反滲透膜測試方法內(nèi)容范圍

【學(xué)員問題】反滲透膜之反滲透膜壽命？

【解答】設(shè)備在使用過程中，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)，污染時間的長短不一樣，其癥狀也不一樣。如：膜發(fā)生碳酸鈣垢污染，污染時間為一個星期時，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，用檸檬酸清洗能完全恢復(fù)性能。污染時間為一年（某純水機），鹽通量由最初的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)計參數(shù)，污染指數(shù)，運行記錄，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，通常伴隨著以下兩個特性：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，RO設(shè)備的透過水和濃縮水中的細菌總數(shù)都比較高，平時一定沒有按要求進行保養(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，也不會影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開口后，應(yīng)盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開封。

設(shè)備試機完后，我們采用過兩種方法保護膜。設(shè)備試機運行兩天（15～24h），然后采用2%的甲醛溶液保養(yǎng)；或運行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(yǎng)（應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣，保證設(shè)備不漏，關(guān)閉所有的進出口閥）。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些，在閑置時間長時使用，第二種方法在閑置時間較短時使用。

（3）鈣垢：可依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計參數(shù)進行判斷。對碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時，設(shè)計時投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應(yīng)小于1；不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應(yīng)小于零，一般不會產(chǎn)生鈣垢。

（4）可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。

（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，通過清洗液成分分析進一步證實。

（7）對清洗液進行化學(xué)分析：取原水、清洗原液、清洗液，三個樣分析。

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，通常采用清洗（3）+消毒+0.1%HCl（pH為3）的步驟清洗。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

反滲透膜簡單概述：

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)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。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、有機物等。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點。

反滲透膜選型：

經(jīng)常有客戶問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：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，同時產(chǎn)水量越低。反滲透膜對不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對高價離子及復(fù)雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（反滲透膜使用時間越長，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低）對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小于100的有機物脫除率較低。

反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法：

RO膜的鹽透過率=RO膜產(chǎn)水濃度/進水濃度×100%

RO膜的脫鹽率=（1–RO膜的產(chǎn)水含鹽量/進水含鹽量）×100%

RO膜的透鹽率=100%–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，即單位時間內(nèi)透過RO膜的水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。

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液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過高的滲透流率將導(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)水或透過液的百分比。依據(jù)反滲透系統(tǒng)中預(yù)處理的進水水質(zhì)及用水要求而定的。RO膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計時就已經(jīng)確定。

（1）RO膜的回收率=（RO膜的產(chǎn)水流量/進水流量）×100%

（2）反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下：

反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產(chǎn)水量/進水量×100%

反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產(chǎn)水濃度/進水濃度×100%

反滲透膜影響因素:

1、進水壓力對反滲透膜的影響

進水壓力本身并不會影響鹽透過量，但是進水壓力升高使得驅(qū)動反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時鹽透過量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當(dāng)進水壓力超過一定值時，由于過高的回收率，加大了濃差極化，又會導(dǎo)致鹽透過量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。

2、進水溫度對反滲透膜的影響

反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對進水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對通量也線性的增加，進水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn))

3、進水PH值對反滲透膜的影響

進水PH值對產(chǎn)水量幾乎沒有影響，而對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達到最高。

4、進水鹽濃度對反滲透膜的影響

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

反滲透膜應(yīng)用范圍:

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)純水及電子級超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，廢水處理及特種分離過程中發(fā)揮著重要作用。

關(guān)于反滲透膜污染解決辦法的研究已經(jīng)由來已久，多年的研究已經(jīng)積累了多種世韓反滲透膜清洗方法，按照清洗形式主要分為物理清洗和化學(xué)清洗兩大類，關(guān)于其中化學(xué)清洗方法的爭議一直很多，其實關(guān)鍵就在于化學(xué)藥劑的選擇，選擇合適的清洗藥劑才是最重要的。

反滲透膜化學(xué)清洗對清洗藥劑的選擇要求非常嚴(yán)格，選擇的清洗藥劑首先一點不能與即將清洗的反滲透膜元件發(fā)生任何相關(guān)反應(yīng)，另外選擇的藥劑最好處理方便，不能因為清洗而污染環(huán)境?；瘜W(xué)清洗前建議將膜元件進行實驗分析，然后針對污染原因選擇對應(yīng)的化學(xué)藥劑。在使用化學(xué)藥劑清洗的同時，通常采取等水壓沖洗或者是反向沖洗的沖洗方式，這樣能更有效地清除膜表面的污染物。

化學(xué)藥劑清洗方式又可以分為酸溶液清洗和堿溶液清洗兩種，常見的酸溶液有鹽酸溶液、草酸溶液等。酸溶液的酸堿值必須根據(jù)反滲透膜元件的材質(zhì)不同而做不同比配。配備好的酸溶液利用水泵反復(fù)操作或者浸泡反滲透膜元件一個小時左右，對去除無機污染物雜質(zhì)效果理想。

反滲透膜清洗常用的堿溶液有氫氧化鈉溶液已經(jīng)氫氧化鉀溶液兩種。堿溶液的酸堿值同樣根據(jù)反滲透膜材質(zhì)的不同而決定。和酸溶液清洗方式一樣，使用反復(fù)操作或者浸泡反滲透膜元件一個小時左右，對去除有機雜質(zhì)及油脂效果理想。