反滲透系統因其先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)濟特性，已形成國內各行業(yè)龐大的用戶(hù)群。

　　反滲透膜元件作為深層的過(guò)濾手段，其表面不可避免的會(huì )殘留有膠體、微生物、雜質(zhì)顆粒及難溶鹽類(lèi)在其表面的析出，因此，在多種領(lǐng)域使用的反滲透裝置，一旦投入使用，最終都需要清洗，只是清洗周期的長(cháng)短不同而已。然而，在線(xiàn)清洗作為一種反滲透系統清洗保養、沖擊性殺菌以及定期保護的手段，在面臨反滲透膜元件重度污染時(shí)就顯得無(wú)能為力，這個(gè)時(shí)候就需要對反滲透膜元件進(jìn)行離線(xiàn)清洗。

　　1 反滲透膜元件重度污染的原因、特征

　　雖然反滲透系統的設計中都會(huì )有一定程度的富裕量，以保證在緊急時(shí)刻不至于因為反滲透系統的產(chǎn)水量或脫鹽率下降、反滲透系統壓差升高而使得供水不足而對安全生產(chǎn)造成威脅，但實(shí)際上也正是由于這些富裕量的存在才使得有時(shí)候隱藏的故障不能夠及時(shí)的表現出來(lái)，這樣最終可能就演變?yōu)榉礉B透膜元件的重度污染。

　　1．1 反滲透膜元件重度污染的概念

　　指反滲透系統進(jìn)水中所含的懸浮物、膠體、有機物、微生物及其它顆粒對RO膜產(chǎn)生的表面附著(zhù)、沉積污染或者水中的化學(xué)離子成分在膜表面因濃差極化等因素導致的離子積大于溶度積后的化學(xué)垢類(lèi)生成等現象。重度污染則指污染后的單段壓差大于系統投運初期單段壓差值的2倍以上、反滲透系統產(chǎn)水量下降30%以上或者單支反滲透膜元件重量超過(guò)正常數值3公斤以上的情況。

　　重度污染往往是重度物理污染和重度化學(xué)污染的疊加，某些情況下，二者同時(shí)伴生。

　　1．2 反滲透膜元件重度污染的原因及特征

　　由于各地水源水質(zhì)不同，所采用的與處理方式也不盡相同，所以RO膜元件的原因也不盡相同，常見(jiàn)的污染原因及特征有以下幾種：

　　1．2．1 水處理工藝系統設計及制造缺陷

　?。?）對于反滲透預處理過(guò)濾器來(lái)講，源水未井水的情況下，設備濾速大于8.5米/小時(shí)，而地表水設計中設備濾速大于8米/小時(shí)，導致反滲透進(jìn)水SDI超標；（2）源水中含有膠體、懸浮物等雜質(zhì)，而在設計中沒(méi)有去除措施；（3）源水中COD>3而沒(méi)有去除措施；（4）反滲透膜元件設計通量超標的反滲透裝置二段結垢及壓差升高快,產(chǎn)水量衰減及脫鹽率下降快.

　　以上（1）、（2）、（3）設計缺陷可能導致反滲透系統一段壓差增加；（3）還有可能導致二段壓差增加，一上所有設計缺陷都有可能導致系統產(chǎn)水量降低。

　　1．2．2 反滲透添加劑及其它耗材選用不當

　?。?）反滲透阻垢劑類(lèi)型或加藥量選用不當，如：反滲透阻垢劑類(lèi)型與源水不相兼容，譬如源水中含有鋁離子、鐵離子或者預處理加藥中使用了鐵、鋁等絮凝劑，盡量選擇有機瞵系的反滲透阻垢劑，盡量避免采用聚羧酸型；反滲透阻垢劑的加藥量一般在2—4ppm之間（按進(jìn)水量計算），最多不能超過(guò)6ppm等，阻垢劑類(lèi)型與加藥量的選擇不當會(huì )導致系統產(chǎn)水量迅速下降，系統壓差明顯增加；(2)反滲透保安過(guò)濾器濾芯在選擇過(guò)程中要確保質(zhì)量可靠，號稱(chēng)5微米而實(shí)際精度達不到的濾芯對反滲透膜元件的安全運行時(shí)非常不利的；（3）反滲透預處理系統中的絮凝劑及助凝劑的選擇不當會(huì )造成膜元件的嚴重污染，而殺菌劑的選擇不當則使得反滲透系統脫鹽率的嚴重損傷；(含有Cl--)

　　1.2.3 水處理運行條件的突變導致的系統異常

　　一般情況下是由于氣候變化導致源水中懸浮物含量增加，或者源水類(lèi)型的轉變（如：由地下水更改為自來(lái)水導致反滲透進(jìn)水中余氯含量的增加）時(shí)的反滲透裝置運行狀況惡化，形成重度污染。

