反滲透，簡稱RO（Reverse Osmosis）

反滲透的基本工作原理是：運(yùn)用特制的高壓水泵，將原水加至6—20公斤壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有0.0001微米的反滲透膜?；瘜W(xué)離子和細(xì)菌（細(xì)菌的體積是反滲透膜孔徑的500倍）、真菌、病毒體不能通過，隨廢水排出，只允許體積小于0.0001微米的水分子通過。通過反滲透膜產(chǎn)出的水可以直接飲用，它被廣泛用來處理一般的自來水從而提供優(yōu)質(zhì)的飲用水（俗稱太空水）。

分類

反滲透膜有以下幾類：中空纖維式、卷式、板框式和管式。

目前中空纖維式是最先進(jìn)、最科學(xué)的。

技術(shù)概要

在反滲透系統(tǒng)運(yùn)行過程中，反滲透膜表面會由于原水中泥澤、膠狀物、有機(jī)物、微生物等污染物質(zhì)的存在及膜分離過程中對難溶物質(zhì)的濃縮而產(chǎn)生的沉積，進(jìn)而形成對反滲透膜的污染。我們都知道，反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理裝置是為盡可能多地去除引起膜污染的物質(zhì)而專門設(shè)計的，盡管如此，即便系統(tǒng)有著相當(dāng)完善的預(yù)處理設(shè)備也不能完全避免膜在使用過程中的污染，所以需要在設(shè)備運(yùn)行的過程中進(jìn)行周期性的去除膜系統(tǒng)中污染物的作業(yè)，這個操作過程就叫做反滲透系統(tǒng)的就地清洗。

反滲透膜被污染后，就會出現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)水量減少、鹽的透過率增加等膜性能方面的衰退。但由于反滲透設(shè)備在使用過程中，影響膜性能的其它主要因素(壓力、溫度等)的變化，膜污染的現(xiàn)象有可能被其它因素掩蓋，因此應(yīng)予以注意。

注意事項

■ 應(yīng)把清洗排放廢液對環(huán)境的影響(EDTA，殺菌劑等)降低到最低限度。

■ 應(yīng)盡可能使本次清洗過程去除污染物最大化。

■ 應(yīng)在清洗時對膜的損傷最小化(應(yīng)首先考慮選擇對膜性能 影響小的藥劑)。

■ 在實際清洗操作時，在保證清洗效果的前提條件下，盡可能使清洗費(fèi)用最低化

表現(xiàn)

(1)碳酸鹽垢

結(jié)垢后表現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)滲透水流量下降，或是脫鹽率下降。

原因：膜表面濃差極化增加

(2)鐵/錳

污染后表現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)壓差升高(主要發(fā)生在裝置前端的膜元件)，也可能引起透水量下降。通常錳和鐵會同時存在。

(3)硫酸鹽垢

若發(fā)生沉積，首先影響鹽濃度最高的系統(tǒng)最后面的膜元件，表現(xiàn)為二段壓差明顯升高。需要用專用清洗劑。

(4)硅

顆粒硅：污堵膜元件水流通道，導(dǎo)致系統(tǒng)壓差升高。采用0.4%二氯胺對于溶解嚴(yán)重污染的硅垢是有效的。

膠硅：與顆粒硅相似。

溶解硅：形成硅酸鹽析出，應(yīng)采用二氯胺清洗。

(5)懸浮物/有機(jī)物

污堵表現(xiàn)：透水量下降，一段壓差明顯升高。若給水SDI大于4或濁度大于1，有機(jī)物污染的可能性較大。

(6)微生物

污堵表現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)壓差升高或標(biāo)準(zhǔn)透水量下降?？刹捎梅茄趸詺⒕鷦┘訅A進(jìn)行清洗。

(7)鐵細(xì)菌

污堵表現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)壓差升高?？刹捎肊DTA鈉鹽加堿進(jìn)行清洗。

反滲透設(shè)備的性能參數(shù)與壓力、溫度、pH值、系統(tǒng)水回收率及原水含鹽濃度等諸多因素的變化有關(guān)。因此，依據(jù)初始試機(jī)時而得到的正常技術(shù)參數(shù)(產(chǎn)品水流量、壓力、壓差及系統(tǒng)脫鹽率)作為依據(jù)及與標(biāo)準(zhǔn)化后現(xiàn)時系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較是非常重要的。此外，清洗時間的選擇也因使用反滲透設(shè)備地區(qū)的原水水質(zhì)條件及環(huán)境特性的差異而有所不同，因此，有必要根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場的條件施以適當(dāng)?shù)墓芾泶胧?。但是無論如何，對于任何一個設(shè)計優(yōu)良和管理完善的反滲透系統(tǒng)來說，化學(xué)清洗的最短周期均應(yīng)保證在累計連續(xù)運(yùn)行3個月以上，運(yùn)轉(zhuǎn)時間一般達(dá)到6-12個月左右最好，否則就必須考慮對原有系統(tǒng)的預(yù)處理設(shè)備或其運(yùn)行管理有所改善。

