备关机时,应停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗IOmin ,直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。
1.3、反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性差, 在使用中没有正确投加氯等消毒剂,加上用户对微生物的预防重视不够,容易导致微生物的污染。
目前许多厂家生产的纯水微生物超标,就是消毒、保养不力造成的。
主要表现为:出厂时,RO设备没有采用消毒液保养,设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒;间断运行不采取消毒和保养措施;没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。
L4、反渗透设备余氯监测不力如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效,或活性炭饱和时因余氯损坏膜。
2、清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。
通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。
反渗透膜微生物污染的预防及控制知识详解
反渗透膜微生物污染的预防及控制知识详解1、反渗透膜微生物污染的根源反渗透运行中的微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽孢、孢子和病毒。
细菌颗粒极小,一般为1-3μm,病毒则更小,约为0.01-0.2μm,但是数量通常很大。
微生物可视为胶体,带有负电荷,通过凝聚、过滤可除去大部分,但彻底除去则十分困难而复杂。
这些微生物在水通量高或者发生浓差极化时,数量呈数倍增长的快速繁殖,会产生一种胶粘物,其粘附力很强,难以清除,使微生物不受水流剪切力作用而冲走,形成对反渗透膜运行影响极大的微生物粘泥。
生物污染是指微生物在膜-水界面上积累从而影响系统性能的现象。
微生物污染是膜材料、流动参数(如溶解物,流动速度,压力等)和微生物间复杂的相互作用的结果。
微生物污染基本上是一个生物膜生长的问题。
微生物污染的主要来源是RO进料水。
由于地表水和浅层地下水中都存在着微生物,预处理系统未正常有效工作,微生物就会进RO组件,而RO组件内部潮湿阴暗可为微生物生长提供理想环境,若在进入反渗透系统前不加以杀灭,这些微生物将以反渗透膜为载体借助反渗透浓水段的营养盐而繁殖生长,在温度较热的条件下,微生物的生长更是迅速,几天之内便可在反渗透膜表面形成生物膜层,导致反渗透系统进出水间压差迅速增大,产水量与脱盐率快速下降,同时污染产品水。
另一方面预处理也可能是微生物污染源,如辅助除去悬浮物体的絮凝剂过量,给微生物提供了适宜的生长环境。
在RO 系统中,主要存在的是好氧性细菌,一般未见真菌和霉菌,好氧菌在系统不同阶段分布不同,其次RO处理器内部也有细菌的生长(由于膜的有机材料给细菌的生长提供了一定的条件)。
2、反渗透微生物污染的原因由于大多数微生物都具有快速繁殖的特点,即使只有极少的微生物进入反渗透系统,在适宜的生存条件下就可以形成微生物污染。
反渗透系统本身特点适宜微生物的滋生,微生物污染是膜材料、流动参数(如溶解物、流动速度、压力等)和微生物间复杂的相互作用的结果。
反渗透膜的污染原因及化学清洗方法
反渗透膜的污染原因及化学清洗方法摘要:反渗透膜技术是目前应用最为广泛的一种膜分离技术,在电力、冶金、电子、制药等多个工业领域的水质处理中较为常见,但反渗透膜在系统运行过程中不可避免会产生膜元件污染问题,其中化学清洗是提高反渗透膜元件各项性能的有效方式。
基于上述背景,本文简要概述了反渗透膜的污染原因及化学清洗方法,以期能使被污染的膜元件恢复至较高水平。
