反滲透膜

反滲透膜是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反滲透技術(shù)的核心構(gòu)件。反滲透技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)半透膜 而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無(wú)污染、工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

簡(jiǎn)介

反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過(guò)性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對(duì)鹽的排斥性好，而水的透過(guò)速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán)，因而水的透過(guò)速度相對(duì)較快。因此一種滿意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。

反滲透膜應(yīng)具有以下特征：（1）在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率；（2）具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；（3）能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；（4）能耐受化學(xué)或生化作用的影響；（5）受pH值、溫度等因素影響較小；（6）制膜原料來(lái)源容易，加工簡(jiǎn)便，成本低廉。
反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對(duì)稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。

原理：反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。 反滲透時(shí)，溶劑的滲透速率即液流能量N為： N=Kh（Δp－Δπ)  式中Kh為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側(cè)的靜壓差；Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為： π=iCRT 式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；C為溶質(zhì)的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為*溫度。 反滲透通常使用非對(duì)稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。 反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，近20年來(lái)得到迅速發(fā)展。現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水（見(jiàn)鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，已開(kāi)始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

反滲透膜過(guò)濾精度
反滲透膜能截留大于0.0001微米的物質(zhì)，是細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物，同時(shí)允許水分子通過(guò)。
反滲透膜選型
經(jīng)常有客戶問(wèn)到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標(biāo)。通常分為三個(gè)：脫鹽率、產(chǎn)水量、回收率。
  一、RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率

  RO反滲透膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透膜對(duì)不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對(duì)高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過(guò)99%，對(duì)單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過(guò)了98%（反滲透膜使用時(shí)間越長(zhǎng)，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低）對(duì)分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過(guò)到98%，但對(duì)分子量小于100的有機(jī)物脫除率較低。

  反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計(jì)算方法：
  RO膜的鹽透過(guò)率=RO膜產(chǎn)水濃度/進(jìn)水濃度×*
  RO膜的脫鹽率=（1–RO膜的產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×*
  RO膜的透鹽率=*–脫鹽率
  二、RO反滲透膜的產(chǎn)水量和滲透流率
  RO膜的產(chǎn)水量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水能力，即單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)RO膜的水量，通常用噸/小時(shí)或加侖/天來(lái)表示。
  RO膜的滲透流率——也是表示反滲透膜元件產(chǎn)水量的重要指標(biāo)。指單位膜面積上透過(guò)液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過(guò)高的滲透流率將導(dǎo)致垂直于RO膜表面的水流速加快，加劇膜污染。
  三、RO反滲透膜的回收率
  RO膜的回收率——指反滲透膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過(guò)液的百分比。依據(jù)反滲透系統(tǒng)中預(yù)處理的進(jìn)水水質(zhì)及用水要求而定的。RO膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定。
  （1）RO膜的回收率=（RO膜的產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量）×*
  （2）反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過(guò)率、脫鹽率計(jì)算公式如下：
  反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產(chǎn)水量/進(jìn)水量×*
  反滲透膜組件的鹽分透過(guò)率=RO膜組件產(chǎn)水濃度/進(jìn)水濃度×*
材料

根據(jù)脫鹽的需要，經(jīng)過(guò)大量的研究試驗(yàn)，從大量的高分子材料中篩選出了醋酸纖維素（CA）和芳香聚酰胺兩大類膜材料。

此外，復(fù)合膜的表皮層還用到了其他一些特殊材料。

醋酸纖維素

醋酸纖維素又稱乙酰纖維素或纖維素醋酸酯。常以含纖維素的棉花、木材等為原料，經(jīng)過(guò)酯化和水解反應(yīng)制成醋酸纖維素，再加工成反滲透膜。

聚酰胺
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的主要是脂肪族聚酰胺，如尼龍—4、尼龍—6和尼龍—66膜；目前使用*多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。
芳香族聚酰胺膜適應(yīng)的pH范圍可以寬到2~11，但對(duì)水中的游離氯很敏感。

