无机陶瓷膜处理废乳化液后的污染和清洗
作者：王君如;汪喜生;裘湛;邹庐泉;何少林
作者机构：上海城环水务运营有限公司,上海,200942;上海城环水务运营有限公司,上海,200942;上海城环水务运营有限公司,上海,200942;上海市固体废物处置中心,上海,200336;上海城投污水处理有限公司,上海,201203
来源：净水技术
ISSN：1009-0177
年：2009
卷：028
期：004
页码：32-34
页数：3
中图分类：X703.1
正文语种：chi
关键词：无机陶瓷膜;废乳化液;清洗
摘要：探讨处理废乳化液后的无机陶瓷膜的污染和清洗情况.实验发现采用碱洗-酸洗交替的方式是有效的.膜管在使用的两个月内,通过采用合理的清洗方式膜通量可稳定地保持在600～700 L(m2·h).
反渗透膜损坏的原因及复合膜的常见污染物和其清洗方法 反渗透膜损坏的原因即反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元件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给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。只要懂得反渗透膜损坏的原因就可定期检测系统整体性能,它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。 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存在。在无法确定是否有游离氯时，应通过化验来确证。应使用活性炭过滤器来吸附水中游离氯。 注2：在反渗透膜元件担保期内，建议每次反渗透膜清洗应在与我厂协商后进行，至少在第一次清洗时，我公司的现场服务人员应在现场。 注3：在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂，因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元件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给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。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。 污染物的去除污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现，有时亦可通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。 1.标准化之后的产品水流量降至正常值的10～15%。 2.为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了10～15%。 3.产品水水质降低10～15%；盐透过率增加10～15%。 4.总进水压力增加10～15%。 5.RO各段间的压差增加明显（也许没有仪表来监测这一迹象）。 反渗透膜损坏的原因及清洗方法常见污染物和其去除方法： 碳酸钙垢在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高，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。对沉淀时间更长的碳酸钙垢，则应采用柠檬酸清洗液进行循环清洗或浸泡过夜。 注：应确保任何清洗液的PH不要低于2.0，否则可能会对RO膜元件造成损害，特别是在温度较高时更应注意。碱洗时最高的PH不应高于11.0(短时间可达到12)。可使用氨水来提高PH，使用硫酸或盐酸来降低PH值。 硫酸钙垢清洗液2（见表2）是将硫酸钙垢从RO膜表面去除的最佳方法。 金属氧化物垢可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法，很容易地去除沉积下来的氢氧化物（例如氢氧化铁）。
如何解决4040反渗透膜污染物 美国陶氏反渗透膜高消耗品，每一个变化都是非常高的消费记录。所以我们会认为反渗透膜可以使用的时间更长，从而减少改变频率?事实上，只要我们了解4040反渗透膜的污染和清洗方法我认为所有这些问题得到解决，然后由纯水机介绍反渗透膜的污染和清洗方法。 美国陶氏反渗透膜 1.反渗透设备中的主要部件美国陶氏反渗透膜的污染物 在正常运行一段时间后，美国陶氏反渗透膜元件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给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。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。 2.污染物的去除