　　1．2．4 系統運行操作管理問(wèn)題

　?。?）不按操作規程操作；（2） 設備狀態(tài)參數調整不及時(shí)；（3） 運行參數的調整不當；（4） 添加藥劑的計量未作優(yōu)化；（5） 系統達到清洗條件時(shí)不及時(shí)清洗系統；（6） 系統表計不按時(shí)調校；（7） 缺乏運行管理總結。

　　1．2．5 水處理系統供水緊張

　　除了以上情況，在相當多的企業(yè)，由于水處理系統供水緊張，使得反滲透裝置即使出現了運行參數的惡化，系統遭受污染，但因供水緊張的原因而不能進(jìn)行及時(shí)的清洗，結果導致系統污染逐步嚴重，形成重度污染。

　　2 重度污染RO膜的離線(xiàn)清洗要求

　　當下列情況發(fā)生時(shí)，需要對重度污染RO膜元件進(jìn)行離線(xiàn)清洗：（1）反滲透膜元件污染符合“重度污染”標準；（2）反滲透系統通過(guò)在線(xiàn)清洗不能夠達到系統額定標準的；（3）水處理系統由于供水緊張而不能夠進(jìn)行在線(xiàn)清洗或沒(méi)有在線(xiàn)清洗設備的；（4）反滲透污染類(lèi)型較為復雜，通過(guò)在線(xiàn)清洗容易引起交叉污染的；（反滲透系統前段污染物可能會(huì )通過(guò)在線(xiàn)清洗被帶入系統后段，而使后段膜元件遭受污染的稱(chēng)為交叉污染）

　　3 反滲透膜元件的離線(xiàn)清洗方式及步驟

　　3．1 首先用性能優(yōu)良的備用膜元件替換反滲透系統上的待清洗膜元件，以保證反滲透系統不停止運行，保證整個(gè)生產(chǎn)工藝的持續穩定。

　　3．2 反滲透膜元件性能測試：

　?、賹γ恳恢ぴ为殰y試其各項性能指標，包括：脫鹽率、產(chǎn)水量、壓差、重量等，并作好測試前記錄

　?、诿擕}率、產(chǎn)水量和壓差測試條件：符合不同類(lèi)型膜廠(chǎng)商提供的標準。

3．3 系統清洗前了解系統目前運行狀況；

　　3．4 采集運行反滲透系統的各參數指標，作好原始記錄；

　　3．5 根據用戶(hù)原水全分析報告、性能測試結果及所了解的系統信息判斷清洗流程；

　　3．6 污染物的鑒定。首先根據3.5的分析結果初步判定，再通過(guò)特殊的設備、器具作進(jìn)一步的驗證，以確定具體污染物類(lèi)型。

　　3．7 根據3.5、3.6的分析結果，確定所需清洗配方。當RO膜上的污染物確定后，我們可以選擇膜制造商提供的系列配方，選擇較為合適的一種或兩種配方；或者選擇特殊配方（當RO膜被特殊的污染物污染時(shí)，采用普通的配方效果欠佳，或者從經(jīng)濟性角度比較時(shí)，特殊配方較為經(jīng)濟）。目前，國內外有許多反滲透膜元件清洗的專(zhuān)用藥劑，如開(kāi)元恒業(yè)的KY系列清洗藥劑和殺菌劑，根據筆者的經(jīng)驗，使用效果良好，且同傳統藥劑比較，經(jīng)濟性也不錯。

　　3．8 在反滲透專(zhuān)用清洗設備上用以上清洗劑結合物理處理清洗手段進(jìn)行試驗性清洗，以選擇恰當的清洗配方和清洗程序；

　　3．9 確定清洗方法，對以上所有膜元件進(jìn)行處理；

　　3．10 對清洗后的膜元件進(jìn)入測試平臺進(jìn)行測試并作記錄，不符合要求的將重新送入清洗設備進(jìn)行處理；

　　3．11 整理清洗數據資料，寫(xiě)出清洗總結報告。

　　4 離線(xiàn)清洗實(shí)例  

　　某電廠(chǎng)水處理兩套反滲透裝置（BW30-400膜元件）最初設計能力為2×45噸/小時(shí)，采用一級兩段處理，6：3排列，該系統從2004年2月投運，最初的系統進(jìn)口壓力為11.6kgf/cm2,系統產(chǎn)水量為45噸/小時(shí)。后因結垢問(wèn)題，進(jìn)行了第一次在線(xiàn)清洗，由于清洗強度激清洗劑選擇失當，脫鹽率下降了1個(gè)百分點(diǎn)；后產(chǎn)水量再次下降后，再次進(jìn)行在線(xiàn)清洗已沒(méi)有效果。

