一、反滲透膜污染
1、反滲透膜膜性能的損壞,而造成膜污染
(1)聚酯材料增強(qiáng)無紡布,約120μm厚;
(2)聚砜材料多孔中間支撐層,約40μm厚;
(3)聚酰胺材料超薄分離層,約0.2μm厚。
根據(jù)其性能結(jié)構(gòu),如滲透膜膜性能損壞有可能有以下幾點(diǎn)原因:
(1)新反滲透膜的保養(yǎng)不規(guī)范;
(2)保養(yǎng)符合要求下,貯存時(shí)間超出1年;
(3)停運(yùn)狀態(tài)下,反滲透膜保養(yǎng)不規(guī)范;
(4)環(huán)境溫度在5℃以下;
(5)系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下運(yùn)行;
(6)關(guān)機(jī)時(shí)的操作不當(dāng)。
2、水質(zhì)變化頻繁而造成膜污染
原水水質(zhì)同設(shè)計(jì)時(shí)的水質(zhì)有變化,使預(yù)處理負(fù)荷加大,由于進(jìn)水中含無機(jī)物、有機(jī)物、微生物、粒狀物和膠體等雜質(zhì)增多,因此膜污染機(jī)率增大。
3、清洗不及時(shí)與清洗方法不正確而造成膜污染
在使用過程中,膜除了性能的正常衰減外,清洗不及時(shí)與清洗方法不正確也是導(dǎo)致膜污染嚴(yán)重的一個(gè)重要因素。
4、沒有正確投加藥劑
復(fù)合聚酰胺膜在使用中,因?yàn)榫埘0纺つ陀嗦刃圆?,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對(duì)微生物的預(yù)防重視不夠,容易導(dǎo)致微生物的污染。
5、膜表面磨損
膜元件被異物堵塞或膜表面受到磨損(如沙粒等),此種情況要用探測(cè)法探測(cè)系統(tǒng)內(nèi)元件,找到已經(jīng)損壞元件,改造預(yù)處理,更換膜元件
二、反滲透膜污染的現(xiàn)象
在反滲透操作過程中,由于膜的選擇透過性,使得某些溶質(zhì)在膜面附近發(fā)生積聚,從而發(fā)生膜污堵現(xiàn)象。
常見的污堵征兆有以下幾種:
一種是生物污堵(癥狀逐漸出現(xiàn))有機(jī)沉積物主要是活的或死的微生物、碳?xì)浠衔镅苌铩⑻烊挥袡C(jī)聚合體以及所有含碳物質(zhì)。zui初表現(xiàn)為脫鹽率上升、壓降升高和產(chǎn)水降低。
再有就是膠體污堵(癥狀逐漸出現(xiàn))膜分離過程中,金屬離子的濃縮及溶液ph值的變化,都有可能是金屬氫氧化物(主要以fe(oh)3為代表)沉積,造成污堵。zui初表現(xiàn)為脫鹽率的輕微降低,并逐步增大,zui后壓降升高和產(chǎn)水降低。
還有是顆粒物污堵反滲透系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,如果保安過濾器出現(xiàn)問題,會(huì)導(dǎo)致顆粒物進(jìn)入系統(tǒng),造成膜的顆粒物污堵。
zui初表現(xiàn)為濃水流速增加,脫鹽率在初期變化不大,產(chǎn)水量逐漸降低,系統(tǒng)壓降升高很快。zui后常見的還有化學(xué)結(jié)垢(癥狀很快出現(xiàn))當(dāng)給水含有較高的ca2+、mg2+、hco3-、co32-、so42-等離子時(shí),會(huì)產(chǎn)生caco3、caso4、mgco3等垢沉積在膜表面上。其表現(xiàn)為脫鹽率下降,特別在zui后一段十分明顯,以及產(chǎn)水量下降。
膜污染是導(dǎo)致膜滲透流量下降的主要原因。
包括膜的孔道和大分子溶質(zhì)堵塞引起膜過濾阻力增加;溶質(zhì)在孔內(nèi)壁吸附;膜面形成凝膠層增加傳質(zhì)阻力。組分在膜孔中沉積,將造成膜孔減小甚至堵塞,實(shí)際上減小了膜的有效面積。組分在膜表面沉積形成的污染層所產(chǎn)生的額外阻力可能遠(yuǎn)大于膜本身的阻力,而使?jié)B透流量與膜本身的滲透性無關(guān)。這種影響是不可逆的,污染程度同膜材料、保留液中溶劑以及大分子溶質(zhì)的濃度、性質(zhì)、溶液的ph值、離子強(qiáng)度、電荷組成、溫度和操作壓力等有關(guān),污染嚴(yán)重時(shí)能使膜通量下降80%以上。
