李卫平 孔丽丹

摘 要：当两种具有差异性盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时，含盐量相对较少一边的溶剂会逐渐向含盐量较高的溶剂一侧发生流动，这种现象被称之为渗透。这一现象在工业运行中常有发生，并在很多时候对工业运作造成阻碍，反渗透装置的设计正是为了解决这一问题。本文结合具体案例，针对反渗透膜元件污染的原因及解决措施进行研究与分析。

关键词：反渗透；膜元件；污染；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.037

1 反渗透膜元件污染的特征

当两种具有差异性盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时，含盐量相对较少一边的溶剂会逐渐向含盐量较高的溶剂一侧发生流动，这种物理现象被称之为渗透。当含盐量相对较少一边的溶剂向含盐量较高的溶剂一侧发生流动并达到一个定值时，渗透中断，而在这一时刻的压力差我们将之称为渗透压。就一般情况而言，渗透压与盐浓度存在着一定的正比例关系，即渗透压随着盐浓度的升高而升高，除此之外，渗透压还会在一定程度上受到溶液种类与温度的影响。在渗透达到定值时，即处于渗透平衡状态，而在这一状态之下如果在浓度较高溶液的一侧施加一个压力，浓度较高一侧溶液在这一压力之下会向浓度较低一侧溶液渗透，我们将之称为反渗透，这一渗透是人为现象，常常运用于工业运行中。而反渗透装置正是基于这一原理所设计出来的。在实际的运用过程中，反渗透装置在诸多因素的影响之下，会经常发生反渗透元件污堵的情况，表现为反渗透进水压力逐渐增大、每一段的压力差逐渐增加、单套反渗透进水量减小、产水率降低且水质逐渐变差等。

2 反渗透膜元件污染原因分析

2.1 预处理不当

在反渗透之前，原水会经过全自动过滤器以及超滤过滤器进行一个预处理的流程，一般情况下处理之后的水进水浊度控制在0.2NTU之内较为适宜。而在全自动长时间的使用之后，会逐渐出现反洗效果不佳的情况，如此一来，泥沙会有一部分附着在石英砂内，进而对水质造成一定程度上的影响。而水质较差的水进入到超滤之后会对超滤进行污堵，超滤的产水水质也在这一影响之下逐渐变差。而这一系列的恶性循环都是因为预处理不当造成的。

2.2 程序设计不合理

在当前的程序设计之下，当自动运行反渗透时，先对反渗透增压泵进行启动，然后再对反渗透进行低压冲洗，冲洗时间在2分钟，在低压冲洗操作完成之后会直接对反渗透高压泵进行启动，在启动反渗透高压泵的同时关闭浓水排放气动阀和不合格水排放气动阀，并进入到产水过程。在这一系列的操作中，并没有对反渗透进行高压冲洗处理。而低压冲洗存在着一定的弊端，难以将反渗透彻底冲洗干净。随着时间的积累，反渗透内的杂质会逐渐增多，进而会对反渗透元件造成一定程度上的污染。

2.3 加药量不稳定

一般情况下除盐水在制水的过程当中，需要进行一定的杀菌处理，具体操作为在超滤进水管道上加入杀菌剂。杀菌完成之后，细菌的尸体由超滤对其进行过滤，而杀菌剂融入水中后，水逐渐具有氧化性，具有氧化性的水进入到反渗透之后会对反渗透膜元件造成一定程度的损害，基于这一方面的考虑，在反渗透进水管道上添加了相应的还原剂。然而，在实际的运行过程中发现杀菌泵在运行时经常会出现不上量的情况，如此一来，难以彻底杀死细菌，逐渐累积的细菌会在反渗透膜元件内繁殖，进而对膜元件造成污堵。除此之外，反渗透在运行的过程之中，基于水硬度具有差异性的考虑，还需要在水中加入一定量的阻垢剂，而阻垢剂通过反渗透阻垢泵加到反渗透进水管道之中，反渗透阻垢泵会经常出现一系列的故障。在对相应的故障进行处理之后，阻垢剂的加入量又没有统一的标准，这样一来，在长时间的运行后会造成反渗透二段膜元件结垢，进而对反渗透水量与产水水质造成一定程度上的负面影响。

3 反渗透膜元件污染的处理措施

3.1 改进全自动设备与操作

对全自动设备进行一定程度的改造，即在全自动过滤器的进水管道以及反洗排水管道之间设置一根联通管，同时在管道之上进行气动阀的设置。这样一来，在全自动过滤器启动时，可以将产水阀进行关闭，打开新设置的联通阀，并从反水管对产水进行排除，也就是说，改造之后这一系列的操作就相当于对全自动过滤器进行了一次正洗。除此之外，还需对已经使用过的全自动过滤器进行人工手动反洗，即对全自动产水阀与联通阀进行关闭，并在此基础之上逐渐增加全自动过滤器的过滤层阻力，从而实现人工反洗。

3.2 优化超滤清洗方式

一般情况下在超滤运行24小时之后需要对其进行一定程度上的清洗，我们对超滤清洗方式进行了相应的优化。首先调整清洗时间，由原先的20分钟调整为清洗60分钟；其次是在清洗之前加入适量的杀菌剂，这主要是为了减少细菌对反渗透膜元件的污染与堵塞。在优化超滤的清洗方式之后，经过一段时间的运行，超滤的产水水质得到了很大程度上的提升，并对水中的微生物含量进行了有效的控制。

3.3 调整反渗透自动运行程序

上文中提到原先的程序运行存在着不合理之处，基于此我们对反渗透的运行程序进行了一定程度的调整，具体如下：将反渗透的运行程序改为通过自动运行反渗透时，反渗透各阀门打开后，先启动反渗透增压泵，增压泵启动后对反渗透进行低压冲洗，冲洗时间为 2 分钟，在对其冲洗完成之后，直接启动反渗透高压泵对其进行有效的高压冲洗，高压冲洗2分钟后再关闭浓水排放气动阀和不合格水排放气动阀，进入产水过程。调整过后的运行程序增加了一项高压冲洗步骤，这对杂质去除起到了有利作用，对反渗透膜元件的污染进行了一定程度上的缓解。

4 结束语

本文主要针对反渗透膜元件污染的原因及解决措施进行研究与分析。首先对反渗透膜元件污染及其特征进行了一定程度的闡述，然后在这一基础之上分析了反渗透膜元件污染原因，并从改进全自动设备与操作、优化超滤清洗方式以及调整反渗透自动运行程序三个方面给出了反渗透膜元件污染的处理措施，经过一段时间的观察与分析，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]胡博文.浅析反渗透膜污染的原因及解决措施[J].甘肃冶金，2017

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[2]李亚娟，贺峰，王正江，杨永，翟绍晶.反渗透膜污堵原因分析及解决措施[J].工业水处理，2016（02）：103-105.