膜污染是指與膜接觸的料液中微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜發(fā)生物理、化學(xué)作用或因濃差極化使某些溶質(zhì)在膜表面濃度超過(guò)其溶解度及機(jī)械作用而引起的在膜面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜通量與分離特性明顯下降的不可逆變化現(xiàn)象。
微生物污染
1)形成原因
微生物污染是指微生物在膜-水界面上積累,從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。
這些微生物以反滲透膜為載體借助反滲透濃水段的營(yíng)養(yǎng)鹽而繁殖生長(zhǎng),在反滲透膜表面形成生物膜層,導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)進(jìn)出水間壓差迅速增大,產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降,同時(shí)污染產(chǎn)品水。
微生物組成的生物膜可直接(通過(guò)酶作用)或間接(通過(guò)局部pH或還原電勢(shì)作用)降解膜聚合物或其他反滲透單元組件,造成膜壽命縮短,使膜結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞,甚至造成重大系統(tǒng)故障。
2)控制方法
生物污染可通過(guò)對(duì)進(jìn)水進(jìn)行連續(xù)或間歇的殺菌消毒來(lái)控制。對(duì)采自地表和淺層地下的原水應(yīng)設(shè)置殺菌加藥裝置,投加氯類殺菌劑,投加量一般以進(jìn)水余氯含量>1mg/L為準(zhǔn)。
化學(xué)污染
1)形成原因
常見(jiàn)的化學(xué)污染是膜元件內(nèi)沉積碳酸鹽垢,多數(shù)情況下是誤操作,阻垢劑加藥系統(tǒng)不完善,運(yùn)行過(guò)程中阻垢劑加藥中斷等。若沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),在幾天的時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行壓力增高、壓差增大、產(chǎn)水率下降的現(xiàn)象,若所選用的阻垢劑與水質(zhì)不匹配或加藥量不足也會(huì)發(fā)生膜元件內(nèi)結(jié)垢的現(xiàn)象,較輕的膜元件內(nèi)結(jié)垢可通過(guò)化學(xué)清洗恢復(fù)其功能,嚴(yán)重時(shí)也會(huì)造成部分污染嚴(yán)重的膜元件報(bào)廢。
2)控制方法
防止膜元件內(nèi)結(jié)垢,首先選好適合系統(tǒng)水源水質(zhì)的反滲透阻垢劑,并確定最佳加藥量。其次加強(qiáng)對(duì)加藥系統(tǒng)的監(jiān)控,密切關(guān)注運(yùn)行參數(shù)的細(xì)微變,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)查找原因。另外,水中Fe3+含量高的原因多數(shù)是管路系統(tǒng)帶來(lái),因此,系統(tǒng)管路包括水源管路盡可能采用鋼襯塑管路,以減少Fe3+含量。
懸浮顆粒物和膠體污染
1)形成原因
懸浮顆粒和膠體是污堵反滲透膜的主要物質(zhì),也是造成出水SDI(污泥密度指數(shù))超標(biāo)的主要原因。
由于水源及地域的不同,懸浮顆粒和膠體的成分也有較大的差異。通常沒(méi)有受污染的地表水和淺層地下水的主要成分為:細(xì)菌、粘土、膠體硅、鐵氧化物、腐殖酸產(chǎn)物以及預(yù)處理系統(tǒng)中人為過(guò)量投入的絮凝劑、助凝劑(如鐵鹽、鋁鹽等)等。
另外,原水中帶正電荷的聚合物與反滲透系統(tǒng)中帶負(fù)電的阻垢劑結(jié)合而形成沉淀,也是此類污染的成因之一。
2)控制方法
原水中懸浮物含量>70mg/L時(shí),通常采用混凝、澄清、過(guò)濾的預(yù)處理方法;原水中懸浮物含量<70mg/L時(shí),通常采用混凝過(guò)濾的預(yù)處理方法;原水中懸浮物含量<10mg/L時(shí),通常采用直接過(guò)濾的預(yù)處理方法。
此外,微濾或超濾是近期興起的膜處理濁度及非溶解有機(jī)物的有效方式,能去除大部分的懸浮物、細(xì)菌、大部分膠體和非溶解有機(jī)物,是較為理想的反滲透系統(tǒng)預(yù)處理工藝。
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