復(fù)合膜

復(fù)合膜的特征是主要由以上兩種材料制成，它是以很薄的致密層和多孔支撐層復(fù)合而成。多孔支撐層又稱基膜，起增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的作用；致密層也稱表皮層，起脫鹽作用，故又稱脫鹽層。脫鹽層厚度一般為50nm，*的為30nm。
由單一材料制成的非對(duì)稱膜有下列不足之處：
1、致密層和支持層之間存在被壓密的過(guò)渡層。
2、表皮層厚度*極限為100nm，很難通過(guò)減小膜厚度降低推動(dòng)壓力。
3、脫鹽率與透水速度相互制約，因?yàn)橥N材料很難兼具脫鹽和支撐兩者均優(yōu)。
復(fù)合膜很好地解決了上述問(wèn)題，它可以分別針對(duì)致密層和支持層的要求選擇脫鹽性能好的材料和機(jī)械強(qiáng)度高的材料。從而復(fù)合膜的致密層可以做得很薄，有利于降低拖動(dòng)壓力；同時(shí)消除了過(guò)渡區(qū)，抗壓密性能好。
基膜的材料以聚砜*普遍，其次為聚丙烯和聚丙烯腈。因?yàn)榫垌績(jī)r(jià)廉易得，制膜簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度好，抗壓密性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，無(wú)毒，能抗生物降解。
為進(jìn)一步增強(qiáng)多孔支撐層的強(qiáng)度，常用聚酯無(wú)紡布。

脫鹽層的材料主要為芳香聚酰胺。此外還有酰胺、丙烯-烷基聚酰胺與縮合尿素、糠醇與三、間苯二胺與均苯酰氯等。

工作原理

對(duì)透過(guò)的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個(gè)壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)的滲透方向相反，開(kāi)始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這一過(guò)程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開(kāi)的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。

性能指標(biāo)
脫鹽率
脫鹽率=（1–產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×*
膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對(duì)不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對(duì)高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過(guò)99%，對(duì)單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過(guò)了98%（膜使用時(shí)間越長(zhǎng)，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低。）；對(duì)分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過(guò)到98%，但對(duì)分子量小于100的有機(jī)物脫除率較低。
透過(guò)速度
水通量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水能力，即單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)膜水量，通常用噸/小時(shí)或加侖/天來(lái)表示。
鹽透過(guò)速度——在單位時(shí)間、單位膜面積上透過(guò)的鹽量，也叫透鹽率、鹽通量。
回收率
回收率——指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過(guò)液的百分比。依據(jù)預(yù)處理的進(jìn)水水質(zhì)及用水要求而定的。膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定，

回收率=（產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量）×*

影響因素
1、 進(jìn)水壓力對(duì)反滲透膜的影響
進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過(guò)量，但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時(shí)鹽透過(guò)量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過(guò)膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當(dāng)進(jìn)水壓力超過(guò)一定值時(shí)，由于過(guò)高的回收率，加大了濃差極化，又會(huì)導(dǎo)致鹽透過(guò)量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。
2、 進(jìn)水溫度對(duì)反滲透膜的影響
反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)進(jìn)水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對(duì)通量也線性的增加，進(jìn)水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn))
3、 進(jìn)水PH值對(duì)反滲透膜的影響
進(jìn)水PH值對(duì)產(chǎn)水量幾乎沒(méi)有影響，而對(duì)脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達(dá)到*。
4、 進(jìn)水鹽濃度對(duì)反滲透膜的影響

滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù)，進(jìn)水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導(dǎo)致脫鹽率下降。