关键词:反渗透膜;污染原因;化学清洗方法前言反渗透技术作为膜分离技术的一种,近年来应用日渐广泛,该技术的应用原理为:如果溶液渗透压小于系统所加压力,水分子可穿过半透膜,但是水中的有机物、病毒、重金属离子和胶体等杂质则无法通过,以此加以区别纯水和浓缩水,最终达到水质分离净化的效果。
该技术日渐成熟,在废水处理、浓缩和物质回收等领域应用效果明显。
但是反渗透膜运行中必然存在污染,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反渗透膜污染原因一般认为有三种情况可使反渗透膜性能下降,一是膜本身发生的化学变化,包括膜的水解、游离氯等的氧化以及强酸强碱的作用;二是膜本身发生的物理变化,包括压密、反压力作用使膜被破坏;三是膜受污染,包括结垢物、微生物、胶体、悬浮物、有机物等在膜表面及内部污染而致使膜堵塞。
在反渗透膜运行中多存在金属氧化物、无机物垢、微生物和胶体等阻塞或者污染,这些物质在膜表面会出现沉淀,从而导致反渗透膜脱盐率降低和产水量下降。
通常情况下,膜污染对出水水质和膜的使用寿命造成严重影响,因此成为运维管理的重点与难点。
并且在日常管理中,如果反渗透膜性能明显下降,当脱盐率降低10%,或者产水量降低10~15%(相较于设备初始值或者前一次清洗后情况而言)时,工作人员必须进行科学清洗,从而恢复反渗透系统的性能。
根据以往经验而言,反渗透膜污染物的成为主要为如下方面:1.1截留物阻挡,以螺旋卷式膜和平面板式膜为例,两者料液流道间存在塑料隔网,在很大程度上起到增大湍流的作用,但是在处理过程中会出现截留,使得污染物受隔网影响沉积下来;1.2对流沉积,反渗透膜是一个错流分离的过程,当含有多种污染粒子的浓水穿过膜表面时,膜会吸附水中的粒子,从而形成对流沉积,是造成反渗透污染物的重要原因;③浓差极化,在浓差极化作用下,邻近膜表面溶质的浓度会提高,从而增大了边界层的流体阻力,进而降低传质推动力,最终导致污垢沉积。
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反渗透膜污染原因分析及对策
本文结合大屯发电厂二分厂水处理系统的生产实际,对运行中出现的压差偏高,出力降低等问题,及膜元件受不同类型的污染:有机物污染、无机物污染、微生物污染,分析产生的原因,对采取的对策进行探讨。
标签:反渗透膜;污染;对策;化学清洗
大屯电厂二分厂已运行十多年,锅炉补给水处理系统水源为中水,处理工艺为“超滤+两级反渗透+EDI除盐”。
在运行过程中出现一级反渗透系统进水压力及压差偏高,出力降低及清洗频繁等问题,采用在线清洗,以便恢复其性能。
1 膜系统的故障表现与引发原因
反渗透系统进水中存在各种形式的可导致反渗透膜表面污染的物质,例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物;难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加運行压力和压力降,并导致产品水质下降。
膜的污染主要有以下几个方面:①有机物和胶体及颗粒的污染;②系统结垢;③细菌和微生物的污染。
1.1 系统有机物和胶体及颗粒的污染
反渗透进水中的淤泥和胶体的来源有相当大的差异,通常包括细菌、粘土、胶体硅和铁的腐蚀产物。
当这些絮凝剂投加过量少许时,过量部分的絮凝劑本身之间会发生自凝聚生成大颗粒,可被过滤过程截留住,但应特别注意的是,如果超极限投加极有可能在元件内因被截留而污染膜表面。
此外,带正电性的聚合物与负电性的阻垢剂也会发生沉淀反应而污染膜元件。
胶体污染的主要影响体现在膜表面形成一层凝胶层,增大了膜的阻力,造成压差上升,凝胶层的形成有可逆和不可逆的,不可逆的凝胶层比较难去除。
胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透元件的性能,主要表现为:①膜压降升高;②产水量降低;③需增加压力克服通量下降从而消耗额外电能;④不可逆凝胶层将会增加化学清洗增加难度。