　　4．2 以上兩套系統離線(xiàn)清洗過(guò)程

　　鑒于在線(xiàn)清洗對于恢復系統產(chǎn)水量已經(jīng)沒(méi)有效果，且當時(shí)鍋爐系統正在進(jìn)行吹管，供水量很大?？紤]以上因素，最終選擇了離線(xiàn)清洗方式，由備用膜元件替代現有系統中的膜元件，不僅解決了燃眉之急，同時(shí)也給被污染反滲透膜的清洗爭取了時(shí)間。

　　根據對系統工藝流程的分析和膜元件污染情況的觀(guān)察，初步確定了可能是由保安過(guò)濾器濾芯纖維絲的脫落進(jìn)入了膜元件內部、循環(huán)水或反滲透進(jìn)口所加鹽酸中的帶電粒子對反滲透膜的產(chǎn)水量造成了損失，同時(shí)系統進(jìn)口其它有機膠體雜質(zhì)、顆粒雜質(zhì)等對膜元件的污染同樣不可小視。

　　最終在試驗了傳統藥劑后沒(méi)有效果的情況下，采用了由鄭州開(kāi)元恒業(yè)研制的KY-430產(chǎn)品并結合物理的方法對所有膜元件進(jìn)行了反復清洗、測試后，發(fā)現效果良好，基本所有膜元件的測試參數都接近了新膜的水平。同樣膜元件再安裝到系統上之后的效果同樣令人滿(mǎn)意，清洗后的運行參數見(jiàn)表2。

　　5 清洗效果評定

　　5．1 系統評定（聚合硅沉積物除外）

　　Q≧0.98×Q0

　　 T≧T0

　　 P≯ P0+0.5×a

　　式中Q為清洗后系統的產(chǎn)水量，Q0為系統剛投運時(shí)的系統產(chǎn)水量；T為清洗后系統的脫鹽率，T0為系統清洗前的系統脫鹽率；P為清洗后系統的進(jìn)水壓力（單位是BAR），P0為系統剛投運時(shí)的系統進(jìn)口壓力；a表示運行年數。

　　5．2 單支膜元件評定

　　Q≧0.99×Qs

　　T≧Ts0

　　ΔP≯15PSI

　　式中Q為清洗后單支膜元件測試的產(chǎn)水量，Qs為新膜標準產(chǎn)水量；T為清洗后單支膜元件測試的脫鹽率，Ts0為清洗前單支膜元件的脫鹽率；P為清洗后單支膜元件的壓差。

　6 結束語(yǔ)

　　在反滲透的污染控制中，最根本的措施在于以反滲透為核心的水處理系統的設計及制造安裝過(guò)程、反滲透系統各種耗材的選擇、運行管理水平等方面的控制。這些方面的良好把握對反滲透系統的安全健康運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

　　當然，當反滲透系統發(fā)生嚴重污染時(shí)，首先采取的措施一定是要分析污染的原因、查找解決污染的方法，并通過(guò)恰當的途徑在最短的時(shí)間內對反滲透系統進(jìn)行清洗，因為隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，意味著(zhù)清洗難度的下降。

　　同時(shí)建議在清洗工作開(kāi)始前，要咨詢(xún)資深水處理專(zhuān)家或專(zhuān)業(yè)技術(shù)公司，力爭清洗方案的完備性。

7、反滲透膜離線(xiàn)清洗的幾個(gè)誤區

　1、膜元件清洗后產(chǎn)水量不能恢復到100%

　　事實(shí)上反滲透膜經(jīng)過(guò)合理的離線(xiàn)清洗后，基本上所有的膜元件都能恢復到新膜的狀態(tài)，產(chǎn)水量也不會(huì )例外，這一點(diǎn)可以通過(guò)離線(xiàn)清洗設備來(lái)檢測或者通過(guò)膜元件安裝后來(lái)驗證;

　　2、膜元件的脫鹽率清洗肯定能恢復或肯定下降

　　對與脫鹽率來(lái)講目前存在著(zhù)兩種完全不同的看法，但事實(shí)情況是這要根據膜元件究竟是遭受了什么樣的污染來(lái)最終判定，如果污染沒(méi)有損害脫鹽層，恢復程度較高，如有損害則恢復程度較小，但至少能高于清洗前脫鹽率;水處理設備_軟化水設備_純凈水設備

　　3、清洗要在現場(chǎng)才能夠放心

　　事實(shí)上將離線(xiàn)清洗工作放在現場(chǎng)只是一小部分沒(méi)有備用膜元件的小型服務(wù)公司設計的一種方式而已，完善的清洗車(chē)間環(huán)境對于離線(xiàn)清洗來(lái)說(shuō)是不可必備的，在乙方的清洗車(chē)間內清洗效果才有可能達到最佳;

　　事實(shí)上膜元件在清洗過(guò)程中還有很多誤區或者是誤導說(shuō)造成的，為了避免這種誤解應在正式開(kāi)展清洗工作前多家咨詢(xún)以保證清洗效果，維護設備和膜元件的安全