一、鋼鐵企業(yè)深度處理工藝

　　某一鋼鐵企業(yè)投入使用了廢水深度處理項目，下面主要對處理系統中反滲透膜產(chǎn)生污染的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應的解決措施。

　　二、深度水處理系統存在的問(wèn)題

　　(1)對于深度水處理系統中的反滲透膜，在使用以來(lái)每星期維護清洗一次，每三個(gè)月采用酸性化學(xué)清洗一次。

　　(2)在設備使用了4年之后，處理系統的進(jìn)口壓力、脫鹽效率都受到了影響，進(jìn)而影響到了處理系統的處理效率和質(zhì)量。

　　(3)經(jīng)過(guò)分析發(fā)現，知道污染是由于反滲透膜造成的，通過(guò)膜清洗，消除了該問(wèn)題。

　　三、造成膜污染的原因分析

　　膜污染一般反映在膜通量下降以及分離率的降低，往往導致反滲透設備運行壓差高，出力降低。膜污染通常由微生物吸附和生長(cháng)污染、大分子顆粒物附著(zhù)污染和無(wú)機物沉淀污染幾種類(lèi)型共同作用的結果。

　　具體原因大致可以分為以下幾點(diǎn)：

　　(一)膜自身性質(zhì)對膜污染的影響

　　膜自身性質(zhì)是指包括膜所使用材料理化特性、結構性特點(diǎn)以及膜組件類(lèi)型特征等。常用膜材料之一的聚酰胺復合膜具有使用壓力低、脫鹽率高、通量高、穩定性強等優(yōu)點(diǎn)，但與醋酸纖維素膜相比不耐氯和氧化劑，抗結垢性能也不如醋酸纖維素膜。疏水性膜除鹽能力較強，但除有機物能力弱，比親水膜更易堵塞;膜組件結構不同抗污染能力也不同，板框式結構抗污染能力強，圓管式、中空纖維式則相對較弱。不同水質(zhì)條件下，對膜使用根據具體需求具體選擇，以減少使用過(guò)程中膜污染的頻率。

　　(二)水質(zhì)與膜污染

　　水質(zhì)對膜污染因水質(zhì)不同預防方式各不相同，小分子有機物對膜污染主要是其與膜相互之間形成氫鍵吸附于膜面，降低了滲透面積從而使膜通量下降。膠體難以穿過(guò)滲透膜，在膜表面被截留吸附，當進(jìn)水SDI指標控制不當時(shí)往往在滲透膜表面形成半膠束污垢導致膜污染。微生物對膜污染通常為細菌、生物膜、藻類(lèi)和真菌。細菌可以將醋酸纖維為營(yíng)養物質(zhì)消化，醋酸膜易受細菌的侵蝕;對于復合膜，雖不易被細菌侵害，但各種微生物被吸附到膜面并在膜面生長(cháng)，各種粘膜會(huì )造成膜的污堵，其代謝產(chǎn)生的聚合物也會(huì )在膜面形成生物質(zhì)膜，導致膜污染。

　　(三)工作條件與膜污染

　　膜的工作條件主要影響因素有溫度、壓力、pH、剪切速率等。隨水溫升高分子運動(dòng)能力增強，膜通量增加，但膜穩定性越差，使用壽命隨之縮短，一般膜工作允許溫度在5～45℃，佳溫度要求在20～35℃。隨施加壓力的增加，水的滲透速度將會(huì )加快，膜通量隨之增加，但膠體在膜面沉積趨勢會(huì )越來(lái)越強。當溶質(zhì)與膜具有強的親和力時(shí)，提高壓力將增加膜孔內溶質(zhì)分子的流動(dòng)性，產(chǎn)生的對流剪切力使溶質(zhì)分子穿透膜，導致膜分離率降低。剪切速率大時(shí)質(zhì)量傳遞快，濃差極化弱，膜通量高，且膜通量降低緩慢;但膜通量越大，水壓力停留時(shí)間增加，膜面的污垢層會(huì )越緊密，膜通量降低越快。

　　四、解決反滲透膜污堵問(wèn)題的措施

　　(一)使用具備抵抗污染或者改性的膜

　　抵抗污染的膜有兩種，其一膜具備更寬的流通通道，不容易造成堵塞情況，能夠抵抗污染，這種類(lèi)型的膜在純水制作和選取中不適宜使用;還有一種是對膜的表面進(jìn)行改性，根據水的質(zhì)量進(jìn)行電性(負電性、正電性以及中性)膜進(jìn)行選擇，還應該按照電性同性相斥的工作原理促使具備特定性質(zhì)的污染物質(zhì)不容易沉淀和積累在膜的表面，確?？刮廴镜奶匦缘玫綄?shí)現。

　　(二)針對水質(zhì)加強預處理

　　原水中能夠導致膜污染的物質(zhì)物含量較高，不滿(mǎn)足膜要求的進(jìn)水條件，需進(jìn)行預處理，將造成膜污染的物質(zhì)大化降低或去除，從而降低反滲透膜污染的趨勢。導致膜污染堵塞的主要原因有殺菌不徹底、膜系統入口濁度高以及入口SDI值大。對于微生物類(lèi)，可以使用氯化、臭氧殺菌或使用殺菌劑，但使用過(guò)程中注意游離氯會(huì )對膜造成性傷害;對有機物、懸浮物和膠體等，可通過(guò)澄清、沉淀、過(guò)濾或活性炭吸附、絮凝微濾、超濾等方法去除，降低膜入口濁度和SDI值;對于易結垢鹽類(lèi)，可使用阻垢劑進(jìn)行處理，處理過(guò)程注意阻垢劑作為富營(yíng)養物質(zhì)易促進(jìn)細菌繁殖。

　　(三)優(yōu)化膜組件工作環(huán)境

　　在膜元件操作過(guò)程中，要根據膜元件廠(chǎng)商對膜的操作條件的要求嚴格控制膜元件工作環(huán)境，在具體應用過(guò)程中，根據實(shí)際情況對操作參數進(jìn)行優(yōu)化，以延長(cháng)膜的使用壽命，降低生產(chǎn)費用。

　　(四)膜污染后的清洗

　　膜污染只能降低而無(wú)法完全避免，對膜進(jìn)行科學(xué)的清洗可延長(cháng)膜的使用壽命。在具體的清洗過(guò)程中，要根據實(shí)際情況參考膜手冊來(lái)完成。例如:面對重有機物污染，清洗液中適度的增加三聚磷酸鈉藥劑量，能使清洗效果更佳。

　　五、

　　為了更好地降低膜污染對水處理的影響，前期設計時(shí)要充分分析水質(zhì)，制定合理的處理工藝，并選擇合適的反滲透膜，若使用過(guò)程中出現膜污染，也要弄清膜污染出現的原因，才能采取有針對性的措施加以解決。