隨著水處理行業(yè)的發(fā)展反滲透膜使用范圍日益廣泛，在各種大型水治理設(shè)備行業(yè)上都會(huì)用到反滲透膜。那么反滲透膜在使用運(yùn)行過(guò)程需要注意哪些問題呢？接下來(lái)沁森高科小編和大家交流下

一、反滲透膜介紹

反滲透膜是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反滲透技術(shù)的核心構(gòu)件。反滲透技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)半透膜 而將這些物質(zhì)和水分離開來(lái)。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無(wú)污染、工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過(guò)性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對(duì)鹽的排斥性好，而水的透過(guò)速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán)，因而水的透過(guò)速度相對(duì)較快。因此一種滿意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。

1、反滲透膜應(yīng)具有以下特征：

（1）在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率；

（2）具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；

（3）能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；

（4）能耐受化學(xué)或生化作用的影響；

（5）受pH值、溫度等因素影響較?。?

（6）制膜原料來(lái)源容易，加工簡(jiǎn)便，成本低廉。

反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對(duì)稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式?？捎糜诜蛛x、濃縮、純化等化工單元操作，主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。

2、反滲透原理

反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。

反滲透時(shí)，溶劑的滲透速率即液流能量N為：

N=Kh（Δp－Δπ)

式中Kh為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有增大；

Δp為膜兩側(cè)的靜壓差；

Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。

稀溶液的滲透壓π為：

π=iCRT

式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；

C為溶質(zhì)的摩爾濃度；

R為摩爾氣體常數(shù)；

T為絕對(duì)溫度。

反滲透通常使用非對(duì)稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。

反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，近20年來(lái)得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

3、反滲透膜過(guò)濾精度

反滲透膜能截留大于0.00001微米的物質(zhì)，是最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物，同時(shí)允許水分子通過(guò)。

二、概述

反滲透膜因其脫鹽率高、無(wú)需頻繁再生、無(wú)酸堿廢液排放、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單而在電廠廣泛采用。我公司2*300MW機(jī)組水處理超濾、反滲透裝置于2005年11月份投入運(yùn)行。水處理工藝流程為：深井水→機(jī)械攪拌加速澄清器→變縫隙濾池→疊片式過(guò)濾器→超濾→保安過(guò)濾器→反滲透→陽(yáng)床→除碳器→陰床→混床。

三、運(yùn)行中如何對(duì)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)

反滲透膜的使用壽命與其運(yùn)行維護(hù)有著直接的關(guān)系，不恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式會(huì)造成一二段壓差增高、產(chǎn)水量下降、脫鹽率下降，而頻繁的清洗會(huì)降低膜的使用壽命。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行中應(yīng)著重關(guān)注以下幾方面：

1、加強(qiáng)予處理，提高進(jìn)水品質(zhì)。

預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行的好壞是反滲透系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。

2×300MW機(jī)組原水予處理采用石灰澄清處理，為有效降低水中膠體和微生物，加入一定劑量的混凝劑聚合鐵和助凝劑聚丙烯酰胺。石灰、聚合鐵、聚丙烯酰胺的加藥量決定了澄清器的出水品質(zhì)，因而對(duì)反滲透的運(yùn)行起著及其重要的作用。運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制澄清器出水各項(xiàng)指標(biāo),通過(guò)調(diào)整試驗(yàn)確定石灰、混凝劑、助凝劑的加藥量，一方面力求降低出水硬度、堿度、懸浮物、膠體、微生物，另一方面又要避免出水中殘留藥劑量過(guò)大影響后期制水。

2、合理進(jìn)行系統(tǒng)殺菌，防止微生物滋生。

使用水源為地下水，通過(guò)抽水泵進(jìn)入蓄水池，然后通過(guò)升壓泵進(jìn)入電廠。原設(shè)計(jì)運(yùn)行中加少量氧化劑。但運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)隨季節(jié)性及黃河水位的變化，原水中有機(jī)物含量較高，超濾及反滲透運(yùn)行壓差很快超過(guò)要求需進(jìn)行清洗。為此運(yùn)行中采取的殺菌措施如下：超濾每次反洗時(shí)自動(dòng)加入次氯酸鈉；超濾運(yùn)行時(shí)連續(xù)加入次氯酸鈉，然后加入還原劑亞硫酸氫鈉控制氧化還原電位不超過(guò)300mV；每月一次用進(jìn)口高效非氧化性殺菌劑對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行殺菌，夏季高溫時(shí)改為每月兩次。通過(guò)這些措施，可以有效的防止微生物污染。

3、合理加入高效阻垢劑。

盡管原水通過(guò)石灰處理和變縫隙濾池后可以除去水中部分的堿度和硬度，殘余的堿度和硬度仍威脅著反滲透膜的穩(wěn)定運(yùn)行。為防止膜表面結(jié)垢，必須在水中加入一定劑量的高效阻垢劑,通過(guò)螯合作用、分散作用、晶格歪曲作用等來(lái)有效地抑制水質(zhì)結(jié)垢。為避免運(yùn)行中由于阻垢劑泵不出藥導(dǎo)致阻垢劑藥量不足發(fā)生結(jié)垢的現(xiàn)象，采取在阻垢劑泵進(jìn)口加裝測(cè)量杯的方法，每天一次通過(guò)測(cè)量杯測(cè)試泵的出藥情況。

