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摘要：反渗透膜是水处理中利用膜分离水和其他液体物质的一种膜分离技术，经常用在电力、冶金、电子、制药等多个工业领域的水质处理中，由于膜是一种精密元器件，在运行一段时间后，会产生膜堵塞等污染问题，影响到处理效率，需要对膜进行化学清洗。基于此，本文介绍了反渗透膜的污染原因及如何清洗处理，以期能恢复膜的性能。
关键词：反渗透膜；污染原因；化学清洗方法
前言
随着水处理技术的发展，反渗透膜技术获得了较为广泛地应用。但在具体的运行过程中，总会产生膜污染问题，严重影响到系统运行的质量。为了确保反渗透膜的安全稳定运行，就要定期对其进行清洗，而最终的清洗效果则会对其性能及可用寿命造成重要的影响。因此，相关人员必须采取有效的清洗方法，以此保证反渗透膜技术的有效应用。
1反渗透膜污染原因
1.1化学污染
在水处理过程中，如果其中含有大量的Ca2+、Ba2+等离子，就会逐渐形成各种各样的化学结垢。这主要是由于操作不规范导致的，包括加药系统不完备，处理过程中操作不到位等。此外，Fe3+等对膜也会造成很大的危害。其含量比较高的原因，主要是由管路系统造成的，因此，应不断改善管路的运行状况，并尽量选用钢衬塑管路。[1]
1.2颗粒和胶体污染
长时间运行后，膜表面会生成一层凝胶层，影响到水处理的效果，这主要是由水中的各种杂质分解后引起的，若得不到及时的解决，还有可能进一步发展为硅酸盐垢。此外，金属氧化物的大量沉积会导致污堵，这是因为在膜分离阶段，金属物质的浓缩、溶液pH的改变造成的。
1.3微生物污染
在水中，包含有各种类型的微生物，它们常常附着在膜的表面及各处死角。它们的繁殖非常快，且难以有效清洗，是影响系统运行的重要因素。有研究发现，这类污染多出现于进料端，这说明此处存在大量的营养物质，加速了微生物的繁殖。
2化学清洗方法
在进行化学清洗时，清洗药剂扩散进入污染物在膜表面形成的沉积层并与污染物发生化学反应。清洗药剂的扩散速度取决于包括清洗液湍流特性在内的不同因素。在水解、溶解和分散等化学反应的作用下污染物被从反渗透膜表面去除。
2.1化学清洗药剂的选择
在化学清洗过程中药剂的选择占据重要地位，通常情况下必须根据反渗透膜的实际情况进行选择，具体选择可参考如下判断标准[2]：
①在清洗中工作人员可根据反渗透进水水质加以判断；
②在系统全面的膜元件清洗之前，工作人员可从系统中选择一或者两支膜元件，以此为样片进行清洗试验，根据试验结果判断选择最佳清洗药品。
[应该加上一些根据什么类型的污染选择推荐什么样的清洗剂][详见2.1.2清洗药剂的选择]
2.1.1常规化学清洗试剂
通常情况下，在化学清洗过程中工作人员主要选择酸、碱和表面活性剂，根据结垢污染性质有针对性地选择相应的化学试剂。比如对于一般无机物结垢污染，以酸清洗为主；而对于微生物或者有机物污染，则需要选择碱清洗；同时工作人员还可选择其它药品，将氨水加入到酸性洗液之中，从而排除单纯酸性洗液形成难溶性亚铁柠檬酸盐的问题，还可将EDTA加入到碱性洗液之中，以此有效去除硫酸盐垢、有机物和胶体等。此外，如果在清洗过程中使用硫酸，则很容易出现硫酸钙沉淀，所以尽量避免选择硫酸作为清洗剂。因此在清洗过程中应利用膜系统的产水配制清洗液，并且也可根据实际情况以预处理水配制清洗液。
2.1.2清洗药剂的选择
