纳滤膜污染的原因及运行分析
更多关注公众号：环保水处理( hbscl01 )一、纳滤膜运行中遇到的污染分析
微生物污染
微生物包括细菌、藻类、真菌、病毒等。 细菌颗粒极小，一般1，3 拜m，病毒更小，约0.2，0.01 拜m。 微生物污染对纳滤膜系统至少有两个不利影响。 首先，微生物大量增殖和代谢产生大量胶体物质，导致膜堵塞，膜通量急剧下降； 第二，导致生产水中细菌总数的增加。 纳滤膜的微生物污染对整个装置的长周期运行极为不利，因此必须高度重视纳滤膜的微生物污染。
生物污染的原因一般如下
( l )水中含有的微生物数量多；
)2)系统的停机、保护、清洗等没有严格按照技术手册要求进行
)3)未用水灭菌或杀菌剂剂量过少
(4)进水水质中含有易滋生微生物的营养素，导致微生物大量繁殖；
)5)未对管路进行定期杀菌和消毒。 被微生物污染的膜表面非常光滑，经常有难闻的气味。 焚烧生物膜样品的气味和焚烧头发一样。
)例如，由于进水氨氮指标严重超浓度，管道中和膜元件内大量微生物滋生，膜系统化学清洗后，管道未经杀菌消毒，系统出发时，管道中残留的大部分微生物颗粒随水流进入膜端，造成系统的系统最终可以通过离线清洗去除污染。
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有机物及矿物油污染
有机物导致的膜系统故障占整个系统故障的60%至80%。 如果进入水中的有机物吸附在膜元件表面，则会导致焊剂的损失。 特别是在第一阶段，膜表面形成的吸附层对水中的溶解盐像另一层的分离屏障一样起作用，堵塞了膜面的通路，使脱盐率上升，分子量大且具有疏水性基团的有机物常常会产生这种效果。 例如，是微量的油滴、分子量大且难以分解的有机物
例如石化废水成分复杂，水中有机物浓度高，且含有微量油，在石化废水深度处理装置所用的纳滤膜系统中，有机物污染是最常见的污染类型。 纳滤膜上的有机物污染一般通过进水油和有机污染物浓度分析可以判断一般的有机污染可以通过定期化学清洗来消除。
凝聚剂污染
絮凝剂的使用主要分为无机类和有机类，无机类一般为聚合铁、聚铝，但无机类絮凝剂因价格低廉而使用较多，为了避免铁离子对膜类的污染，一般膜类使用高纯度聚铝作为絮凝剂； 有机絮凝剂一般多为聚丙烯二胺、聚丙烯类。 某膜系预处理单元联合使用无机和有机絮凝剂效果较好，但在实际使用中，根据系统工艺不同、水质不同，通过实际筛选确定所用絮凝剂的种类和浓度。 在实际运行中，并不是所有的絮凝剂都凝聚成颗粒，无论哪种类型的絮凝剂，水中都有一定的残留物，输入后续处理单元后，残留絮凝剂通常随浓水排出，但絮凝剂投加浓度过高时，膜系统进水中的纳滤膜表面发生二次聚集沉淀，造成膜污染，混凝剂投加量过高造成的污染在洗涤过程中难以去除，有时需要短时间更换膜。
结垢污染
纳滤系统中析出的水垢主要是无机成分，以碳酸钙为主，除碳酸盐外，其他许多无机盐类也同样具有较低的硫酸钙、硫酸钡、硫酸苹果及部分氢氧化物等饱和溶解度。 为了防止膜面结垢，一般在保安过滤器前添加适量的膜用阻垢剂，添加量一般控制在4-110
根据投入的药剂不同，相互作用也会析出难溶性物质，污染膜元件。 例如，遇到铝和残留聚合性阳离子凝聚剂等多元有机抑制剂时，凝胶会沉淀，严重污染前端的膜元件。 这类污染物很难清洗。 因此，在投用多种药剂时，要注意这些药剂的成分，根据水质数据、反渗透设计方法、选择的膜模型，通过试验确认它们的互换性，并
胶体污染
胶体是具有1纳米( nm )至1微米)的粒径，像粘土一样难以自然分解的微粒子，在水中通常带负电。 污水中的有机胶体、过量的混凝剂投加量、污水中金属离子水解形成的氢氧化物胶体是造成胶体污染的原因。 废水中常见的胶体污染物有氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化硅胶体等。