污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现，有时亦可通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。 2.1在正常压力下如产品水流量降至正常值的10～15%。 2.2为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了10～15%。 2.3产品水质降低10～15%。盐透过率增加10～15%。 2.4使用压力增加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值至3.0～5.0之间运行1～2小时的方法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢，则应采用RT-818A清洗液进行循环清洗或通宵浸泡。 应确保任何清洗液的PH值不要低于2.0，盃则可能会RO膜元件造成损害，特别是在温度较高时更应注意，最高的PH不应高于11.0。查使用氨水来提高PH，使用硫酸或盐酸来降低PH值。 3.2硫酸钙垢 RT-818B清洗剂是将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉的最佳方法。 3.3金属氧化物垢 可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法，很容易地去除沉积下来的氢氧化物(例如氢氧化铁)。 3.4硅垢 对于不是与金属化物或有机物共生的硅垢，一般只有通过专门的清洗方法才能将他们去除， 3.5有机沉积物 有机沉积物(例如微生物粘泥或霉斑)可以使用RT-818C清洗剂去除，为了防止再繁殖，认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡，一般需较长时间浸泡才能有效，如反渗透装置停用三天时，最好采用消毒处理，
反渗透膜污染及解决办法 反渗透是最精密的膜法液体分离技术。反渗透装置，在脱盐工艺中已成功运行十二年。本人总结出以下反渗透膜污染的几点原因，并提出几点主要的解决办法。 反渗透膜污染 使用反渗透膜为卷式复合结构，它由三层组成，如下图所示： (一)、反渗透膜膜性能的损坏，而造成膜污染。 1、聚酯材料增强无纺布，约120μm厚; 2、聚砜材料多孔中间支撑层，约40μm厚; 3、聚酰胺材料超薄分离层，约0.2μm厚。 根据其性能结构，如渗透膜膜性能损坏有可能有以下几点原因：1、新反渗透膜的保养不规范;2、保养符合要求下，贮存时间超出1年;3、停运状态下，反渗透膜保养不规范;4、环境温度在5℃以下;5、系统在高压状态下运行;6、关机时的操作不当。 (二)、水质变化频繁而造成膜污染。
原水水质同设计时的水质有变化，使预处理负荷加大，由于进水中含无机物、有机物、微生物、粒状物和胶体等杂质增多，因此膜污染机率增大。 (三)、清洗不及时与清洗方法不正确而造成膜污染。 在使用过程中，膜除了性能的正常衰减外，清洗不及时与清洗方法不正确也是导致膜污染严重的一个重要因素。 (四)1、没有正确投加药剂。 复合聚酰胺膜在使用中，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。 (五)、膜表面磨损。 膜元件被异物堵塞或膜表面受到磨损(如沙粒等) ，此种情况要用探测法探测系统内元件,找到已经损坏元件,改造预处理,更换膜元件 反渗透膜污染的现象 在反渗透操作过程中，由于膜的选择透过性，使得某些溶质在膜面附近发生积聚，从而发生膜污堵现象。常见的污堵征兆有以下几种：一种是生物污堵(症状逐渐出现)有机沉积物主要是活
处理垃圾渗滤液的反渗透膜污染研究 摘要膜污染及其防治是影响膜系统运行效果的重要因素。本研究选取工程中运行一年多的处理垃圾渗滤液的碟管式反渗透膜, 经研究判断, 污染絮体的主要成分是有机物, 并含有Al、Si等的胶体物质以及Fe和Ca的化合物。通过化学清洗来验证对污染层结构的判断, 先碱洗后酸洗的清洗效果远远好于先酸洗后碱洗, 有机物在污染层形成过程中起主要作用, 减少渗滤液中的有机物质, 将会大大减轻膜污染的发生。 关键词反渗透膜垃圾渗滤液膜污染化学清洗 膜的污染是指与膜接触的料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子与膜存在物理、化学或机械作用,而发生膜面或膜孔内吸附、沉积,造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生通量降低及分离特性变差的现象[1]。