反渗透膜污堵原因的分析
及处理措施
郭红利
（神华宁煤集团煤炭化学工业分公司甲醇厂）
摘要：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；污染反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。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。
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（见图1）。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。
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。它的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百分之一）。
反渗透装置的特点是常温条件下，可以对溶质和水进行分离或浓缩，因而能耗低；杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机物杂质；较高的水回用率；分离装置简单，容易操作和维修。
图1 反渗透除盐原理示意图
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。
目前我厂脱盐水岗位反渗透膜污堵速度快，几乎每周清洗一次（清洗频次见表1），清洗完后产水量很快恢复，但运行一周后产水量从120m3/h降到80m3/h，必须清洗否则影响制水（清洗步骤见表2），
如此反复清洗对反渗透膜造成很大的损害，而且还影响正常制水，如果不找出污堵的原因会对系统的正常运行造成很大的威胁。
3 反渗透膜的清洗
3.1 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。
3.2 污染情况分析
1）碳酸钙垢：
碳酸钙垢是一种矿物结垢。当阻垢剂/分散剂添加系统出现故障时，或是加酸pH调节系统出故障而引起给水pH增高时，碳酸钙垢有可能沉积出来。尽早地检测碳酸钙垢，对于防止膜层表面沉积的晶
体损伤膜元件是极为必要的。早期检测出的碳酸钙垢可由降低给水的pH值至3~5，运行1~2小时的方法去除。对于沉积时间长的碳酸钙垢，可用低pH值的柠檬酸溶液清洗去除。
2）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。
3）金属氧化物/氢氧化物污染：
典型的金属氧化物和金属氢氧化物污染为铁、锌、锰、铜、铝等。这种垢的形成导因可能是装置管路、容器(罐/槽)的腐蚀产物，或是空气中氧化的金属离子、氯、臭氧、钾、高锰酸盐，或是由在预处理过滤系统中使用铁或铝助凝剂所致。
4）聚合硅垢：
硅凝胶层垢由溶解性硅的过饱和态及聚合物所致，且非常难以去除。需要注意的是，这种硅的污染不同于硅胶体物的污染。硅胶体物污染可能是由与金属氢氧化物缔合或是与有机物缔合而造成的。硅垢的去除很艰难，可采用传统的化学清洗方法。现有的化学清洗药剂，如氟化氢铵，已在一些项目上得到了成功的使用，但使用时须考虑此方法的操作危害和对设备的损坏，加以防护措施。
5）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，如：铁、铝、硅、硫或有机物。
6）非溶性的天然有机物污染(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。
7）微生物沉积：
有机沉积物是由细菌粘泥、真菌、霉菌等生成的，这种污染物较难去除，尤其是在给水通路被完全堵塞的情况下。给水通路堵塞会使清洁的进水难以充分均匀的进入膜元件内。为抑制这种沉积物的进一步生长，重要的是不仅要清洁和维护RO系统，同时还要清洁预处理、管道及端头等。
3.3 清洗液的选择和使用
1）2.0%(W)柠檬酸(C6H8O7)的低pH(pH值为3~4)清洗液。以于去除无机盐垢(如碳酸钙垢、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢等)、金属氧化物/氢氧化物(铁、锰、铜、镍、铝等)及无机胶体十分有效。
2）0.5%(W)盐酸低pH清洗液(pH为2.5)，主要用于去除无机物垢(如碳酸钙垢、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢等)，金属氧化物/氢氧化物(铁、
锰、铜、镍、铝等)，及无机胶体。这种清洗液比柠檬酸溶液要强烈些，因为盐酸(HCl)是强酸。盐酸的下述浓度值是有效的：(18°波美=27.9%，20°波美=31.4%，22°波美=36.0%)。
3）0.1%(W)氢氧化钠高pH清洗液(pH为11.5)。用于去除聚合硅垢。这一洗液是一种较为强烈的碱性清洗液。
