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污水處理中反滲透膜污染的種類、原因

污水處理中反滲透膜污染的原因主要包括物理污染、化學(xué)污染、有機(jī)物污染三大類。

污水處理中物理污染是原(廢、污)水中的金屬(如鐵、錳等金屬氧化物)、非金屬(如CaCO3、CaSO4、BaSO4 等溶解度較小的非金屬鹽類)、膠體污染物(如二氧化硅等)在膜表面的沉積、堵塞膜孔；

污水處理中化學(xué)污染是指膜孔內(nèi)吸附的有害化學(xué)成分；

污水處理中有機(jī)污染物是由細(xì)菌粘泥、真菌、霉菌、有機(jī)物等在膜表面及膜孔內(nèi)粘附形成的污染。

能夠引起  污水處理中反滲透膜污染的物質(zhì)中污染物尤其是有機(jī)物在膜表面和膜孔內(nèi)的吸附所引起的通量衰減及分離能力的降低，是造成膜通量衰減的主要原因。但膜污染引起的通量衰減又往往和濃差極化現(xiàn)象引起的可逆通量下降混合在一起，使得膜分離效果進(jìn)一步降低。

1、有機(jī)物污染

有機(jī)污染是目前  污水處理中反滲透行業(yè)最難解決的問(wèn)題。原水中含有的有機(jī)物或者是前處理系統(tǒng)投加有機(jī)藥劑不當(dāng)都會(huì)造成膜的污染。反滲透膜是有機(jī)材料，本身會(huì)引起細(xì)菌、病毒、藻類等的滋生和繁殖。反滲透進(jìn)水中存在較多的有機(jī)物質(zhì)(BOD5)，也會(huì)促進(jìn)微生物滋生；若給水中添加過(guò)量的磷系等有機(jī)阻垢劑，再加上反滲透給水溫度適宜，會(huì)促進(jìn)微生物迅速生長(zhǎng)。

微生物包括細(xì)菌、藻類、真菌及其芽孢、孢子和病毒。細(xì)菌顆粒極小，一般為1~3 μm，病毒則更小，約為0.01~0.2 μm，藻類、真菌比細(xì)菌大很多。而細(xì)菌的數(shù)量通常很龐大，一滴水中多的時(shí)可含有幾千萬(wàn)個(gè)，極少時(shí)1mL 水中也會(huì)含有幾個(gè)、幾十個(gè)。

地表水含微生物較多，近年來(lái)在地下水中也常發(fā)現(xiàn)細(xì)菌繁衍污染水質(zhì)的事例。微生物可視為膠體，帶有負(fù)電荷，通過(guò)凝聚、過(guò)濾可除去大部分，但徹底除去則十分困難而復(fù)雜，盡管采用氯化消毒、氧化等手段，仍會(huì)有少數(shù)存在，甚至以孢子的形式暫時(shí)隱蔽起來(lái)。

當(dāng)膜表面滋生出大量生命力旺盛的微生物時(shí)，覆蓋在膜表面的微生物及其產(chǎn)生的粘液不僅會(huì)堵塞膜孔，使膜的脫鹽能力下降，使膜在運(yùn)行中壓差上升，產(chǎn)水量下降；而且還會(huì)破壞反滲透膜的脫鹽層，這種破壞是不可恢復(fù)的。

2、膠體污染（物理）

膠體污染是  污水處理中反滲透膜污堵的重要因素之一。膠體是懸浮在水中的無(wú)機(jī)物或有機(jī)物與無(wú)機(jī)混合物的顆粒，它不會(huì)由自身重力而沉淀。膠體物通常含有以下一個(gè)或多個(gè)主要組份：細(xì)菌、硫化物、粘土、膠體硅、Al3+、鐵的腐蝕物或有機(jī)物等。

3、離子結(jié)垢

在反滲透運(yùn)行過(guò)程中，由于濃差極化造成鄰近膜表面溶質(zhì)的濃度快速升高，不易溶解沉淀的或溶度積很小的物質(zhì)由于濃差極化作用使其在膜表面堆積、析出結(jié)垢，引起邊界層流體阻力增加(或局部滲透壓增加)，導(dǎo)致傳質(zhì)推動(dòng)力下降，給水中的金屬離子、CaCO3、CaSO4、BaSO4 等溶解度較小的鹽類被濃縮，致使?jié)馑羞@些鹽類的濃度超過(guò)了它們的溶解度而析出，產(chǎn)生沉積物并停留在膜表面及膜孔內(nèi)形成水垢，使膜受到污染，造成反滲透裝置的透水量降低、壓差明顯上升，效率迅速降低。

膜污染一般是由離子結(jié)垢、膠體污染、有機(jī)物污染混合在一起形成的，使得膜分離效果進(jìn)一步降低，且很難恢復(fù)。

4、操作不當(dāng)形成的反滲透膜污堵

反滲透停機(jī)時(shí)快速降壓沒(méi)有用反滲透產(chǎn)水進(jìn)行徹底沖洗。由于膜濃水側(cè)的無(wú)機(jī)鹽的濃度高于原水，停機(jī)后不進(jìn)行徹底沖洗會(huì)使  污水處理中污染物迅速在膜表面沉積，導(dǎo)致結(jié)垢而污染膜。

5、預(yù)處理系統(tǒng)故障

當(dāng)反滲透給水前處理系統(tǒng)短路或發(fā)生故障時(shí)，失去或部分失去處理功能，進(jìn)水中含有大量的懸浮顆粒和膠體，反滲透本體進(jìn)水濁度和於塞指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了反滲透給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍，致使懸浮顆粒及膠體在膜面上形成非晶體沉淀，堵塞反滲透膜進(jìn)水通道，使膜受到污染。

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