膜污染是指与膜接触的料液中微粒、胶体粒子或溶质大分子与膜发生物理、化学相互作用或因浓差极化使某些溶质在膜表面的浓度超过其溶解度及因机械作用而引起的在膜表面或膜孔内的吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性不可逆变化现象。下面让我们通过小视频来了解一下膜污染吧。
胶体（悬浮物颗粒）分析
影响原水质量的主要因素有悬浮物、浊度、微生物。水质优劣可以参考水中的悬浮物来判断。水中的悬浮物通常会沉积在反渗透膜上堵塞膜孔，从而降低膜的透水率。淤泥密度指数(SDI)也被称为污染指数(FI)，是衡量RO进水中胶体(颗粒物)潜在污染性的重要指标。RO进水中的胶体是各种各样的，经常包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物。预处理中的澄清器中会用一些化学品，例如明矾、三氯化铁或阳离子型聚合剂来去除胶体污染或通过后续介质过滤器去除。浊度是指当光线透过水中悬浮物时被阻碍程度。浊度仪工作原理是测量水样中悬浮物对光的散射。水样的浊度大于1.0的原水可能对RO膜有污染，虽然浊度和SDI值并不能完全准确地预测胶体污染，但它们对于描述RO进水的特点是很重要的。微生物包括厌氧型与好氧型两类。厌氧型微生物能够将水中的氨或者有机氨氧化为氮气以及高价态的硝酸或亚硝酸化合物，这些化合物能够氧化由芳香族的酰氨组成的膜，致使膜孔形变，并造成聚合物长链出现断口，最终导致其失效。有的繁殖能力较强的微生物能够在反渗透膜表面寄生,长此以往会堵塞膜孔使其失效。因此，定时测定细菌总数和有机物含量是非常有必要的。如果原水中的SDI值比5.0高一点，可以通过多介质、微滤、保安过滤去除水中的悬浮物和胶体。如果水中含有较多的胶体及悬浮物，SDI值大大高于5.0，那么在多介质滤器前需加混凝沉淀工艺单元。硫酸铁和氯化铁常被用作混凝剂，破坏胶体表面电性的平衡，形成氢氧化铁颗粒。铝盐用作混凝剂也是有效的，但不推荐过量投加，那样铝盐会污染膜。阴性或阳性聚丙烯酰胺也可作为混凝剂或助凝剂使用。
为了得到更好的过滤效果，可以同时使用混凝剂和助凝剂。助凝剂通常是高分子量的聚丙烯酰胺，它可以是阳性的、阴性的或中性的。氢氧化物微粒应该聚合生长并在特别设计的反应澄清器中沉淀下来。上部溢流的清液再被多介质过滤器处理。
一定要注意不要让混凝剂和助凝剂以及氢氧化物沉淀颗粒穿透
多介质过滤到膜表面。更要注意多余的混凝剂和助凝剂可能和多介质后面投加的阻垢剂形成沉淀物，它是很难清洗掉的。有些反渗透系统的严重污染就源自电解质和阻垢剂形成的凝胶污染。
预防结垢形成的方法
（1）加酸
碳酸钙与酸反应的化学平衡式如下:
因此，水中加酸后，H+增加，化学动平衡向右移动，CaCO3更多转变为Ca(HCO3)2，使碳酸钙维持溶解状态。经常采用的酸有硫酸和盐酸，但是水里有硫酸钙，硫酸钡结垢的可能，所以水中最好投加盐酸。
（2）加阻垢剂
阻垢剂被吸附在晶核周围从而阻止难溶盐与晶核接触以减缓难溶盐形成。通过这种方法阻止晶体长大从浓水中形成悬浮物析出。此外，有许多阻垢剂具有分散性，带阴离子负电荷的阻垢剂将悬浮的盐颗粒及有机物包裹起来，同时包裹起来的颗粒之间相互排斥，以防止凝结成更大的颗粒而沉淀下来。许多阻垢剂对于阻止碳酸盐垢，硫酸盐垢的效率如下面介绍。
六偏磷酸钠(SHMP)
因为其价格便宜而被广泛用作阻垢药品，可是必须小心，不要让六偏磷酸钠在药箱中水解。应该每隔3天要配一次新鲜溶液，水解不仅降低了阻垢效果，而且可能会有磷酸钙形成的危险。六偏磷酸钠在浓水中浓度应在20mg/L左右，这样进水中的浓度计算方法如下公式:20mg/LX(1-回收率).
有机磷酸盐
水解现象较弱，但价格比SHMP贵。它的阻垢和分散作用功效与SHMP类似。
聚丙烯酸(PAA)
在阻垢和分散方面的作用都很好。PAA的分子量一般在到之间。高分子量的PAA范围在到2之间，其分散性能很好，但阻垢能力不是很好。总体来讲，PAA的功效好于SHMP。但是，当浓水中有阳离子特别是高价阳离子如铝离子和铁离子存在时有可能还会发生沉淀现象。
强酸型阳离子软化器
对中小型反渗透系统利用软化器可以去除Ca2+，Mg2+，Ba2+，Sr2+和Fe2+，从而有效地防止结垢。树脂交换饱和后用饱和食盐水再生。这个工艺的缺点是增加了盐的消耗，成本增加，再生后冲洗水的排放要考虑环保问题。作为一个选择，最新的逆流再生技术可以最大限度地减少食盐的消耗。
弱酸型阳离子软化器
弱酸阳离子树脂只能去除和重碳酸盐有关的Ca2+，Ba2+和Sr2+并释放H+这样pH最低到4.2树脂不能再交换。因此它只是部分软化，更适合重碳酸根含量较高的原水。
（3）石灰软化
石灰[Ca(OH)2]和碳酸氢钙及碳酸氢镁化学反应去除硬度的反应式如下:
非碳酸盐硬度可以投加碳酸钠(苏打)来去除，反应式如下:
石灰和苏打软化法还可以去除部分硅，如果用石灰和氧化镁的混合物可以把硅降到1mg/1。同样，石灰软化还可以降低钡锶和腐质酸等有机物，其出水应调节PH值。一般只有规模大于m3/h(万加仑/天)的苦咸水系统才用该方法。
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