3.4 反渗透装置出现的问题
膜的污堵一般是溶解物质、有机物、胶体、微生物的污堵。溶解物质污堵的速度比较慢，而反渗透前投加阻垢剂，而浓水回收率一般调整到﹥75%结垢的可能性很小。每次用碱性清洗剂效果比较好，这说明反渗透没有结垢。有机物、微生物污堵速度比较快，我脱盐水站氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂交替使用微生物繁殖的速度不是很快。那么污堵快的主要原因就是有机物，我们都知道天然水中含有：悬浮物、有机物、胶体和矿物质溶解盐类。脱盐水处理就是根据水中所含各种物质而设计，悬浮物、有机物、胶体通过投加聚合氯化铝絮凝后由多介质过滤器去除，而漏过或小粒径的有机物、胶体再由超滤去除，矿物质溶解盐由反渗透去除。这样分级处理才能保证超滤、反渗透长期稳定运行，那么有机物为什么直接造成反渗透污堵呢，主要原因是预处理存在根本问题。
1）还原剂的大量投加，加重反渗透膜污堵。
2）用液碱作为清洗剂，导致反渗透膜出水电导增加。
3）2009年10月甲醇厂大修时，反渗透装置膜离线清洗。
4）用盐酸作为清洗剂，对反渗透膜损坏较严重，减少膜的使用寿命
5）我厂脱盐水系统反渗透装置的清洗步骤。（见表2）
4 多介质过滤器影响
生水中加入的絮凝剂与水中胶体颗粒和水中悬浮物发生碰撞吸附长大，经升压后以一定的流速通过上层滤料被表面薄膜拦截过滤，由于上层无烟煤粒径比较均匀水中胶体颗粒与悬浮物得以深层过滤，漏过和脱落的悬浮物在通过石英砂滤料时被二次拦截，杂质与滤料接触吸附被阻留，薄膜和渗透过滤使多介质过滤器运行周期长，出水质量好。
我车间脱盐水岗位多介质过滤器出水装置采用球形孔板（孔径16mm），上部铺设粒径为32 -64 mm石英石为衬托层，衬托层上部从大到小依次共铺设7层石英砂，最上一层粒径为0.4-1.0 mm、高度为200 mm的石英砂为过滤层。上部铺设500 mm无烟煤，由于衬托层在铺设中级配配比不好，缝隙较大在运行中有漏砂现象，投加絮凝剂后絮凝的物质不能被有效的截留，漏入超滤造成超滤膜污堵速度加快（石英砂规格型号见表3，无烟煤规格型号见表4）。
5 超滤装置问题
超滤是反渗透系统预处理的重要设备，主要除去水中有机物、胶体物质，防止反渗透膜有机物胶体的污堵，由于多介质过滤器精度不够，絮凝后的水漏入超滤，造成超滤膜污堵速度快，而且很难清洗，目前絮凝剂已停止投加，超滤膜污堵的现象以减少，但反渗透膜污堵
速度加快。超滤过滤精度一般为0.1-0.01μm，而有机物粒经为10-4—10-6那么超滤只能截留大粒径的有机物而粒径小的有机物则漏到反渗透造成反渗透膜污堵。
6 反渗透装置问题
反渗透装置的污染主要是超滤没有截留的一些物质所造成的，还有一个主要原因就是还原剂的大量投加，我车间用的还原剂是亚硫酸氢钠，目的是还原水中的余氯，1ppm的余氯需要1.47ppm的还原剂还原。因反渗透高压泵出口慢开阀内漏，2#反渗透膜被氧化后，氧化剂（次氯酸钠）一直没有投加，为了控制ORP值还原剂没有中断，而超滤出水余氯只有0.01ppm，显然不需要投加还原剂，ORP计（氧化还原电位）在投运以来一直不稳定，漂移现象严重，水中在没有余氯的情况下ORP值显示400-600之间，（工艺指标应控制在200mv左右）为了控制ORP值操作人员大量投加还原剂，这样富余的还原剂就造成了反渗透膜污堵。还原剂又是还原菌的营养源，造成还原菌大量繁殖，反渗透膜污堵加快。
7 处理措施
根据以上分析的原因主要问题就是多介质过滤器精度不够，造成超滤、反渗透膜有机物的污堵。
7.1 将多介质过滤器改造为精度较高的过滤器，如果条件不具备，可将现有的过滤器改造为水帽式多介质过滤器，这样操作安全，不会漏砂，精度也能达到要求。
7.2 将现有的四台多介质过滤器石英砂更换掉，按级别要求重新铺
设石英砂，这样也能达到预期目的。
7.3 在反渗透进水总管和保安过滤器出水管分别安装3台余氯监测仪，可有效的控制还原剂的投加量，防止还原剂药量过多造成反渗透膜污堵。
RO是英文Reverse Osmosis membrane的缩写，中文意思是逆渗透。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理：由于RO反渗透膜的孔径是头发丝的一百万分之五（0.0001微米），一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出。所有海水淡化的过程，以及太空人废水回收处理均采用此方法，因此RO膜又称体外的高科技“人工肾脏”。 RO反渗透膜 RO反渗透膜介绍--反渗透膜优点 RO反渗透膜用于反渗透法中制备纯水的半透膜。 RO反渗透膜一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。 RO反渗透膜应具有以下特征：(1)在高流速下应具有高效脱盐率;(2)具有较高机械强度和使用寿命;(3)能在较低操作压力下发挥功能;(4)能
