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反渗透膜污柒物

反渗透膜的污染类型可分为生物污染、颗粒污染、化学污染与胶体污染。膜污染可以由以下过程引起:①无机物的沉积(结垢);②有机分子的吸附(有机污染);③颗粒物的沉积(胶体污染);④微生物的黏附及生长(生物污染)。

通常,反渗透膜的污堵是随着时间的延长而积累产生的。为了防止膜发生不可挽救的损失以及性能的永久性丧失,必须对给水进行正确的预处理并尽早去除污染物,从而使污染得到控制。

要及时发现膜污堵并进行必要处理的最佳途径是保持完整正确的运行记录。系统运行数据必须在规则一致的基础上详尽记录。给水的温度、压力、TDSSDI和回收率的变化都要进行正确标准的记录,从而确定系统性能的变化趋势。

一、常见污堵征兆

颗粒污染

预处理问题,预处理设计和设备缺陷,保安过滤器密封不好,操作中絮凝剂和混凝剂加入量不合适,预处理流速过高等。表现:一段压差增加。

生物污染(症状逐渐出现)

有机沉淀物主要是活的或死的微生物、碳氢化合物衍生物、天然有机聚合体以及所有含碳物质表现:一段和二段压差增加,脱盐率上升、产水量迅速降低。

胶体污堵(症状逐渐出现)

膜分离过程中,金属离子的浓缩及溶液PH值的变化,都可能使金属氢氧化物沉积,造成污堵。最初表现为脱盐率的轻微降低,逐步增大,最后一段压降升高和产水量降低。

化学结构(症状很快出现)

当给水中含有较高的Ca2+HCO-3CO32-等离子时,会产生CaCO3垢沉积在膜表面上。膜分离过程中,CaCO3结垢的趋势可以用LSI值来预测。表现:二段压差增加,产水量和脱盐率下降。

二、膜污染物的形态

污堵的特性并不完全取决于原水的化学性质。典型的膜污堵表现出一些类似的模式。

膜表面污堵的相对位置可归纳为三个层次。最上一层通常为松散附着区域,包括积累的泥砂、微粒、胶体和松散的CaCO3以及生物物质。第二层通常为较坚固的附着区域,主要是沉积的CaCO4BaSO4 SrSO4、铁的氧化物和氢氧化物。第三层最靠近膜表面,通常很难用一般化学清洗方法去除。这里主要沉积的为脱水的交叉结合的复杂硅酸盐、结构紧密的结晶沉淀化合物、有机烃类、油以及结合离子的有机物资。

第一个区域在膜表面浓水隔离网材料形成的流道中。大多数较大体积的污堵发生在这里,导致系统压降增大、压力升高和产水量降低。这一区域的典型污染物包括CaCO3、晶体、生物膜、网状有机薄膜、微粒、胶体和絮凝剂。

第二个区域在膜表面上。通常紧密附着的硅酸盐、碳氢化合物、聚合物、有机物、金属氧化物等污染物。这一区域出现的污堵导致产水量降低和脱盐率下降。这些污染物是由于一系列浓缩液的状态变化而引起的溶解性的降低。

在高含水率时或在溶液中,许多潜在膜污染物表现出一系列的过程,逐步降低水合作用,增加不溶性。这种化学机制最终会导致结块、沉积并附着在膜表面。在第二个区域中,硅酸盐首先形成一种低黏性的胶体,继而脱水形成坚固的不溶污垢。与此相似的还有紧密附着的CaCO3CaSO4CsSO4等的形成。许多有机物及金属氢氧化物都会经过一系列过程,最后紧密附着在膜表面。  

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