研究歷史
反滲透裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、能耗低，在常溫下操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
80年代發(fā)明的復(fù)合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強(qiáng)自疊加而成，透水量*，除鹽率高達(dá)99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機(jī)化合物時(shí)也特別有效，因此對(duì)有機(jī)化工、釀造工業(yè)、三廢處理等領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用。
在21世紀(jì)以前，反滲透膜技術(shù)都是被國(guó)外所壟斷，而中國(guó)是直到90年代末期才開(kāi)始掌握了反滲透膜的生產(chǎn)技術(shù)．這個(gè)歷史要追述到建國(guó)初期，當(dāng)時(shí)我們國(guó)家的*已經(jīng)意識(shí)到海水淡化的前景和將來(lái)在社會(huì)中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國(guó)開(kāi)展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國(guó)C.E.Reid建議美國(guó)內(nèi)務(wù)部將反滲透研究列入國(guó)家計(jì)劃。
隨后1967年，國(guó)家科委組織全國(guó)海水淡化會(huì)戰(zhàn)，組織全國(guó)在水處理和分析化學(xué)、材料化學(xué)、流體力學(xué)等各個(gè)學(xué)科的精英會(huì)戰(zhàn)海水淡化。
1970年，會(huì)戰(zhàn)主力匯集中國(guó)浙江省的杭州市，個(gè)海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術(shù)進(jìn)行海水淡化，研制成功海洋監(jiān)測(cè)*微孔濾膜，建成了大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界人物。
1982年，中國(guó)海水淡化與水再利用學(xué)會(huì)經(jīng)中國(guó)*學(xué)會(huì)部批準(zhǔn)在杭州成立。但是，因?yàn)榻?jīng)歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時(shí)，遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國(guó)的全芳香族聚酰胺復(fù)合膜及其卷式元件已經(jīng)赫然問(wèn)世。
1984年，*以海水淡化研究室為主體，組建*杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，中國(guó)開(kāi)始對(duì)膜技術(shù)重視了，但是，美國(guó)海水淡化用復(fù)合膜及其卷式元件已經(jīng)大面積商業(yè)化了，投入到了國(guó)家和民用中去了。
1992年，國(guó)家為了追趕膜方面技術(shù)與世界的差距，，國(guó)家科委軍頂，以“中心”為依托，組建國(guó)家液體分離膜工程技術(shù)研究中心，并開(kāi)始悄悄研制國(guó)產(chǎn)反滲透膜。
直到2001年，“中心”實(shí)行集團(tuán)化分體管理，所轄三個(gè)控股的中外合資公司，兩個(gè)中資公司和一個(gè)研發(fā)中心。

同年，杭州北斗星膜制品有限公司正式公開(kāi)問(wèn)世，從此，中國(guó)有了自己的反滲透膜產(chǎn)品，享有*自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、由中國(guó)制造、具有民族品牌的高性能復(fù)合膜元件開(kāi)始投放市場(chǎng)，中國(guó)成為四個(gè)掌握自主反滲透膜技術(shù)的國(guó)家。而杭州水處理下的杭州北斗星膜制品有限公司也成為*八家自主反滲透膜生產(chǎn)廠家之一..

保養(yǎng)
隨著凈水設(shè)備在水處理行業(yè)的廣泛應(yīng)用，反滲透膜也漸漸的被人重視。反滲透膜的成本是消費(fèi)者*關(guān)心的問(wèn)題之一，良好的保養(yǎng)，有助于延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命。
設(shè)備試機(jī)完后，我們兩種方法保護(hù)反滲透膜。設(shè)備試機(jī)運(yùn)行兩天（15～24h），然后采用2%的*保養(yǎng)；或運(yùn)行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液進(jìn)行保養(yǎng)反滲透膜（應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣，保證設(shè)備不漏，關(guān)閉所有的進(jìn)出口閥）。兩種方法均可得到滿意的效果，*種方法成本高些，在閑置時(shí)間長(zhǎng)時(shí)使用，第二種保養(yǎng)反滲透膜的方法在閑置時(shí)間較短時(shí)使用。
反滲透膜保存條件
反滲透膜元件的保管條件
(1)新膜(使用前)
①膜元件必須一直保持在濕潤(rùn)狀態(tài)。即使是在為了確認(rèn)同一包裝的數(shù)量而需暫時(shí)打開(kāi)時(shí)，也必須是在不捅破塑料袋的狀態(tài)下，此狀態(tài)應(yīng)保存到使用時(shí)為止。
②在超過(guò)10℃的氛圍中保存時(shí)也要避免直射陽(yáng)光，選擇通風(fēng)良好的場(chǎng)所。這時(shí)，保存溫度勿超過(guò)35℃。
③如果發(fā)生凍結(jié)就會(huì)發(fā)生物理破損，所以要采取保溫措施，勿使之凍結(jié)。
(2)通水后膜元件
①膜元件必須一直保持在陰暗的場(chǎng)所，保存溫度勿超過(guò)35℃，并要避免直射陽(yáng)光。
②溫度為0℃以下時(shí)有凍結(jié)的可能，要采取防凍結(jié)措施。
③復(fù)合系列膜元件要用含有存用藥品(重亞*，500～1000mg/L，pH值3～6)的純水或反滲透過(guò)濾水進(jìn)行浸泡。
④無(wú)論在何種情況下進(jìn)行保存時(shí)，都不能使膜處于干燥狀態(tài)。
⑤保存液的濃度及pH值都要保持在上述范圍，需定期檢查。如果可能發(fā)生偏離上述范圍時(shí)，要再次調(diào)制保存液。
清洗步驟