料液与膜一旦接触,膜污染即开始,即溶质与膜之间相互作用,开始改变膜的特性,使膜本身发生劣化[2,3]。 膜污染的形成过程非常复杂, 因进水组成成分、膜材质、运行方式等因素而具有不同的特点, 必须有针对性进行分析研究。膜污染主要包括无机污染(结垢)、有机污染、微生物污染及胶体污染[ 4 ～ 8] 。不同类型的污染常常同时发生, 并相互影响, 引起系统脱盐率下降、产水量降低、工作压力提高、压差上升等问题, 并且需要经常化学清洗, 从而引起膜性能下降, 缩短膜的使用寿命。在系统设计及运行过程中, 需采取相应的措施防止或减缓膜污染的发生。 1 试验材料与方法 1.1 试验准备 为了有效分析碟管式反渗透膜(disc-tubereverseosmosis,DTRO)系统处理国内垃圾渗滤液的运行过程中, 膜污染的结构特点及组成成分, 利用电镜扫描与X射线能谱分析(SEM-EDX)技术联合进行膜污染层形态及无机污染分析, 利用傅里叶红外光谱分析(FT-IR)技术进行膜污染层中有机物的分析。 研究采用的膜是在长生桥垃圾渗滤液DTRO处理工程运行一年后, 在化学清洗前, 利用系统维护时机, 从后段膜柱选取的膜片。
反渗透膜清洗方案 1 反渗透膜元件的污染与清洗 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： 在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%； 为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%； 产水水质降低10～15%，透盐率增加10～15%； 给水压力增加10～15%； 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，海德能公司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。海德能公司建议，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
反渗透污染及能耗的探讨 反渗透膜污染 膜污染一直以来就是人们关注的热点问题，它影响着膜的稳定运行和出水水质，并将缩短膜的使用寿命，因此被认为是制约膜技术广泛应用的关键因素。目前，人们在研制和开发新型反渗透膜的同时，也对膜污染问题进行了更加深入的研究，并不断寻找解决办法。 在这个方面，碟管式反渗透（DTRO）的应用避免了一些污染的产生，因为碟管式反渗透具有特殊的流道设计，采用开放式流道，料液通过增压泵经进料口打入DTRO膜柱内，从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端，在另一端法兰处，料液通过8个通道进入导流盘中被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180度逆转到另一膜面，再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双”S”形路线，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。因为采用带凸点支撑的导流盘，料液在过滤过程中形成湍流状态，没有滞留区域，所以能最大程度上减少膜表面结垢、污染及浓差极
化现象的产生，允许SDI值高达20的高污染水源，仍无被污染的风险。 由微生物在膜面生长造成的反渗透膜污染现象很普遍，它会使水分子渗透过膜所需要的压力急剧上升，这一问题可以通过一些常用的生物杀伤剂，例如活性氯、臭氧以及紫外线灭菌等方法得以解决，但是频繁的化学洗涤又会降低膜的使用寿命，并给系统中引入一些灭菌副产物，例如臭氧处理富溴盐废水的过程中产生的溴酸盐就被世界卫生组织和美国环境保护署列为一种致癌物。所以需要针对各自的实际情况选择最优的预处理过程。无机盐也是一类很重要的污染物，对于这方面机理的研究也很多，主要集中在考察错流流率和压力等操作参数，以及膜孔隙率和粗糙度等对无机盐在膜表面结晶的影响，然而也有少数学者认为污染过程还会受到膜组件的几何构型以及膜材料等因素的影响。 膜剖析(membraneautopsy)是寻找膜污染成因的一种常用方法，它通过分析污染后的膜元件，寻找污染的原因及其机理，当污染过程很复杂而又对其缺乏了解时，这项技术就显得非常有效。通过膜剖析对一套老旧的反渗透膜组件的污染过程进行了研究，评估了它的膜老化程度，最终使得膜组件的再生变得可能。
