论反渗透膜污染监测及控制方法

论反渗透膜污染监测及控制方法

郭启德

青海益和检修安装有限公司  

摘要：针对当前工业水处理系统的反渗透膜技术应用情况，探讨了如何有效开展污染物监测过程分析与设计等方面的工作，并逐一分析了污染物鉴别以及处理等情况，希望对于今后全面提升反渗透膜处理技术的应用水平有所帮助。

关键词：反渗透膜，污染监测，监控措施，污染物处理，控制方法

1引言

在水处理系统中的膜分离技术应用的实践过程中，反渗透（RO）技术则具有较为广泛的应用空间。结合其技术特点进行分析，主要是通过利用透过性能的半透膜，并考虑到外界压力超过溶液渗透压的情况下，这样就会实现水分子在作用下而透过膜，进行相应的分离的作用，相应的杂质则能有效地被拦截在相应的膜的另外一侧，这样就能满足水质净化分离的作用。从具体的应用实践过程中进行分析，在应用反渗透技术的过程中，存在着容易受到相关的微生物、胶体、无机物垢以及金属氧化物等阻塞问题，这是影响相应的分离净化的重要因素。如果不加以重视，则会造成膜表面出现逐步积累相应的物质沉淀的情况，从而造成整体的性能下降，会降低相应的脱盐率。所以，如果存在着一定的下降程度较为明显的反渗透性能，一般则是出现脱盐率下降超过10%，或产水量相比而下降10%以上，或者造成装置压差超过15%等情况，这样就应及时处理，有效进行全面的膜清洗的操作，及时恢复整个系统的性能，避免造成存在着不可逆的膜污染问题。结合当前的工作情况，在反渗透的膜污染方面，重点集中于如何结合实际工况需求来提出新型的抗污染膜材料，这样便于能有效具有较强的抗污染性；落实好工艺后续的膜清洗工作的效率，加强相应的集成工艺维护工作，涉及到相应的污染物分析及控制、实时在线监测、污染倾向准确预测等方面的内容。只有充分重视反渗透膜污染问题，才能更好地提出有效的控制及解决方案，从而保障利用仪器分析、实验分析等多种方式相互结合，更好地提出有效的反渗透膜运行方案。

2 污染物监测过程分析与设计

2.1 SDI污染监测

（1）合理化设计测试位置

针对SDI膜表面的污染过程进行分析，其主要是则是在反渗透技术应用的过程中存在。在这样的背景下，相应的其反渗透膜的表面污染情况则能有效进行相应的监测分析，在具体的测试环节，位置优化方面则应满足尽量靠近反渗透系统的进口位置较为合理。具体来说，在进行SDI测试点经过三通的情况，可以选择增加相关的两条平行测试口，这样就可以满足相应的SDI日常测试的要求，另外就可以开展相应的污染物的预测测试工作，并能保障其能实现进行SDI测试装置的连接。同时，在这样的设置过程中，结合设备运行的特点，并能阶段性开展相关的分析膜表面污染物成分的分析工作，一般来说，这个阶段性的测试周期选择为一周。

（2）SDI膜表面污染物分析

考虑到SDI膜污染的范畴主要体现在短期污染的情况，并没有太多的污染物残留。在具体的分析环节，应确保污染物分析的准确性要求。具体来说，主要涉及到如下几个方面的内容：一是，能够在实验中在20 mL的蒸馏水浸渍在24小时；二是，结合相关规范标准，来计算相应污染物成分以及相应的膜上的物质的具体量的情况；三是，进行相关溶液中的pH值、COD以及TOC等数值的计算。在相应的条件下，能满足直接化来处理相应的SDI膜干燥的情况，并能开展EDX元素分析，从而能经过相应比较小的样品，就可以进行污染成分以及含量的判定，具有良好的应用效果。

2.2 保安过滤器监测

在进行保安过滤器的监测环节中，则应认识到其则是反渗透技术运行的最后的保障措施，这样能全面地对于过滤器的污染问题进行分析，则能有效地推断出反渗透技术应用中存在的污染趋势以及具体情况。所以，在这样的思路下，可以重点结合实际来重点分析保安过滤器滤芯表面的污染物的情况。相应的分析思路以及具体方法和SDI方法类似，1 g滤芯置于 40 m L水中溶解 24 小时。

在这样的基础上，借助于扫描电镜的方式来进行微观的结垢分析，这样就可得得到相应的纤维桩的结垢情况，以及相应的元素分析。在应用实践过程中，能到相应的主要元素为C、O、Ca，以及它们相应的原子百分比、以及重量百分比等情况。经过综合性的推论，这种白色的污染情况主要是由于存在着碳酸钙垢。

2.3 牺牲膜元件监测方法

具体开展牺牲膜元件监测过程中，则是成本的角度考虑，选择成本较低的缩微的卷式 RO膜，并能实现将其并联到主体反渗透元件环节，并能有效开展膜的污染物分析，在较为详细的分析结果上可以选择合理化相应广大清洗剂。具体分析方法与上述类似。

3 污染物鉴别

针对上述分析的反渗透膜的污染情况来看，在进行有效解决上述问题的情况中，涉及到相应的普通分析化学方法，另外，还涉及到结合污染物鉴别的特点情况，结合不同方面的应用，还可以合理化选择相应的红外光谱法、能量色散 X射线法、扫描电子显微镜法、光学显微镜法等方法，其往往都有着各自的适用情况。详细参见表1.

表1 微观分析 RO 污染物主要仪器方法

4 处理污染物方案

在上述的监测、鉴别的基础上，则应合理化开展相应反渗透膜的特定污染物的前端预处理情况，只有保障有效的预处理工作，方可以实现后续的清洗污染物。结合相关规范标准来选择合适的配方来有针对性处理相应的污染物情况。比如，这里选择存在则CaSO4为例进行说明说明，则会造成膜性能中脱盐率下降，系统整体压降提升，系统的产水量稍微降低的情况，可以选择合适的清洗剂予以处理等等。这里进行配置的清洗剂为三聚磷酸钠、EDTA四钠盐、 反渗透产品水，其中的比例为配制100gal溶液时的加入量分别为7.7kg，3.18kg，379kg，同时，硫酸调整PH值为10。

5 结 论

综上所述，结合在进行工业水处理的反渗透膜分离技术应用的实际过程中，肯定不可避免会造成存在着多种类型的膜污染的问题，这就应从实际需求出发，重视相应的控制膜污染的预测、检测以及控制工艺技术的集成。在具体的实践中，分析原水组分的基础上，落实相应的污染倾向的有效监测，落实具体的污染原因，进而保障膜的使用寿命得到合理化延长，从而保障水处理系统的稳定运行要求。

参考文献：

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