超纯水机反渗透膜污染常见原因及解决方法

超纯⽔机反渗透膜污染常见原因及解决⽅法
反渗透膜污染的常见原因
反渗透膜污染是使⽤超纯⽔设备的过程中经常会出现的问题之⼀,反渗透膜污染后也会使设备的运⾏受到影响,我们在解决污⽔处理的问题前,要先了解超纯⽔设备反渗透膜污⽔的原因都有哪些,下⾯就随⼩编来了解⼀下。
1、浓差极化
刻字笔在反渗透脱盐系统中,膜的选择透过性,使⽔分⼦不断从⾼压侧透过膜,⽽溶质分⼦仍残留于原溶液中导致膜表⾯上的料液和进⼝料液之间产⽣⼀个浓度差,严重时会产⽣很⾼的浓度梯度,这种现象称为浓差极化。浓差极化使料液渗透压增⼤,有效推动⼒减⼩造成透⽔速度和脱盐率下降。
2、离⼦结垢
CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2及SiO2等溶度积较⼩的盐类,在反渗透过程中可能会因浓缩超过其溶度积⽽析出,产⽣沉积物停留在膜表⾯上及进⽔通道内形成⽔垢。例如:CaCO3的溶度积是8.7×10-9(25℃)即
叠片系数
[Ca2+]•[CO32-]⼤于8.7×10-9时,CaCO3就会沉淀下来。J.H.Bruus等发现,当从污泥中提取Ca2+后,导致⼩颗粒数量及过滤阻⼒增加。 
3、⾦属氧化物沉积
⼀般含有低价铁离⼦和锰离⼦苦咸⽔范围的某些井⽔⽔源具有⼀定还原性,此类⽔源造成膜污堵的主要原因就是铁、铝、锰等在膜表⾯产⽣胶体颗粒污堵。铁发⽣氧化所需的pH值较低,使得反渗透系统发⽣铁污堵现象较频繁。引起膜⾯上沉积可溶性⼆价铁和三价铁的相关污染物可能情况为:氧⽓进⼊到含⼆价铁的进⽔中。⾼碱度⽔源形成FeCO3。铁与硅反应形成难溶性的硅酸铁。受铁还原菌氧化作⽤影响,将会加剧⽣物膜滋⽣和铁垢的沉积。由含铁絮凝剂转变引起的胶体状铁。铁、铝、锰等产⽣⾦属污染后的特征表现为产⽔量降低,压差上升。
4、⽣物污泥的⽣成
当膜表⾯覆盖⽣命⼒旺盛的微⽣物污泥时,膜所除去的盐类将陷于黏层中,不易被⽔冲⾛,为微⽣物繁殖提供了丰富的营养物质,同时反渗透进⽔前预处理时加⼊的阻垢剂(如聚马来酸,氨基三甲基磷酸等)、软⽔剂等⼜能促进微⽣物⽣长。有机与⽆机的溶解性物质以及颗粒物,可以通过有效的预处理被去除,但可繁殖的微⽣物颗粒,经预处理后即使剩余0.01%,还能利⽤⽔中可⽣物降解的物质进⾏⾃⾝繁殖,这也是⽣物污泥在任何系统中都会造成污染的主要原因之⼀。
5、胶体物污染
地下⽔及地表⽔均含有铁、铝、硅、有机质等物质,它们和预处理时加⼊的混凝剂、助凝剂、阻垢剂等形成胶体沉积在膜表⾯造成胶体污染。硅酸胶体在⽔中会⽔解⽣成Si(OH)4,并在⼀定条件下发⽣聚合反应:mSi(OH)4-
