反滲透膜的污染測定及清洗方法
 

　　1. 反滲透膜元件的污染物

　　在正常運行一段時間后，反滲透膜元個會受到在給水中可能存在的懸浮物質或難溶物質的污染，這些污染物中*常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機或生物沉積物。污染物的性質及污染速度與給水條件有關，污染是慢慢發展的，如果不早期采取措施，污染將會在相對短的時間內損壞膜元件的性能。定期檢測系統整體性能是確認膜元件發生污染的一個好方法，不同的污染物會對膜元件性能造成不同程度的損害。表 1 列出了常見污染物對膜性能的影響。

　　2. 反滲透膜污染物的去除

　　反滲透膜污染物的去除可通過化學清洗和物理沖洗來實現，有時亦可通過改變運行條件來實現，作為一般的原則，當下列情形之一發生時應進行清洗。

　　2.1 在正常壓力下如產品水流量降至正常值的 10 ～ 15% 。

　　2.2 為了維持正常的產品水流量，經溫度校正后的給水壓力增加了 10 ～ 15% 。

　　2.3 產品水質降低 10 ～ 15% 。鹽透過率增加 10 ～ 15% 。

　　2.4 使用壓力增加 10 ～ 15%

　　2.5 RO 各段間的壓差增加明顯 ( 也許沒有儀表來監測這一跡象 ) 。

　　3. 常見污染物及其去除方法：

　　3.1 碳酸鈣垢

　　在阻垢劑添加系統出現故障時或加酸系統出現而導致給水 PH 升高，那么碳酸鈣就有可能沉積，出來，應盡早發現碳酸鈣垢沉淀的發生，以防止生長的晶體對膜表面產生損傷，如早期發現碳酸鈣垢，可以用降低給水 PH 至 3.0 ～ 5.0 之間運行 1 ～ 2 小時的方法去除。對沉淀時間更長的碳酸鈣垢，則應采用檸檬酸清洗液進行循環清洗或通宵浸泡。

　　注：應確保任何清洗液的 PH 不要低于 2.0 ，盃則可能會對反滲透膜元件造成損害，特別是在溫度較高時更應注意，*高的 PH 不應高于 11.0 。查使用氨水來提高 PH ，使用硫酸或鹽酸來降低 PH 值。

　　3.2 硫酸鈣垢

　　清洗液 2( 參見表面化 ) 是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的*佳方法。

　　3.3 金屬氧化物垢

　　可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法，很容易地去除沉積下來的氫氧化物 ( 例如氫氧化鐵 ) 。

　　3.4 硅垢

　　對于不是與金屬化物或有機物共生的硅垢，一般只有通過專門的清洗方法才能將他們去除，有關的詳細方法清與海德能公司聯系。

　　3.5 有機沉積物

　　有機沉積物 ( 例如微生物粘泥或霉斑 ) 可以使用清洗液 3 去除，為了防止再繁殖，可使用經海德能公司認可的殺菌溶液在系統中循環、浸泡，一般需較長時間浸泡才能有效，如反滲透裝置停用三天時，*好采用消毒處理，請與海德能公司會商以確定適宜的殺菌劑。

　　3.6 清洗液

　　清洗反滲透膜元件時建議采用表 2 所列的清洗液。確定清洗前對污染物進行化學分析十分重要的，對分析結果的詳細分析比較，可保證選擇*佳的清洗劑及清洗方法，應記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果，為在特定給水條件下，找出*佳的清洗方法提供依據。

　　對于無機污染物建議使用清洗液 1 。對于硫酸鈣及有機物建議使用清洗液 2 。對于嚴重有機物污染建議使用清洗液 3 。所有清洗可以在*高溫度為華氏 104 度 ( 攝氏 40℃) 下清洗 60 分鐘，所需用品量以每 100 加侖 (379 升 ) 中加入量計，配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水，應采用不含游離氯的反滲透產品水來配制溶液并混合均勻。

