李衛(wèi)平 孔麗丹

摘 要：當(dāng)兩種具有差異性鹽類濃度的溶液用一張半透膜隔開時，含鹽量相對較少一邊的溶劑會逐漸向含鹽量較高的溶劑一側(cè)發(fā)生流動，這種現(xiàn)象被稱之為滲透。這一現(xiàn)象在工業(yè)運行中常有發(fā)生，并在很多時候?qū)I(yè)運作造成阻礙，反滲透裝置的設(shè)計正是為了解決這一問題。本文結(jié)合具體案例，針對反滲透膜元件污染的原因及解決措施進行研究與分析。

關(guān)鍵詞：反滲透；膜元件；污染；措施

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

1 反滲透膜元件污染的特征

當(dāng)兩種具有差異性鹽類濃度的溶液用一張半透膜隔開時，含鹽量相對較少一邊的溶劑會逐漸向含鹽量較高的溶劑一側(cè)發(fā)生流動，這種物理現(xiàn)象被稱之為滲透。當(dāng)含鹽量相對較少一邊的溶劑向含鹽量較高的溶劑一側(cè)發(fā)生流動并達到一個定值時，滲透中斷，而在這一時刻的壓力差我們將之稱為滲透壓。就一般情況而言，滲透壓與鹽濃度存在著一定的正比例關(guān)系，即滲透壓隨著鹽濃度的升高而升高，除此之外，滲透壓還會在一定程度上受到溶液種類與溫度的影響。在滲透達到定值時，即處于滲透平衡狀態(tài)，而在這一狀態(tài)之下如果在濃度較高溶液的一側(cè)施加一個壓力，濃度較高一側(cè)溶液在這一壓力之下會向濃度較低一側(cè)溶液滲透，我們將之稱為反滲透，這一滲透是人為現(xiàn)象，常常運用于工業(yè)運行中。而反滲透裝置正是基于這一原理所設(shè)計出來的。在實際的運用過程中，反滲透裝置在諸多因素的影響之下，會經(jīng)常發(fā)生反滲透元件污堵的情況，表現(xiàn)為反滲透進水壓力逐漸增大、每一段的壓力差逐漸增加、單套反滲透進水量減小、產(chǎn)水率降低且水質(zhì)逐漸變差等。

2 反滲透膜元件污染原因分析

2.1 預(yù)處理不當(dāng)

在反滲透之前，原水會經(jīng)過全自動過濾器以及超濾過濾器進行一個預(yù)處理的流程，一般情況下處理之后的水進水濁度控制在0.2NTU之內(nèi)較為適宜。而在全自動長時間的使用之后，會逐漸出現(xiàn)反洗效果不佳的情況，如此一來，泥沙會有一部分附著在石英砂內(nèi)，進而對水質(zhì)造成一定程度上的影響。而水質(zhì)較差的水進入到超濾之后會對超濾進行污堵，超濾的產(chǎn)水水質(zhì)也在這一影響之下逐漸變差。而這一系列的惡性循環(huán)都是因為預(yù)處理不當(dāng)造成的。

2.2 程序設(shè)計不合理

在當(dāng)前的程序設(shè)計之下，當(dāng)自動運行反滲透時，先對反滲透增壓泵進行啟動，然后再對反滲透進行低壓沖洗，沖洗時間在2分鐘，在低壓沖洗操作完成之后會直接對反滲透高壓泵進行啟動，在啟動反滲透高壓泵的同時關(guān)閉濃水排放氣動閥和不合格水排放氣動閥，并進入到產(chǎn)水過程。在這一系列的操作中，并沒有對反滲透進行高壓沖洗處理。而低壓沖洗存在著一定的弊端，難以將反滲透徹底沖洗干凈。隨著時間的積累，反滲透內(nèi)的雜質(zhì)會逐漸增多，進而會對反滲透元件造成一定程度上的污染。

