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，根據反滲透膜污染、結垢的具體情況，選擇有針對性的清洗劑進行清洗。

1、分析途徑

 （1）分析純水設備性能數據。

 （2）分析給水中潛在的污染、結垢成分。

 （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、設備，費用較高。實際應用中常常采用以下簡便易行的分析方法。

（1）目　測

在確定純水系統已經發生污染，需要實施化學清洗時，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累積的情況。一般根據直接觀察即可基本確定污染物的類型，繼而確定相應的清洗方案。

A、前段污染觀察

預處理濾料（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。發生生物污染時會發現腥臭味粘液物質，灼燒刮取的生物粘泥（粘膜），會有蛋白質的焦臭氣味。

B、末端污染觀察

無機鹽結垢在系統末端最為嚴重，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

應謹慎選擇清洗所用藥劑，而且清洗時應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。在對大型純水系統清洗之前，建議從待清洗的系統內取出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及顆粒物，會對反滲透膜系統造成二次污染，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應盡可能少。較為理想的清洗溶劑為膜系統的產水，當然也可以使用合格的預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正常運行時的水流方向相同，以防止反滲透膜元件產生“望遠鏡”現象，因為壓力容器內的止推環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反向施壓，以免使膜本身出現機械性損傷。此處反向清洗是指在膜組件的濃排端泵入清洗液，在膜外側進行組件內循環，使清洗液流經膜表面，以適當的流速在膜表面形成一定的沖刷力，將系統內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，促進微孔內污物的排出。

（5）清洗順序

膜分離系統的化學清洗，大多數情況下采用酸法、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。