供水、工藝水的處理(分離、濃縮、分級(jí)和純化)
在各工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，往往有分離、濃縮、分級(jí)和純化某種水溶液的需求。傳統(tǒng)用的方法是沉淀、過(guò)濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結(jié)晶等過(guò)程。這些方法表現(xiàn)出流程長(zhǎng)、耗能多、物料損失多、設(shè)備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點(diǎn)，以超濾膜技術(shù)取代某種傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
反滲透系統(tǒng)*終是需要進(jìn)行清洗的，在你的RO系統(tǒng)表現(xiàn)出污染的傾向、長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)之前、或按計(jì)劃進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)時(shí)，建議你清洗RO系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)下列污染特征（標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降10~15%，標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水水質(zhì)下降10~15%，或者給水與濃水間的壓降增加10~15%）時(shí)，表明你的RO系統(tǒng)需要清洗了。
由于RO系統(tǒng)出現(xiàn)污垢而需要清洗的頻率隨地點(diǎn)的不同而不同，一般習(xí)慣上可接受的清洗頻率是3~12個(gè)月一次。如果每個(gè)月你不得不清洗一次以上，你就應(yīng)該改善RO的預(yù)處理系統(tǒng)，調(diào)整RO系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，如果每1~3個(gè)月需要清洗一次，則需要在提高當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行水平上做工作，但是否需要改進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)較難判斷。
在RO設(shè)計(jì)中通常會(huì)忽視使用RO產(chǎn)品水沖洗系統(tǒng)中的污垢，采用該法可減少RO的清洗次數(shù)。在設(shè)備停運(yùn)期間用產(chǎn)品水浸泡RO膜組件有助于溶解垢和松散沉積物，因此降低化學(xué)清洗頻度。
污垢地點(diǎn)不同所需要清洗掉的污垢物也不同，但往往存在的污染物不止一種，因此使問(wèn)題復(fù)雜化，常見(jiàn)的污染物種類有：
· 碳酸鈣垢
· 硫酸鈣、 *、硫酸鍶垢
· 鐵、錳、鋁等的金屬氧化物
· 二氧化硅
· 膠體沉積物（無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)/有機(jī)混合物）
· 自然或合成有機(jī)物
· 生物質(zhì)（生物污泥、霉菌或真菌）
有許多因素與選擇合適的清洗化學(xué)藥品和正確的清洗方法有關(guān)。在你頭一次進(jìn)行清洗時(shí)，建議與設(shè)備制造商、RO膜組件制造商、RO系統(tǒng)*藥品供應(yīng)商聯(lián)系。一旦辨明污染種類后，建議采用一種或多種清洗藥品。這些藥品可能是常規(guī)的，可以從許多供應(yīng)商那里買(mǎi)到，也可能是*清洗液，這種*清洗液可能更貴一些，但是使用時(shí)會(huì)更簡(jiǎn)便，并且這些公司還具有提供技術(shù)支持優(yōu)點(diǎn)。還有一些公司可能提供更有價(jià)值的服務(wù)；他們把從你的系統(tǒng)中取出的膜組件帶回進(jìn)行試驗(yàn)，從而選擇正確的清洗藥品和方法。
通常需按特定的次序使用各種不同的清洗藥品進(jìn)行清洗，以獲得*的清洗效果。比如首先使用低pH值的清洗除去水垢一類的物質(zhì)，然后使用一種高pH值的清洗液除去有機(jī)物。但是有時(shí)也會(huì)首先使用高pH值的清洗液除去油類污垢，然后再使用一種低pH值的清洗液。有一些清洗液中還添加有洗滌劑，這將有助于清除污染嚴(yán)重的生物和有機(jī)雜質(zhì)。其它的清洗添加有象EDTA之類的螯合劑，這些螯合劑有助于清除膠體、有機(jī)物、生物雜質(zhì)和硫酸鹽垢。必須記住的是選用不正確的清洗藥品或清洗步驟不正確時(shí)可能會(huì)使污堵更嚴(yán)重。
在選擇清洗藥品和使用復(fù)合聚酰胺膜時(shí)有一些注意事項(xiàng)：
· 遵守制造商建議的藥品選擇清單、劑量、pH值、溫度和接觸時(shí)間。
· 使用侵蝕性*小的藥品完成清洗工作。這些做會(huì)延長(zhǎng)膜的使用壽命。
· 在調(diào)節(jié)pH值時(shí)，一定要審慎以延長(zhǎng)膜的使用壽命。藥品侵蝕性較小的pH值范圍是4~10，允許的*pH值范圍是2~12。
· 酸和堿不要混合。在加入下一種溶液之前，*沖洗系統(tǒng)以排盡上一次的清洗液。
· 用高pH值的產(chǎn)水沖洗出洗滌劑。

