『壹』 為什麼鹼洗濃度高，會加快烯烴聚合速度
鹼洗塔鹼液的濃度越高，C02在洗滌液中的物理溶解度s越大、吸收酸性氣體的能力愈強、並可使新鮮鹼液加入量及鹼液的排出量下降。
但鹼液濃度提高會涉及兩個方面的問題一是隨著鹼用量的降低，為不影響氣液相的接觸必須提高洗滌液的循環次數、勢必增加操作費用二是鹼液濃度提高會降低NazGos溶解度，不僅粘度增加。輸送困難，而且反應後的Na2S和Nazc0s也易沉澱析出而堵塞管道。同時、如果鹼液無法完全反應、則產生過多的廢鹼、處理困難，操作實用也增加。隨著鹼液濃度的提高，裂解氣中烯烴的聚合速度也會加快、黃油生成也會給操作帶來困難。鹼洗塔鹼液的濃度低，O乃在洗滌液中的物理溶解度s小、吸收酸性氣體的能力下降，脫除酸性氣體所需的塔板數增加。因此、鹼液濃度的選擇應保證一定的吸收速度、又使洗滌的循環次數不多。
『貳』 急：高分求助：水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高
各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸鹼等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。
對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低，在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理，除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI（15分鍾）值應小於3。
5.1化學預處理
為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。
1 加酸－防止結垢
在進水中可以加入鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用，商品硫酸有20％和93％兩種濃度規格。93％的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93％硫酸時一定要小心，在稀釋到66％時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸（無添加劑）購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30－37％。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數（LSI）。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小（水壺中的水垢就是這樣形成的），隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5（比較保守的設計是LSI為＋1.8）。
2 加鹼－提高脫除率
在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉（NaOH），購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100％的片鹼，也有20％和50％的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理，二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因：
a．在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。
b．某些TOC成分在高pH下更容易脫除。
c．二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高（特別是高於9時）。
d．硼的脫除率在高pH下也較高（特別是高於9時）。
加鹼應用有一個特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統）過程，將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水，苦鹹水在高pH下會有污染問題（比如硬度、鹼度、鐵、錳等）。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。
3 脫氯葯劑－消除余氯
RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統（50－100gpm）中一般採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去為止，一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成反滲透膜的生物污染。
亞硫酸氫鈉（SBS）是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5－99％，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2％的溶液的使用期為3－7天， 10％以下的溶液使用期為7－14天。從理論上講，1.47ppm的SBS（或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉）能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8－3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置（靜態攪拌器）。
SBS脫氯反應：
·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）
·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫酸氫鈉） + HCl （鹽酸）
·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl
採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。
SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，而且在少數情況下進水中存在硫還原菌（SBR），亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫（H2S）作為SBR的代謝產物會同時存在。
脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。
CPA膜的耐氯能力大概在1000－2000ppm小時（透鹽率增加一倍），1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高（90華氏度以上）、pH（7以上）升高和過渡金屬存在（比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等）而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000－200,000ppm小時（發生透鹽率明顯增加），這個值相當於在RO進水中含有1.9－7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。
在加州的一個三級廢水處理裝置上發現，在氯胺濃度6－8ppm進水條件下，膜的脫鹽率在2－3年內從98％降到了96％。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物，游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多，如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此，使用過量的氨是非常關鍵的，系統監測要確保這一點。
4 阻垢劑和分散劑
許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等），這些聚合物的分子量在2000－10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。
採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心，在鐵含量較高時可能會引起膜污染，這種污染會增加膜的操作壓力，有效清除這類污染要進行酸洗。
如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑，在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物，污染會造成操作壓力增加，而且這種污染物清洗非常困難。
六偏磷酸鈉（SHMP）是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑，但隨著專用阻垢劑的出現，用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配製一次溶液，因為暴露在空氣中會水解，發生水解後不僅會降低阻垢效果，而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢，LSI可達到＋1.0。
阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度（碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低），TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度（這是因為高離子強度干擾了晶種的形成）。
最常見的結垢性無機鹽有：
◆ 碳酸鈣（CaCO3）
◆ 硫酸鈣（CaSO4）
◆ 硫酸鍶（SrSO4）
◆ 硫酸鋇（BaSO4）
不太常見的結垢性礦物質有：
磷酸鈣（Ca3(PO4)2）
氟化鈣（CaF2）
分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。
需要分散劑處理的污染物有：
● 礦物質結垢
● 金屬氧化物和氫氧化物（鐵、錳和鋁）
● 聚合硅酸
● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物）
● 生物性污染物
硅酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成硅酸鐵，硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。
理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。
阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合，靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，推薦加酸點要在上游足夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。
注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2－5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7－10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。
下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後，RO濃水中難溶鹽最大飽和度，以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況，以正常未加葯時的飽和度為100％計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。
選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題：
● 與相關RO膜的兼容性如何？
● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表？
● 與反滲透進水中的任何成分（比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等）有沒有不可逆反應？
● 推薦添加量和最大添加量是多少？
● 有沒有特殊的排放問題？
● 是否適於飲用水應用（有必要時）？
● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎？
● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務？
表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度
垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值
碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8
硫酸鈣
400%
230%
硫酸鍶
1,200%
800%
硫酸鋇
8,000%
6,000%
氟化鈣
12,000%
未給出
硅酸
300 ppm 或更高
100%
鐵
5 ppm
未給出
鋁
4 ppm
未給出
5.2軟化預處理
原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。
1石灰軟化
在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O
非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純鹼）得到進一步降低：
CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓
石灰－純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。
通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。
只有大型苦鹹水/廢水系統（大於200m3/H）才會考慮選擇石灰軟化工藝。
2樹脂軟化
a．強酸型樹脂軟化
使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。
b．弱酸型樹脂脫鹼度
主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。
HCO3-+H+=H2O+CO2
一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。
● 再生所需要的酸量不大於105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響；
● 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；
弱酸型樹脂處理的缺點是：
● 殘余硬度
如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。
另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，並採取相應的措施。
● 處理過程中水會發生pH變化
因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的TDS，因此，我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。
5.3去除膠體和顆粒物
1介質過濾
從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。
在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L／(min.m2)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min.m2)。
由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。
2除鐵、錳——氧化過濾
通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：
4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2
4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2
由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。
處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。
海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。
Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。
3 微絮凝
如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加葯量。
為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯醯胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉澱，還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。
當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。
4微濾/超濾
採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。
● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。
● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。
● 由於膠體污染減少，反滲透系統的清洗頻率明顯降低。
● 與一些傳統過濾工藝相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。
● 與採用大量化學品的傳統工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。
