反渗透膜的生物污染

① 膜污染的生物污染

生物污染是指微生物在膜-水界面上积累，从而影响系统性能的现象。膜组件内部潮湿阴暗，是一个微生物生长的理想环境，所以一旦原水的生物活性水平较高，则极易发生膜的生物污染。膜的生物污染分两个阶段：粘附和生长。在溶液中没有投入生物杀虫剂或投入量不足时，粘附细胞会在进水营养物质的供养下成长繁殖，形成生物膜。在一级生物膜上的二次粘附或卷吸进一步发展了生物膜。老化的生物膜细菌主要分解成蛋白质、核酸、多糖酯和其它大分子物质，这些物质强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种类的微生物。微生物的一个重要特征是它们具有对变化营养、水动力或其它条件作出迅速生化和基因调节的能力。因此，生物污染问题比非活性的胶体污染或矿物质结垢更为严重。
细菌，真菌和其它微生物组成的生物膜，可直接(通过酶作用)或间接(通过局部pH或还原电势作用)降解膜聚合物或其它RO单元组件，结果造成膜寿命缩短，膜结构完整性被破坏，甚至造成重大系统故障罚。
可同化性有机碳(AOC)被认为是生物膜的生长潜势。因此，AOC指标可以表征生物膜形成的可能性及其程度。研究证实，细菌对不同聚合物粘附速率大不相同。如聚酰胺膜比醋酸纤维素膜更易受细菌污染。所以，生物亲和性被降低和易清洗的聚合物为材质的分离膜，会阻碍生物膜的生长。为了发展膜的生物污染防治技术，研究者必须首先理解分离膜聚合物的表面分子结构和粘附生物细胞与膜作用的机理。为了更好控制膜的生物污染所必需的基础研究包括以下六个方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落，以识别出合适的有机体用于试验模拟和粘附生物测定。非生长基的分子基因测定是值得推荐的方法，例如核蛋白体RNA基因片段分析，基因试样生物检定，荧光现场杂化作用等。
(2)粘附过程必须在分子和原子一级的水平上研究，以更好地理解细胞粘附时物化作用力的影响。
(3)被改性的膜对细菌粘附和初期生物膜形成的影响需进一步研究。总衰减反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)测定有助于分析问题。
(4)在生物污染过程中，细菌外聚合物(如藻朊酸盐)与膜材料之间的作用尚未被充分认识到。理论上，分子模拟可以快速和低成本地预测膜生物污染。同时，可用模拟技术识别干扰细胞粘附的新的化学物质。
(5)生物膜本身的结构完整性依靠细胞之间的分子力，该种作用力和细胞与相邻的胞外聚合物(EPS)之间的相互作用有关。到目前为止，生物膜中细胞之间作用力的大小和本质还不清楚。分子模拟技术与适当的试验方法(如X光衍射)结合有助于分析问题
(6)目前尚缺乏对生物膜生理生态性的了解。有研究指出溴化呋喃(来自海底藻类)可阻碍细菌的粘附，削弱生物膜母体溶液的污染影响。
生物污染可通过对进水进行连续或间歇的消毒来控制。但必须考虑该消毒剂对膜的降解性。研究表明，一氯化胺是一种优于氯消毒的生物膜消毒剂，可大大减少微量有机氧化物，抑制细菌生长。废水中连续投入3～5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生长(对膜无氧化损害)，延长运行周期。

② 如何鉴别工业反渗透膜的污染类型

如何鉴别工业反渗透膜的污染类型？

鉴别工业反渗透膜污染类型要综合原水水质、版设计参数、污染指数权、运行记录、设备性能变化及微生物指标等加以判断。

1.胶体污染：发生胶体污染时，通常伴随着以下两个特性：

（1）前处理中微滤器堵塞得很快，尤其是压差增大很快。

（2）SDI值通常在2.5以上。

2.微生物污染：发生微生物污染时，RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高，平时一定没有按要求进行保养和消毒。

3.钙垢：可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言，如果回收率为75%时，设计时投加了阻垢剂，浓缩液的LSI应小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零，一般不会产生钙垢。

4.可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。

5.根据设备性能的变化判断污染的类型。

6.可用酸洗，根据清洗的效果和清洗液判断钙垢，通过清洗液成分分析进一步证实。

在使用过程中，除了性能的正常衰减外，由于污染而引起工业反渗透膜性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢，有机物及胶体污染，微生物污染等。

③ 反渗透膜最常遇到的问题是什么要注意些什么

反渗透系统中生物污染是膜系统中最严重且最常见的污染，生物污染形成生物粘膜后吸附水中的杂质，为下一代细胞提供养料。生物污染导致膜系统产水量下降，运行压力增加，拖延率降低，甚至会严重到发生望远镜现象和机械损坏。反渗透系统的杀菌剂分为氧化性杀菌和非氧化性杀菌剂。随着反渗透膜不断用在中水回用系统中，生物粘泥成了主要污染源。

