反滲透膜污染種類及處理方法

反滲透膜在長期運行過程中，由于原水中的各種雜質(zhì)沉積或吸附在膜表面及內(nèi)部，會導(dǎo)致膜污染，影響其過濾性能和使用壽命。今天魯東小編帶大家從污染特征和處理方法兩方面詳細(xì)介紹反滲透膜污染種類及處理方法，一起來學(xué)習(xí)吧！

一、反滲透膜主要污染類型及特征

不同污染類型的形成原因、外觀及對膜性能的影響存在差異，具體如下：

1、膠體污染

污染物來源：原水中的鐵、鋁、硅等膠體顆粒，以及微生物代謝產(chǎn)物、腐殖質(zhì)等。

污染特征：膜表面形成一層疏松或黏稠的沉積物，顏色多為黃褐色、灰色。

初期表現(xiàn)為膜壓差（ΔP）緩慢上升，產(chǎn)水量逐漸下降，脫鹽率基本不變；后期脫鹽率可能因膠體層截留作用下降。

污染具有普遍性，尤其在原水濁度較高或預(yù)處理不足時易發(fā)生。

2、顆粒污染

污染物來源：原水中未被預(yù)處理去除的砂粒、鐵銹、懸浮顆粒物等。

污染特征：膜表面可見明顯的顆粒狀沉積物，多分布在水流入口端或膜元件邊緣。

膜壓差快速上升，產(chǎn)水量驟降，脫鹽率變化較?。ㄈ纛w粒未堵塞膜孔，僅物理阻隔水流）。

污染速度較快，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致膜元件物理損傷。

3、微生物污染

污染物來源：原水中的細(xì)菌、真菌、藻類等微生物，在膜表面適宜的溫度、濕度下繁殖形成生物膜。

污染特征：膜表面出現(xiàn)黏滑的生物膜，可能伴隨異味（如腥臭味）。

膜壓差逐漸上升，產(chǎn)水量下降，脫鹽率可能因生物膜的吸附作用略有下降。

污染具有傳染性，若不及時處理，會快速擴(kuò)散至整個膜系統(tǒng)。

4、有機(jī)物污染

污染物來源：原水中的天然有機(jī)物、人工合成有機(jī)物等。

污染特征：膜表面形成一層薄薄的有機(jī)物吸附層，顏色多為棕褐色或黑色。

初期脫鹽率可能上升（有機(jī)物吸附導(dǎo)致膜孔徑縮?。?，后期因膜孔堵塞，產(chǎn)水量下降，脫鹽率降低。

有機(jī)物可能與金屬離子結(jié)合，形成更難去除的復(fù)合污染物。

5、結(jié)垢

污染物來源：原水中的鈣、鎂、鐵、鋇、鍶等金屬離子，在膜表面因濃差極化導(dǎo)致濃度超過溶解度，形成沉淀（如碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鐵等）。

污染特征：膜表面出現(xiàn)白色或灰白色的硬質(zhì)結(jié)垢層，質(zhì)地較脆，難以用物理方法去除。

產(chǎn)水量顯著下降，脫鹽率明顯降低，膜壓差急劇上升。

結(jié)垢具有局部性，多發(fā)生在濃水側(cè)或膜元件末端（濃差極化嚴(yán)重的區(qū)域）。

二、反滲透膜污染的處理方法

根據(jù)污染類型的不同，處理方法可分為預(yù)防性措施和污染后處理兩類：

（一）預(yù)防性措施

通過預(yù)處理和運行控制減少污染風(fēng)險，是比較經(jīng)濟(jì)有效的方法：

1、預(yù)處理優(yōu)化：

1.1針對膠體和顆粒污染：采用混凝、沉淀、過濾（如多介質(zhì)過濾、超濾）等方法降低原水濁度和懸浮物含量。

1.2針對生物污染：投加氧化性殺菌劑或非氧化性殺菌劑，控制原水微生物含量。

1.3針對有機(jī)物污染：采用活性炭吸附、臭氧氧化等方法去除部分有機(jī)物，降低COD（化學(xué)需氧量）。

1.4針對結(jié)垢：通過軟化處理（如離子交換）降低鈣、鎂離子含量，或投加阻垢劑抑制結(jié)晶析出。

2、運行參數(shù)控制：

2.1控制進(jìn)水溫度、pH 值在膜元件允許范圍內(nèi)，減少污染物吸附。

2.2避免過度濃縮（控制回收率），降低濃差極化程度，減少結(jié)垢風(fēng)險。

2.3定期進(jìn)行低壓沖洗（每天1-2次），用產(chǎn)水或過濾水沖洗膜表面，去除松散污染物。

（二）污染后處理方法

當(dāng)膜已發(fā)生污染時，需采用物理清洗或化學(xué)清洗去除污染物：

1、物理清洗：適用于輕度污染或疏松污染物（如顆粒、部分膠體）：

低壓沖洗：用低壓（0.1-0.2MPa）、高流量的進(jìn)水或產(chǎn)水沖洗膜表面，利用水流剪切力去除污染物。

反沖洗：在允許反洗的膜系統(tǒng)中，反向通入水流，沖洗膜孔內(nèi)的堵塞物。

空氣擦洗：結(jié)合水流沖洗，通入壓縮空氣產(chǎn)生氣泡，增強(qiáng)對膜表面的擾動，適用于中空纖維膜等類型。

2、化學(xué)清洗：適用于重度污染或頑固污染物（如生物膜、結(jié)垢、有機(jī)物），需根據(jù)污染類型選擇清洗劑：

針對生物污染：使用氧化性殺菌劑或非氧化性殺菌劑，殺滅微生物并分解生物膜。注意：氧化性清洗劑可能對某些膜（如醋酸纖維素膜）造成損傷，需提前確認(rèn)膜的耐受性。

針對有機(jī)物污染：使用堿性清洗劑或表面活性劑，通過皂化、乳化作用溶解有機(jī)物。

針對結(jié)垢：碳酸鹽垢：用酸性清洗劑溶解，反應(yīng)方程式如：CaCO₃+2HCl→ CaCl₂+ CO₂↑+H₂O。

硫酸鹽垢：用螯合劑或?qū)Ｓ贸蛩猁}垢清洗劑，通過絡(luò)合作用去除。

鐵、錳垢：用酸性清洗劑或還原劑，將高價金屬離子還原為可溶的低價離子。

復(fù)合污染：采用 “先堿洗后酸洗” 或 “先酸洗后堿洗” 的組合清洗方案。

離線清洗：當(dāng)在線化學(xué)清洗效果不佳時，需將膜元件從系統(tǒng)中取出，進(jìn)行離線清洗。通過高壓水沖洗、浸泡、超聲清洗等手段，去除深層污染物，適用于較為嚴(yán)重污染的膜元件。

三、總結(jié)

反滲透膜污染的核心是 “預(yù)防為主，防治結(jié)合”：通過優(yōu)化預(yù)處理和運行控制減少污染風(fēng)險，一旦發(fā)生污染，根據(jù)污染特征判斷污染類型，針對性選擇物理或化學(xué)清洗方法。定期監(jiān)測膜系統(tǒng)的產(chǎn)水量、脫鹽率、膜壓差等參數(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)污染跡象，避免污染惡化導(dǎo)致膜元件不可逆損傷。希望以上分享對您有所幫助。