例如，胶体污染也可以是药物添加量过多、管路腐蚀或分子量大的有机物进入膜系统造成的)
纳滤系统长期运行经验
保持预处理效果的稳定
在预处理阶段去除原水中的大部分污染物。 良好的预处理效果可以有效减少纳滤系统受到各类污染的概率
例如，定期更换保安滤芯或检查保安滤芯，避免滤芯内出现短流现象、生物泥浆滋生对膜元件造成污染； 严格控制进水浊度和污染指标( SDI )，进水浊度控制在0.5NTU以下，污染指数控制在5以下； 消毒灭菌膜前工艺和膜系统。 消毒灭菌是控制微生物污染不可缺少的重要步骤。 系统的杀菌可分为冲击式杀菌和连续杀菌，不同的系统可选择不同的方法)
二.纳滤系统长期运行经验
控制低运行压力和回收率
压力是纳滤脱盐的推动力，压力上升，膜组件透水量直线上升，脱盐率开始时上升，压力上升到一定值时，脱盐率趋于平稳。 因此，在实际运行中，压力不需要太高，压力过高可能会加剧膜组件的衰减，损伤膜组件。 为了延长膜组件的使用寿命，通常在脱盐率和产水量满足生产要求时，采用稍低的压力运行，对系统的长期运行影响极大
纳滤系统采用高回收率后，浓水含盐量相应提高，不仅容易在浓水侧产生浓差极，而且会导致系统渗透压的增大。 为了维持生产水量，需要提高操作压力，生产水的比能耗也增加，生产水的水质恶化，膜污染恶化，水垢和微生物污染的危险性变大。 根据运行经验，纳滤系统回收率控制在75%以下比较合适。
物理清洗膜(产品水洗) )。
清洗使用清洗附着在膜表面的污染物和堆积物的低压大流量供水清洗元件进行。 膜的低压清洗可以减少深度差，防止膜脱水现象的发生。 在条件允许的情况下，建议经常清洗系统。 增加清洗次数比一次化学清洗更有效。
规范系统启停操作和停机保护措施
系统启动和停止时，流量和压力有变动。 过多的流量和压力波动会引起系统的极限压降现象，形成水锤作用，可能导致膜元件破裂，在进行启停操作时需要逐渐增加或减小压力和流量。
系统启动前和停止时，请确认压力容器内没有真空。 否则，重新启动膜元件的瞬间会发生水锤或水力冲击。 如果排水的系统在初始启动或正常运行下启动，将出现上述现象。
系统应保持较低的背压(水发生侧压力)，水发生侧压力高于原水侧压力。
. 05MPa以上时，膜元件物理性地受到损伤。 系统启动和停机前，应充分检查阀门开关和压力波动情况，避免运行中出现背压现象。 膜系统需要长时间停运时，应按技术手册要求向系统内通入保护液或定期通水确保膜元件正常备用。
定期进行膜元件的在线化学清洗
采用合理的预处理系统和良好的运行管理，它只能降低膜元件的污染程度，不可能完全消除膜的污染。 因此，纳滤膜系统运行一段时间后，可能会被多种污染物污染。 特别是用于污水深度处理装置的纳滤膜系统，经常出现污染，一般标准化产水量下降15%左右，进水和浓水之间的系统压降上升到初始值的1.5倍
化学清洗时，首先判断污染物的种类，根据膜的特性选择合适的清洗配方和清洗工艺。 清洗时注意控制清洗液的pH值、温度、清洗液的流量。 为确保清洗效果，符合条件的可采用分段清洗方法进行化学清洗。 目前，国内和国际上有选择地使用专业生产的膜专用清洗药剂。 清洗效果可通过比较清洗前后装置的脱盐率、产水量、压降等性能来确认。
石化废水深度处理装置所用的膜系统，化学清洗首先进行杀菌，然后进行碱洗，去除微生物污染、有机物污染和油污染，然后进行酸洗，去除水垢类污染和金属氢氧化物污染。 清洗周期根据装置的实际运行情况确定。
膜元件的离线化学清洗
膜元件重度污染是指污染后单级压差超过系统投运初期单级压差2倍以上，反渗透系统产水量下降30%以上，或单级反渗透膜元件质量超过正常值3kg以上。
根据用户原水全分析报告、性能测试结果及了解的系统信息判断污染类型及清洗工艺； 根据需要再用特殊设备、器具进行验证，确定具体污染物种类，确定所需清洗配方。 用专用离线清洗设备清洗取下待清洗膜的部件，清洗后检查合格后重装给药。