应谨慎选择清洗所用药剂，而且清洗时应严格遵守药品的使用说明和工艺条件，并要仔细观察清洗时清洗液的温度和pH变化。在对大型系统清洗之前，建议从待清洗的系统内取出1支膜元件，进行单个膜元件清洗效果试验，确认清洗效果后再实施整套系统的清洗。在酸洗过程中，应随时检查清洗液pH变化，当在溶解无机盐类沉淀消耗掉酸时，如果pH的增加超过0.5个pH值单位，就应该向清洗箱内补充酸，酸性清洗液的总循环时间不应超过20min，超过这一时间后，清洗液可能会被清洗下来的无机盐所饱和，而污染物就会再次沉积在膜表面，此时应用合格预处理产水将膜系统及清洗系统内的第一遍清洗液排放掉，重新配置清洗液进行第二遍酸性清洗操作。如果系统必须停机24h以上，则应将元件保存在1%(质量比)的亚硫酸氢钠水溶液中。在对大型系统清洗之前，建议从待清洗的系统内取出一支膜元件，进行单元件清洗效果试验评估。
2.1.3清洗液的洁净度
清洗效果直接受到清洗液影响，在清洗液中包含较多的颗粒物或者杂质，容易对系统产生二次污染的危害，甚至会使得膜表面出现机械性损伤。因此在清洗过程中，尤其对于反向清洗液而言，应尽量降低其中的小分子杂质。根据具体经验而言，膜系统的产水为较为适宜的清洗溶液，或者根据清洗需要，工作人员在配置清洗液时也可利用合格的预处理产水。
2.2清洗流程
当进行膜件化学清洗时，主要流程为如下六个方面[3]：
①配制清洗液；
②串联清洗一级膜和二级膜，并将清洗泵作为增压装置，同时当清洗开始时，工作人员必须对清洗液进行排放操作，排放不得流回清洗水箱，并且有效控制排放量，以清洗液的30%为宜；
③实施闭路循环，工作人员关闭排放阀，并保证全部闭路循环1~2h，并保证循环后清洗液留回清洗水箱；
④清洗后工作人员将水箱中的残夜排尽，可选择用水低压冲洗的方式，其中pH值以7为宜，同时对水箱进行充分清洗，并配置其他药液；
⑤进行二次冲洗，参照上述流程，工作人员利用配置的其他药液进行冲洗；
⑥恢复使用反渗透装置，在恢复使用之前对反渗透装置进行有效调节，重点对产水和浓水进行调节，将其排放至地沟。
3膜清洗技术研究进展
随着相关技术的发展，近年来陆续出现了一些比较新颖、高效的清洗方法，包括研究出了更为有效地清洗制剂，以及效果更好的清洗设备。实践表明，都取得了比较好的清洗效果。姚克明等人，提出了一种新型的反渗透清洗方法，将整个清洗过程细分为以下四个环节，即酸洗、碱性粗洗、碱性精洗、杀菌清洗等，可取得比较彻底的清洗效果。韩培等人，则提出了一种比较高效的清洗装置，主要包括以下部分，溶液箱、水箱、反渗透及膜处理装置等，在使用过程中，将溶液箱与水箱进行连接，同时与水泵的一端连[没有参考文献。]接在一起，水泵的另一端则与过滤装置进行连接，过滤装置的另一端则利用管道与膜处理装置连接在一起。该装置的优势在于，结构简单，易于操作，使用成本低，适用范围广，而且还能有效避免所使用药剂对膜的再次污染[4]。
4结束语
综上所述，一旦反渗透膜组件出现污染或者结垢问题，会严重影响产水水质，并降低产水率，如果工作人员不及时加以处理，很容易导致膜出现不可逆的损伤，从而使得膜的使用寿命缩短。因此相关工作人员应明确膜清洗的重要性，并根据不同的膜，研究膜污染形成原因，从而确定污染物性质和膜作用方式，在此基础上选择合适的药剂，遵循科学的清洗方式，达到良好的清洗效果。
参考文献：
[1] 张学旭.反渗透系统的污染及清洗技术研究[J].石油化工设计,2014,01:46-48+52+1.
[2] 赖冰冰,齐麟,杨晓伟.反渗透膜清洗技术及研究进展[J].清洗世界,2014,06:1-5+46.
[3]曹红颖.反渗透膜的污染与清洗方法[J].化工管理,2013,06:77.
[4]姚克明，韩兴国，武海龙，等。一种反渗透化学清洗方?法∶中国，102294174A[P].2011=12=28.
[参考文献没有一一对应]