反滲透膜的污染指數

A. 反滲透膜的性能指標

經常有客戶問到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標。通常分為三個：脫鹽率、產水量、回收率。

1.RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率

RO反滲透膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透膜對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（反滲透膜使用時間越長，化學清洗次數越多，反滲透膜脫鹽率越低）對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小於100的有機物脫除率較低。

反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法：

RO膜的鹽透過率=RO膜產水濃度/進水濃度×100%

RO膜的脫鹽率=（1–RO膜的產水含鹽量/進水含鹽量）×100%

RO膜的透鹽率=100%–脫鹽率

2.RO反滲透膜的產水量和滲透流率

RO膜的產水量——指反滲透系統的產水能力，即單位時間內透過RO膜的水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。

RO膜的滲透流率——也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過高的滲透流率將導致垂直於RO膜表面的水流速加快，加劇膜污染。

3.RO反滲透膜的回收率

RO膜的回收率——指反滲透膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據反滲透系統中預處理的進水水質及用水要求而定的。RO膜系統的回收率在設計時就已經確定。

（1）RO膜的回收率=（RO膜的產水流量/進水流量）×100%

（2）反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下：

反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產水量/進水量×100%

反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產水濃度/進水濃度×100%

B. 反滲透膜的反滲透膜壽命

設備在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由於污染而引起設備性能的衰減更為嚴重。通常的污染主要有化學垢，有機物及膠體污染，微生物污染等。不同的污染表現出的症狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症狀也是有一定的差異。
在工程中我們發現，污染時間的長短不一樣，其症狀也不一樣。如：膜發生碳酸鈣垢污染，污染時間為一個星期時，主要表現為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能完全恢復性能。污染時間為一年(某純水機)，鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L～160mg/L)，產水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗後，鹽通量降為7mg/L，產水量上升至210L/h。
再者污染往往不是單一的，其表現的症狀也有一定的差別，使得污染的鑒別更困難。
鑒別污染類型要綜合原水水質，設計參數，污染指數，運行記錄，設備性能變化及微生物指標等加以判斷：
(1)膠體污染：發生膠體污染時，通常伴隨著以下兩個特性：A、前處理中微濾器堵塞得很快，尤其是壓差增大很快，B、SDI值通常在2.5以上。
(2)微生物污染：發生微生物污染時，RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高，平時一定沒有按要求進行保養和消毒。
防止超濾RO膜性能的損壞
新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會影響其壽命和性能。當塑料袋開口後，應盡快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化，對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。
設備試機完後，我們採用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天(15～24h)，然後採用2%的甲醛溶液保養;或運行2～6h後，用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(應排盡設備管路中的空氣，保證設備不漏，關閉所有的進出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些，在閑置時間長時使用，第二種方法在閑置時間較短時使用。
(3)鈣垢：可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時，設計時投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應小於1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小於零，一般不會產生鈣垢。
(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。
(5)根據設備性能的變化判斷污染的類型。
(6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HCl)，根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢，通過清洗液成分分析進一步證實。
(7)對清洗液進行化學分析：取原水、清洗原液、清洗液，三個樣分析。
在確定了污染的類型後，可按表1中的方法清洗，然後消毒使用。在不能確定污染的類型時，通常採用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。

C. 表徵反滲透膜性能的指標有哪些

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表徵反滲透膜的指標主要有脫鹽率，專回收率和水通屬量。
① 脫鹽率 =（1 - 產品水含鹽量 / 給水含鹽量）×100%
通常用電導率近似表示含鹽量，一般系統的脫鹽率大於98%。
② 回收率 = 產品水流量 / 給水流量
常見的反滲透系統回收率為75%。但是單支膜的回收率通常不超過18%。
系統沒有濃水循環時，膜元件與系統回收率的一般規定為：

膜元件串聯數量（支）

1

2

4

6

8

12

18

最大系統回收率（%）

＜18

＜32

＜50

＜58

＜68

＜80

＜90

③ 水通量——單位膜面積的產品水量，m3/m2·h。
當反滲透膜污堵時，其脫鹽率會下降，產品水流量降低，回收率降低，水通量下降。

D. 都有哪些原因導致超純水設備反滲透膜受污染呢

超純水設備在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由於污染而引起設備性能的衰減更為回嚴重，其中最容答易污染的是反滲透膜。通常的污染主要有化學垢，有機物及膠體污染，微生物污染等。
反滲透膜污染往往不是單一的，其表現的症狀也有一定的差別，使得污染的鑒別更困難。鑒別污染類型要綜合原水水質，設計參數，污染指數，運行記錄，設備性能變化及微生物指標等加以判斷。超純水設備污染常見有：膠體污染、微生物污染、鈣垢污染。

E. 反滲透污染指數小於1正常嗎

由於反滲透對原抄水中的懸浮襲物的要求很高，所以常用一種水質對受懸浮物污染情況的污染指數來對水質進行檢測。此法實質上是測定反滲透系統受水中懸浮物的污堵的情況。進入反滲透系統水的污染指數以不大於5為宜，建議值一般小於3。預處理時還應該考慮到進水的pH值。各種半透膜都有其最適宜的運行pH值，故需按反滲透膜的要求，調節進水的pH值。預處理時還應該考慮到進水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的，但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度，且使有機膜變軟，易於壓實。所以，對於有機膜來說，通常將溫度控制在約20—40℃范圍內為宜，復合膜溫度控制在約5—45℃范圍內為宜。來源煙台金正環保

