反滲透膜的生物污染

① 膜污染的生物污染

生物污染是指微生物在膜-水界面上積累，從而影響系統性能的現象。膜組件內部潮濕陰暗，是一個微生物生長的理想環境，所以一旦原水的生物活性水平較高，則極易發生膜的生物污染。膜的生物污染分兩個階段：粘附和生長。在溶液中沒有投入生物殺蟲劑或投入量不足時，粘附細胞會在進水營養物質的供養下成長繁殖，形成生物膜。在一級生物膜上的二次粘附或卷吸進一步發展了生物膜。老化的生物膜細菌主要分解成蛋白質、核酸、多糖酯和其它大分子物質，這些物質強烈吸附在膜面上引起膜表面改性。被改性的膜表面更容易吸引其它種類的微生物。微生物的一個重要特徵是它們具有對變化營養、水動力或其它條件作出迅速生化和基因調節的能力。因此，生物污染問題比非活性的膠體污染或礦物質結垢更為嚴重。
細菌，真菌和其它微生物組成的生物膜，可直接(通過酶作用)或間接(通過局部pH或還原電勢作用)降解膜聚合物或其它RO單元組件，結果造成膜壽命縮短，膜結構完整性被破壞，甚至造成重大系統故障罰。
可同化性有機碳(AOC)被認為是生物膜的生長潛勢。因此，AOC指標可以表徵生物膜形成的可能性及其程度。研究證實，細菌對不同聚合物粘附速率大不相同。如聚醯胺膜比醋酸纖維素膜更易受細菌污染。所以，生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質的分離膜，會阻礙生物膜的生長。為了發展膜的生物污染防治技術，研究者必須首先理解分離膜聚合物的表面分子結構和粘附生物細胞與膜作用的機理。為了更好控制膜的生物污染所必需的基礎研究包括以下六個方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落，以識別出合適的有機體用於試驗模擬和粘附生物測定。非生長基的分子基因測定是值得推薦的方法，例如核蛋白體RNA基因片段分析，基因試樣生物檢定，熒光現場雜化作用等。
(2)粘附過程必須在分子和原子一級的水平上研究，以更好地理解細胞粘附時物化作用力的影響。
(3)被改性的膜對細菌粘附和初期生物膜形成的影響需進一步研究。總衰減反射-傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)測定有助於分析問題。
(4)在生物污染過程中，細菌外聚合物(如藻朊酸鹽)與膜材料之間的作用尚未被充分認識到。理論上，分子模擬可以快速和低成本地預測膜生物污染。同時，可用模擬技術識別干擾細胞粘附的新的化學物質。
(5)生物膜本身的結構完整性依靠細胞之間的分子力，該種作用力和細胞與相鄰的胞外聚合物(EPS)之間的相互作用有關。到目前為止，生物膜中細胞之間作用力的大小和本質還不清楚。分子模擬技術與適當的試驗方法(如X光衍射)結合有助於分析問題
(6)目前尚缺乏對生物膜生理生態性的了解。有研究指出溴化呋喃(來自海底藻類)可阻礙細菌的粘附，削弱生物膜母體溶液的污染影響。
生物污染可通過對進水進行連續或間歇的消毒來控制。但必須考慮該消毒劑對膜的降解性。研究表明，一氯化胺是一種優於氯消毒的生物膜消毒劑，可大大減少微量有機氧化物，抑制細菌生長。廢水中連續投入3～5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生長(對膜無氧化損害)，延長運行周期。

② 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。

③ 反滲透膜最常遇到的問題是什麼要注意些什麼

反滲透系統中生物污染是膜系統中最嚴重且最常見的污染，生物污染形成生物粘膜後吸附水中的雜質，為下一代細胞提供養料。生物污染導致膜系統產水量下降，運行壓力增加，拖延率降低，甚至會嚴重到發生望遠鏡現象和機械損壞。反滲透系統的殺菌劑分為氧化性殺菌和非氧化性殺菌劑。隨著反滲透膜不斷用在中水回用系統中，生物粘泥成了主要污染源。