耐受化学或生化作用的影响;(5)受pH值、温度等因素影响较小;(6)制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。 反渗透膜的结构，有非对称膜和复合膜两类。当前使用的膜材料主要为三醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。 “反渗透法” 是目前海水淡化中最有效、最节能的技术。它的装置包括去除浑浊物质的前处理设备、高压泵、反渗透装置、后处理设备、浓缩水能量回收器等。反渗透装置是其关键，而它的核心则是RO反渗透膜。 RO反渗透膜原理 反渗透指的是沿与溶液自然渗透方向相反的方向进行的渗透，即溶剂从高浓度向低浓度溶液进行渗透。生物体内，膜是不同组织间的屏障。物质交换时，它只允许其中的某些通过，而排斥其他。这种对物质具有一定选择能力的膜叫做半透膜。假设有一张膜只允许淡水通过，把它放在淡水和盐水中间，在自然状态下，淡水会透过半透膜稀释盐水来减小浓度差，当高度相差一定程度时，渗透会自动停止(这个高度差产生的压强称为“渗透压”)。如果在盐水一边施加压强，使它大于渗透压，
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，
对反渗透膜化学清洗的若干技巧 编者按：随着我国污水污染物排放标准的日趋严格、膜材料生产的大规模国产化，越来越多的膜技术应用于市政污水和各种工业污水的处理领域中，膜材料的清洗会直接影响膜的寿命和运行成本。中国水网编辑根据网友ma3g1771博客中对于膜件清洗的相关内容整理如下，供广大网友参考。 对膜件的清洗一般分为物理清洗和化学清洗两种，而化学清洗的频次越高，对膜件的损伤越大，严重影响了膜系统的使用寿命。所以，相关技术人员很难掌握好膜系统的化学清洗。膜清洗频率与预处理措施的完善程度是紧密相关的。预处理越完善，清洗间隔越长；反之，预处理越简单，清洗频率越高。一般膜清洗是遵循（10%法则）——当校正过的淡水流量与最初200h运行（压紧发生之后）的流量之比，降低了10%和（或）观察到压差上升了10%~20%就需进行清洗。尽可能在脱盐率下降显示出来以前采取措施。正规安排的保护性维护清洗不足以保护反渗透系统。譬如，由于预处理设备运行不正常，进水条件在短时间内就会发生变化。反冲洗对于防止大颗粒对某些形式反渗透膜模件的堵塞是有效的。但不是所有的污染都可通过简单的反冲洗就能清除除掉，还需要有周期的化学清洗。化学清洗除需增加药剂和人工费用外，还有个污染问题，所以也不可过频繁，每月不应超过1~2次，每次清洗时间约1~2h。化学清洗系统通常包括一台化学混合箱和与之相配的泵、混合器、加热器等。化学清洗常是根据运行经验来决定（可以根据每列设备压降读数与运行时间的关系曲线，或是依据产水量、淡水水质和膜的压降等）。化学清洗所用的药剂和方法，需根据污染源来决定。下表可供参考，但更应重视和应用本单位的经验。为了保证效果，在化学清洗前要进行冲洗。冲洗前先降压，再用2~3倍正常流速的进水冲洗膜，靠流体的搅动作用将污物从膜面从膜面剥离并冲走。然后针对污染特征，选择清洗液对膜进行化学清洗。为了保护反渗透模件，液温最好不超过35·C。系统若停用5天以上，最好用甲醛冲洗后再投用。如果系统停用二周或更长一些时间，需用0。25%甲醛浸泡，以防微生物在膜中生长。化学药剂最好每周更换一次。针对各种污染物采用的清洗剂详见下表，由于各地水质不同，仅供参考。 清洗方案技术一 单位：嘉兴发电有限责任公司 摘要：根据嘉兴发电厂反渗透系统的流程、运行情况和多次反渗透膜的清洗经验，对反渗透膜化学清洗方法作了总结，摸索出一套行之有效的常规药品典型清洗方法，并提出了建议，以供同类型水源及设备的厂家作一参考。 关键词：反渗透化学清洗污染 反渗透膜法水处理工艺是目前公认为水除盐最有效的技术之一。在以地表水作为锅炉水源的大中型火力发电厂，化学除盐水处理中反渗透技术应用越来越广泛。但是由于反渗透膜在正常运行过程中，不可避免地会被无机盐垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染，这些物质沉积在膜表面上，将会引起反渗透装置出力下降或脱盐力下降，因此为了恢复良好的透水和除盐性能，需要对膜进行化学清洗。 嘉兴发电厂是浙江地区较早使用反渗透膜法水处理技术的。一期2*300MW机组的除盐水系统中，通过技改在2000年安装了两套2*50t/h的反渗透装置，二期4*600MW机组的除盐水系统中安装了二套130 t/h的反渗透装置。设备投运几年来，反渗透膜的清洗均是由电厂运行独立完成的，本文根据历年的清洗经验，总结出目前行之有效的典型常规药品典型清洗方法，以供同类型水源及设备的厂家作一参考。 1反渗透系系统的流程与运行情况
