反渗透系统故障诊断技术⑤
附：膜元件分析方法
（1）目测与称重
目测
系统发生明显污染时，在压力容器中会形成可见的污染物累积。在确定系统已经发生污染，需要实施化学清洗时，最好先打开压力容器端板，直接观察污染物在压力容器端板与膜元件之间的间隙内累积的情况。一般根据直接观察即可基本确定污染物的类型，确定相应的清洗方案。
前端污染观察：预处理滤料泄漏（砂粒、活性炭颗粒）、胶体污染、有机物污染和生物污染在前端影响最严重，可以从前端膜元件入口观察到颗粒物及粘液状污染。发生生物污染时会发现腥臭味粘液物质，灼烧刮起的生物粘泥（粘膜），会有蛋白质的焦臭气味。
末端污染观察：无机盐结构在系统末端浓水排放处最为严重，在末端膜元件端头处
可以摸到粗糙的粉状物。
称重
污染的膜元件进水流道附着了污染物，整体重量会加大。将取出的膜元件竖放置，沥干水分后称重，与膜厂家提供的膜元件的参考重量进行对比。多余的重量即为附着污染物的重量。
（2）性能测试
在膜元件解体前实施。但若确定已有附着污垢，为了正确的推断污垢的成分和含量，我们推荐在不进行性能检测的状态下实施分析。因此若是在有确保2支样品的情况下，一支用于性能检查，一支直接解体是最佳的方案。
膜元件的性能检查中必须检测下列项目
●真空保持检查·水密检测：
膜元件·平膜的破损和破损位置的确定。
●用标准测试液，对脱盐率、产水量、压差的测试：
膜破损、膜性能劣化、污染、流路堵塞的确认和连接管是否不良的判断。
通过以上的性能检测和出厂数据进行对比、确认性能变化状况。在压差的测定中使
用压差检测计，测试中要测到1KPa的单位。
（3）解剖
1）拍摄膜元件的外观照片（全体和两端面的特写）
2）取下两端的端板，原水的流动方向需要清晰的注明。
3）把外层的玻璃钢纤维取走。
4）把膜组件打开，检查每片膜叶，对膜叶的全体或者必要的部分进行拍照。为了让看照片时就能明白膜叶上何处为原水侧，何处为浓缩侧，事先标注或作上记号。
5）有大量的污染物时，需要采集污染物。
为了分析对膜表面，符合FT-IR的分析条件，膜片取样尺寸大约
（4）染色
想确定膜的性能劣化或者膜元件破损位置的时候可以进行染色测试。若要同时进行污染分析的话，最好用另外样品进行分析。使用染料：直接湖兰（direct blue，分子量约1000）或者紫外（ultra violet，分子量约300）。浓度：适量，压力：该膜元件的检查压力，加压时间：约10分钟。染色后，解剖膜元件，就可以确定膜的破损、膜元件密封的泄漏等缺陷位置。
（5）红外光谱FT-IR
根据FT-IR的分析，可以得到以下数据信息。
1）由于化学变化而造成的膜的性能劣化情况
根据和新膜图谱的对比，如果有官能团的特征峰减少的话，可以判断膜有化学变化，
但是在有许多污染物附着在膜表面时无法判定。
2）膜上污染物的鉴别
根据和新膜相比较的差谱分析方法，测定污染物的吸收曲线可以推测出其主成分。
与标准物质的吸收光谱作比较得出污染物的组分。
若污染物可以采集，直接用FT-IR测试，也可以判断污染物的成分。
3）可以就污染物成分判断是悬浮物、胶体物质（金属氧化物、微生物污染或絮凝剂等）或结垢物质（碳酸钙、硅、硫酸钡等）。
4）膜面紧密吸附物质
吸附层一般很薄，而FT-IR的分析深度是100μm，因此对于很薄的吸附层显得办法不多。可以用大量的超纯水抽取，然后减压蒸馏浓缩后可以用FT-IR测试。关于吸附物质的判定请专门咨询该类专家。
5）仅用FT-IR无法单独判别。必须结合XMA等其它测试结果对污染物进行判断。
（6）扫描电镜SEM及X射线XMA
通过SEM，XMA的分析，可以得到以下信息。
1）用SEM可以观察膜及污染物的外观、判断膜的破损状况并推测污染物。污染物的大概类型，比如是结晶性或非结晶性，是否细菌性沉淀渣等。还可以观察膜表面附着部分的污染程度。但要知道的是SEM只能对非常窄小的部分进行观察，因此需要多个的样品通过观察才可以做出判断。
2）用XMA可以对膜上附着污垢的无机元素进行推断。（碳以上的原子量的元素）
为了调查附着频度，要对SEM的视野整体内的频谱和点对污染物的频谱进行分析。对特定的元素也可以测定其附着位置。
附着的元素和用FT-IR所得的化合物吸收对应组合，可以推断污染物。例如通过XMA，看出有Si，Fe的附着，SEM发现澡类物质，用FT-IR发现有Si，Fe和微生物的吸收光谱，参考标准的频谱，可以判定有Si，Fe和澡类污染的存在。
★进水中含铁或铝；
★进水中含H2S并有空气渗入，会产生硫化盐，若产水接触空气就会产生单质硫沉淀；
★管道、压力容器或膜本体上游的零部件产生腐蚀产物。