· 確認(rèn)遵守正確的清洗液處理要求。

延長(zhǎng)膜的壽命
1 清洗不及時(shí)與清洗方法不正確導(dǎo)致的膜性能的損壞
設(shè)備在使用過(guò)程中，除了性能的正常衰減外，由于污染而引起設(shè)備性能的衰減更為嚴(yán)重。通常的污染主要有化學(xué)垢，有機(jī)物及膠體污染，微生物污染等。不同的污染表現(xiàn)出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異。
在工程中我們發(fā)現(xiàn)，污染時(shí)間的長(zhǎng)短不一樣，其癥狀也不一樣。如：膜發(fā)生碳酸鈣垢污染，污染時(shí)間為一個(gè)星期時(shí)，主要表現(xiàn)為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產(chǎn)水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能*恢復(fù)性能。污染時(shí)間為一年(某純水機(jī))，鹽通量由*初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L～160mg/L)，產(chǎn)水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗后，鹽通量降為7mg/L，產(chǎn)水量上升至210L/h。
再者污染往往不是單一的，其表現(xiàn)的癥狀也有一定的差別，使得污染的鑒別更困難。
鑒別污染類型要綜合原水水質(zhì)，設(shè)計(jì)參數(shù)，污染指數(shù)，運(yùn)行記錄，設(shè)備性能變化及微生物指標(biāo)等加以判斷：
防止超濾RO膜性能的損壞
新的反滲透膜元件通常浸潤(rùn)1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會(huì)影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開(kāi)口后，應(yīng)盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對(duì)元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開(kāi)封。
設(shè)備試機(jī)完后，我們采用過(guò)兩種方法保護(hù)膜。設(shè)備試機(jī)運(yùn)行兩天(15～24h)，然后采用2%的*保養(yǎng);或運(yùn)行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液進(jìn)行保養(yǎng)(應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣，保證設(shè)備不漏，關(guān)閉所有的進(jìn)出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。*種方法成本高些，在閑置時(shí)間長(zhǎng)時(shí)使用，第二種方法在閑置時(shí)間較短時(shí)使用。
在確定了污染的類型后，可按表1中的方法清洗，然后消毒使用。在不能確定污染的類型時(shí)，通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。作者采用清洗液(1)+清洗液(3)+消毒的步驟效果亦很好。
2 設(shè)備的操作不當(dāng)引起膜性能的損壞