国内反渗透膜技术应用以及市场现状 作者：佚名文章来源：点击数：1576 更新时间：2006-11-21 文章摘要：中国膜行业最具影响力的国际盛会——第七届中国国际膜与水处理技术暨装备展览会在北京中国国际贸易中心刚刚落下帷幕。来自美国、德国、意大利、荷兰、日本、韩国、香港等十几个国家和国内各省市行业单位参展。参展的中外知名企业有陶氏化学（中国）投资有限公司、美国IONPURE、美国海德能公司、科氏滤膜系统有限公司、日本东丽（中国）投资有限公司、(株)世韩公司、唯赛勃环保材料制造（上海）有限公司、哈尔滨乐普实业发展中心、大连宇星净水设备有限公司、汇通源泉环境科技有限公司等公司。展品范围集膜与处理技术暨装备为一体，集中展示...... 中国膜行业最具影响力的国际盛会——第七届中国国际膜与水处理技术暨装备展览会在北京中国国际贸易中心刚刚落下帷幕。来自美国、德国、意大利、荷兰、日本、韩国、香港等十几个国家和国内各省市行业单位参展。参展的中外知名企业有陶氏化学（中国）投资有限公司、美国IONPURE、美国海德能公司、科氏滤膜系统有限公司、日本东丽（中国）投资有限公司、(株)世韩公司、唯赛勃环保材料制造（上海）有限公司、哈尔滨乐普实业发展中心、大连宇星净水设备有限公司、汇通源泉环境科技有限公司等公司。展品范围集膜与处理技术暨装备为一体，集中展示了国内外最新的膜与水处理技术暨装备成果和最新产品。 近年来，发展迅速，在电力、冶金、石油石化、医药、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等领域得到较为广泛的应用，各类工程对及其装备的需求量更是急速增加。另外，国家和政府相关部门的高度支持和重视，给膜行业的发展也带来了前所未有的机遇。 我国反渗透膜市场现状 我国从60年代开始研制反渗透膜（中空、卷式），当时的技术水平几与世界水平相距不远，但由于原材料及基础工业条件限制，生产的膜元件性能偏低，生产成本高，还没有形成规模化生产。随后若干年中，国内水平逐步落后于国际水平，自80年代开始引进国外膜生产线。目前尚有4～5家企业具有一定生产能力，但在国内膜市场中的占有率非常低。美国海德能公司(Hydranautics / Nitto Denko)与美国陶氏化学公司(Dow Chemical / Film tec)的膜产品占据了我国约80%的市场份额，其余国外膜厂商，如美国Koch / Fluid S ystem、Osmonics / Desal、韩国世韩(csm / Saehan)、日本东丽(Toray)等公司共占据了约20%的市场。由此可见，具有大规模生产能力的国际卷式膜厂商无一例外地登陆了国内市场，并占有一席之地。 各类卷式膜在我国国内销售额自1996至2001年约分别为200、500、800、1000、150 0、2500万美元，2002年的销售额估计为3000万美元。全球反渗透膜销售额2001年约为5亿美元，排除地区价差与品种价差，国内膜销售数量约为全球销售数量的10%。国内新兴的膜生产企业陆续建成投产，其产品的面市将使得膜市场的竞争更加剧烈，而国内的相关下游产业将是最大的收益者。 就反渗透膜的形式而言，中空膜、管式膜、板式膜的市场相对狭窄，致使美国杜邦公司(Du Pont)已经停止其中空膜的生产，日本东洋纺(Toyobo)的中空膜在国内的销量也极其有限，而因卷式膜的预处理要求低、处理水源范围宽、应用范围广泛、市场巨大，使卷式膜几成反渗透膜的代名词。在膜材料方面，由于醋酸纤维膜的工作压力高、脱盐率低等缺陷，已基本退出市场，低压与超低压芳香聚酰胺复合膜已成为市场的绝对主流。而膜产品的发展动向，是朝着低污染膜、正电荷膜、钠滤膜等多品种多用途方向发展。
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。
一、实验目的： (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二、实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸
水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。此时,在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。 通常，膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。根据膜分离原理，温度、操作压力、给水水质、给水流量等因素将影响膜的分离性能。 三、实验内容 反渗透膜是实现反渗透的过程的关键，要求具有较好的分离透过性和物化稳定性。反渗透膜的分离透过性可用以下几个参数来描述： 1.溶质分离率（脱盐率）R 式中， 2.溶剂透过速率（水通量）J w 式中，
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