(SiO2)m+2mH2O⽣成SiO2胶核,并分级电离,放出H+形成呈负电性的胶体,其结构式为:[m(SiO2).nSiO3-2.2(n-精油与肌肤百度影音
x)H+]-2x2xH+
胶体物污染难处理是由于带有同种电荷,⽐较稳定,不易沉降,易污染膜,导致⽔通量下降。⼀般这种趋向⽤污染指数(SDI)进⾏评价。通常当SDI<3时,膜表⾯不产⽣此类污。当SDI>3时,会发⽣污堵。
喷嘴清洗
6、“⽔锤”现象
电流变换器对于反渗透系统,由于设计不恰当及在开始调试阶段,装填膜的膜壳内有⼤量的空⽓,当待处理液瞬间进⼊膜壳时,由于空⽓具有可压缩性,且瞬间不可能完全排尽,当空⽓在膜壳内达到⼀定压⼒时,会突然爆破释放,引起反渗透在膜壳内相互撞击、挤压以及窜动,产⽣“⽔锤”现象。在反渗透系统中,
⽔锤的危害在于造成⽆法恢复的反渗透膜元件损伤。
7、悬浮颗粒物的污染
当保安过滤器有“短路”或缺陷造成过滤介质、腐蚀碎⽚及异物(如⼩芯绒线)等的泄漏或反渗透初次投⽤冲洗不彻底时,可能使膜元件受到污染,使进⽔通道堵塞和膜⾯上形成⾮晶体沉淀。这种情况较少遇到。
8、其他因素造成的污染
碳氢化合物和硅酮基的油及脂能覆盖于膜表⾯,致使反渗透膜污染。膜的⽔解、有机溶剂及氧化性物质侵蚀等也会造成膜材料的本质改变。
反渗透膜微⽣物污染的原因
在超纯⽔设备反渗透系统的运⾏过程中,若系统设计不合理或运⾏控制不当,必然会出现膜污染的情况。在膜污染的⼏种类型中(沉淀污染、微⽣物污染、胶体污染等),微⽣物污染具有其特殊性,它在反渗透⽔处理中所造成的运⾏困难是最严重的⼀种。那么超纯⽔设备反渗透膜微⽣物污染是什么原因呢?
⽣物污染是指微⽣物在膜-⽔界⾯上积累从⽽影响系统性能的现象。微⽣物污染是膜材料、流动参数(如溶解物,流动速度,压⼒等)和微⽣物间复杂的相互作⽤的结果。微⽣物污染基本上是⼀个⽣物膜⽣长的问题。
微⽣物污染的主要来源是RO进料⽔。由于地表⽔和浅层地下⽔中都存在着微⽣物,预处理系统未正常有效⼯作,微⽣物就会进RO组件,⽽RO组件内部潮湿阴暗可为微⽣物⽣长提供理想环境,若在进⼈反渗透系统前不加以杀灭,这些微⽣物将以反渗透膜为载体借助反渗透浓⽔段的营养盐⽽繁殖⽣长,在温较热的条件下,微⽣物的⽣长更是迅速,⼏天之内便可在反渗透膜表⾯形成⽣物膜层,导致反渗透系统进出⽔间压差迅速增⼤,产⽔量与脱盐率快速下降,同时污染产品⽔。另⼀⽅⾯预处理也可能是微⽣物污染源,如辅助除去悬浮物体的絮凝剂过量,给微⽣物提供了适宜的⽣长环境。
⽔中有很多的微⽣物、病毒以及细菌,⽽使⽤超纯⽔设备时就需要通过反渗透膜来去除这些物质,那么超纯⽔设备的反渗透能脱除微⽣物如病毒和细菌吗?