④ 避免反滲透膜受到污染有哪些好辦法

1.1 反滲透膜膜性能的損壞，而造成膜污染

聚酯材料增強無紡布，約120μm厚；
聚碸材料多孔中間支撐層，約40μm厚；
聚醯胺材料超薄分離層，約0.2μm厚。
根據其性能結構，如滲透膜膜性能損壞有可能有以下幾點原因：

新反滲透膜的保養不規范；
停運狀態下，反滲透膜保養不規范；
環境溫度在5℃以下；
系統在高壓狀態下運行；
關機時的操作不當。
水質變化頻繁而造成膜污染
原水水質同設計時的水質有變化，使預處理負荷加大，由於進水中含無機物、有機物、微生物、粒狀物和膠體等雜質增多，因此膜污染機率增大。

清洗不及時與清洗方法不正確而造成膜污染
在使用過程中，膜除了性能的正常衰減外，清洗不及時與清洗方法不正確也是導致膜污染嚴重的一個重要因素。

沒有正確投加葯劑
復合聚醯胺膜在使用中，因為聚醯胺膜耐余氯性差，在使用中沒有正確投加氯等消毒劑，加上用戶對微生物的預防重視不夠，容易導致微生物的污染。

膜表面磨損
膜元件被異物堵塞或膜表面受到磨損(如沙粒等)，此種情況要用探測法探測系統內元件,找到已經損壞元件,改造預處理,更換膜元件

反滲透膜污染的現象

在反滲透操作過程中，由於膜的選擇透過性，使得某些溶質在膜面附近發生積聚，從而發生膜污堵現象。

常見的污堵徵兆有以下幾種：一種是生物污堵(症狀逐漸出現)有機沉積物主要是活的或死的微生物、碳氫化合物衍生物、天然有機聚合體以及所有含碳物質。最初表現為脫鹽率上升、壓降升高和產水降低。再有就是膠體污堵(症狀逐漸出現)膜分離過程中，金屬離子的濃縮及溶液PH值的變化，都有可能是金屬氫氧化物(主要以Fe(OH)3為代表)沉積，造成污堵。最初表現為脫鹽率的輕微降低，並逐步增大，最後壓降升高和產水降低。還有是顆粒物污堵反滲透系統在運行過程中，如果保安過濾器出現問題，會導致顆粒物進入系統，造成膜的顆粒物污堵。

最初表現為濃水流速增加，脫鹽率在初期變化不大，產水量逐漸降低，系統壓降升高很快。最後常見的還有化學結垢(症狀很快出現)當給水含有較高的Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-等離子時，會產生CaCO3、CaSO4、MgCO3等垢沉積在膜表面上。其表現為脫鹽率下降，特別在最後一段十分明顯，以及產水量下降。

膜污染是導致膜滲透流量下降的主要原因

包括膜的孔道和大分子溶質堵塞引起膜過濾阻力增加；溶質在孔內壁吸附；膜面形成凝膠層增加傳質阻力。組分在膜孔中沉積，將造成膜孔減小甚至堵塞，實際上減小了膜的有效面積。組分在膜表面沉積形成的污染層所產生的額外阻力可能遠大於膜本身的阻力，而使滲透流量與膜本身的滲透性無關[25]。這種影響是不可逆的，污染程度同膜材料、保留液中溶劑以及大分子溶質的濃度、性質、溶液的pH值、離子強度、電荷組成、溫度和操作壓力等有關，污染嚴重時能使膜通量下降80%以上。

解決辦法

完善預處理
反滲透預處理是為了做到：

(1)防止膜表面上污染，即防止懸浮雜質、微生物、膠體物質等附著在膜表面上或污堵膜元件水流通道。

(2)防止膜表面上結垢。反滲透裝置運行中，由於水的濃縮，有一些難溶鹽沉積在膜表面上，因此要防止這些難溶鹽的生成。

(3)確保膜免受機械和化學損傷，以使膜有良好的性能和足夠長的使用時間。

對膜進行清洗
盡管料液經過各種預處理措施，長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢，使膜孔堵塞，產水量下降，因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。但反滲透膜系統不能等到污染很嚴重後才來清洗，這樣將會增加清洗難度，也使清洗步驟增多和清洗時間延長。要正確地把握清洗時機，及時清除污垢。