第3章 污水深度处理设计计算 污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD 和BOD 有机污染物质，SS 及氮、磷高浓度营养物质及盐类。 絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的，絮凝体，以适应沉淀分离的要求。 常见的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，机械絮凝池，网格絮凝池。隔板絮凝池虽构造简单，施工管理方便，但出水流量不易分配均匀。折板絮凝池虽絮凝时间短，效果好，但其絮凝不充分, 形成矾花颗粒较小、细碎、比重小，沉淀性能差，只适用于水量变化不大水厂。机械絮凝池虽絮凝效果较好、水头损失较小、絮凝时间短，但机械设备维护量大、管理比较复杂、机械设备投资高、运行费用大。网格絮凝池构造简单、絮凝时间短且效果较好，本设计将采用网格絮凝池[8,9,10,11]。 3.1.1网格絮凝池设计计算 网格絮凝池分为1座，每座分1组，每组絮凝池设计水量： s /m 308.0Q 31= （1）絮凝池有效容积 T Q V 1= （3-12） 式中 Q 1—单个絮凝池处理水量（m 3/s ） V —絮凝池有效容积（m 3） T —絮凝时间，一般采用10~15min ，设计中取T=15min 。 3277.2m 60150.308V =??= （2）絮凝池面积 H V A = （3-13） 式中 A —絮凝池面积（m 2）； V —絮凝池有效容积（m 3）； H —有效水深（m ），设计中取H=4m 。 2m 3.694 2.277A == （3）单格面积 1 1 v Q f = （3-14） 式中 f —单格面积（m 2）；
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
纳滤反渗透膜分离实验指导书
纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 二、基本原理 2.1膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒，其压差范围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.2纳滤和反渗透机理 对于纳滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子大，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它却仍具有明显的分离效果。由此可见，膜的孔径大小和膜表面的化学
反渗透膜在水处理应用中的26个常见问题及解决方法 1.?反渗透系统应多久清洗一次? 一般情况下，当标准化通量下降10～15%时，或系统脱盐率下降10～15%，或操作压力及段间压差升高10～15%，应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系，当SDI15<3时，清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时，清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项 目现场的实际情况。 2.什么是SDI? 目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的最好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI，又称污堵指数)，这是在RO设计之前必须确定的重要参数，在RO/NF运行过程中，必须定期进行测量(对于地表水每日测定2～3次)，ASTMD4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。 3.一般进水应该选用反渗透工艺还是离子交换工艺? 在许多进水条件下，采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行，工艺的选择则应由经济性比较而定，一般情况下，含盐量越高，反渗透就越经济，含盐量越低，离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及，采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案，如需深入了解，请咨询水处理工程公司代表。 4.反渗透膜元件一般能用几年?膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗 性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据经济分析通常为5年以上。 4.