懸浮顆粒和膠體是污堵反滲透膜的主要污染物質(zhì),也是造成出水 SDI(污泥密度指數(shù))超標(biāo)的主要原因。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。例如,即使是反滲透給水 SDI<5,鐵的含量小于 0.1mg/L 時(shí),仍可能發(fā)生膜的污染問題。
(1) 金屬氧化物/氫氧化物污染:
典型的金屬氧化物和金屬氫氧化物污染為鐵、鋅、錳、銅、鋁等。這種垢的形成導(dǎo)因可能是裝置管路、容器(罐/槽)的腐蝕產(chǎn)物,或是空氣中氧化的金屬離子、氯、臭氧、鉀、高錳酸鹽,或是由在預(yù)處理過濾系統(tǒng)中使用鐵或鋁助凝劑所致。
(2) 聚合硅垢:
硅凝膠層垢由溶解性硅的過飽和態(tài)及聚合物所致,且非常難以去除。需要注意的是,這種硅的污染不同于硅膠體物的污染。硅膠體物污染可能是由與金屬氫氧化物締合成或是與有機(jī)物締合而造成的。 硅垢的去除很艱難,可采用傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法。如果傳統(tǒng)的方法不能解決這種垢的去除問題,請(qǐng)與相關(guān)技術(shù)部門聯(lián)系?,F(xiàn)有的化學(xué)清洗藥劑,如氟化氫銨,已在一些項(xiàng)目上得到了成功的使用,但使用時(shí)須考慮此方法的操作危害和對(duì)設(shè)備的損壞,加以防護(hù)措施。
(3) 膠體污染:
膠體是懸浮在水中的無機(jī)物或是有機(jī)物與無機(jī)混合物的顆粒,它不會(huì)由于自身重力而沉淀。膠體物通常含有以下一個(gè)或多個(gè)主要組份,如:鐵、鋁、硅、硫或有機(jī)物。
(4) 非溶性的天然有機(jī)物污染(NOM):
非溶性天然有機(jī)物污染(NOM- Natural Organic Matter)通常是由地表水或深井水中的營養(yǎng)物的分解而導(dǎo)致的。有機(jī)污染的化學(xué)機(jī)理很復(fù)雜,主要的有機(jī)組份或是腐植酸,或是灰黃霉酸。非溶性NOM被吸附到膜表面可造成RO膜元件的快速污染,一旦吸附作用產(chǎn)生,漸漸地結(jié)成凝膠或塊狀的污染過程就會(huì)開始。
控制方法:
① 原水中懸浮物含量>70mg/L,通常采用混凝、澄清、過濾的預(yù)處理方法;原水中懸浮物含量<70mg/L,通常采用混凝過濾的預(yù)處理方法;原水中懸浮物含量<10mg/L,通常采用直接過濾的預(yù)處理方法。
② 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,能去除全部的懸浮物、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。
③ 原水中鐵離子含量<0.3mg/L 時(shí),通常采用直接過濾+混凝的預(yù)處理工藝。
④ 原水中鐵離子含量>0.3mg/L 時(shí),通常采用曝氣或先將 Fe2+氧化為 Fe3+,然后混凝過濾的預(yù)處理工藝。
⑤ 如地下水富含 Fe2+時(shí),宜將水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)為密閉系統(tǒng),以防止空氣和其他氧化劑(氯類殺菌劑)與水接觸。
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