超纯⽔设备最重要的组成部分就是反渗透系统,对于微⽣物如病毒和细菌的脱除率是⽐较具有效果的。
反渗透(RO)⾮常致密,对病毒、噬菌体和细菌具有⾮常⾼的脱除率,⾄少在3log以上(脱除率>99.9%)。
但是还须注意的是,在很多情况下,膜产⽔侧仍可能会出现微⽣物再次滋⽣,这主要取决于装配、监测和维护的⽅式,就是说,某⼀个系统的脱除微⽣物的能⼒关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当⽽不是膜元件本⾝的性质。
污染物如何控制
1吸附污染
有机物在反渗透膜表⾯的吸附通常是影响膜性能的主要因素。随时间的延长,污染物在膜孔内的吸附或累积会导致孔径减少和膜阻增⼤,这是难以恢复的。腐殖酸和其他天然有机物(NOM)即使在较低浓度下,对渗透率的影响也⼤⼤超过了粘⼟或其它⽆机胶粒。
吸附污染和⽔中有机物形成凝胶层的稳定性影响了清洗的效率,清洗的⽅法有反冲洗,快速脉冲或横向流反向冲洗。⽤作膜化学清洗的试剂必须能有效溶解凝胶层中的有机化合物。
2沉淀污染
以压⼒为推动⼒的膜分离技术有反渗透(RO),纳滤(NF),超滤(UF)和微滤(MF)。当原⽔中盐的浓度超过了其溶解度,就会在膜上形成沉淀或结垢。普遍受⼈们关注的污染物是钙、镁、铁和其它⾦属的沉淀物,如氢氧化物、碳酸盐和硫酸盐等。
避免沉淀污染的⽅法主要是减少离⼦积中阳离⼦或阴离⼦的浓度。例如,添加酸可减少氢氧化物和碳酸盐的浓度,使⾦属离⼦沉淀难以⽣成。原⽔可通过⽯灰软化沉淀或离⼦交换等预处理⽅法去除易结垢的⾦属离⼦(如Ca2+、Mg2+等)。还可以加⼊阻垢剂,例如磷酸六甲基,以阻碍沉淀⽣成。
3⽣物污染
周广普⽣物污染是指微⽣物在膜⽔界⾯上积累,从⽽影响系统性能的现象。膜组件内部潮湿阴暗,是⼀个微⽣物⽣长的理想环境,所以⼀旦原⽔的⽣物活性⽔平较⾼,则极易发⽣膜的⽣物污染。膜的⽣物污染分两个阶段:粘附和⽣长。
境,所以⼀旦原⽔的⽣物活性⽔平较⾼,则极易发⽣膜的⽣物污染。膜的⽣物污染分两个阶段:粘附和⽣长。
污染物如何去除
超纯⽔设备反渗透膜在受到污染后就要及时的进⾏去除,反渗透超纯⽔设备反渗透膜受到污染是超纯⽔设备常见的问题之⼀,在受到污染后就要及时的进⾏去除,反渗透膜受到的污染不同,污染物不同,去除的⽅法也不同,那么超纯⽔设备反渗透膜的污染物怎样去除呢?膜受到的污染不同,污染物不同,去除的⽅法也不同,那么超纯⽔设备反渗透膜的污染物怎样去除呢?
