反渗透膜污染的技术问题

1、RO膜元件常见的污染物有哪些？

污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能，定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。

（1）悬浮固体

悬浮固体普遍存在于地表水和废水中，其尺寸＞1μm（胶体可能会小于1μm），在未搅拌溶液中能以悬浮状态沉积下来（胶体会保持悬浮状态）。预处理后指标应降至：浊度＜1NTU，15分钟SDI值＜5。

（2）胶体污染物胶体污染物普遍存在于地表水或废水中，该污染物主要存在于反渗透系统的前端，其尺寸＜1μm，在未搅拌溶液中微粒会保持悬浮状态，可以是有机或无机成分组成的单体或复合化合物，无机成分可能是硅酸、铁、铝、硫，有机成分可能是单宁酸、木质素、腐殖物。预处理后指标应降至：浊度＜1NTU，15分钟SDI值＜5。

（3）有机污染物有机污染物主要存在于反渗透系统的前端，普遍存在于地表水或废水中，它一般被吸附在膜表面，这些天然腐殖有机物来源于植物腐烂物且常带电荷，对于反渗透膜元件的进水缺乏明确的TOC（总有机碳）含量规定，但是在进水中TOC含量为2×10-5时应引起注意。

（4）生物污染物生物污染物普遍存在于地表水或废水中，其特点是开始时易在反渗透系统前端形成污染物，随后扩展到整个反渗透系统，通常污染物为细菌、生物膜、藻类、真菌，其警戒含量为每毫升10000cfu（菌落生成单位），因此必须控制生物活性。

2、如何确定及诊断RO系统的故障？在确定反渗透系统的故障时应该问以下几个问题:

（1）反渗透系统是否运转不正常？

（2）反渗透系统是不是在正常停机中停用时间过长？

（3）反渗透预处理或化学加药系统是否正常？

（4）确定是否在适当的进水温度、TDS值或pH值条件下使用？

（5）确定水流量和水回收率是否适当？

（6）确定压降（进水／浓水）是否正常？

（7）确定所有的仪器仪表是否校准？

（8）对产水流量和产水水质是否已进行标准化。

（9）逐段及逐个压力容器测量产水水质。

（10）检查每支压力容器密封件有无损坏。

（11）检测反渗透进水的保安过滤器是否含有污染物？

（12）检测反渗透膜元件是否被污染或被损坏。

（13）采样并分析反渗透进水、浓水和各段产水及总产水水质数据。

（14）将分析所得水质数据与反渗透设计的计算值相比较。

（15）以标准化后产水水质、流量及压降的变化为基础，确定可能的污染物。

（16）对预测的污染物及垢质进行清洗。

（17）分析清洗液中所含的污染物以及清洗液的颜色和pH值变化。

（18）将反渗透膜元件送出进行非破坏性的分析，并确定清洗方案。

（19）最后的手段是进行膜元件解剖分析和实验分析以确定污染物。

3、如何查找RO系统和膜元件的故障？经过“标准化”后的产品水流量和盐透过率才可用于查找故障。分为在线研究和离线研究。

（1）在线研究当发现某个压力容器的盐透过率高，则需要测量每一个膜元件的产品水电导率来确定问题的起源，使用一根塑料或不锈钢管在产品水管不同位置取样测量电导率，取样管上可以做上记号，这些记号的位置相当于需取样的位置（膜元件的取样位置），取样管先插入到产品水管最远端，取样测电导率，然后一段段向回抽，得到电导率变化曲线。当给水流过压力容器时逐渐变浓，引起产品水浓度增加，取样的电导率从上一个游到下一个膜元件电导率的变化约为10%,如果这个变化幅度过大，则表明问题所在，如果某点位置电导率阶跃变化，表明机械泄漏。从分析产品水中二价离子与一价离子的比率的变化也可推测出是否发生了泄漏。

（2）离线研究卷式膜元件的非破坏性离线研究只有真空试验一种方法，如果真空破坏超过每分钟20kPa亦即6in汞柱则表明膜元件严重泄漏而不能再使用。如果试验不能揭示问题，则可能需要进行破坏性（解剖）分析，可以检查膜元件内部情况，对部件进行试验和分析污染物。

4、常见RO污染现象有哪些？常见反渗透污染有以下几种：

（1）膜降解由于膜元件的水解（对醋酸纤维素膜元件由过低或过高pH值造成），氧化（例如各种氧化剂Cl2、H2O2、KMnO4）以及机械损坏（产水背压、膜卷突出、过热、由于细碳料或砂料造成的磨损）均可以造成反渗透膜元件的降解。

（2）沉淀物沉积如果未采取阻垢措施或者采取的阻垢措施不当，均会造成沉淀物沉积，常见的沉淀物包括碳酸垢（Ca），硫酸垢（Ca、Ba、Sr），硅垢（SiO2）。

（3）胶体沉积胶体沉积一般由金属氧化物（Fe、Zn、Al、Cr)和其他各种胶体造成。

（4）有机物沉积天然有机物（腐殖物和灰黄素），油类（泵密封泄漏，新换管道），过量的阻垢剂或铁沉淀，过量的阳离子聚合物（来源于预处理的过滤器）均是造成有机物的根源。

（5）生物污染微生物会在复合膜表面形成生物黏泥，同时细菌会对醋酸纤维素膜造成侵蚀，这些微生物包括藻类，真菌等。

5、RO污染症状是什么？反渗透系统发生污染后，其一般症状如下：系统进水与浓水间压降增加。反渗透进水压力发生变化。标准化后的产水流量变化。标准化后的盐透过率发生变化。

6、RO故障诊断一览表

7、如何减少故障和降低反渗透清洗频率？减少故障和降低反渗透清洗频率，应该采取以下措施：

• 在取得水质完全分析的基础上设计反渗透系统。
• 在进行设计前确定RO进水的SDI值。
• 如果进水水质变化，需要做出相应的设计调整。
• 必须保证足够的预处理。
• 选择正确的膜元件。
• 选择比较保守的水通量。
• 选择合理的水回收率。
• 设计足够的横向流速及浓水流速。
• 对运行数据进行标准化。