反渗透膜的24个常见问题及解决方法（上）

反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。

反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。

反渗透膜的结构有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业。

一、反渗透系统应多久清洗一次？

一般情况下，当标准化通量下降百分之十时、或系统脱盐率下降百分之十、或操作压力及段间压差升高百分之十五时应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系，当SDI<3时，清洗频度可能为每年4次；当SDI在5左右时，清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。

二、什么是SDI？

目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的成熟技术是测量进水的淤积密度指数（SDI，又称污堵指数），这是在RO设计之前要确定的重要参数，在RO/NF运行过程中，需定期进行测量（对于地表水每日测定2～3次），ASTM D4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI值≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。

三、一般进水应该选用反渗透还是离子交换工艺？

在许多进水条件下，采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行，工艺的选择则应由经济性比较而定。一般情况下，含盐量越高，反渗透就越经济，含盐量越低，离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及，采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经广泛应用，成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案。

四、反渗透膜元件一般能用几年？

膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据分析通常为5年以上。

五、反渗透和纳滤之间有何区别？

纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术，反渗透可以脱除小的溶质，分子量小于0.0001微米，纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透，用于处理后产水纯度不特别严格的场合，纳滤适合于处理井水和地表水。纳滤适用于无需像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统，但对于硬度成份的脱除能力很高，有时被称为“软化膜”，纳滤系统运行压力低，能耗低于相对应的反渗透系统。

六、膜技术具有怎样的分离能力？

反渗透是目前成熟的液体过滤技术，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透过反渗透膜，典型的可溶性盐的脱除率高于百分之九十五。操作压力从进水为苦咸水时的7bar（100psi）到海水时的69bar（1,000psi）。纳滤能脱除颗粒在1nm（10埃）的杂质和分子量大于200～400的有机物，溶解性固体的脱除率接近百分之九十八，含单价阴离子的盐（如NaCl或 CaCl2）脱除率高，而含二价阴离子的盐（如MgSO4）脱除率高于百分之九十。超滤对于大于100～1,000埃（0.01～0.1微米）的大分子有分离作用。所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜，可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1,000～100,000。微滤脱除颗粒的范围约0.1～1微米，通常情况下，悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐可自由透过微滤膜，微滤膜用于去除细菌、微絮凝物或总悬浮固体TSS，典型的膜两侧的压力为1～3bar.

七、反渗透膜进水允许二氧化硅浓度多少？

允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂，通常在不加阻垢剂时浓水端允许浓度上限为100ppm，某些阻垢剂能允许浓水中的二氧化硅浓度上限为240ppm。

八、铬对RO膜有何影响？

某些重金属如铬会对氯的氧化起到催化作用，进而引起膜片的不可逆性能衰减。这是因为在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子，这种破坏作用就更强。因此，应在预处理部分将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。

九、RO系统一般需要何种预处理？

通常的预处理系统组成如下，粗滤（～80微米）以除去大颗粒，加入次氯酸钠等氧化剂，然后经多介质过滤器或澄清池进行过滤，再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂，在高压泵入口之前安装保安滤器。保安滤器的作用顾名思义，它是作为保险措施，以防止偶然大颗粒对高压泵叶轮和膜元件的破坏作用。含颗粒悬浮物较多的水源，通常需要更高程度的预处理，才能达到规定的进水要求；硬度含量高的水源，建议采用软化或加酸和加阻垢剂等，对于微生物及有机物含量高的水源，还需要使用活性炭或抗污染膜元件。

十、反渗透能脱除微生物如病毒和细菌吗？

反渗透（RO）非常致密，对病毒、噬菌体和细菌具有非常高的脱除率，至少在3log以上（脱除率大于百分之九十九点九）。但是还须注意的是，在很多情况下，膜产水侧仍可能会出现微生物再次滋生，这主要取决于装配、监测和维护的方式。某一个系统的脱除微生物的能力关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当而不是膜元件本身的性质。

十一、温度对产水量有何影响？

温度越高，产水量越高，反之亦然，在较高的温度条件下运行时，应调低运行压力，使产水量保持不变，反之亦然。

十二、什么是颗粒和胶体污染？如何测定？

反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶体的污堵就会严重影响膜的产水量，有时也会降低脱盐率。胶体污堵的早期症状是系统压差的增加，膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异，常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等，预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质，如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去，也可能引起污堵。此外阳离子性的聚电介质也会与阴离子性的阻垢剂反应，其沉淀物会污堵膜元件，水中这类污堵倾向或预处理是否合格采用SDI15进行评价。