1) 設(shè)備中有殘余氣體在高壓下運(yùn)行，形成氣錘會(huì)損壞膜

常有兩種情況發(fā)生：A、設(shè)備排空后，重新運(yùn)行時(shí)，氣體沒(méi)有排盡就快速升壓運(yùn)行。應(yīng)在2～4bar的壓力下將余下的空氣排盡后，再逐步升壓運(yùn)行。B、在預(yù)處理設(shè)備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(shí)(尤其是微濾器及其后的管路漏水)當(dāng)預(yù)處理供水不很足時(shí)，如微濾發(fā)生堵塞，在密封不好的地方由于真空會(huì)吸進(jìn)部分空氣。應(yīng)清洗或更換微濾器，保證管路不漏。總之，應(yīng)在流量計(jì)中沒(méi)有氣泡的情況下逐步升壓運(yùn)行，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)氣泡應(yīng)逐漸降壓檢查原因。

2) 關(guān)機(jī)時(shí)的方法不正確

A、關(guān)機(jī)時(shí)快速降壓沒(méi)有進(jìn)行*沖洗。由于膜濃水側(cè)的無(wú)機(jī)鹽的濃度高于原水，易結(jié)垢而污染膜。B、用投加化學(xué)試劑的預(yù)處理水沖洗。因含化學(xué)試劑的水在設(shè)備停運(yùn)期間可能引起膜污染。
在準(zhǔn)備關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)停止投加化學(xué)試劑，逐步降壓至3bar左右用預(yù)處理好的水沖洗10min，直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。