2.3 加藥量不穩(wěn)定

一般情況下除鹽水在制水的過程當(dāng)中，需要進行一定的殺菌處理，具體操作為在超濾進水管道上加入殺菌劑。殺菌完成之后，細菌的尸體由超濾對其進行過濾，而殺菌劑融入水中后，水逐漸具有氧化性，具有氧化性的水進入到反滲透之后會對反滲透膜元件造成一定程度的損害，基于這一方面的考慮，在反滲透進水管道上添加了相應(yīng)的還原劑。然而，在實際的運行過程中發(fā)現(xiàn)殺菌泵在運行時經(jīng)常會出現(xiàn)不上量的情況，如此一來，難以徹底殺死細菌，逐漸累積的細菌會在反滲透膜元件內(nèi)繁殖，進而對膜元件造成污堵。除此之外，反滲透在運行的過程之中，基于水硬度具有差異性的考慮，還需要在水中加入一定量的阻垢劑，而阻垢劑通過反滲透阻垢泵加到反滲透進水管道之中，反滲透阻垢泵會經(jīng)常出現(xiàn)一系列的故障。在對相應(yīng)的故障進行處理之后，阻垢劑的加入量又沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來，在長時間的運行后會造成反滲透二段膜元件結(jié)垢，進而對反滲透水量與產(chǎn)水水質(zhì)造成一定程度上的負面影響。

3 反滲透膜元件污染的處理措施

3.1 改進全自動設(shè)備與操作

對全自動設(shè)備進行一定程度的改造，即在全自動過濾器的進水管道以及反洗排水管道之間設(shè)置一根聯(lián)通管，同時在管道之上進行氣動閥的設(shè)置。這樣一來，在全自動過濾器啟動時，可以將產(chǎn)水閥進行關(guān)閉，打開新設(shè)置的聯(lián)通閥，并從反水管對產(chǎn)水進行排除，也就是說，改造之后這一系列的操作就相當(dāng)于對全自動過濾器進行了一次正洗。除此之外，還需對已經(jīng)使用過的全自動過濾器進行人工手動反洗，即對全自動產(chǎn)水閥與聯(lián)通閥進行關(guān)閉，并在此基礎(chǔ)之上逐漸增加全自動過濾器的過濾層阻力，從而實現(xiàn)人工反洗。

3.2 優(yōu)化超濾清洗方式

一般情況下在超濾運行24小時之后需要對其進行一定程度上的清洗，我們對超濾清洗方式進行了相應(yīng)的優(yōu)化。首先調(diào)整清洗時間，由原先的20分鐘調(diào)整為清洗60分鐘；其次是在清洗之前加入適量的殺菌劑，這主要是為了減少細菌對反滲透膜元件的污染與堵塞。在優(yōu)化超濾的清洗方式之后，經(jīng)過一段時間的運行，超濾的產(chǎn)水水質(zhì)得到了很大程度上的提升，并對水中的微生物含量進行了有效的控制。

3.3 調(diào)整反滲透自動運行程序

上文中提到原先的程序運行存在著不合理之處，基于此我們對反滲透的運行程序進行了一定程度的調(diào)整，具體如下：將反滲透的運行程序改為通過自動運行反滲透時，反滲透各閥門打開后，先啟動反滲透增壓泵，增壓泵啟動后對反滲透進行低壓沖洗，沖洗時間為 2 分鐘，在對其沖洗完成之后，直接啟動反滲透高壓泵對其進行有效的高壓沖洗，高壓沖洗2分鐘后再關(guān)閉濃水排放氣動閥和不合格水排放氣動閥，進入產(chǎn)水過程。調(diào)整過后的運行程序增加了一項高壓沖洗步驟，這對雜質(zhì)去除起到了有利作用，對反滲透膜元件的污染進行了一定程度上的緩解。

4 結(jié)束語

本文主要針對反滲透膜元件污染的原因及解決措施進行研究與分析。首先對反滲透膜元件污染及其特征進行了一定程度的闡述，然后在這一基礎(chǔ)之上分析了反滲透膜元件污染原因，并從改進全自動設(shè)備與操作、優(yōu)化超濾清洗方式以及調(diào)整反滲透自動運行程序三個方面給出了反滲透膜元件污染的處理措施，經(jīng)過一段時間的觀察與分析，取得了良好的效果。

參考文獻：

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