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      反滲透設備膜污染的原因分析

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      1、微生物污染;

        微生物包括細菌、藻類、真菌和病毒等。細菌的顆粒極小,一般球菌直徑為0.5~1.0微米;桿菌寬1微米,長2微米,病毒則更小,目前發現的最大的是痘病毒直徑約300納米,最小的是圓環病毒直徑17納米。微生物污染對反滲透膜系統至少造成兩方面的不良后果:第一,微生物的大量繁殖和代謝,產生大量的的膠體物質,致使膜被堵塞造成膜通量急劇下降;第二,將造成產水中的細菌總數的增加。反滲透膜的微生物污染對整個裝置的長周期運行極為不利,因此要對反滲透膜的微生物污染高度重視。

      造成生物污染的原因一般有:

      (1)進水中含有較高數量的微生物;

      (2)系統的停用、保護、沖洗等沒有嚴格按照技術手冊要求進行;

      (3)沒有對進水進行殺菌或者殺菌劑投加量過;

      (4)進水水質含有容易滋生微生物的營養物質從而導致微生物的大量滋生;

      (5)沒有對管路進行定期的殺菌和消毒。受到微生物污染的膜表面會十分滑膩并常有難聞的氣味,對生物膜樣品進行焚燒的氣味同焚燒頭發一樣。

      2、有機物及礦物油污染;

        由有機物造成的膜系統故障占全部系統故障的60%—80%。進水中的有機物吸附在膜元件表面,會造成通量的損失,尤其是在第一段,在很多情況下,在膜表面形成的吸附層對水中的溶解鹽就象另一層分離阻擋層,堵塞膜面通道,導致脫鹽率上升,大分子量并且帶有疏水性基團的有機物常常會造成這種效應,例如微量的油滴、大分子量難降解的有機物等,會導致膜系統受到有機物污染。

      3、絮凝劑引起的污染;

        在反滲透系統的預處理過程中,如氣浮選或混凝沉淀處理單元,通過加人一定的高純聚合鋁絮凝劑,使水中的膠體、粒雜質及油類物質得以去除。

        絮凝劑的使用主要分為無機類和有機類,無機類一般為聚鐵、聚鋁,由于無機類絮凝劑價格便宜而使用較多,為了避免對膜系統的鐵離子污染,一般的膜系統中都選用高純聚鋁作為絮凝劑;有機絮凝劑一般為聚丙烯酞胺、聚丙鹽類的較多。在某些膜系統的預處理單元中,無機類和有機類絮凝劑一起配合使用效果較好,但在實際使用中,要根據系統工藝的不同,水質的不同,通過實際篩選決定使用絮凝劑的各類和濃度。在實際的運行中,并不是所有的絮凝劑都會被絮凝成粒,無論是哪一類的絮凝劑,都會在水中有一定的殘留,進人后續處理單元后,正常情況下,殘留的絮凝劑會隨著濃水排掉,但是如果絮凝劑投加濃度過高,膜系統進水中的殘留量過多,會在反滲透膜的表面進行二次絮凝沉淀,引起膜污染,并且因為絮凝劑投加量過高而引起的污染在清洗中一般難以去除,甚至可以會導致在短時間內就需要更換膜。

      4、結垢引起的污染;

        結垢是難溶性的鹽類在膜表面析出固體沉淀,防止結垢的方法是保證難溶解性鹽類不超過飽和界限。在反滲透系統中析出的垢主要是無機成分,以碳酸鈣為主,除碳酸鹽以外,很多其他的無機鹽類同樣具有較低的飽和溶解度,如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鎂及部分氫氧化物等。為了防止膜面結垢,一般在保安過濾器之前要加入適量的膜用阻垢劑。有時也會出現投加的不同藥劑發生相互作用導致難溶物質析出,進而污染膜元件的事情。例如當聚合有機阻垢劑與多價陽離子如鋁或殘留的聚合陽離子絮凝劑相遇時,可能會發生沉淀反應,例如鋁或鐵,所產生的膠狀反應物,非常難以從膜面上去除,因此在投加多種藥劑時,應該注意這些藥劑的成分,根據水質數據、所選擇的膜型號,通過試驗確認它們的兼容性,并獲得恰當的阻垢劑類型及投加劑量。

      5、膠體污染;

        膠體是具有1納米(nm)到1微米粒徑,像粘土一樣很難自然降解的微粒子,在水中通常帶負電。污水中的有機膠質類物質、過剩的絮凝劑投加量、污水中的金屬離子水解形成的氫氧化物膠體,是導致膠體污染的常見原因。廢水中的常見膠體污染物有氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化硅膠體等。


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