　　【反滲透膜的化學清洗與水沖洗】

　　清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側循環，此時膜元件仍裝壓力容器內而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。

　　清洗反滲透膜元件的一般步驟：

　　1. 用泵將干凈、無游離氯的反滲透產品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。

　　2. 用干凈的產品水在清洗箱中配制清洗液。

　　3. 將清洗液在壓力容器中循環 1 小時或預先設定的時間，對于 8 英寸或 8.5 英寸壓力容器時，流速為 35~40 加侖 / 分鐘 (133~151 升 / 分鐘 ) ，對于 6 英寸壓力容器流速為 15~20 加侖 / 分鐘 (57~76 升 / 分鐘 ) ，對于 4 英寸壓力容器流速為 9~10 加侖 / 分鐘 (34~38 升 / 分鐘 )

　　4. 清洗完成以后，排凈清洗箱并進行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產品水以備下一步沖洗。

　　5. 用泵將干凈、無游離氯的產品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中并排放幾分鐘。

　　6. 在沖洗反滲透系統后，在產品水排放閥打開狀態下運行反滲透系統，直到產品水清潔、無泡沫或無清洗劑 ( 通常需 15~30 分鐘 ) 。

　　【反滲透膜污染密度指數 SDI 的測定方法】

　　1. 測試儀器的組裝

　　1.1 按圖1組裝測試裝置：

　　1.2 將測試裝置連接到 RO 系統進水管路取樣點上;

　　1.3 在裝入濾膜后將進水壓力調節于 30psi 。在實際測試時，應使用新的濾膜。

　　為獲取準確測試結果，應特別注意下列事項：

　　A. 在安裝濾膜時，應使用扁平鑷子以防刺破濾膜

　　B. 確保 O 型密封圈清潔完好并安裝正確

　　C .避免用手觸摸濾膜

　　D. 事先沖洗測試裝置，去除系統中的污染物

　　2. 測試步驟

　　2.1 記錄測試溫度。在試驗開始至結束的測試時間內，系統溫度變化不應超過 1 ℃

　　2.2 排除濾池中的空氣壓力。根據濾池的種類，在給水球閥開啟的情況下，或打開濾池上方的排氣閥，或擰松濾池夾套螺紋，充分排放。

　　2.3 用帶有刻度的 500ml 量筒接取濾過水以測量透過濾膜的水量。

　　2.4 全開球閥，測量從球閥全開滿 100ml 和 500ml (注1) 水樣的所需時間并記錄。

　　2.5 五分鐘后，再次測量收集 100ml 和 500ml 水樣的所需時間，十分鐘及十五分鐘后再分別進行同樣測量。

　　2.6 如果接取 100ml 水樣所需的時間超過 60 秒，則意味著約 90% 的濾膜面積被堵塞，此時已無需再進行實驗

　　2.7 再次測量水溫以確保與實驗開始時的水溫變化不超過 1 ℃。

　　2.8 實驗結束并打開濾池后，*好將實驗后的濾膜保存好，以備以后參考。

　　3. 計算公式：

　　SDI = P 30 / T t = 100 × ( 1 - T i / T f ) / T t

　　式中：

　　SDI ——污染密度指數

　　P 30 ——在 30psi 給水壓力下的濾膜堵塞百分數

　　T t ——總測試時間，單位為分鐘。通常 Tt 為 15 分鐘，但如果在 15 分鐘內即有 70% 的濾膜面積被堵塞 ( 注 2) ，測試時間就需縮短

　　T i ——*次聯樣所需時間

　　T f —— 15 分鐘 ( 或更短時間 ) 以后取樣所需時間

　　注 1： 接取 500ml 水樣所需時間大約為接取 100ml 水樣需時間的 5 倍。如果接取 500ml 所需時間遠大于 5 倍，則在計算 SDI 時，應采用接取 100ml 所用的時是。

　　注 2： 為了精確測量 SDI 值， P30 應不超過 75% ，如果 P30 超過 75% 應重新試驗并在較短時間內獲取 Tf 值。