反滲透膜清洗技術(shù)及研究進(jìn)展探究

羅美蓮

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

0 前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，反滲透膜技術(shù)作為一種新型的分離技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、市政、環(huán)保等多個領(lǐng)域，并且在海水淡化、飲用水處理中起到了非常重要的作用。但是，持續(xù)運行一段時間后，膜會受到較為嚴(yán)重的污染，進(jìn)而影響到總體的處理效率，同時還會大大縮短膜的可用壽命。因此，應(yīng)采取更加完善的措施對其進(jìn)行清洗，確保反滲透技術(shù)在使用中的安全性、可靠性。

1 反滲透膜清洗技術(shù)

反滲透系統(tǒng)的定期清洗對于整個給水系統(tǒng)來說是十分必要的，當(dāng)RO系統(tǒng)膜表面出現(xiàn)出污染的傾向、長時間停運、或達(dá)到清洗周期時，建議此時清洗RO系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)下列污染特征：（如系統(tǒng)產(chǎn)水量下降15%左右，系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)下降15%左右，或者一段或二段壓降增加10-15%）時，表明RO系統(tǒng)需要進(jìn)行清洗作業(yè)。

由于RO系統(tǒng)出現(xiàn)污染的程度、運行的工況等的不同，清洗的頻率也隨之不同。一般RO系統(tǒng)的清洗頻率是3至6個月一次。如果清洗周期過于頻繁，就應(yīng)該調(diào)整RO的預(yù)處理設(shè)置，改善RO系統(tǒng)的運行方式，監(jiān)控預(yù)處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)，從而保證RO系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)條件。

在反滲透機(jī)組的設(shè)計中，經(jīng)常會在RO停機(jī)后采用RO產(chǎn)品水沖洗系統(tǒng)，此法可以在自動化程序中設(shè)置，可減少RO的清洗周期。在設(shè)備停運期間用產(chǎn)品水配置的保護(hù)液浸泡RO膜組件，還有助于溶解垢和松散沉積物，從而也能起到減少RO機(jī)組的清洗頻率的目的。

RO系統(tǒng)的任何一次的清洗，都會導(dǎo)致膜元件不可逆壽命的衰減以及隨之帶來的水通量損失。所以RO膜的清洗技術(shù)，不僅依賴于具備豐富的技術(shù)知識和清洗經(jīng)驗，重要的是在清洗前對 RO系統(tǒng)的設(shè)計、工作清洗流程有著清楚的認(rèn)識，熟悉RO系統(tǒng)歷來運營中的運行記錄、原水水質(zhì)狀況、系統(tǒng)的故障分析等等一切有關(guān)RO系統(tǒng)的技術(shù)問題與參數(shù)，這樣能在清洗中不斷發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)問題，才能逐漸的提高RO機(jī)組的清洗效率，降低膜元件的水通量損失，從而為除鹽水系統(tǒng)在日后的穩(wěn)定高效運行保駕護(hù)航。

1.1 清洗方式

一般來說，可分為在線、離線清洗兩種方式。前者更多的被用在污染并不嚴(yán)重的情況，主要采取的是比較常規(guī)的處理方法。在具體操作上較為簡單，成本較低，只需加入必要的清洗制劑，就可以方便的實現(xiàn)清洗。不過，這種方式往往會受到設(shè)備自身條件的制約，最終的效果也不是很理想。離線清洗則是將相關(guān)元件從整個系統(tǒng)中分離出來，利用專門的設(shè)備進(jìn)行清洗。如果污染比較嚴(yán)重，就要選擇使用離線清洗，同時還可以結(jié)合污染現(xiàn)狀，針對性的投入清洗制劑，最終的處理效果更為徹底。但是，該方法比較復(fù)雜，耗費的時間也比較長。