F. 反滲透膜

反滲透膜是實現反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料製成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚醯肼膜、芳香族聚醯胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過性的大小與膜本身的化學結構有關。有的高分子材料對鹽的排斥性好，而水的透過速度並不好。有的高分子材料化學結構具有較多親水基團，因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應具有適當的滲透量或脫鹽率。
反滲透膜應具有以下特徵：（1）在高流速下應具有高效脫鹽率；（2）具有較高機械強度和使用壽命；（3）能在較低操作壓力下發揮功能；（4）能耐受化學或生化作用的影響；（5）受pH值、溫度等因素影響較小；（6）制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。
反滲透膜的結構，有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚醯胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用於分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用於純水制備和水處理行業中。
反滲透膜還是進口的質量要好一些，建議使用進口的，中國代理商有好多。

G. 反滲透膜如何判斷受到了污染

以下是反來滲透膜污染的常見症狀源：
1、在標准壓力下，產水量下降;
2、為了達到標准產水量，必須提高運行壓力v;
3、進水與濃水間的壓降增加v;
4、膜元件的重量增加v;
5、膜脫除率明顯變化(增加或降低)
6、當元件從壓力容器內取出時，將水倒在豎起的膜元件進水側，水不能流過膜元件，僅從端面溢出(表明進水流道完全堵塞)。

H. 反滲透膜污染物成分是什麼

膜污染是指被處理深液中的微粒、膠體粒子或溶質與膜發生相互作用，或因濃差極化使某些物質在膜表面濃度而引起這些物質在水流通道、膜表面或膜孔內吸附、沉積，造成孔道或水流通道變小或堵塞的現象。
污染物類型：水源不同，污染物類型不同，污染物類型不同，則清除污染物的方法也不一樣。
一、懸浮固體
懸浮固體普通存在於地表水中，顆料直徑>1um，如砂、粘泥、SIO2顆料等，水流處理於停止狀態時可以沉積下來，它很容易被反滲透系統設置的細砂過濾器或多介質過濾器濾除，經過預處理後，下列指標必須符合：濁度<1NTU，15分鍾SDI值<5。
二、膠體污染物
膠體物普遍存在於地表水中，主要是鋁類的粘土，如硅酸化合物，鐵鋁氧化物、硫化物、單寧酸、腐殖質等，這類膠體顆料大小在0.3~1.0um范圍,帶負電荷，單用過濾無法除去，幫採用凝聚，過濾或直流混凝方法，使膠體顆料增大至10-20um過濾除去，當懸浮物膠體含量過多時，還需凝聚、澄清、過濾。
三、有機物污染
有機物對膜污染是復雜的，其主要為腐殖類物質，凝聚澄清和活性碳過濾都僅能除去都分有機物;也可以採用超濾除去有機物。
四、生物污染
該類污染通常為細菌、生物膜、藻類和真菌。細菌會以醋酸纖維為食物，因而醋酸膜易受細菌的侵蝕;對於復合膜，雖不易被細菌侵害，但細菌粘膜會造成膜的污堵。進行反滲透工藝系統設計時，必須控制生物活性，原水細菌含量在10000CFU/CM以上時就必須考慮去除措施。膜污染通常為混合型，污染物是多種成分的混合物。
一般從被污染的膜元件的濃水隔網和膜表面取樣分析污染物成分，濃水隔網的低流速區最易沉積體積較大的污染物，包括CACO3晶粒、生物膜、網狀有機薄膜、微粒、膠體和絮凝劑。這些污物將導致系統壓力升高和產水量降低。
膜表面上的污染物通常為緊密附著的硅酸化合物、硫酸鹽、聚合物、有機物、金屬氧化物和氫氧化物等污染物。這些污堵導致產水率降低和脫鹽率的下降。

I. 如何鑒別工業反滲透膜的污染類型

如何鑒別工業反滲透膜的污染類型？

鑒別工業反滲透膜污染類型要綜合原水水質、版設計參數、污染指數權、運行記錄、設備性能變化及微生物指標等加以判斷。

1.膠體污染：發生膠體污染時，通常伴隨著以下兩個特性：

（1）前處理中微濾器堵塞得很快，尤其是壓差增大很快。

（2）SDI值通常在2.5以上。

2.微生物污染：發生微生物污染時，RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高，平時一定沒有按要求進行保養和消毒。

3.鈣垢：可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時，設計時投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應小於1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小於零，一般不會產生鈣垢。

4.可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。

5.根據設備性能的變化判斷污染的類型。

6.可用酸洗，根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢，通過清洗液成分分析進一步證實。

在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由於污染而引起工業反滲透膜性能的衰減更為嚴重。通常的污染主要有化學垢，有機物及膠體污染，微生物污染等。

J. 進反滲透膜要求濁度多少，濁度高了對保安過濾器和反滲透膜造成什麼後果，請那位高手指教指教

反滲透膜的進水要求中，濁度並不是很關鍵的因素，濁度在前處理中石英砂，活性碳以及保安過濾器中的濾芯都可以對其有效的降低，如果原水中的濁度確實很高，可採用增加前處理的反洗頻率的方法，還有後面的保安過濾器，可將PP濾芯換成線繞式，這樣可以減少更換濾芯的頻率。如果處理效果還不理想又不在乎錢的話可考慮換1um線繞或0.22um折疊濾芯。
另外反滲透膜的進水要求中最最關鍵的指數是SDI值（污泥污染指數），所以您更要注意關心的應該是這個指數是否達標。