第24卷第2期合肥工业大学学报(自然科学版)V o l.24N o.2 2001年4月JOU RNAL O F H EFE I UN I V ER S IT Y O F T ECHNOLO GY A p r.2001 膜污染与清洗 王 萍, 朱宛华 (合肥工业大学资源与环境科学系,安徽合肥 230009) 摘 要:各种膜分离已在分离过程中成为最新的技术之一。膜体系的发展有很大的前景,但膜的污染问题仍是一个难题,它限制了膜的广泛应用。文章概述了膜污染的机理、预防措施及其清洗方法。并根据这些原则对微滤啤酒废水引起的膜污染的清洗方法进行了研究,通过比较试验,选择了恰当的清洗剂和清洗工艺,快速恢复了膜通量。 关键词:膜;膜污染;膜清洗 中图分类号:X797 文献标识码:A 文章编号:100325060(2001)022******* Foul i ng and clean i ng of m em brane W AN G P ing, ZHU W an2hua (D ep t.of N atural R esources and Environm ental Science,H efei U niversity of T echno logy,H efei230009,Ch ina) Abstract:T he u se of m em b ranes has becom e one of the m o st sough t2after techn iques in separati on p rocesses,and there has been great advancem en t in developm en t of m em b rane system s,bu t the fou ling of m em b ranes becom es the bo ttleneck li m iting the w ider app licati on of m em b ranes.T h is paper in troduces the m echan is m of m em b rane fou ling as w ell as the p reven tative m easu res and the clean ing m ethods.A case study is carried ou t of the clean ing m ethod fo r M F m em b rane fou ling by beer w astew ater.T he m o st app rop riate cleaner and clean ing p rogram s are cho sen and the flux recovers rap idly. Key words:m em b rane;fou ling of m em b rane;clean ing of m em b rane 0 引 言 膜科学技术随着对物质的高分离与纯化技术的要求应运而生,它是一门新生的高分离、浓缩、提纯及净化技术,因它具有不发生相变、能耗低、适用于多种特殊溶液体系的分离、分离装置简单、分离效率高和传质速度快等优点,应用范围越来越广,受到许多领域关注,在世界各国得到迅猛发展。 但是,随着膜运行时间的增长,总会发生膜污染,导致通量的递减,本文就此问题探讨膜的污染及其清洗。为了更好地考察清洗方法的效果,选择了微滤啤酒废水引起的膜污染为研究对象。 收稿日期:2000211217 作者简介:王 萍(1976-),女,陕西铜川人,合肥工业大学硕士生; 朱宛华(1935-),女,浙江嘉兴人,合肥工业大学教授,硕士生导师.
反渗透膜污堵原因的分析及处理措施 摘要：反渗透膜因其出水稳定、节省费用、无污染等其优良性能而被广泛应用于生产纯水工艺中。在运行中，反渗透膜会受到悬浮物、微生物或难溶物质的污染，若不及时采取措施，污染物就会在短时间内降低膜元件的性能，因此膜的清洗至关重要。甲醇厂脱盐水系统反渗透装置反渗透膜污堵速度快等问题进行分析和采取的处理措施。 关键词：反渗透装置；原理；多介质过滤器；超滤装置；清洗；污染反渗透除盐装置（RO）的使用，相对于传统的离子交换设备再生周期长，减少了酸碱的排放量，有利于节约水资源及保护环境。传统的过滤，水全部通过滤层，依靠反洗将截留的污物从滤层中除掉。RO则是一部分水以与膜垂直的方向通过膜，此时盐类及胶体物质 在膜表面浓缩，依靠给水沿与膜平行的方向将浓缩物质带走。膜元件的水通量越大，回收率越高，膜表面越容易被污染。在正常运行条件下，反渗透膜可能被无机污垢、微生物、胶体、金属氧化物等污染，这些物质沉积在膜表面上，会引起反渗透装置出力下降或除盐率下降。 由于地表水水质随季节变化大，锅炉水处理进水处理系统前没有简单处理，系统曾用过二氧化硅含量高的井水，反渗透的污染积垢速度加大，造成反渗透系统经济运行能力降低，需要对反渗透系统进行化学清洗。 1、反渗透除盐工作原理 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。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。 2、反渗透膜污堵的原理 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膜的通量，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。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理，去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质，使RO膜获得可靠的运行保证。
