近年来,膜分离技术,特别是反渗透技术已成为水质处理的核心技术之一,在电力、冶金、化工、电子、
制药、食品等多个工业行业及其他领域得到了广泛的应用和发展。在反渗透系统运行的过程中,膜元件不可避免
地产生污染现象。膜元件的污染物,主要是有机物、无机物与微生物三大类,而化学清洗可以有效地提高反渗透
膜元件的各项性能参数,使得被污染的膜元件恢复到较高的水平。
1
反渗透膜污染的种类、原因及对应的处理方法
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;而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
[1]
。而膜的污染则是其中最主要
的一种。常见的反渗透膜污染的种类、原因及对应的处理方法如表
1
所示。
污染物的累积情况可以通过日常数据记录中的操作压力、压差上升、脱盐率变化等参数得知。膜元件受到
污染时
,
往往通过清洗来恢复膜元件的性能
。
清洗的方式一般有两种
,
物理清洗
(冲洗)
和化学清洗
(药品清洗)
。
物理清洗(冲洗)是不改变污染物的性质,用力量使污染物排除膜元件,恢复膜元件的性能。化学清洗是使用相
应的化学药剂,改变污染物的组成或属性,恢复膜元件的性能。吸附性低的粒子状污染物,可以通过冲洗(物理
清洗)
的方式达到一定的效果,像生物污染这种对膜的吸附性强的污染物使用冲洗的方法很难达到预期效果。用
冲洗的方法很难除去的污染应采用化学清洗。为了提高化学清洗的效果,清洗前,有必要通过对污染状况进行分
析,确定污染的种类。在了解了污染物种类时,选择合适的清洗药剂就可以适当的恢复膜元件的性能。对于已经
污染的膜元件,则必须根据膜面污染物的性质,有针对性地制定清洗方案,进行反复清洗才能收到良好的清洗效
果
[2]
。
2
反渗透膜污染物质的分析
针对特定的污染物,只有采取相应的清洗方法,才能达到好的效果,若错误地选择化学清洗药品和方法,
可能会使反渗透系统污染加剧。因此在清洗之前需先判定反渗透膜表面的污垢种类。可采用以下几种分析方法
:
1)
分析反渗透系统运行记录;
2)
分析原水水质,找出潜在的污染、结垢成分;
3)
检查前几次的清洗效果;
4)
分析测定
SDI
值的微孔滤膜面上所截留的污物;
5)
分析保安过滤器滤芯上的沉积物;
6)
检查进水管内表面及膜元件的进出水端面,如为红棕色,则表示可能已发生铁的污染;泥状或胶状沉积
物通常为微生物或有机物污染
[3]
。
7)
必要时剖开膜元件进行分析,查找污染、结垢成分