1.2 清洗方法

1.2.1 物理清洗

低壓高流速清洗，反壓清洗等是當(dāng)前最為常見的物理清洗方法，有些情況下，也可以結(jié)合起來使用。前者主要指的是在較低的壓力下，盡量去提升流速。不僅能避免溶質(zhì)在膜面的長時間停留，還能減弱料液和膜面之間的濃差極化。反壓清洗，主要指的是在膜的透過液一側(cè)進(jìn)行加壓，使其反向透過膜的一種方法。一方面能夠沖刷掉膜孔內(nèi)殘留的各類雜質(zhì)，另一方面則可以對膜表面的附著物進(jìn)行較為徹底的清洗。

1.2.2 化學(xué)清洗

對于污染比較嚴(yán)重的情況，除了進(jìn)行物理清洗，還要采取更為有效地化學(xué)清洗。也就是利用化學(xué)制劑與污染物進(jìn)行各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而實現(xiàn)徹底清除的一種方法。近年來，化學(xué)清洗得到了較為廣泛地使用。在具體應(yīng)用中，又可分為酸性、堿性兩種清洗方法，當(dāng)然，也可根據(jù)需要將兩種藥劑結(jié)合起來使用，可最大程度的提高清洗效果。

值得注意的是，在開始清洗前應(yīng)首先對當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況進(jìn)行充分的調(diào)查。因為不同的水質(zhì)，要選擇不同的清洗藥劑，且最終實現(xiàn)的清洗效果也是千差萬別。同時，還要提前做好現(xiàn)場試驗，對污染物的性質(zhì)進(jìn)行分析，再根據(jù)膜的材料特征以及試驗結(jié)果選用最合適的清洗方法和清洗藥劑，實現(xiàn)徹底清洗的同時，最大可能改善膜的性能。此外，還要考慮到化學(xué)制劑對膜的影響，因為清洗過程或多或少的會造成一定的損傷，在化學(xué)制劑的使用中更要考慮到膜對酸、堿等的耐受情況，以確保膜元件不受到太大的損傷，而影響其正常使用。

1.2.3 生物清洗

除了上述兩種方法，還可以采用生物清洗，具體來說可分為以下兩種：一是，采用具有生物活性的制劑；二是，利用特定的手段，將生物劑附著在膜上，提高它的抗污染能力。目前來說，使用比較多的是酶制劑。其能夠有效地切斷蛋白質(zhì)的肽鏈，因此對那些包含大量蛋白質(zhì)的膜進(jìn)行清洗是最為有效的。

2 研究進(jìn)展

隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，近年來陸續(xù)出現(xiàn)了一些比較新穎、高效的清洗方法，包括研究出了更為有效的清洗制劑，以及效果更好的清洗設(shè)備。實踐表明，都取得了比較好的清洗效果。具體來說：姚克明等人，提出了一種新型的反滲透清洗方法，將整個清洗過程細(xì)分為以下四個環(huán)節(jié)，即酸洗、堿性粗洗、堿性精洗、殺菌清洗等，可取得比較徹底的清洗效果。韓培等人，則提出了一種比較高效的清洗裝置，主要包括以下部分，溶液箱、水箱、反滲透及膜處理裝置等，在使用過程中，將溶液箱與水箱進(jìn)行連接，同時與水泵的一端連接在一起，水泵的另一端則與過濾裝置進(jìn)行連接，過濾裝置的另一端則利用管道與膜處理裝置連接在一起。該裝置的優(yōu)勢在于，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，使用成本低，適用范圍廣，而且還能有效避免所使用藥劑對膜的再次污染。

3 結(jié)語

隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，反滲透膜技術(shù)獲得了較為廣泛地應(yīng)用。但在具體的運行過程中，總會產(chǎn)生膜污染問題，嚴(yán)重影響到系統(tǒng)運行的質(zhì)量。本文對新型反滲透膜清洗技術(shù)進(jìn)行了研究，并總結(jié)了近年來的研究進(jìn)展，為了確保反滲透膜的安全穩(wěn)定運行，就要定期對其進(jìn)行清洗，而最終的清洗效果則會對其性能及可用壽命造成重要的影響。因此，應(yīng)不斷改善清洗方法，并進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，進(jìn)而提高清洗的效果。同時，對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并加強(qiáng)預(yù)處理，從而不斷提高系統(tǒng)運行的可靠性。