RO膜常规清洗方法 当反渗透系统没有遭受到严重污染，只是定期进行清洗处理的情况下，采用常规清洗方法即吋，这也是在RO膜污染后试洗的方法之一，一般最先使用。清洗的方式一般有两种，物理清洗和化学清洗。 物理清洗是使用机械性的冲刷去除膜元件中的污染物，恢复膜元件的性能，有时采用湍流、振动、气水混合，直至超声波等各种物理方法把吸附污染物冲洗掉。 化学淸洗是使用相应的化学药剂与污染物发生反应，使其溶丁-水中，然后排出膜元件，恢复膜元件的性能。 吸附性低的粒子状污染物，如机械杂质颗粒、砂粒、活性炭、铁屑等可以通过冲洗的方式达到一定的效果，污染严重或者对胶的吸附性较强的污染物使用冲洗的方法很难达到预期效果。冲洗已经很难去除污染物吋，应伃止装莨并采用化学淸洗。为丫提高化学淸洗的效果，选择合适的清洗药品是清洗成功的关键问题。 如图5-15所示依次为：被污染的反渗透膜元件整体、被污染的反渗透膜元件端头、被污染的反渗透膜元件膜壳内部、被污染的反渗透膜元件膜片内部。 化学清洗与物理清洗是可以相互配合的两种清洗手段。几乎在所有清洗中都是一起进行的，在面对轻度污染时，采用物理清洗时添加一些化学药品可以成倍地增加清洗的效果；同样在面对严重污染时，采用化学清洗时也对以使用一些物理性的强化手段来增强化学清洗的 效果。 1.物理清洗的原理 物理清洗是通过适当压力、离流速的进水冲刷膜元件，将短时间内在膜表面附者的污染物和堆积物清洗掉的方式。清洗时的要点是高流速、适当压力和加大清洗频率。清洗时膜面的状态示意图案如图5-16所示。
2.物理清洗的流速 装置运行时，附着性高的粒子状污染物逐渐堆积在膜表面。如果清洗时的流速与运行时的流速相等或更低，则很难把这些污染物从膜元件中清洗出来。因此，清洗时应使用比正常运行时更高的流速，单支膜管最高流速不超过15m3/h 最好。清洗泵的流量是固定的，膜元件越脏压力越大，流量越小，而在线清洗时以流量为主，压力为辅，清洗初期，由于污堵造成的阻力大，清洗压力大，清洗流量小，随清洗过程的进行，污染物逐渐疏松并清理出膜体，膜通道逐渐通畅，阻力减小，使压力变小，流量增大。运行时，在污染的情况下，压力越大、压差越大，在不同的进口压力下，压差是不固定的。而实际清洗过程中，随清洗时间的变化，压差会迅速降低。 3.物理清洗的压力 正常高压运转时，压力直接垂直作用于膜面，使进水透过膜面得到产水，同时污染物也被压向膜面。所以在清洗时，如果采用同样的高压，则污染物被积压在膜表面，清洗的效果就会降低。清洗时尽可能地通过低压，高流速的方式，增加水平方向的剪断力把污染物冲出 膜元件。清洗压力一般建议控制在3.0kg以下，如果在3.0kg以下，很难达到流量要求时，则尽可能控制进水压力，以不出产水为标准，一般进水压力不能大于4.0kg，选择清洗泵一般不超过5kg压力，且刚开始清洗时，采用憋阀门的措施控制压力，以防止爆膜。 4.低压冲洗的频率 在条件允许的情况下，建议经常对系统进行清洗。增加清洗的次数比延长1次清洗的时间更为有效。一般清洗的频率推荐为1天1次以上。根据具体的情况，用户可以自行规定清洗的频率。清洗用水一般使用合格的预处理产水即可，清洗时的流量、时间以及压力条件归纳在表5-5中。 5.低压冲洗的步骤 (1）停止装罝 缓慢地降低操作压力，逐步停止装置。急速停车造成的压力急速下降会形成水锤，将会对管道、压力容器以及膜元件造成冲击性损伤。 (2）调节阀门 首先全开浓缩水阀门；然后关闭进水阀门；接着全开产水阀门（如关闭系统后关闭了产水阀门）。如果错误地关闭产水阀门，压力容器中的后端的膜元件可能因为产水背压而造成膜元件机械性损伤。 (3）清洗作业 首先启动低压清洗泵；然后缓慢地打开进水阀，同时观察浓缩水流量计的流量；调节进水阀门直至流量和压力调节到设计值：最后在10~15min后慢慢地关闭进水阀门，停止进水泵，至清洗完成，恢复其他控制部件归位。 低压冲洗并不能保证污染物清洗完全，在运行过程中污染物是不断积累的，必须清除。而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