1.碳酸钙垢
在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现⽽导致给⽔PH升⾼,那么碳酸钙就有可能沉积,出来,应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发⽣,以防⽌⽣长的晶体对膜表⾯产⽣损伤,如早期发现碳酸钙垢,可以⽤降低给⽔PH⾄3.0~5.0之间运⾏1~2⼩时的⽅法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢,则应采⽤柠檬酸清洗液进⾏循环清洗或通宵浸泡。
2.硫酸钙垢
清洗液是将硫酸钙垢从反渗透膜表⾯去除掉的最佳⽅法。
3.⾦属⾦属氧化物垢氧化物垢
可以使⽤上⾯所述的去除碳酸钙垢的⽅法,很容易地去除沉积下来的氢氧化物(例如氢氧化铁)。
4.硅垢硅垢
对于不是与⾦属化物或有机物共⽣的硅垢,⼀般只有通过专业⽔处理的清洗⽅法才能将他们去除,有关的详细⽅法请与⽔处理专业公司联系。
5.有机沉有机沉积物积物
有机沉积物(例如微⽣物粘泥或霉斑)可以使⽤清洗液3去除,为了防⽌再繁殖,可使⽤经认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡,⼀般需较长时间浸泡才能有效,如反渗透装置停⽤三天时,最好采⽤消毒处理,请与⽔处理专业公司会商以确定适宜的杀菌剂。
6.清洗液
清洗低压反渗透膜时建议采⽤⽔处理专⽤的清洗液。确定清洗前对污染物进⾏化学分析⼗分重要的,对分析结果的详细分析⽐较,可保证选择最佳的清洗剂及清洗⽅法,应记录每次清洗时清洗⽅法及获得的清洗效果,为在特定给⽔条件下,出最佳的清洗⽅法提供依据。
反渗透膜有哪些耐污途径
反渗透膜是是其中反渗透系统的重要组成,反渗透膜能阻隔⽔中⼤部分的杂质,使⽔得到净化,达到EDI系统的进⽔需求,反渗透膜使⽤⼀段时间后会受到污染,但是反渗透膜有⾃⼰的耐污途径,下⾯介绍⼀下超纯⽔设备的反渗透膜有哪些耐污途径。
⾸先要减少污染物及⼀些杂物在膜表⾯凹处滞留,降低超纯⽔设备反渗透膜表⾯的粗糙度
其次,要增强膜对盐类等杂质的排斥能⼒,提⾼膜的亲⽔性。
然后,使超纯⽔设备反渗透膜与⽔中污染物的电荷符号相同,防⽌膜通过静电吸引杂质。例如:使膜表⾯带正电荷,以防⽌Fe3+、Al3+、阳离⼦型絮聚剂污染膜。通过膜电荷的改变,可以减少有机物、微⽣物、阳离⼦聚合物、表⾯活‘性剂及胶体等对膜的污染。
最后,改善膜元件中的⽔流通道,消除⽔流死⾓,_是增加⽔流紊动性,削弱浓差极化;⼆是避免浓⽔隔⽹对杂质的截留;三是有利于清洗时污物的洗脱。
三是有利于清洗时污物的洗脱。
膜装置是超纯⽔设备反渗透系统中的主导设备,应熟悉掌握膜元件性能和使⽤条件,按设计导则或设计软件进⾏设计,优化膜元件串联个数和压⼒容器的组合⽅式。
反渗透系统清洗有哪些常见误区
长时间的使⽤超纯⽔设备的反渗透系统后,系统的性能会降低,需要对超纯⽔设备的反渗透系统进⾏清洗,但是很多⽤户对超纯⽔设备反渗透系统的清洗并不正确,下⾯来介绍⼀下⽤户对超纯⽔设备反渗透系统清洗存在哪些误区。
1、超纯⽔设备膜元件清洗后产⽔量不能恢复到100%
事实上反渗透膜经过合理的离线清洗后,有的超纯⽔设备膜元件都能恢复到新膜的状态,产⽔量也不会例外,这⼀点可以通过离线清洗设备来检测或者通过超纯⽔设备膜元件安装后来验证。
2、超纯⽔设备膜元件的脱盐率清洗肯定能恢复或肯定下降
对与脱盐率来讲⽬前存在着两种完全不同的看法,但事实情况是这要根据超纯⽔设备膜元件究竟是遭受了什么样的污染来最终判定,如果污染没有损害脱盐层,恢复程度较⾼,如有损害则恢复程度较⼩,但⾄少能⾼于清洗前脱盐率。
3、清洗要在现场才能够放⼼
事实上将离线清洗⼯作放在现场只是⼀⼩部分没有备⽤超纯⽔设备膜元件的⼩型服务公司设计的⼀种⽅式⽽已,完善的清洗车间环境对于离线清洗来说是不可必备的,在⼄⽅的清洗车间内清洗效果才有可能达到最佳。

本文发布于:2024-09-23 14:23:30,感谢您对本站的认可!

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