④ 避免反渗透膜受到污染有哪些好办法

1.1 反渗透膜膜性能的损坏，而造成膜污染

聚酯材料增强无纺布，约120μm厚；
聚砜材料多孔中间支撑层，约40μm厚；
聚酰胺材料超薄分离层，约0.2μm厚。
根据其性能结构，如渗透膜膜性能损坏有可能有以下几点原因：

新反渗透膜的保养不规范；
停运状态下，反渗透膜保养不规范；
环境温度在5℃以下；
系统在高压状态下运行；
关机时的操作不当。
水质变化频繁而造成膜污染
原水水质同设计时的水质有变化，使预处理负荷加大，由于进水中含无机物、有机物、微生物、粒状物和胶体等杂质增多，因此膜污染机率增大。

清洗不及时与清洗方法不正确而造成膜污染
在使用过程中，膜除了性能的正常衰减外，清洗不及时与清洗方法不正确也是导致膜污染严重的一个重要因素。

没有正确投加药剂
复合聚酰胺膜在使用中，因为聚酰胺膜耐余氯性差，在使用中没有正确投加氯等消毒剂，加上用户对微生物的预防重视不够，容易导致微生物的污染。

膜表面磨损
膜元件被异物堵塞或膜表面受到磨损(如沙粒等)，此种情况要用探测法探测系统内元件,找到已经损坏元件,改造预处理,更换膜元件

反渗透膜污染的现象

在反渗透操作过程中，由于膜的选择透过性，使得某些溶质在膜面附近发生积聚，从而发生膜污堵现象。

常见的污堵征兆有以下几种：一种是生物污堵(症状逐渐出现)有机沉积物主要是活的或死的微生物、碳氢化合物衍生物、天然有机聚合体以及所有含碳物质。最初表现为脱盐率上升、压降升高和产水降低。再有就是胶体污堵(症状逐渐出现)膜分离过程中，金属离子的浓缩及溶液PH值的变化，都有可能是金属氢氧化物(主要以Fe(OH)3为代表)沉积，造成污堵。最初表现为脱盐率的轻微降低，并逐步增大，最后压降升高和产水降低。还有是颗粒物污堵反渗透系统在运行过程中，如果保安过滤器出现问题，会导致颗粒物进入系统，造成膜的颗粒物污堵。

最初表现为浓水流速增加，脱盐率在初期变化不大，产水量逐渐降低，系统压降升高很快。最后常见的还有化学结垢(症状很快出现)当给水含有较高的Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-等离子时，会产生CaCO3、CaSO4、MgCO3等垢沉积在膜表面上。其表现为脱盐率下降，特别在最后一段十分明显，以及产水量下降。

膜污染是导致膜渗透流量下降的主要原因

包括膜的孔道和大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加；溶质在孔内壁吸附；膜面形成凝胶层增加传质阻力。组分在膜孔中沉积，将造成膜孔减小甚至堵塞，实际上减小了膜的有效面积。组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力，而使渗透流量与膜本身的渗透性无关[25]。这种影响是不可逆的，污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的pH值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关，污染严重时能使膜通量下降80%以上。

解决办法

完善预处理
反渗透预处理是为了做到：

(1)防止膜表面上污染，即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。

(2)防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐沉积在膜表面上，因此要防止这些难溶盐的生成。

(3)确保膜免受机械和化学损伤，以使膜有良好的性能和足够长的使用时间。

对膜进行清洗
尽管料液经过各种预处理措施，长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢，使膜孔堵塞，产水量下降，因此对污染膜进行定期的清洗是必要的。但反渗透膜系统不能等到污染很严重后才来清洗，这样将会增加清洗难度，也使清洗步骤增多和清洗时间延长。要正确地把握清洗时机，及时清除污垢。

清洗条件：

a. 产品水量比正常时下降5%-10%。

b. 为保正产品水量，修正温度后的供水压力增加10%-15%。

c. 透过水质电导率(含盐量增加)增加5%-10%。

d. 多段RO系统，通过不同段的压降明显增加。

清洗方法：先进行系统反冲；再进行负压清洗；有必要的情况下进行机械清洗；再进行化学清洗；有条件的可以超声清洗；在线电场清洗是一种很好的方法，便价格昂贵；由于化学清洗效果比较好，其余方法有些不容易实现，而各供应商提供的药剂虽名称及使用方法不尽相同，但其原理大致相同。

清洗步骤如下：

清洗单段系统：⑴配置清洗液；⑵低流量输入清洗液；⑶循环；⑷浸泡；⑸高流量水泵循环；⑹冲洗；⑺重启系统。

针对特殊污染物清洗有：清洗硫酸盐垢、清洗碳酸盐垢、清洗铁锰污染、清洗有机物污染等。

对膜进行适宜保养

新反渗透膜的保养新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。在非生产期内，反渗透系统的保养就是一个比较重要的问题。可按以下方法进行。

1、系统短期内停运(1-3天)：停运前，先对系统进行低压(0.2-0.4MPa)，大流量(约等于系统的产水量)冲洗，时间为14~16分钟；保持平常的自然水流，让水流入浓水道。