对于此类污染的解决方法主要有:①使用各类预处理设备(如过滤器、超滤、保安过滤器等);②投加适量的絮凝剂改善预处理,保证进膜水质;③一旦出现了污染发生,应及时采取措施进行保养清洗。
1.2 系统结垢的污染
反渗透系统中的结垢主要是由于原水中的离子被浓缩后难溶性盐在浓水侧变成过饱和状态在膜上析出和浓差极化使溶质在膜上析出。
主要有碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙、硅垢等。
结垢污堵可严重地影响反渗透元件的性能,主要表现为:①膜压降升高;②产水量降低;③脱盐率降低;④提高压力克服通量下降消耗额外电能;⑤频繁化学清洗的物料成本消耗及造成膜性能衰
减;⑥严重时将导致系统的停机。
对此类污染的解决方法:①在进水中加酸调节pH,可以降低LIS,防止CaCO3的形成,但是加酸控制不当,会影响产水水质;②降低回收率,浓水侧的离子浓度随之降低。
但是降低回收率是以牺牲产水量为代价的,造成系统的生产效率下降;③投加高性能的阻垢分散剂,可以有效降低系统结垢的风险;④一旦系统结垢,及时用膜清洗保护剂进行清洗。
1.3 细菌和微生物的污染
生物污染是一个缓慢的过程,初期阶段反映不明显,一旦有明显的影响后又很难进行控制。
在膜元件的两层膜片之间有一层进水隔网,其金字塔结构能够使得进水在膜表面形成湍流,从而保持颗粒物质的悬浮。
当进水隔网的开放空间被生物滋长污染后,就破坏了产生湍流的机制。
湍流的减弱使得颗粒和其他悬浮物质沉淀并在生物膜基质上积累,从而引起污染,在这种情况下运行RO系统会造成不可恢复的膜污染。
一旦生物膜形成,它就会通过细菌基质吸收和富集,靠近细胞表面的可溶性的有机物和无机养分来自我维持。
微生物污垢的成分经常很复杂,污染物包含有淤积于细菌有机基质和细菌残渣中的无机物质。
一种污染物可维持其它污染物的存在,细菌母体的有机物质捕捉无机物质,无机物质反过来提供建立更多细菌团所需要的生殖环境。
生物膜基质是一种活体,基质的每个细胞维持着整个活体的存活,即使死亡的细菌体也是新细胞的食物。
因此有效地生物控制包括杀死细菌并将死细菌从膜表面清除十分重要。
细菌及微生物污染可严重地影响反渗透元件的性能,主要表现为:①膜压降急剧升高;②产水量大幅降低;③提高压力克服通量下降消耗额外电能;④由于短时间内产生很大压降而导致膜元件损坏;⑤导致伴随着其他的污染发生。
对此类污染的解决办法:①在预处理阶段投加杀菌剂;②使用超滤、纳滤等工艺设备进行过滤;③使用紫外、臭氧发生器等设备进行杀菌;④在反渗透膜内投加非氧化性杀菌剂;⑤对于已经被污染的反渗透系统,用高浓度的非氧化性杀菌剂浸泡并清洗膜系统,同时清洗所有管线。
2 膜系统的清洗效果及优化措施
反渗透膜清洗只要措施得力、及时,就可最大限度地恢复膜系统的性能。
但若拖延太久才进行清洗,则很难完全将污染物从膜面上清洗掉,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。
由于我厂膜污堵较严重,采用的碱洗加酸洗的方式,浸泡再循环串联清洗。
过程需控制洗液的PH值,确保PH 为2或12,每10 min检测PH值达到要求添加酸或碱;检查确保反渗透装置其它阀门均处于关闭状态;在清洗时膜清洗液、冲洗液温度在30℃-35℃可大大提高化学清洗效果。
小结
①防止反渗透系统膜污染关键在进水预处理的控制,建议控制好杀菌剂及阻垢剂的加药量,防止药剂加的过少导致系统结垢。
②建议定期对原水箱、超滤水箱、反渗透产水箱进行清理,防止水箱污染,导致设备污堵,从而影响设备正常制水。
③建议定期对超滤装置和反渗透装置进行化学清洗,一般要求半年左右进行化学清洗一次(适污堵情况而定)。
参考文献:
[1]周柏青,陈志和.热力发电厂水处理[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]刘伟强.水处理反渗透膜污染原因分析与清洗对策[J].中国科技博览,2014(3):343-343.
陈彤武(1975- )女,汉族,湖北黄冈人,大学学历,工程师,中煤大屯煤电公司发电厂技术科,研究方向:电厂化学。