清洗條件：

a. 產品水量比正常時下降5%-10%。

b. 為保正產品水量，修正溫度後的供水壓力增加10%-15%。

c. 透過水質電導率(含鹽量增加)增加5%-10%。

d. 多段RO系統，通過不同段的壓降明顯增加。

清洗方法：先進行系統反沖；再進行負壓清洗；有必要的情況下進行機械清洗；再進行化學清洗；有條件的可以超聲清洗；在線電場清洗是一種很好的方法，便價格昂貴；由於化學清洗效果比較好，其餘方法有些不容易實現，而各供應商提供的葯劑雖名稱及使用方法不盡相同，但其原理大致相同。

清洗步驟如下：

清洗單段系統：⑴配置清洗液；⑵低流量輸入清洗液；⑶循環；⑷浸泡；⑸高流量水泵循環；⑹沖洗；⑺重啟系統。

針對特殊污染物清洗有：清洗硫酸鹽垢、清洗碳酸鹽垢、清洗鐵錳污染、清洗有機物污染等。

對膜進行適宜保養

新反滲透膜的保養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。在非生產期內，反滲透系統的保養就是一個比較重要的問題。可按以下方法進行。

1、系統短期內停運(1-3天)：停運前，先對系統進行低壓(0.2-0.4MPa)，大流量(約等於系統的產水量)沖洗，時間為14~16分鍾；保持平常的自然水流，讓水流入濃水道。

2、系統停運一周以上(環境溫度在5℃以上)：停運前，先對系統進行低壓(0.2-0.4MPa)，大流量(約等於系統的產水量)沖洗，時間為14~16分鍾；按照反滲透系統操作說明書中有關系統化學清洗的方法進行化學清洗；化學清洗完畢後，沖洗干凈反滲透膜；配製0.5%的福爾馬林溶液，低壓輸入系統內，循環10分鍾；關閉所有系統的閥門，進行封存；

如系統停運10天以上，則每10天須更換一次福爾馬林溶液。

3、環境溫度在5℃以下：停運前，先對系統進行低壓(0.2-0.4MPa)，大流量(約等於系統的產水量)沖洗，時間為14~16分鍾；在有條件的地方，可將環境溫度升高到5℃以上，然後按照1的方法，進行系統保養；若無條件對環境溫度進行升高，則：低壓(0.1MPa)，流量為系統產水量的1/3的水進行長流，以防止反滲透膜被凍壞，並且保證每天使系統運行2小時；按照1中2)、3)的方法，對反滲透膜進行清洗後，將反滲透膜取出，移至環境溫度大於5℃的地方，浸泡在配製好的0.5%的福爾馬林溶液中，每兩天翻轉一次，系統管道中的水應排放干凈，以防止因結冰而造成系統的損壞。

⑤ ro膜反滲透膜的常見污染物是什麼

主要是碳酸類沉澱，有利物，還有一些fe離子

⑥ 反滲透膜是耗材，膜組件受污染後有哪些特徵

反滲透膜抄的污染物可分為懸襲浮固體、膠體、金屬氧化物、無機垢（如碳酸鈣、 硫酸鈣等） 、生物粘體、有機物、油和脂等。
不同的污染物具有不同的特徵：金 屬氧化物、膠體、細菌殘骸污染會使膜組件壓差明顯增加，生物、有機物污染使 組件壓差適度增加，水垢使組件壓差適當降低。

⑦ 反滲透水出來有微生物污染，怎麼解決

一般反滲透產水是不會出現這種情況的，除非膜被腐蝕了

如果是在水箱內孳生的微生物，可以採用臭氧發生器 預防和殺滅

⑧ 防止反滲透膜污染有哪些預處理方法

在反滲透設備之前的過濾罐裡面過濾干凈就不會被污染。松芝水處理設備技術。

⑨ 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。

⑩ 什麼叫反滲透膜的顆粒污染、化學污染和顆粒污染

顆粒來污染顯然就是固體顆粒堵自塞膜表面，國體顆粒有細小的沙粒等等 化學污染就是指膜表面結垢比較嚴重 像鈣鎂離子等等 膠體污染就是水中的膠狀體含量過多 建議加絮凝劑 最後就是微生物污染 這個比較難根治 最好是消毒