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膜系统常见污染问题及控制


文章出处:超滤膜产品作者:北京超滤膜公司发表时间:2013-04-11 13:47:45

  低压反渗透膜在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。下面主要阐述膜系统在日常中出现的问题及控制方法。

  一、无机物的结垢

  在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等离子。在一般的情况下是不会造成无机物结垢,但 是在反渗透系统中,由于源水一般浓缩4倍,并且pH也有较大的提高,因此比较难溶解的物质就会沉积,在膜表面形成硬垢,导致系统压力升高、产水量下降,严 重的还会造成膜表面的损伤,使系统脱盐率降低。

  衡量水质是否结垢有两种计算方法:

  控制苦咸水结垢指标

  对于浓水含盐量TDS≤10,000mg/L的苦咸水,朗格利尔指数(LSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标:

  LSIC=pHC-pHS

  式中:LSIC:反渗透浓水的朗格利尔指数

  pHC:反渗透浓水pH值

  pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值

  当LSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。

  二:胶体、颗粒物沉积

  胶体、颗粒物污染是比较常见的反渗透系统污染。水中大量存在粘泥、胶体硅、金属的氧化物及有机质等颗粒物,在反渗透系统预处理中可以将源水中的这些污 染源控制在一定程度,不致使对系统短期运行造成一定的影响。但由于系统长时间的运行预处理处理效果不理想、预处理反冲洗不彻底、操作人员的日常操作不到位 等原因,都会造成系统胶体、颗粒物的污染。

  针对胶体污染,通过淤泥密度指数(Silt Density Index ,SDI)来衡量。SDI数值反应了在规定时间内,孔径为0.45um测试膜片被测试给水中的淤泥、胶体、黏土、硅胶体、铁的氧化物、腐植质等污染物堵塞的比率和污染程度。

  测试如下:首先应充分排除过滤池中的空气压力,使给水以30psi 的恒定压力通过直径为Φ 47mm 、孔径为0.45um的测试滤膜后开始测定:首先测定开始通过滤膜的500毫升水所需要的时间T0;在使水连续通过滤膜15分钟(T)后,再次测得通过滤 膜的500毫升水所需要的时间T1;在取得以上3个时间数据之后,由此可以计算出该水源的SDI值:

  即 SDI=(1-T0 /T1)×100/T

  在实际中,当T1为T0的四倍时,SDI为5;在SDI为6.7时,水会完全堵塞测试膜,而无法取得时间数据T1,在这种情况下需要对反渗透预处理系 统进行调整,使其SDI值降至5.0以下。SDI值不能反应完全反渗透系统的污堵情况,因为SDI仪测试是死端过滤,而反渗透系统是错流过滤。

  为了防止反渗透系统胶体污染,我们要求进水SDI值小于5(最好是小于3),这样有利于系统长期安全运行。

  降低反渗透进水胶体、颗粒物污染最有效的方法:

  合适的预处理(锰砂过滤、多介质过滤、活性炭过滤、超滤、微滤等等);

  添加胶体分散剂;

  系统预防性的清洗;

  三、微生物的污染

  自来水一般通过控制余氯来抑制微生物的滋生,但是余氯有较强的氧化性,它能使反渗透膜表面氧化,影响膜的寿命和产水水质,因此反渗透系统运行对余氯要 求非常严格(<0.1),这给微生物的生存繁殖提供了有利的环境。微生物生长及排泄出的酸性粘泥会堵塞膜的微孔,致使压差上升,给系统的安全运行埋 下了严重的安全隐患。

  抑制反渗透系统微生物繁殖的方法:

  反渗透进水微生物的控制。通过源水的菌藻控制(一般通过控制余氯),尽量减少预处理的死角,防止微生物繁殖;

  反渗透系统微生物控制。通过连续式或间歇式加入非氧化性且对膜没有影响的杀菌剂,可以有效地控制和杀死反渗透系统滋生的微生物,再通过浓水将其带出系统。

  化学污染处理主要从系统预处理的完善及操作人员技术水平的提高来进行预防,污染一旦产生很难清洗或者很难使膜的性能恢复。

  除了上述几种常见的问题,我们也会碰到沙砾、活性进入膜系统造成膜的划伤,这些主要是预处理的缺陷或者操作的失误造成,这些也应该引起足够的重视。



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