反渗透膜污染特征及清洗方法
反渗透膜污染特征及清洗方法
1、反渗透膜污染现象
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的或死的微生物、碳氢化合物衍生物、天然有机聚合体以及所有含碳物质。初表现为脱盐率上升、压降升高和产水降低。再有就是胶体污堵(症状逐渐出现)膜分离过程中，金属离子的浓缩及溶液PH值的变化，都有可能是金属氢氧化物(主要以Fe(OH)3为代表)沉积，造成污堵。初表现为脱盐率的轻微降低，并逐步增大，然后压降升高和产水降低。还有是颗粒物污堵反渗透系统在运行过程中，如果保安过滤器出现问题，会导致颗粒物进入系统，造成膜的颗粒物污堵。
初表现为浓水流速增加，脱盐率在初期变化不大，产水量逐渐降低，系统压降升高很快。然后常见的还有化学结垢(症状很快出现)当给水含有较高的Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-等离子时，会产生CaCO3、CaSO4、MgCO3等垢沉积在膜表面上。其表现为脱盐率下降，特别在结束后一段十分明显，以及产水量下降。
膜污染是导致膜渗透流量下降的主要原因。包括膜的孔道和大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加；溶质在孔内壁吸附；膜面形成凝胶层增加传质阻力。组分在膜孔中沉积，将造成膜孔减小甚至堵塞，实际上减小了膜的有效面积。组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力，而使渗透流量与膜本身的渗透性无关。这种影响是不可逆的，污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的pH值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关，污染严重时能使膜通量下降80%以上。
在系统运行中，膜的污染是一个十分棘手的问题，它的出现造成了反渗透装置去除率和透水量、膜通量的大幅度下降，同时增加了各段的操作压力，促使运行和操作成本升高，严重影响着膜的使用寿命及反渗透技术的开发与利用。
2、膜污染的特征
3、解决方法
１、完善预处理
对于每一套膜装置，人们都希望它较大限度的发挥作用，希望有较高的脱盐率，大的透水量和尽可能长的寿命，要达到上述三点，供水水质是至关重要的，因此进入膜装置的原水必须有良好的预处理。合理的预处理对反渗透装置长期安全运行是十分重要的。有了满足反渗透进水水质要求的预处理，就可以确保产水流量维持稳 定；脱盐率维持在某一值上的时间长；产品水回收率可以不变；运行费用达到低；膜使用寿命较长等。具体来说，反渗透预处理是为了做到：
（1）防止膜表面上污染，即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。
（2）防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐 沉积在膜表面上，因此要防止这些难溶盐的生成。
（3）确保膜免受机械和化学损伤，以使膜有良好的性能和足够长的使用时间。
２、对膜进行清洗
尽管料液经过各种预处理措施，长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢，使膜孔堵塞，产水量下降，因此对污染膜进行定期的清洗是必要的。但反渗透膜系统不能等 到污染很严重后才来清洗，这样将会增加清洗难度，也使清洗步骤增多和清洗时间延长。要正确地把握清洗时机，及时清除污垢。
清洗条件：
a. 产品水量比正常时下降5%-10%。
b.为保正产品水量，修正温度后的供水压力增加10%-15%。
c.透过水质电导率(含盐量增加)增加5%-10%。
d.多段RO系统，通过不同段的压降明显增加。
4、常见清洗液配方
清洗剂常用配方：
清洗配方①
1%-2%柠檬酸溶液或0.4%HCl溶液，适用于铁污染及碳酸盐结晶污堵；
清洗配方②
0.2%NaClO+0.1%NaOH溶液，适用于清洗由有机物及活性生物引起的超滤膜组件的污染；
清洗配方③
0.3%H2O2+0.3%NaOH溶液，适用于清洗由谷氨酸发酵液引起的超滤膜组件的污染；
清洗配方④
1%甲醛溶液，适用于细菌污染的超滤；
清洗配方⑤
HNO3：0.5%水溶液，适用于电泳漆处理过程中磷酸铅对超滤造成的污堵（此清洗必须在其他常规化学清洗之后进行。）；
清洗配方⑥
清洗剂配方：20%的Na2CO3、7%的Na3PO4、3%的NaOH、0.5%的EDTA，主要用于胶体污染物造成的膜污染；
清洗配方⑦
清洗剂配方：9%的十二烷基苯磺酸钠、9%的表面活性剂、0.4%的NaOH、0.15的无水碳酸钠、11%的磷酸钠、10%的硅酸钠，清洗时需注意pH的控制，有些膜不适用于高pH清洗液的清洗，要慎重选择，主要用于清洗含油废水所造成的膜污染；
清洗配方⑧
清洗剂配方：3%的H3PO4、0.5%的乙二胺四乙酸二钠、0.5%的LBOW专用清洗剂，主要用于清洗蛋白质和油脂污染物造成的污染。
清洗配方⑨
清洗剂配方：20%的H2SO4，主要用于超滤系统中硅垢结晶造成的污染。
RO膜元件是反渗透设备系统中最重要的部分，其日常维护的好坏直接影响到系统出水水质的好坏，这里对于反渗透膜的清洗方法加以概述，系统说明反渗透膜在运行中可能出现的污染物以及相对应的清洗方法。