2、系统停运一周以上(环境温度在5℃以上)：停运前，先对系统进行低压(0.2-0.4MPa)，大流量(约等于系统的产水量)冲洗，时间为14~16分钟；按照反渗透系统操作说明书中有关系统化学清洗的方法进行化学清洗；化学清洗完毕后，冲洗干净反渗透膜；配制0.5%的福尔马林溶液，低压输入系统内，循环10分钟；关闭所有系统的阀门，进行封存；

如系统停运10天以上，则每10天须更换一次福尔马林溶液。

3、环境温度在5℃以下：停运前，先对系统进行低压(0.2-0.4MPa)，大流量(约等于系统的产水量)冲洗，时间为14~16分钟；在有条件的地方，可将环境温度升高到5℃以上，然后按照1的方法，进行系统保养；若无条件对环境温度进行升高，则：低压(0.1MPa)，流量为系统产水量的1/3的水进行长流，以防止反渗透膜被冻坏，并且保证每天使系统运行2小时；按照1中2)、3)的方法，对反渗透膜进行清洗后，将反渗透膜取出，移至环境温度大于5℃的地方，浸泡在配制好的0.5%的福尔马林溶液中，每两天翻转一次，系统管道中的水应排放干净，以防止因结冰而造成系统的损坏。

⑤ ro膜反渗透膜的常见污染物是什么

主要是碳酸类沉淀，有利物，还有一些fe离子

⑥ 反渗透膜是耗材，膜组件受污染后有哪些特征

反渗透膜抄的污染物可分为悬袭浮固体、胶体、金属氧化物、无机垢（如碳酸钙、 硫酸钙等） 、生物粘体、有机物、油和脂等。
不同的污染物具有不同的特征：金 属氧化物、胶体、细菌残骸污染会使膜组件压差明显增加，生物、有机物污染使 组件压差适度增加，水垢使组件压差适当降低。

⑦ 反渗透水出来有微生物污染，怎么解决

一般反渗透产水是不会出现这种情况的，除非膜被腐蚀了

如果是在水箱内孳生的微生物，可以采用臭氧发生器 预防和杀灭

⑧ 防止反渗透膜污染有哪些预处理方法

在反渗透设备之前的过滤罐里面过滤干净就不会被污染。松芝水处理设备技术。

⑨ 反渗透膜污染物成分是什么

膜污染是指被处理深液中的微粒、胶体粒子或溶质与膜发生相互作用，或因浓差极化使某些物质在膜表面浓度而引起这些物质在水流通道、膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成孔道或水流通道变小或堵塞的现象。
污染物类型：水源不同，污染物类型不同，污染物类型不同，则清除污染物的方法也不一样。
一、悬浮固体
悬浮固体普通存在于地表水中，颗料直径>1um，如砂、粘泥、SIO2颗料等，水流处理于停止状态时可以沉积下来，它很容易被反渗透系统设置的细砂过滤器或多介质过滤器滤除，经过预处理后，下列指标必须符合：浊度<1NTU，15分钟SDI值<5。
二、胶体污染物
胶体物普遍存在于地表水中，主要是铝类的粘土，如硅酸化合物，铁铝氧化物、硫化物、单宁酸、腐殖质等，这类胶体颗料大小在0.3~1.0um范围,带负电荷，单用过滤无法除去，帮采用凝聚，过滤或直流混凝方法，使胶体颗料增大至10-20um过滤除去，当悬浮物胶体含量过多时，还需凝聚、澄清、过滤。
三、有机物污染
有机物对膜污染是复杂的，其主要为腐殖类物质，凝聚澄清和活性碳过滤都仅能除去都分有机物;也可以采用超滤除去有机物。
四、生物污染
该类污染通常为细菌、生物膜、藻类和真菌。细菌会以醋酸纤维为食物，因而醋酸膜易受细菌的侵蚀;对于复合膜，虽不易被细菌侵害，但细菌粘膜会造成膜的污堵。进行反渗透工艺系统设计时，必须控制生物活性，原水细菌含量在10000CFU/CM以上时就必须考虑去除措施。膜污染通常为混合型，污染物是多种成分的混合物。
一般从被污染的膜元件的浓水隔网和膜表面取样分析污染物成分，浓水隔网的低流速区最易沉积体积较大的污染物，包括CACO3晶粒、生物膜、网状有机薄膜、微粒、胶体和絮凝剂。这些污物将导致系统压力升高和产水量降低。
膜表面上的污染物通常为紧密附着的硅酸化合物、硫酸盐、聚合物、有机物、金属氧化物和氢氧化物等污染物。这些污堵导致产水率降低和脱盐率的下降。

⑩ 什么叫反渗透膜的颗粒污染、化学污染和颗粒污染

颗粒来污染显然就是固体颗粒堵自塞膜表面，国体颗粒有细小的沙粒等等 化学污染就是指膜表面结垢比较严重 像钙镁离子等等 胶体污染就是水中的胶状体含量过多 建议加絮凝剂 最后就是微生物污染 这个比较难根治 最好是消毒