反滲透膜污染的分析與判斷

為了提高反滲透膜元件的清洗效果，清洗前需要對反滲透膜污染的狀況進行分析，確定污染物的種類，根據(jù)反滲透膜污染、結(jié)垢的具體情況，選擇有針對性的清洗劑進行清洗。

1、分析途徑

 （1）分析純水設(shè)備性能數(shù)據(jù)。

 （2）分析給水中潛在的污染、結(jié)垢成分。

 （3）分析SDI儀的膜過濾器收集的污染物。

 （4）分析濾芯過濾器的污染物。

 （5）檢查管道內(nèi)表面和反滲透膜元件兩端的狀況。

 （6）必要時剖開反滲透膜元件進行分析，查找污染、結(jié)垢成分。

2、分析方法

反滲透膜污染嚴重時，可通過染色試驗、顯微鏡分析、傅立葉變換紅外線光譜（FTIR）分析、掃描電子顯微鏡（SEM）分析、能源頻射X光線（EDX）分析等查找原因，判斷故障位置。以上幾種分析鑒定方法有的必須犧牲反滲透膜元件，有的需要借助專門儀器、設(shè)備，費用較高。實際應(yīng)用中常常采用以下簡便易行的分析方法。

（1）目　測

在確定純水系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生污染，需要實施化學(xué)清洗時，最好先打開壓力容器端板，直接觀察污染物在壓力容器端板與反滲透膜元件之間的間隙內(nèi)累積的情況。一般根據(jù)直接觀察即可基本確定污染物的類型，繼而確定相應(yīng)的清洗方案。

A、前段污染觀察

預(yù)處理濾料（石英砂、活性炭）泄漏、膠體污染、有機物污染和生物污染，前端最嚴重，可以從前端反滲透膜元件入口觀察到顆粒物及粘液狀污染。發(fā)生生物污染時會發(fā)現(xiàn)腥臭味粘液物質(zhì)，灼燒刮取的生物粘泥（粘膜），會有蛋白質(zhì)的焦臭氣味。

B、末端污染觀察

無機鹽結(jié)垢在系統(tǒng)末端最為嚴重，在末端反滲透膜元件端頭處可以摸到粗糙的粉狀物。用鹽酸（pH 3~4）溶解時有氣體冒出，說明沉淀物極可能是CaCO3。硫酸鹽垢、硅垢在pH很低時也很難溶解。如果垢在0.1 mol/L HF溶液中是可溶的，則可能是硅垢。

（2）稱　重

污染的膜反滲透膜元件進水流道附著了污染物，整體重量會加大。將取出的膜元件豎立放置，瀝干水分后稱重，與膜元件的參考重量進行對比，多余的重量即為附著污染物的重量。

（3）參考污染特征進行判斷

另外，還可參考反滲透膜污染物的污染特征進行分析判斷。

反滲透膜清洗時的注意事項

（1）謹慎選擇清洗藥劑

應(yīng)謹慎選擇清洗所用藥劑，而且清洗時應(yīng)嚴格遵守藥品的使用說明和工藝條件，并要仔細觀察清洗時清洗液的溫度和PH變化。在對大型純水系統(tǒng)清洗之前，建議從待清洗的系統(tǒng)內(nèi)取出1支反滲透膜元件，進行單個膜元件清洗效果試驗，確認清洗效果后再實施整套系統(tǒng)的清洗。

（2）清洗液的潔凈度

清洗液的潔凈度直接影響清洗效果。清洗液含較多的雜質(zhì)及顆粒物，會對反滲透膜系統(tǒng)造成二次污染，還會對膜表面造成一定的機械性損傷。用于反向清洗的清洗液中小分子雜質(zhì)應(yīng)盡可能少。較為理想的清洗溶劑為膜系統(tǒng)的產(chǎn)水，當然也可以使用合格的預(yù)處理出水來配制清洗液。

（3）清洗液流動方向

一般要求清洗液流動方向與系統(tǒng)正常運行時的水流方向相同，以防止反滲透膜元件產(chǎn)生“望遠鏡”現(xiàn)象，因為壓力容器內(nèi)的止推環(huán)僅安裝在壓力容器的濃水端。反向清洗僅針對進料端被嚴重污堵的組件，并且不能在膜的透過液一側(cè)反向施壓，以免使膜本身出現(xiàn)機械性損傷。此處反向清洗是指在膜組件的濃排端泵入清洗液，在膜外側(cè)進行組件內(nèi)循環(huán)，使清洗液流經(jīng)膜表面，以適當?shù)牧魉僭谀け砻嫘纬梢欢ǖ臎_刷力，將系統(tǒng)內(nèi)和膜表面的污染物清除排出。

（4）清洗液的溫度

清洗液的溫度對清洗效果的影響極大。在合理的溫度范圍中，盡可能地提高清洗液溫度可更有效地恢復(fù)反滲透膜的原有性能。這是因為:較高的清洗溫度可以使清洗液的溶解度和洗滌能力有所提高;另外，高于正常工作溫度的清洗液有助于膜微孔的擴張，促進微孔內(nèi)污物的排出。

（5）清洗順序

膜分離系統(tǒng)的化學(xué)清洗，大多數(shù)情況下采用酸法、堿法交替進行的方法，但一定要注意酸法、堿法不能連接進行。合理的清洗順序為:酸洗→水洗至呈中性→堿洗→水洗至呈中性或堿洗→水洗至呈中性→酸洗→水洗至呈中性。