『叄』 為什麼採用微錯流方式工作的超濾膜可以一定程度降低膜污染
1、概述
通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中，細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物（如常見的碳酸鈣和硫酸鈣，還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質）和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染；化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞；微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥（腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物）分層附著於膜表面，易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類，使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常，膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染（即濾餅），主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物，在過濾壓差和透過水流的作用下，堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重（約80%~90%），且發展迅速，是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥（粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等），在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質（多為低分子量的肽類），如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層，被膜孔內表面吸附或結晶，從而堵塞孔道，使膜通量減少的一種不可逆污染，此類污染一般發展較為緩慢。一般來說，膜污染是由上述三種形態共同構成的，膜表面污泥層的沉積，凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因，其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分，而污泥顆料在膜表面沉積與否，與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
2、膜污染的影響因素
盡管目前在膜污染機制方面還沒有達成共識，但對不同的具體環境下膜污染影響因素可歸納為以下3個方面：微生物特性、運行條件與膜自身的結構性質，如圖1-3所示，這些都會直接影響膜污染。
圖1-3 膜污染影響因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反應器中污泥質量濃度(MLSS)對膜通量有顯著影響。Fane等[2]早在1981年就報道膜污染與MLSS呈線性增長的關系，而後Shmizu等[23]研究發現，通量的下降同MLSS 的增加呈對數關系的。另一些研究者卻認為污泥質量濃度本身並不影響過濾特性，真正的影響因素是污泥的特性、顆粒大小、表面電荷等[1]。
新近的研究發現微生物代謝產物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)對膜污染有重要影響。EPS和SMP主要是微生物細胞分泌的黏性物質，成分復雜，包括多糖、蛋白質、脂類、核酸等高分子物質。一些學者認為EPS質量濃度與膜污染呈線性關系的，EPS減少40%，濾餅的流體阻力也相應地減少40%。WontaeLee等發現膜污染與蛋白質比例呈正比，同時蛋白質的表面特性能影響微生物絮體的表面特性[4]。近年來，以SMP為主要成分的溶解性物質對膜污染的影響越來越引起人們的重視。分置式膜-生物反應器中，循環泵產生的剪切力對污泥絮體有較強的破壞作用，致使污泥絮體釋放出大量的SMP等溶解性物質，從而增加了膜污染，形成了很大的膜過濾阻力。Wisniewski C等用微濾膜過濾城市污水處理廠的污泥，考察不同膜面流速下污泥粒徑分布和溶解性物質對膜污染的影響時，得出了溶解性物質引起的膜污染幾乎構成了50%的膜過濾阻力[5]。
2.2運行條件
在一體式MBR中，曝氣有兩個作用：一是提供微生物所需的氧氣，二是產生錯流速率,減少膜面污泥層的形成。Hong S.P觀察到在較高曝氣量下產生的剪切力會加快污染物脫離膜的運動速度，並指出有臨界曝氣量存在。當超過它時，通量增加就不明顯，而且太大的曝氣量會提供過量的溶解氧，不利於反硝化作用[6]。Ueda等報道降低曝氣量可能會增加膜過濾壓差（TMP）作用，在短期運行中，降低曝氣量可能會使初始通量恢復，但長期運行時，較低曝氣量會導致混合液污染物質在膜面上的快速累積[7]。水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）都不是直接引起膜污染的因素，只是二者的變化會引起反應器內污泥特性的改變，從而間接的對膜污染產生影響。
間歇出水可以有效地減少污染物在膜表面的沉積，在反應器的空曝氣階段，由於對料液的抽吸作用消失，膜表面的污染物質向主體料液中的反向運動佔主導因素，氣液兩相流可以將已經沉積在膜表面的污染物質剪切下來，從很大程度上改善膜污染狀況。空曝氣時間越長，緩解膜污染的效果越好，但這樣會引起膜利用率的下降和運行費用的升高，因此必須根據具體的情況綜合考慮經濟性的因素確定最佳的出水和空曝氣的時間比。
2.3膜的結構和性質
膜的性質包括膜的材質、孔徑大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等，這些都會直接影響膜污染。膜孔徑對膜污染的影響與進水的顆粒大小有關，目前大多數的MBR工藝採用011~014μm的膜孔徑，完全截留以微生物絮體為主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的過濾性能，結果表明孔徑分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常採用的膜材料有陶瓷和聚合物，陶瓷膜機械性能好，壽命長，由於製造成本較高，工程中使用較多的是聚合物膜。Choo等研究結果表明在同樣運行條件下，聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小於聚碸膜、纖維素膜，而且膜孔徑在0.1μm附近時混合液對膜的污染趨勢最小[9]。膜材料的憎水性對膜污染有很重要的影響，ChangI S等比較了憎水性超濾膜和親水性超濾膜，得出憎水性超濾膜膜面更容易吸附溶解性物質，表現出更大的污染趨勢[10]。
Shoji等研究表明，膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加，但同時也增加了膜表面的擾動程度，阻礙了污染物在膜表面的沉積。因此，粗糙度對膜通量的影響是兩方面因素綜合作用的結果，可通過在膜表面形成動態膜來減小膜表面粗糙度，從而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根據上文所提到的膜污染影響因素，目前國內外膜污染控制方法的研究主要從以下幾個方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面，可以在工藝中增加相應的預處理組件，如預過濾去除膠體、固體懸浮物及鐵銹等或改變溶液pH值等，以除去一些能與膜相互作用的溶質。另一方面，改善影響膜污染的污泥特性參數MLSS的可濾性和控制MLSS的濃度。改善MLSS的可濾性可以在混合液中投加絮凝劑如PAC，不僅可使混合液內的COD迅速降低，減輕膜的負擔；還有助於污泥絮體相互聚集而形成體積更大、強度更高、黏性更小的污泥絮體，從而有效的減小EPS含量，提高混合液的可濾性、改善泥水分離性能、減緩濾餅層的形成。羅虹、顧平等[11]在投加粉末活性炭對膜阻力的影響研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性質和膜表面泥餅層結構的作用，投加粉末活性炭是提高和維持膜通量的有效途徑，並且可以降低運行費用。趙英、於丹丹等[12]在PAC投加量對MBR混合液性質及膜污染的影響中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性質和減緩膜污染速率，投加量2g/L時反而回引起不可逆污染，加劇膜污染。目前有關活性炭粒徑大小對膜污染的影響的報道比較少，有待進一步研究。
較高的污泥濃度可提高生物反應器的容積負荷，但混合液中過多的固體物質和溶解性代謝產物(SMP)容易在膜表面沉積，導致過濾阻力增加和膜通透量降低。相反，當污泥濃度太低時，微生物對SMP的吸附和降解能力減弱，使得混合液中的SMP濃度增加，從而容易被膜表面吸附形成凝膠層，導致過濾阻力增加，膜通量下降。張軍[13]等研究表明,復合型MBR能維持較低的懸浮生物量濃度且保證高生物總量,從而有效地減緩膜過濾阻力的上升和膜堵塞.