3) 消毒和保養(yǎng)不力導(dǎo)致微生物的污染

這是復(fù)合聚酰胺膜使用中普遍存在的問(wèn)題，因?yàn)榫埘０纺つ陀嗦刃圆睿谑褂弥袥](méi)有正確投加氯等消毒劑，加上用戶對(duì)微生物的預(yù)防重視不夠，容易導(dǎo)致微生物的污染。許多廠家生產(chǎn)的純水微生物超標(biāo)，就是消毒、保養(yǎng)不力造成的。
主要表現(xiàn)為：出廠時(shí)，反滲透設(shè)備沒(méi)有采用消毒液保養(yǎng);設(shè)備安裝好后沒(méi)有對(duì)整個(gè)管路和預(yù)處理設(shè)備消毒;間斷運(yùn)行不采取消毒和保養(yǎng)措施;沒(méi)有定期對(duì)預(yù)處理設(shè)備和反滲透設(shè)備消毒;保養(yǎng)液失效或濃度不夠。
反滲透膜壽命
設(shè)備在使用過(guò)程中，除了性能的正常衰減外，由于污染而引起設(shè)備性能的衰減更為嚴(yán)重。通常的污染主要有化學(xué)垢，有機(jī)物及膠體污染，微生物污染等。不同的污染表現(xiàn)出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異。
在工程中我們發(fā)現(xiàn)，污染時(shí)間的長(zhǎng)短不一樣，其癥狀也不一樣。如：膜發(fā)生碳酸鈣垢污染，污染時(shí)間為一個(gè)星期時(shí)，主要表現(xiàn)為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產(chǎn)水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能*恢復(fù)性能。污染時(shí)間為一年(某純水機(jī))，鹽通量由*初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L～160mg/L)，產(chǎn)水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗后，鹽通量降為7mg/L，產(chǎn)水量上升至210L/h。
再者污染往往不是單一的，其表現(xiàn)的癥狀也有一定的差別，使得污染的鑒別更困難。
鑒別污染類型要綜合原水水質(zhì)，設(shè)計(jì)參數(shù)，污染指數(shù)，運(yùn)行記錄，設(shè)備性能變化及微生物指標(biāo)等加以判斷：
(1)膠體污染：發(fā)生膠體污染時(shí)，通常伴隨著以下兩個(gè)特性：A、前處理中微濾器堵塞得很快，尤其是壓差增大很快，B、SDI值通常在2.5以上。
(2)微生物污染：發(fā)生微生物污染時(shí)，RO設(shè)備的透過(guò)水和濃縮水中的細(xì)菌總數(shù)都比較高，平時(shí)一定沒(méi)有按要求進(jìn)行保養(yǎng)和消毒。
防止超濾RO膜性能的損壞
新的反滲透膜元件通常浸潤(rùn)1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會(huì)影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開(kāi)口后，應(yīng)盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對(duì)元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開(kāi)封。
設(shè)備試機(jī)完后，我們采用過(guò)兩種方法保護(hù)膜。設(shè)備試機(jī)運(yùn)行兩天(15～24h)，然后采用2%的*保養(yǎng);或運(yùn)行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液進(jìn)行保養(yǎng)(應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣，保證設(shè)備不漏，關(guān)閉所有的進(jìn)出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。*種方法成本高些，在閑置時(shí)間長(zhǎng)時(shí)使用，第二種方法在閑置時(shí)間較短時(shí)使用。
(3)鈣垢：可依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行判斷。對(duì)碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應(yīng)小于1;不投加阻垢劑時(shí)濃縮液的LSI應(yīng)小于零，一般不會(huì)產(chǎn)生鈣垢。
(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測(cè)試組件不同部位的性能變化進(jìn)行判斷。
(5)根據(jù)設(shè)備性能的變化判斷污染的類型。
(6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HCl)，根據(jù)清洗的效果和清洗液判斷鈣垢，通過(guò)清洗液成分分析進(jìn)一步證實(shí)。
(7)對(duì)清洗液進(jìn)行化學(xué)分析：取原水、清洗原液、清洗液，三個(gè)樣分析。
在確定了污染的類型后，可按表1中的方法清洗，然后消毒使用。在不能確定污染的類型時(shí)，通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。
應(yīng)用范圍
反滲透膜廣泛用于電力、石油化工、鋼鐵、電子、醫(yī)藥、食品飲料、市政及環(huán)保等領(lǐng)域，在海水及苦咸水淡化，鍋爐給水、工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，廢水處理及特種分離過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。
脫鹽率
了解反滲透膜元件的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、反滲透膜實(shí)際脫鹽率與反滲透系統(tǒng)脫鹽率之間的關(guān)系后，在設(shè)計(jì)反滲透裝置，給用戶提供系統(tǒng)性能擔(dān)保、驗(yàn)收反滲透裝置或者評(píng)定膜元件性能時(shí)，一定要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際脫鹽率來(lái)進(jìn)行，而不能以膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率來(lái)進(jìn)行。
反滲透系統(tǒng)脫鹽率為整套反滲透裝置所表現(xiàn)出來(lái)的脫鹽率，同樣由于使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不同，系統(tǒng)脫鹽率有別于標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率，同時(shí)由于反滲透裝置一般均串聯(lián)多根膜元件，而裝置中每根膜元件的實(shí)際使用條件均不同，故系統(tǒng)脫鹽率也有別于膜元件實(shí)際脫鹽率，對(duì)于只有1支膜元件的裝置，系統(tǒng)脫鹽率才等于膜元件實(shí)際脫鹽率。
反滲透裝置：反滲透膜的分離孔徑在0.1nm----1nm，能除去水中有機(jī)物（如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細(xì)菌、藻類、霉類等）、熱源、病毒等物質(zhì)，流體經(jīng)前級(jí)預(yù)處理后的水經(jīng)反滲透RO膜主機(jī)深層分離處理后，脫鹽率98%，生產(chǎn)出的水進(jìn)入循環(huán)水池；（根據(jù)具體情況，膜過(guò)濾分一級(jí)或二級(jí)反滲透處理，本套水處理系統(tǒng)為一級(jí)反滲透。一個(gè)良好系統(tǒng)設(shè)計(jì)可保證整個(gè)系統(tǒng)在3年內(nèi)不用更換膜元件（使用壽命與水源水質(zhì)有關(guān)）；在線電導(dǎo)率顯示儀，隨時(shí)動(dòng)態(tài)顯示凈水生產(chǎn)的水質(zhì)狀態(tài)。高壓泵，提供膜透過(guò)水的工作壓力。保持產(chǎn)水率。本套水處理系統(tǒng)為一級(jí)反滲透。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理單元處理后的原水，經(jīng)過(guò)精濾器進(jìn)一步濾除水中大于5μm的微粒，然后進(jìn)入高壓泵，經(jīng)高壓泵增壓后進(jìn)入逆滲透膜組件，由于RO膜的選擇透過(guò)性能，水在高壓下可以透過(guò)RO膜進(jìn)入淡水側(cè)，而各種鹽份則隨高壓水流沖出，使水一分為二，從而達(dá)到鹽與水分離的目的。