反渗透膜的污染与控制.docVIP

反渗透膜的污染与控制 水处理系统进水中存在各种形式可导致反渗透和纳滤膜表面污染的物质，例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物。难溶盐在超过其饱和极限时，会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量，增加运行压力和压力降，并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。随着反渗透膜技术的广泛应用，膜污染的问题越来越受到重视，对反渗透膜污染的控制及污染膜的性能恢复研究也日趋深入。为了提高反渗透和纳滤膜系统效率，必须对原水进行有效地预处理。针对原水水质情况和系统回收率等主要设计参数要求，选择适宜的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统效能，实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。控制膜的污染主要从以下几个方面。 ◇控制系统有机物和胶体和颗粒的污染 ◇控制系统结垢 ◇控制细菌和微生物的污染 控制系统有机物和胶体和颗粒的污染 胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透及纳滤元件的性能，如大幅度降低产水量，有时也会降低系统脱盐率，胶体和颗粒污染的初期症状是系统压差的增加。 铁胶体对膜造成的污染? 为絮凝剂对膜造成的污染 颗粒物质对膜造成的污染及损伤 为有机物对膜造成的污染 反渗透及纳滤进水中的淤泥和胶体的来源有相当大的差异，通常包括细菌、粘土、胶体硅和铁的腐蚀产物。澄清池或介质过滤器所用的预处理絮凝剂如聚合氯化铝、三氯化铁、阳离子聚电解质，会与微小的胶体和颗粒结合，聚集成大尺度絮凝体，以便于被填料介质或滤芯截留住，这类凝絮就使得人们对介质过滤器和滤芯的孔径要求降低了，仍能发挥出色的过滤效果。当这些絮凝剂投加过量少许时，过量部分的絮凝剂本身之间会发生自凝聚生成大颗粒，可被过滤过程截留住，但应特别注意的是，如果超极限投加极有可能在元件内因被截留而污染膜表面。此外，带正电性的聚合物与负电性的阻垢剂也会发生沉淀反应而污染膜元件。 判断反渗透和纳滤进水胶体和颗粒污染程度的最好技术是测量进水淤积指数(SDI值)，有时也称为污染指数(FI值)。它是设计RO/NF预处理系统之前应该进行测定的重要指标，同时在RO日常操作时也需定时地检测(地表水一般建议每天三次)。淤积指数测定方法在美国材料工程协会ASTM标准测试方法D4189-82中已作了规定。 测量仪器(我公司提供多种品牌的测试仪器和测试膜片) 47 mm直径测试膜盒 47 mm测试用膜片(孔径0.45mm) 1～5bar(10～70psi)压力表 调压针型阀 图1为SDI测量装置 测量步骤 将测试膜片小心放在测试膜盒内，用少许水润湿膜片，拧紧“O”形密封圈，将膜盒垂直放置，还应注意膜片有正反面的区别 调节进水压力至2.1bar(30psi)并立即计量开始过滤500mL水样的时间t0(通过连续不断的调节，使进水压力始终保持不变) 在进水压力为2.1bar(30psi)下连续过滤15分钟 15分钟后继续记录过滤同样500mL所需的时间t15，保留滤器上的膜片以便作进一步的分析 计算 当t15是t0的4倍时，SDI15值是5。如果水样完全将膜片堵塞住时，SDI15值为6.7。 需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理，去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质，使RO膜获得可靠的运行保证。 对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低，在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理，除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内，还有重要的一点是尽量降低SDI，理想的SDI（15分钟）值应小于3。 对于此类污染的解决方法 检查预处理的流程，必要时改善处理工艺。 检查絮凝剂的投加量是否合理，调整过滤的流速，检查是否需要更换滤料 如果前处理系统采用超滤，检查超滤膜是否有膜丝断裂现象或者是否有阀门泄露 检查保安过滤器的滤芯是否需要更换，一般更换时间不超过3个月，检查是否有泄露 一旦出现了污染发生，应及时采取措施进行清洗。 推荐使用的化学品 产品系列 产品名称 主要性能 推荐使用量 絮凝剂 ROCHEMY? ROC－700 有机高分子絮凝剂，有效第降低SDI值，减少膜的污堵，适用于地表水作为RO进水。 1-2ppm ROCHEMY? ROC－7000 有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂的混合物，适用于污水会用系统的RO进水的前处理。 5-15ppm 控制系统结垢 对于反渗透膜系统防垢问题从最初的膜系统就已经得到了足够的重视，对于其