反渗透膜元件一般能用几年? 膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据经济分析通常为5年以上。 5.反渗透和纳滤之间有何区别? 纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术，反渗透可以脱除最小的溶质，分子量小于0.0001微米，纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透，用于处理后产水纯度不特别严格的场合，纳滤适合于处理井水和地表水。纳滤适用于没有必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统，但对于硬度成份的脱除能力很高，有时被称为“软化膜”，纳滤系统运行压力低，能耗低于相对应的反渗透系统。 6.膜技术具有怎样的分离能力? 反渗透是目前最精密的液体过滤技术，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透过反渗透膜，典型的可溶性盐的脱除率为>95～99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1，000psi)。纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200～400的有机物，溶解性固体的脱除率20～98%，含单价阴离子的盐(如NaCl或CaCl2)脱除率为20～80%，而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高，为90～98%。超滤对于大于100～1，000埃(0.01～0.1微米)的大分子有分离作用。所有的溶
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。
反渗透膜分离设备的技术优势 2020年8月27日
为保证我国经济的可持续发展,缓解当代水资源短缺,大力发展海水淡化技术产业来解决淡水资源问题已迫在眉睫。传统的方法具有很多劣势。而膜分离具有高效节能、选择性好、无相态和化学变化及可以在常温下操作等优点,是继蒸馏法后的又一项重要技术。主要包括反渗透膜法、电渗析法和纳滤膜法。这里主要介绍目前使用广泛的反渗透膜法。 反渗透膜分离设备法是一种高效节能技术,它是利用选择性半透膜,孔径为0.1—1nm,通常运行切割的分子量<500,能截留盐或小分子量有机物,使水通过。较之传统的蒸馏法,具有起动产水迅速、尺寸紧凑、重量轻、全电力操作能耗少、性能稳定、不用防结垢化学剂,操作过程中,无需相变、无需热液等优点。更加节能,工程造价和运行成本持续降低,其发展速度远远快于蒸馏法。但其缺点是操作压力大,膜组件易受到污染,进料液浓度有限制以及浓缩液的二次污染等问题。 德兰梅勒反渗透膜分离技术，简称RO技术。反渗透技术是近几年来才在我国发展起来的一项现代高新技术。按各种物料的不同渗透压，对某种溶液使用大于渗透压的反渗透方法，达到对溶液进行分离提取、纯化和浓缩的目的。反渗透设备技术是当今节能、效率高的膜分离技术。 德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差
异化需求。帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境，助力企业产业升级。
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
2017年中国市场反渗透膜片企业竞争力排行榜TOP10根据高工产研膜材料研究所（GGII）数据显示，2017年中国水处理膜及组件达到189.7亿，同比增长16.2%。其中反渗透膜和纳滤膜的市场规模达到44亿，同比增长18.9%。2018年，随着相关政策支持及下游市场端的需求增长，GGII预计全年中国反渗透和纳滤膜市场将达到52亿元。 图表1 2014-2018年中国反渗透和纳滤膜片及卷膜组件市场规模及预测（亿元，%） 数据来源：高工产研膜材料研究所（GGII）市场格局方面，国外品牌RO膜仍然占据领先地位，尤其是工业和海水淡化领域，陶氏、海德能等高端品牌依旧是工程项目甲方的指定选择，国产RO短时间内很难切入，部分国产RO膜在中小型工业项目上得到应用，如沃顿膜以及天创的易膜等。 家用净水市场的情况与工业类似，高端由国外品牌占据，有变动的是，世韩膜和科氏膜市场份额下滑，LG化学份额攀升。国产RO膜主要集中在家用净水中低端市场。此外，国产RO膜企业有很大一部分销量来自出口。 高工膜材料研究所（GGII）深入调研反渗透膜行业基础上，评选出2017年中国市 场反渗透膜片企业竞争力排行榜TOP10，以供业内人士参考。 图表2 2017年中国市场反渗透膜片企业竞争力排行榜TOP10
