反滲透膜清洗技術及研究進展探究

羅美蓮

（湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002）

0 前言

隨著經濟社會的發展，反滲透膜技術作為一種新型的分離技術，被廣泛的應用于醫藥衛生、市政、環保等多個領域，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，持續運行一段時間后，膜會受到較為嚴重的污染，進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，應采取更加完善的措施對其進行清洗，確保反滲透技術在使用中的安全性、可靠性。

1 反滲透膜清洗技術

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

由于RO系統出現污染的程度、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，就應該調整RO的預處理設置，改善RO系統的運行方式，監控預處理系統的出水水質，從而保證RO系統的進水水質條件。

在反滲透機組的設計中，經常會在RO停機后采用RO產品水沖洗系統，此法可以在自動化程序中設置，可減少RO的清洗周期。在設備停運期間用產品水配置的保護液浸泡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機組的清洗頻率的目的。

RO系統的任何一次的清洗，都會導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，不僅依賴于具備豐富的技術知識和清洗經驗，重要的是在清洗前對 RO系統的設計、工作清洗流程有著清楚的認識，熟悉RO系統歷來運營中的運行記錄、原水水質狀況、系統的故障分析等等一切有關RO系統的技術問題與參數，這樣能在清洗中不斷發現問題，改進問題，才能逐漸的提高RO機組的清洗效率，降低膜元件的水通量損失，從而為除鹽水系統在日后的穩定高效運行保駕護航。

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重的情況，主要采取的是比較常規的處理方法。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，就可以方便的實現清洗。不過，這種方式往往會受到設備自身條件的制約，最終的效果也不是很理想。離線清洗則是將相關元件從整個系統中分離出來，利用專門的設備進行清洗。如果污染比較嚴重，就要選擇使用離線清洗，同時還可以結合污染現狀，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，反壓清洗等是當前最為常見的物理清洗方法，有些情況下，也可以結合起來使用。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進行加壓，使其反向透過膜的一種方法。一方面能夠沖刷掉膜孔內殘留的各類雜質，另一方面則可以對膜表面的附著物進行較為徹底的清洗。

1.2.2 化學清洗

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

值得注意的是，在開始清洗前應首先對當地的水質情況進行充分的調查。因為不同的水質，要選擇不同的清洗藥劑，且最終實現的清洗效果也是千差萬別。同時，還要提前做好現場試驗，對污染物的性質進行分析，再根據膜的材料特征以及試驗結果選用最合適的清洗方法和清洗藥劑，實現徹底清洗的同時，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的肽鏈，因此對那些包含大量蛋白質的膜進行清洗是最為有效的。

2 研究進展

隨著相關技術的發展，近年來陸續出現了一些比較新穎、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，將整個清洗過程細分為以下四個環節，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。該裝置的優勢在于，結構簡單，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 結語

隨著水處理技術的發展，反滲透膜技術獲得了較為廣泛地應用。但在具體的運行過程中，總會產生膜污染問題，嚴重影響到系統運行的質量。本文對新型反滲透膜清洗技術進行了研究，并總結了近年來的研究進展，為了確保反滲透膜的安全穩定運行，就要定期對其進行清洗，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，應不斷改善清洗方法，并進行科學優化，進而提高清洗的效果。同時，對進水水質進行嚴格的控制，并加強預處理，從而不斷提高系統運行的可靠性。