4、嚴(yán)格控制加酸量。

不同的反滲透膜以及不同的廠家對(duì)進(jìn)水PH有不同的要求，反滲透膜能承受的PH一般在2.0 -9.0。廠家的規(guī)定主要是從對(duì)膜本身的損害制定的，在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)充分考慮到其它因素，PH較高的水堿度比較大，易于結(jié)垢，PH較低的酸性水易于微生物滋生，并且會(huì)直接影響到產(chǎn)品水電導(dǎo)率。運(yùn)行中也發(fā)生過(guò)膜的結(jié)垢和微生物污堵。

通過(guò)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我們將進(jìn)水PH規(guī)定在6.5-8.0的范圍內(nèi)，膜運(yùn)行狀況比較穩(wěn)定，出水電導(dǎo)率在20цs/cm以下。

5、加強(qiáng)監(jiān)視，定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。

運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視反滲透及前期設(shè)備各運(yùn)行參數(shù)如超濾進(jìn)出水壓力、進(jìn)出水濁度、保安過(guò)濾器進(jìn)出水壓力、反滲透各級(jí)壓力、進(jìn)水SDI、進(jìn)水PH等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和采取措施。此外，對(duì)疊片式過(guò)濾器采取每月一次打開檢查，防止濾片反洗后不能及時(shí)回位；對(duì)超濾出現(xiàn)的斷絲現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行檢查和封堵；保安過(guò)濾器濾芯用于截留水中大于5微米的物質(zhì)，是保證反滲透膜不受污染的最后一道關(guān)口，為保證反滲透裝置正常運(yùn)行，運(yùn)行中采取每三個(gè)月進(jìn)行強(qiáng)制性更換，避免由于維護(hù)不及時(shí)，保安過(guò)濾器出現(xiàn)穿透，造成反滲透膜的污堵，也可借機(jī)檢查濾芯、支架有無(wú)斷裂。同時(shí)還應(yīng)注意把好濾芯質(zhì)量關(guān)，防止不合格的濾芯截污能力差，長(zhǎng)期運(yùn)行形不成壓差。通過(guò)這些定期工作，可以有效的延長(zhǎng)反滲透運(yùn)行周期。

四、反滲透膜的污染

反滲透膜常見的故障是膜的污染，污染種類有：

1、垢類。   

天然水中的低溶解度鹽類如碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅等，在反滲透過(guò)程中濃縮時(shí)，可能超過(guò)其溶度積而在膜表面析出沉淀。

2、有機(jī)物污染。

原水中的微生物在膜表面滋生時(shí)，膜所除去的鹽類將不容易被水沖走。生物污染還會(huì)使醋酸纖維素膜發(fā)生生物降解，使膜的醋酸化度減少，脫鹽率大大下降。

3、金屬氧化物沉積。

常見的是氫氧化鐵，其次是氫氧化鋁、氧化錳沉淀。金屬氧化物的來(lái)源有水源中的鐵鋁腐蝕產(chǎn)物、預(yù)處理凝聚劑中的亞鐵或鋁離子、反滲透系統(tǒng)部件鐵的腐蝕產(chǎn)物等。

4、懸浮物。

由于有大顆粒懸浮物沒有被過(guò)濾掉，使反滲透進(jìn)水通道堵塞和膜表面上形成非晶體沉淀。

5、膠體。

膜表面發(fā)生膠體沉淀，通常是由于反滲透進(jìn)水中含有表面帶負(fù)電荷的膠體顆粒引起的，這個(gè)趨向可用污染指數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

五、反滲透膜污染時(shí)的處理方法

由于水質(zhì)突然波動(dòng)、運(yùn)行條件控制不當(dāng)、運(yùn)行周期長(zhǎng)等，難免會(huì)造成膜的污染，使一二段壓差增大，產(chǎn)水能力下降。

發(fā)生污堵時(shí)應(yīng)首先打開壓力容器端扳，通過(guò)目測(cè)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析判斷污染物種類和污染原因，從而采取相應(yīng)的清洗方法。如果是金屬氧化物或碳酸鈣，就需要用酸洗，酸洗一般用鹽酸或檸檬酸；鹽酸清洗碳酸垢效果較好，檸檬酸清洗鐵的氧化物較好。如果是有機(jī)物或微生物污染，就需要用堿洗，堿洗一般用氫氧化鈉或EDTA鈉鹽，為增強(qiáng)清洗效果，可以添加少量的表面活性劑如月桂酸鈉等。清洗時(shí)應(yīng)調(diào)整好清洗液的濃度、溫度、PH值，并根據(jù)具體污堵情況決定采取靜態(tài)浸泡、動(dòng)態(tài)清洗、分段清洗、循環(huán)清洗等方式。

為保證清洗效果，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：控制清洗液的溫度不超過(guò)40攝氏度；保證藥品質(zhì)量合格；嚴(yán)格控制藥液濃度；根據(jù)污堵情況決定浸泡時(shí)間。

六、結(jié)論

通過(guò)以上分析，結(jié)合工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，大致介紹了反滲透膜運(yùn)行維護(hù)中的要點(diǎn)以及膜污堵時(shí)的處理方法。通過(guò)合理調(diào)整運(yùn)行方式、嚴(yán)格控制加藥量、定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，就可以有效地減少膜的污堵、保證正常的產(chǎn)水量、延長(zhǎng)膜的使用壽命。