数据来源：高工产研膜材料研究所（GGII）数据范围说明： 企业范围：选取中国市场上国内外反渗透膜品牌企业作为排名对象，范围仅包括企业自身能独立生产RO膜片企业。 数据范围：选取企业产品销量、技术实力、品牌影响力作为评价标准。 备注：因部分企业不愿透露营收等相关数据或不愿进入排名，本次排名未将其纳 入其中。 以下为排行榜TOP10企业名单 TOP1 陶氏化学（美国） 用户可实现“以最低的成本，获得最高的产水品质”。
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。
反渗透膜分离制高纯水实验报告 反渗透（Reverse Osmosis, RO ）技术是20世纪60年代发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，它借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，是一种分离、浓缩和提纯的有效手段。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、耗费低等特点，在诸多水处理技术中，反渗透被认为是最先进的方法之一，发展十分迅速，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、工业污水处理、纯水和超纯水制备领域。高纯水主要在电子工业、医药工业以及实验室分析使用，按国标GB/T11446.1-1997规定， 电子级水分为四级，即EW-I 、EW-II 、EW-III 和EW-IV ，其电阻率指标分别为≥18cm M ?Ω、≥15cm M ?Ω、≥12cm M ?Ω、≥0.5cm M ?Ω。
一．实验目的 (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二．实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压MF UF NF R O 分散 颗粒 高分 子 离解 酸 二价盐、 糖 未离解 酸 一价盐
2016-05-05 来源：齐鲁晚报 第一名：KOCH KOCH公司是全球最大的膜生产厂商之一,能够提供从微滤、超滤、纳滤和反渗透等各种过滤精度的膜产品及系统，膜件结构形式包括中空纤维式、卷式、管式三种。KOCH滤膜公司己拥有数十年的滤膜制造和应用经验，已经真正成为膜分离领域具有最完善产品链的知名品牌。KOCH科氏滤膜系统公司拥有世界上最完善的研发设备和先进的膜生产检测系统：①100%的完整性检测;②USP四级标准毒性检测;③符合FDA标准。 KOCH公司提供的不同结构(中空、卷式、管式、板式)、不同材质(PS，PVDF，PAN，PES等)、不同过滤精度(从微滤、超滤、纳滤到反渗透全面的分离级别)和不同应用标准的滤膜。产品己经广泛应用于废水、工业、民用、饮用水处理、医药、生化技术、食品、乳制品、饮料、电泳涂装等各个行业，KOCH滤膜产品己成为先进生产科技的代表。 第二名：时代沃顿 时代沃顿反渗透膜产品质量和技术水平位居行业领先地位，广泛应用于饮用纯水、食品饮料、医疗制药、市政供水处理、工业用高纯水、锅炉补给水、海水淡化、电子行业超纯水、废水处理与回用及物料浓缩提纯等行业。其中，具有知识产权和领先技术优势的抗氧化膜与抗污染膜不仅在废水处理领域得到很好应用，更攻克了长期以来反渗透膜应用难题——有机和生物污染，促进了反渗透膜在药物提纯、无菌饮用水等食品及卫生领域的推广与广泛应用。时代沃顿反渗透膜通过了ISO9001体系认证、美国NSF认证和WQA认证等，在全球各地拥有自己的代理经销商和固定客户群。
第三名：沁森高科 沁森高科成立于2008年3月，位于湖南省长沙高新开发区(中国?麓谷)，是专业从事反渗透膜和纳滤膜产品研发、生产和应用服务的高新技术企业。2010年从美国引进的膜生产工艺及自动化生产流水线，具备年产300万平方米反渗透膜和纳滤膜的生产能力，可卷制各种规格的工业膜元件和家用膜元件。沁森膜产品通过了美国国家卫生基金会NSF认证，符合国家质量管理体系ISO9000认证标准，获得国家卫生安全产品认证，可广泛应用于各种工业纯水和饮用水制备、水处理工程、环境修复工程等50多个行业。到目前为止，公司已获得反渗透膜生产应用中的十多项实用新型专利和发明专利证书。 作为专业从事反渗透膜为代表的高端分离膜产品的整体服务商，沁森高科始终以解决和改善水资源循环利用为己任，开展膜和膜元件的应用研究，加强提供民用与工业水处理整体解决方案服务能力。反渗透系列膜及元件种类有：苦咸水、超低压、抗污染、海水淡化等;纳滤系列膜及元件种类包括高通量、高脱盐、物料分离等，具有运行压力低、产水量大的特点。两种系列膜产品可广泛应用于市政直饮水供水、地表水回用、海水淡化、生活垃圾渗滤液处理、煤化工、火力发电、制药、酿酒、食品行业用水、纺织印染、电镀行业、及航空航天等领域。 第四名：世韩
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。