在系統(tǒng)運(yùn)行中,膜的污染是一個(gè)十分棘手的問題,它的出現(xiàn)造成了反滲透裝置去除率和透水量、膜通量的大幅度下降,同時(shí)增加了各段的操作壓力,促使運(yùn)行和操作成本升高,嚴(yán)重影響著膜的使用壽命及反滲透技術(shù)的開發(fā)與利用。
三、解決辦法
1、完善預(yù)處理
對(duì)于每一套膜裝置,人們都希望它zui大限度的發(fā)揮作用,希望有zui高的脫鹽率,zui大的透水量和盡可能長(zhǎng)的壽命,要達(dá)到上述三點(diǎn),供水水質(zhì)是至關(guān)重要的,因此進(jìn)入 膜裝置的原水必須有良好的預(yù)處理。合理的預(yù)處理對(duì)反滲透裝置*安全運(yùn)行是十分重要的。有了滿足反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求的預(yù)處理,就可以確保產(chǎn)水流量維持穩(wěn) 定;脫鹽率維持在某一值上的時(shí)間長(zhǎng);產(chǎn)品水回收率可以不變;運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到zui低;膜使用壽命較長(zhǎng)等。具體來說,反滲透預(yù)處理是為了做到:
(1)防止膜表面上污染,即防止懸浮雜質(zhì)、微生物、膠體物質(zhì)等附著在膜表面上或污堵膜元件水流通道。
(2)防止膜表面上結(jié)垢。反滲透裝置運(yùn)行中,由于水的濃縮,有一些難溶鹽 沉積在膜表面上,因此要防止這些難溶鹽的生成。
(3)確保膜免受機(jī)械和化學(xué)損傷,以使膜有良好的性能和足夠長(zhǎng)的使用時(shí)間。
2、對(duì)膜進(jìn)行清洗
盡 管料液經(jīng)過各種預(yù)處理措施,*使用后膜表面還可能產(chǎn)生沉積和結(jié)垢,使膜孔堵塞,產(chǎn)水量下降,因此對(duì)污染膜進(jìn)行定期的清洗是必要的。但反滲透膜系統(tǒng)不能等 到污染很嚴(yán)重后才來清洗,這樣將會(huì)增加清洗難度,也使清洗步驟增多和清洗時(shí)間延長(zhǎng)。要正確地把握清洗時(shí)機(jī),及時(shí)清除污垢。
清洗原則:
了解當(dāng)?shù)厮|(zhì)特征,對(duì)污染物進(jìn)行化學(xué)分析,通過結(jié)果分析,來選擇*的清洗劑和清洗方法,為特定的給水條件下找出*方法提供依據(jù);
清洗條件:
a. 產(chǎn)品水量比正常時(shí)下降5%-10%。
b.為保正產(chǎn)品水量,修正溫度后的供水壓力增加10%-15%。
c.透過水質(zhì)電導(dǎo)率(含鹽量增加)增加5%-10%。
d.多段ro系統(tǒng),通過不同段的壓降明顯增加。
清洗方法:
*行系統(tǒng)反沖;再進(jìn)行負(fù)壓清洗;有必要的情況下進(jìn)行機(jī)械清洗;再進(jìn)行化學(xué)清洗;有條件的可以超聲清洗;在線電場(chǎng)清洗是一種很好的方法,便價(jià)格昂貴;由于化 學(xué)清洗效果比較好,其余方法有些不容易實(shí)現(xiàn),而各供應(yīng)商提供的藥劑雖名稱及使用方法不盡相同,但其原理大致相同。如我公司現(xiàn)使用膜清洗劑mc2、ma10。
清洗步驟如下:
清洗單段系統(tǒng):
(1)配置清洗液;
(2)低流量輸入清洗液;
(3)循環(huán);
(4)浸泡;
(5)高流量水泵循環(huán);
(6)沖洗;
(7)重啟系統(tǒng)。