生物強化技術(Bioaugmentation)又稱生物增強技術，是通過向廢水處理系統中投加篩選的優勢菌種和基因重組合成的高效菌種，以強化原處理系統中生物反應的能力，達到對某一種和某一類有害物質的去除或某方面性能的優化目的，龐金釗等[14]在用MBR處理洗車廢水過程中發現難降解有機物在反應器內累積，混合液的COD比進水COD高幾倍，投加優勢菌種來實現對難降解物的去除，能夠有效減輕膜截留形成的膜污染。生物強化技術不僅可以促進對目標物的降解而且某些特定菌的投加還能抑制絲狀菌膨脹，降低污泥產量和污泥黏度。投加EPS黏性小的優勢菌，可以減緩膜污染。
3.2 優化膜生物反應器的運行條件
控制合理的曝氣強度和抽吸時間可以有效地減少顆粒物質在膜面的沉積，減緩膜污染。膜面沉積層的去除效率可以通過提高空氣流率或曝氣強度來提高，而空氣流率對沉積層的去除效率又受到流速標准差的影響，亦即空氣流的紊流程度的影響[15]。通常曝氣強度越大，膜面流速越高，但N.Devereux[16]等發現，膜面流速的增加使得膜表面污泥層變薄，有可能造成不可逆污染，因此控制合理的曝氣強度可以有效的減緩膜污染。如果膜面沉積較嚴重，應該停止出水進行空曝，空曝是去除膜面沉積層的有效方法之一。除了控制合理的曝氣強度外還包括錯流過濾、定期的反沖或反吹和控制混合液的溫度等措施。Magra和Itoh的實驗結果表明，溫度的變化會引起污水粘度的變化，溫度升高1℃可以使膜的通水量增加2%，但升高溫度會直接影響膜本身的壽命，同時對微生物的生長也產生影響，因此如果情況允許，膜生物反應器應盡量在常溫下運行[6]。
3.3 膜材料的選擇
膜的親疏水性、荷電性會影響到膜與溶質間的相互作用大小，通常應選用孔徑適合，孔隙率高，帶有負電，親水性的膜，自然憎水性的膜要進行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入親水基團，或用復合膜手段復合一層親水性分離層，或用陰極噴鍍法在膜表面鍍一層碳[17]。J.Pieracci等研究表明，改性後的膜可以增加 25%的膜通量，減少 49%的生物污染[18]。目前，膜面改性和形成動態膜的防治技術應值得注意。
3.4 膜的清洗
盡管採用合理的設計、操作等措施減緩膜污染，但長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢，使膜孔堵塞，膜出水量下降，因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化學清洗、超聲波清洗以及上述方法的綜合技術。物理清洗的方法主要有空曝氣、高流速水沖洗、海綿球機械擦洗、反沖洗、反向脈沖和電泳等。化學清洗主要是酸洗和鹼洗，酸類清洗劑（常用濃硫酸和鹽酸等）可以溶解並去除礦物質和鹽類，而鹼洗（常用次氯酸鈉和氫氧化鈉等）可以有效地去除蛋白質等有機污染物及膜內微生物，一般兩者結合使用效果更好。超聲波能夠在清洗溶液中形成極大的擾動，並伴有強大的沖擊波和微射流，能與污染膜充分接觸和作用，較常規的物理清洗方法更好，能夠使膜通量恢復54%[19]，與超聲波結合的化學清洗效果一般要優於常規化學清洗。採用曝氣清洗、超聲波清洗、NaClO鹼洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢復。黃霞等[20]對污染膜進行物理和化學清洗試驗表明，常規物理清洗可使濾餅層大部分脫落，但對膜過濾性能的恢復效果較差，鹼洗對膜過濾性能的恢復作用顯著，這表明有機污染對膜阻力的貢獻最大。