反渗透膜污染指数（SDI）测定方法： 10.1SDI测定概要： SDI测定是基于阻塞系数（PI，%）的测定。测定是在 47mm的0.45 m 的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI，相当于2.1kg/cm2）的被测定水，记录下滤得500ml水所需的时间T i（秒）和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间T f（秒），按下式求得阻塞系数PI（%）。 PI=（1－T i/T f）×100 SDI=PI/15 式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml、200ml、300ml等，间隔时间可改为10分钟、5分钟等。 10.2测定SDI的步骤： a.将SDI测定仪连接到取样点上（此时在测定仪 内不装滤膜）。 b.打开测定仪上的阀门，对系统进行彻底冲洗数 分钟。 c.关闭测定仪上的阀门，然后用钝头的镊子把0.45 m的滤膜放入滤膜夹具内。 d.确认O形圈完好，将O形圈准确放在滤膜上， 随后将上半个滤膜夹具盖好，并用螺栓固定。 e.稍开阀门，在水流动的情况下，慢慢拧松1-2个 蝶形螺栓以排除滤膜处的空气。 f.确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上，重新拧紧蝶形螺栓。
g.完全打开阀门并调整压力调节器，直至压力保持在30psi为止。（如果整 定值达不到30psi时，则可在现有压力下试验，但不能低于15psi。） h.用合适的容器来收集水样，在水样刚进入容器时即用秒表开始记录，收取 500ml水样所需的时间为T O（秒）。 i.水样继续流动15分钟后，再次用容器收集水样500ml并记录收集水样所 花的时间，记作T15（秒）。 j.关闭取样进水球阀，松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓，将滤膜取出保存（作为进行物理化学试验的样品）。擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板。 10.3测定结果计算 a.当试验过程中压力为30psi时，按照下式计算SDI值： SDI=（1－T i/T f）×100/15 b.当测量过程中压力打不到30psi时,可改用现有压力，但测得的SDI值必须换算到30psi时的SDI值，方法如下： %Pp=（1－T i/T15）×100（%Pp为非标准压力30psi时的阻塞指数） SDI=%P30/15 注意：A.每次试验过程中压力要稳定，压力波动不得超过±5%，否则试验作废。 B.选定收集水样量应为500ml（或其他确定的水量值）；两次收集水样的 时间间隔为15分钟。 C.当T15是T i的4倍时，SDI值是5；如果水样完全将膜片堵住时，SDI15 值为6.7。
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。一般进水压力不能大于0.4MPa。
清洗方案 1 反渗透膜元件的污染与清洗 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：在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%；为维 持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%；产水水质 降低10～15%，透盐率增加10～15%；给水压力增加10～15%；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，海德能公司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。海德能公司建议，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
海德能反渗透膜污染与清洗 8.1 清洗特别提示 本节内容适用于4、6、8和8.5英寸直径的复合聚酰胺反渗透和纳滤膜元件。 ●聚酰胺反渗透膜元件在任何情况下均不得与游离氯等氧化剂接触，游离氯的氧化将使膜造成永久性的损伤。因此，在管路与设备灭菌操作或使用清洗剂与储存保护剂之后均应特别注意膜系统给水中是否含有游离氯残留。对此如有怀疑，应进行相应检测。如存在游离氯残留，可使用亚硫酸氢钠将其还原，并满足反应时间以保证充分的脱氯。每1.0ppm的游离氯需亚硫酸氢钠的用量为1.8-3.0ppm。 ●在反渗透膜元件的担保期内，建议每次膜元件的清洗应与海德能公司协商后进行。 ●在清洗溶液中，应避免使用阳离子表面活性剂。使用阳离子表面活性剂可导致膜元件无法恢复的污染。 