5、清洗箱容積的確定及清洗液的用量計算

清洗箱的容積和清洗液的用量可以通過以下幾種方式計算而獲得：

1)運(yùn)用壓力容器的空體積和管道的空體積進(jìn)行估算：

壓力容器的空體積為：

V1 = NπR2L

其中： N = 每次清洗時的壓力容器數(shù)目

R = 壓力容器的半徑

L = 壓力容器的有效長度

管道空容積體積為：

V2=L1πd2/4

其中： L1 = 為清洗管道總長度

d = 為清洗管道直徑

清洗箱總?cè)莘e(即清洗液配制量)：

V= 1.2(V1+ V2)

2)根據(jù)膜元件的型號規(guī)格和污染程度來計算清洗箱的容積和清洗液的配制量：

對于正常污染情況：一般按每根4英寸的膜元件配制8.5升的清洗液;每根8英寸的膜元件按34升來配制清洗液的方法來計算反滲透清洗箱的容積。

對于污染較為嚴(yán)重的情況：每根4英寸膜元件配制16升清洗液;每根8英寸膜元件按55升配制清洗液并由此而得到清洗箱的容積和清洗液的配制量。

6、膜清洗過程

1)首先用反滲透產(chǎn)品水(最好采用反滲透產(chǎn)品水，也可以用符合反滲透進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)的軟化水或過濾水)沖洗反滲透膜組件和系統(tǒng)管道，

2)用反滲透產(chǎn)品水至少應(yīng)該是合格的軟化水配制清洗液，并且保證混合均勻;在清洗前應(yīng)反復(fù)確認(rèn)清洗液pH值和溫度是否適宜。

3)首先用正常清洗流量的1/2及40~60PSI的運(yùn)行壓力向反滲透設(shè)備打入清洗液，并去除膜容器內(nèi)部存留的水。并把剛開始循環(huán)回來的部分清洗液排掉，防止清洗液被稀釋。

在正常清洗時，清洗系統(tǒng)壓力控制準(zhǔn)則是采用幾乎使系統(tǒng)不能產(chǎn)出純水時的壓力為最好(即清洗系統(tǒng)供給壓力與原水和濃縮水間的壓差大小相等)。因為合適的清洗運(yùn)行壓力可使反滲透膜面上重新堆積異物質(zhì)的可能性降到最低的程度。

4)清洗時，先將以前在壓力容器內(nèi)部存留的水排凈.然后再把清洗過程產(chǎn)生濃縮水和產(chǎn)出水向清洗槽循環(huán)，并注意保持清洗液溫度穩(wěn)定。在開始進(jìn)行循環(huán)清洗前，要首先確認(rèn)清洗液溫度和pH值是否已符合標(biāo)準(zhǔn)。并對其回流清洗液的濁度等直觀情況進(jìn)行確認(rèn)：如果回流清洗液已明顯變色或變濁則應(yīng)重新準(zhǔn)備清洗液;若回流清洗液pH變化值超過0.5時，最好重新調(diào)整PH值或更換清洗液。

5)在對系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗時，一般操作方法是：首先對需要清洗的壓力容器采用低流量(1/2標(biāo)準(zhǔn)清洗流量)循環(huán)清洗5~15分鐘，然后再采用中流量(2/3標(biāo)準(zhǔn)清洗流量)循環(huán)清洗10~15分鐘。

6)然后停泵并關(guān)掉閥門，使膜元件浸泡在清洗液中，浸泡時間大致為1個小時。如膜污染情況較為嚴(yán)重或是清洗較難去除的污染物，該過程的浸泡時間可適當(dāng)延長。為保證長時間浸泡時的清洗液溫度，也可采用反復(fù)進(jìn)行循環(huán)與浸泡相結(jié)合的方式。一般說來清洗液的溫度至少應(yīng)保持在20℃以上和40℃以下，適宜的清洗液溫度可增強(qiáng)清洗效果;請注意:溫度過低的清洗液可能在清洗過程中發(fā)生藥品沉淀。當(dāng)清洗液溫度過低時，清洗應(yīng)安排在將清洗液溫度升高到較為合適的溫度后在進(jìn)行。

本文由mbr膜組件廠家杭州捷濾膜整理發(fā)布。