3.5 其他
在膜過濾設計中，還應注意減少設備結構中的水流死角，以防止滯留物在此變質，擴大膜污染。為防止污泥在中空纖維絲間淤積，中空纖維膜應製成平板狀(而不是成束設計)，然後組裝成矩形，且底部曝氣(兼有氣水劇烈沖刷膜表面的作用)，這些都可有效地防止膜污染，延長膜的清洗周期[6]。如果膜長期停止使用(5d以上)，在保養時需用0.5%甲醛溶液浸泡，膜的保養原則是保持膜的濕潤並針對膜的種類採取不同的方法，如聚碸中空纖維膜須在濕態下保存，並以防腐劑浸泡。
在水資源日益短缺的今天，膜生物反應器作為一種新型的廢水處理技術，特別是在污水資源化的進程中，倍受國內外的普遍關注。但是膜污染仍然是影響膜生物反應器大范圍推廣的主要障礙之一，因此研究膜污染，研發抗污染的膜生物反應器是目前急需的。相信隨著膜污染機理及防治方面研究的不斷深入，膜質量的提高，膜污染控制方法的不斷完善，膜生物反應器將會更好地應用和推廣。
目前，有關投加粉末活性炭控制膜污染的研究和報道較多，但投加顆粒活性炭以及活性炭的投加量的文獻很少，本課題重點研究活性炭粒徑大小及投加量對減緩膜污染的影響，具有很強的實用意義，對控制膜污染、促進膜生物反應器的實際應用起到較重要的作用。
『肆』 化學清洗反滲透膜時為什麼先酸洗後鹼洗
超濾和反滲透膜的清洗是根據膜的污染來決定的！在情況不清楚的時候通常是先要酸洗再鹼洗。
『伍』 超濾、反滲透膜的酸洗和鹼洗的作用是什麼
化學清洗的目的就是為了清潔反滲透膜，減小結垢對膜組件的侵害。
『陸』 超濾膜發臭了怎麼辦我們實驗室用的是中空纖維膜，現在是有股臭臭的味道，可能是長菌了，我用水洗，鹼洗
水洗肯定洗不掉了，鹼洗的話要控制好濃度啊，不知道你的膜耐不耐鹼回，別洗壞了。
試試用低濃度甲答醛溶液浸泡吧，唉，紡出之後就浸泡就好了，甲醛只能抑制長菌，不知道能不能洗掉菌。
現在天熱，要頻給膜換水，不然真的很容易長菌。
『柒』 為什麼化學清洗超濾和反滲透時先鹼洗後酸洗
膜耐鹼不耐酸，所以，盡量用鹼洗，在效果不好，或者是有金屬離子或者是無機鹽的時候才用酸洗
『捌』 超濾產水進納濾orp210會滋生微生物嗎
orp儀表是氧化還抄原電位表襲，他的數值只能說明在線的情況，一般超濾產水後ORP在線監測是對超濾水中的氧化值的界定，防止氧化性介質對後面膜系統的危害，也是添加還原劑的重要數據。
一般超濾能去除水中絕大多數的微生物或者有機物，至於還會不會滋生微生物，是與系統管道以及防止二次污染的能力的考驗，由於超濾和納濾是一個短的流程一般後面的納濾膜受到微生物污染的幾率比較小。
『玖』 環境溫度升高,會不會導致缺氧池溶氧升高,ORP降低
是的！
溫度升高，氧氣在水中溶解量減少
幾乎所有的氣體，水中的溶解度都會隨著溫度的升高而減小，氧氣也是如此！
『拾』 超濾鹼洗和酸洗時，應該洗多長時間，檸檬酸清洗PH值規定多少
一般的在30----45分鍾，根據清洗情況適當的增減，檸檬酸的PH在4左右，可以用氨水調節