8.2 膜污染 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、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶沉淀、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： ●在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%； ●为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%； ●产水水质降低10～15%，透盐率增加10～15%； ●给水压力增加10～15%； ●系统各段之间压差明显增加（可能没有仪表监测该参数）。 在运行数据未标准化的情况下，如果关键参数没有改变，上述清洗原则依然可以适用。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。
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。
反渗透膜污染指数（SDI）测定方法: 10.1 SDI测定概要： SDI测定是基于阻塞系数（PI, %）的测定。测定是在47mm的0.45 m的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI，相当于2.1kg/cm2）的被测定水，记录下滤得500ml水所需的时间T i （秒）和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间T f （秒），按下式求得阻塞系数PI（%）。 PI= （1—T i/T f） X 100 SDI=PI/15 式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml、200ml、 300ml等，间隔时间可改为10分钟、5分钟等。 10.2测定SDI的步骤： a.将SDI测定仪连接到取样点上（此时在测定仪内不装滤 膜）。 b.打开测定仪上的阀门，对系统进行彻底冲洗数分钟。 c.关闭测定仪上的阀门，然后用钝头的镊子把0.45 m的滤膜 放入滤膜夹具内。 d.确认O形圈完好，将O形圈准确放在滤膜上，随后将上半个 滤膜夹具盖好，并用螺栓固定。 e.稍开阀门，在水流动的情况下，慢慢拧松1-2个 蝶形螺栓以排除滤膜处的空气。 f.确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上，重新拧紧蝶形螺栓。 g.完全打开阀门并调整压力调节器，直至压力保持在30psi为止。（如果整 定值达不到30 psi时，则可在现有压力下试验，但不能低于15 psi o） h.用合适的容器来收集水样，在水样刚进入容器时即用秒表开始记录，收 取500ml水样所需的时间为T O（秒）） i.水样继续流动15分钟后，再次用容器收集水样500ml并记录收集水样所-■ 艸彌50&黑升於/ 500京升
花的时间，记作T15 （秒） j.关闭取样进水球阀，松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓，将滤膜取出保存（作为进行物理化学试验的样品）。擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板。 10.3 测定结果计算 a. 当试验过程中压力为30 psi 时，按照下式计算SDI 值： SDI= （1—T i/T f）X 100/15 b.当测量过程中压力打不到30 psi时,可改用现有压力，但测得的SDI值必须换算到30 psi 时的SDI 值，方法如下： %Pp= （1—T i/T i5）x 100 （%Pp为非标准压力30 psi时的阻塞指数） SDI=%P30/15 注意：A. 每次试验过程中压力要稳定，压力波动不得超过± 5%，否则试验作废。 B.选定收集水样量应为500ml （或其他确定的水量值）；两次收集水样的时 间间隔为15 分钟。 C.当T15是T i的4倍时，SDI值是5;如果水样完全将膜片堵住时，SDI15 值为 6.7。
反渗透膜污染判断及化学清洗方法简介 在反渗透水处理设备的使用过程中，反渗透膜起着决定性的作用，但是很多客户都出现反渗透膜堵塞的情况。反渗透膜堵塞过后会导致出水产量下降。水有异味等情况。很多人都认为膜被堵了换膜就行了，其实并不是这样的。这并不是膜的问题，而是预处理的问题，预处理起的作用很大一部分是为了保护膜。在发生膜堵塞的情况的时候，最先要做的是更换预处理里面的填料，然后在换膜，这样才能解决问题。这里主要介绍一下膜的污染判别方法，以及清洗的方法。 1 反渗透膜污染的分析与判断 为了提高清洗效果,清洗前需要对反渗透水处理设备膜污染的状况进行分析,确定污染物的种类,根据反渗透膜污染、结垢的具体情况,选择有针对性的清洗剂进行清洗。 1.1 分析途径 (1)分析设备性能数据。 (2)分析给水中潜在的污染、结垢成分。 (3)分析SDI仪的膜过滤器收集的污染物。 (4)分析滤芯过滤器的污染物。
