反滲透膜分離技術作為一門新型的高效分離、濃縮、提純及凈化技術，近30年來發(fā)展迅速，已廣泛應用于純水制備、海水淡化和廢水處理等行業(yè)。反滲透膜是反滲透系統中的關鍵元件。在實際應用中，膜元件都會發(fā)生不同程度的污染，導致系統進出口壓差增大，產水量減少，脫鹽率下降，進而影響反滲透系統的正常運行。因此，必須設置反滲透清洗系統對其進行有效清洗，最大限度地恢復已經污染的膜元件的性能，使膜更有效地持久運行。如何對反滲透膜運行中產生的污染進行分析和有效清洗，受到越來越廣泛的重視。

一、什么是反滲透膜污染？

反滲透膜污染是指處理物料中的微粒、膠體粒子或溶質大分子由于與膜存在物理化學相互作用或機械作用而引起的在膜表面或膜孔內吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產生滲透通量與分離特性發(fā)生不可逆變化的現象。

二、反滲透膜污染的種類及危害

1. 微生物污染：細菌、病毒、藻類等

微生物污染危害主要包括對膜系統運行的影響和對反滲透膜的損害兩方面。首先，微生物污染將增大膜外濃差極化，堵塞膜孔道，加劇其它污染(包括有機污染、無機污染)，從而降低水通量，減小膜兩側的有效壓差，增加膜應用成本。其次，微生物污染能破壞膜的內部結構，導致膜的永久性損壞。微生物在膜表面大量繁殖，侵蝕反滲透膜，并使膜結構遭到破壞，從而使得膜壽命縮短(尤其是醋酸纖維素膜)，甚至造成重大的反滲透膜系統故障。

2. 無機物結垢：碳酸鹽類垢、硅酸鹽類垢等

無機物結垢后會在膜表面形成一層沉淀物覆蓋，導致膜通量急劇下降。3. 有機物污染：鐵、鋁氧化物等4. 膠體污染：懸浮物、膠體硅等三、反滲透膜污染的預防

1. 原水的預處理

懸浮顆粒及膠體污染主要是由于反滲透膜給水預理系統故障造成的，因此，在實際操作中，嚴格控制反滲透進水SDI＜ 5。由于原水中含有懸浮固體或粒子、膠體、結垢鹽類、金屬氧化物、各種微生物、有機物等，需要針對不同進水水質采取不同的預處理方法，盡可能的將其去除。

2. 防止離子結垢

通過投加石灰軟化的方法，或加酸降低進水的pH值，或添加特定的阻垢劑來防止原水中CaCO3、CaSO4、BaSO4等析出沉淀，導致膜體結垢。

通過降低反滲透進水中二氧化硅濃度以及適當提高給水溫度（給水溫度達到40℃時，SiO2的溶解度可達160mg/L），或提高進水pH、控制系統回收率等方法來防止SiO4結垢。

當水中鐵、錳含量少于0.1mg/L 時，可以不予處理; 鐵、錳含量為0.1～ 0.5 mg/L 時，可加酸將水的pH調至5.5，防止生成鐵、錳氧化物;鐵、錳含量大于0.5mg/L 時，水中鐵、錳等游離離子被氧化后形成金屬氧化物沉積污染反滲透膜，需要在反滲透系統之前，增加曝氣-錳砂過濾等的方法將其去除。

3. 防止有機物污染及微生物的滋生

防止微生物滋生的方法是在給水預處理中添加殺菌劑，目前常用的殺菌劑為次氯酸鈉，需要控制一定的余氯量。

如果進水中CODMn的含量較高，且具有可生化性（例如城市污水處理廠出水）可采用曝氣生物濾池的方法降低進水CODMn。

四、反滲透膜的清洗

在系統的運行中，盡管選擇了適宜的操作條件，但隨著運行時間的增加，膜組內的微生物、有機物和無機雜質顆粒會不可避免的污堵膜表面，使反滲透膜發(fā)生污堵，造成系統產水量下降及脫鹽率下降等情況。因此必須采取一定的清洗方法，以去除膜面及膜孔內的污染物，達到恢復透水量、延長膜使用壽命的目的。

膜的清洗方法可分為三類：

1. 物理清洗

物理清洗是用機械方法從膜面上脫除污染物，這些方法包括：正方向沖洗法、變方向沖洗法、反壓沖洗法、振動清洗法、排氣沖水法、空氣噴射法、二氧化碳清洗法和自動海綿球清洗法等。

2. 化學清洗

化學清洗通常使用化學清洗劑進行清洗，如稀酸、稀堿、酶、表面活性劑、結合劑和氧化劑等。

使用化學法清洗時，使用的化學藥劑必須與膜材料相容，并嚴格按膜生產廠提出的條件( 壓力、溫度、pH和流速)進行清洗，防止膜發(fā)生不可逆損傷。

3. 物理-化學清洗

物理- 化學清洗是將物理清洗方法和化學清洗方法有效結合以提高清洗效果的方法，如在清洗水中添加表面活性劑。

五、結語

導致膜污染的因素除了反滲透膜自身性質、操作條件外，最主要的就是進水水質。所以在工程設計中除了選擇抗污染膜組件、優(yōu)化操作條件外，對進水進行預處理使水質達到進膜要求、針對特定的工程及膜的污染特點，采用具有針對性的清洗方案，保證系統的正常運行、延長膜的清洗周期和使用壽命。

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