探讨水处理反渗透膜污染类型与清洗措施

探讨水处理反渗透膜污染类型与清洗措施

王荣强

供水公司纯化分公司纯化水厂王荣强

摘要：反渗透膜因其出水稳定、节省费用、无污染等其优良性能而被广泛应用于生产纯水工艺中。在运行中，反渗透膜会受到悬浮物、微生物或难溶物质的污染，若不及时采取措施，污染物就会在短时间内降低膜元件的性能，因此膜的清洗至关重要。本文针对水处理的反渗透系统膜污染类型、清洗配方、清洗工艺、技术参数、效果评估等方面进行了论述。

关键词：反渗透膜；污染；化学清洗；清洗工艺；效果评估前言反渗透除盐装置（RO）的使用，相对于传统的离子交换设备再生周期长，减少了酸碱的排放量，有利于节约水资源及保护环境。传统的过滤，水全部通过滤层，依靠反洗将截留的污物从滤层中除掉。RO则是一部分水以与膜垂直的方向通过膜，此时盐类及胶体物质在膜表面浓缩，依靠给水沿与膜平行的方向将浓缩物质带走。膜元件的水通量越大，回收率越高，膜表面越容易被污染。

在正常运行条件下，反渗透膜可能被无机污垢、微生物、胶体、金属氧化物等污染，这些物质沉积在膜表面上，会引起反渗透装置出力下降或除盐率下降。

由于地表水水质随季节变化大，水处理进水处理系统前没有简单处理，系统曾用过二氧化硅含量高的井水，反渗透的污染积垢速度加大，造成反渗透系统经济运行能力降低，需要对反渗透系统进行化学清洗。

1反渗透膜污染类型及原因1.1反渗透膜污染类型反渗透膜污染有胶体污堵、生物污堵、化学结垢、颗粒堵塞等几种类型。75T/h水处理的反渗透系统一段膜元件上发现有较多的黄色粘稠物质是微生物粘泥，二段的第一根膜元件也有同样的微生物污染，说明反渗透系统微生物污染比较严重。

最后一根膜元件表面有白色的垢可能是硅垢和碳酸盐垢。

1.2反渗透膜污染原因反渗透膜发生微生物污染有两方面的原因：一是原水中加入杀菌剂药量不足，造成微生物滋生，污染反渗透膜；二是反渗透入水中加入的还原剂药量过多，使得反渗透入水中滋生厌氧菌，造成膜污染。反渗透二段膜元件发生化学结垢的现象有两方面的原因：一是反渗透系统回收率过高，使得浓水中的溶解盐沉淀而结垢；二是阻垢剂加药量不足或选型不合适，造成结垢。

2反渗透膜化学清洗2.1化学清洗的条件膜污染后，应将运行指标与投运时相比，一般，当下列情形之一发生时应进行清洗：（1）在正常压力下，如产水流量下降正常值的10-15%；（2）为了维持正常的产水流量，经温度校正后的给水压力增加10-15%。（3）产水水质降低10-15%；盐透过率增加10-15%。（4）使用压力增加10-15%；（5）RO各段间的压差增加明显。以上指标是一种预防性的指标，为了保证膜的清洁度和稳定运行，应在指标较低时采用预防性的清洗。

2.2化学清洗的配方反渗透膜清洗配方按性能分类一般分为：酸洗、碱洗、盐洗和氧化清洗四大类。具体选用哪种配方需根据污染物类型及现场试验来确定。美国海德能公司推荐的常规清洗化学试剂，分析75T/h水处理的反渗透膜污染物主要是微生物、碳酸盐和硅垢。因膜污染引起一段膜元件最大增重8.1kg，二段最大增重2.6kg，微生物污染比较严重，还有碳酸盐和硅垢，针对这种情况采用下列配方进行清洗表1不同污染物普通药剂与专用清洗药剂对照表

2.3清洗流程清洗的整体流程：碱洗有机物、微生物粘泥→酸洗碳酸盐垢→专用清洗剂洗硅垢。

2.4清洗工艺及技术参数要求清洗时的工艺：（1）顺流清洗，即清洗液流向与运行时水流方向一致；（2）混合清洗，即用同一箱药对一二段进行动静交替，串联清洗；（3）动静交替清洗，即将清洗液温度、PH调好后，循环清洗一段时间，然后再进行静态浸泡一段时间。清洗时的技术参数：（1）清洗液温度：30-35℃；（2）清洗液PH：2-12；（3）清洗液流量：清洗流量是运行流量的1-1.2倍。

2.5清洗效果评估反渗透清洗前后在进水电导率555μS/cm时的运行状况，清洗效果显著。清洗后，产水量上升了9T/H，一段压差从0.35MPa降至0.15MPa，脱盐率由97%上升到98%，二氧化硅的脱除率95%左右。

表2反渗透清洗前后运行参数对照表

3安全预防措施3.1清洗使用的任何药品均应遵照安全准则使用。

3.2准备清洗液时，应保证所用化学药品均是可溶的，在进入膜元件循环前，应混合均匀。

3.3清洗完后仍有化学药品出现在淡水侧，所以清洗完毕启动后，应将产水排放10分钟以上，直至出水洁净。

3.4在清洗药液循环时，温度应≤35℃。

4结束语反渗透膜的化学清洗难度较高，在实践中需要不断探索完善，=形成一套规范的清洗方案，以确保反渗透系统的安全平稳运行。