(5)必要时剖开膜元件进行分析,查找污染、结垢成分。 (6)检查管道内表面和膜元件两端的状况。 1.2 分析方法 膜污染严重时,可通过染色试验、显微镜分析、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、能源频射X光线(EDX)分析等查找原因,判断故障位置。以上几种分析鉴定方法有的必须牺牲膜元件,有的需要借助专门仪器、设备,费用较高。实际应用中常常采用以下简便易行的分析方法。 (1)目测 在确定系统已经发生污染,需要实施化学清洗时,最好先打开压力容器端板,直接观察污染物在压力容器端板与膜元件之间的间隙内累积的情况。一般根据直接观察即可基本确定污染物的类型,继而确定相应的清洗方案。 ①前段污染观察 预处理滤料(砂粒、活性炭)泄漏、胶体污染、有机物污染和生物污染,前端最严重,可以从前端膜元件入口观察到颗粒物及粘液状污染。发生生物污染时会发现腥臭味粘液物质,灼烧刮取的生物粘泥(粘膜),会有蛋白质的焦臭气味。
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
反渗透化学清洗的流程及解决方案 一、反渗透系统清洗的原因及目的 水处理进水中存在各种形式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、有机物及生物等。设置膜系统的预处理装置的目的就在于尽量减少膜表面上的污染，通过安装合适的预处理系统、选择恰当的操作条件（如产水流量、运行压力、产水回收率等），就能达到这一目的。 预处理系统不能完全去除导致反渗透膜污染的物质，经过正确的预处理后，仍然存在供水中胶体和微粒物质的污染。而且，在脱盐过程中，随着膜组件内盐浓度的增加，在膜表面将有一些物质从水中析出并且形成垢层，覆盖在RO膜表面。可能引起膜系统污垢的因素总结如下： *预处理系统不完善 *操作控制不当 *预处理运行不正常 *膜面长时间累积沉淀物（钡和硅垢等） *系统选材不合适（泵和管线等） *进水组份或其他条件改变 *预处理投药系统失灵 *进水受生物污染 *系统停机后冲洗不及时或不充分 发生膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象就是进水和浓水间的压差增加。对反渗透系统清洗的目的就是通过及时得力的措施，有效地对系统进行清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。 二、RO膜清洗的条件： RO系统在运行中，出现下列现象之一者，RO膜需要进行化学清洗： ●?产品水的膜透过量下降10-15% ●?产品水的脱盐率降低10-15% ●?膜的压力差（原水进水压力-浓水压力）增加10-15% ●?已被证实有结垢或有污染。 需要注意的是，RO膜本身是受运行的压力、水温、PH等参数的影响，RO膜清洗的条件应综合全面考虑。
三、化学清洗周期 常规RO设备每年化学清洗次数为3-4次（平均每季度一次）。但是由于各设 备，水源等情况的不同，可根据设备运行情况适当调整清洗时间。 四、清洗过程简述： RO膜化学清洗工艺包括冲洗、浸泡、循环三个过程： ●?循环过程： RO系统的化学清洗循环过程中，要进行三个过程：一是低流量循环：用尽可能低的清洗流量置换元件内的原水能有效地刷洗膜表面污物；二是循环：当原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，可以让清洗液循环返回清洗液水箱。循环清洗液15分钟或直到颜色不变为止。如果颜色仍发生变化，放掉清洗液重新配置新的清洗液。三是高流量循环：过程中化学液与膜内部分子发生物理的动力接触，进一步发生渗透、磨擦、剪切等反应，从而达到化学清洗的目的。 ●?浸泡过程： 浸泡是RO系统清洗的关键。它既能使化学液与污染物发生相应的化学反应，又能让污染物从膜的表面脱落，溶于化学液中达到化学清洗的目的。浸泡时间随污染严重程度而定，对于轻度污染，浸泡1～2小时足够。 ●?冲洗过程： 预处理的合格产水可以用于冲洗系统内的清洗液，如有条件建议采用RO产水 作为冲洗用水。 五、反渗透化学清洗的操作： ●?清洗准备工作： 1.确定RO膜需要化学清洗 2.分析污染物确定采用的化学配方，并根据配方采购必要的的化学药 品或试剂。 3.检查化学清洗装置是否完好。 4.准备好防护镜、胶手套、口罩、橡胶围裙等防护用品。 5.确保清洗的温度不低于15℃（否则需要增加加温装置）。 6.化学清洗管检查 检查清洗管路的连接是否就绪，阀门的开启是否通常，必要时固定清 洗液的循环管，以免震动时发生意外。 ●?一般清洗液配方：