反滲透膜污染及清洗措施

反滲透已廣泛運用于制備純水超純水、廢水脫鹽、物料分離，涉及飲用水、食品、醫藥、電子半導體，以及工業廢水處理、市政污水處理中的深度處理等。市場規模巨大，針對反滲透（RO）系統市場容量數據統計顯示，2022年..反滲透（RO）系統市場規模達到419.65億元人民幣，中國反滲透（RO）系統市場規模達到108.14億元。

反滲膜是反滲透系統中的核心部件和主要耗材，占據設備投資的一半以上，而膜更換費用占據運營費用的80%以上，滲透膜的污染隨過濾次數的增加逐漸加重，膜元件造成污染，降低生產效率，增加生產成本，而反滲膜系統清洗維護能降低故障率、提高產水率，延長膜使用壽命。本文對反滲透膜污染的類型、原因、清洗方法簡單介紹。

常用的反滲透膜清洗方法包括物理清洗、化學清洗和生物清洗三大類：

物理清洗：主要包括水力清洗、超聲波清洗和機械刮除等方式，去除膜表面的污染物。常見的水力清洗有低壓高速清洗、反沖洗等，主要是靠剪切力和反向壓力去除膜表面的污染物。一般來說物理清洗所需設備簡單、成本低、對膜損傷小、環境影響小、使用周期短。但是清洗效果有限。物理清洗可與化學清洗結合使用，以達到更好的清洗效果。

化學清洗：當物理清洗有限時，就需要使用化學清洗。通過化學清洗劑與膜面或膜孔內的污染物發生溶解、置換或化學反應來使污染層的結構和性質發生變化，并將其轉變成可以清洗去除的狀態。化學清洗又可以分為酸洗、堿洗、氧化劑清洗、絡合劑清洗、鹽洗、表面活性劑清洗等。

生物清洗：生物清洗是利用具有生物活性的清洗劑（如酶等）來去除污染物。使用酶清洗劑的優點是膜保持清潔的時間延長；此外，酶清洗還可以減少有害化學清洗的用量，但是使用不當時也會對膜造成污染。

根據運行數據甄別污染原因，選擇合適的清洗藥劑是清洗成功的關鍵。

反滲透膜清洗劑的選用要根據膜污染類型而定，同時要遵循制造商的建議，嚴格按照說明書中的方法進行操作。過度的清洗可能會導致反滲透膜的磨損和漏水問題，從而增加維護和更換的成本。因此，清洗的頻率和方法應在經驗和實驗基礎上進行調整和優化。

清洗藥劑的選擇要充分考慮系統的預處理工藝、進水水質、系統運行狀況、系統正在使用的化學品，準確判斷膜的污染類型；以及考慮膜元件的材質特性即耐受酸、堿、氧化劑、溫度、外力沖擊的能力等諸多因素。..膜清洗劑將污染物從膜上去除的同時，要..膜不受傷害，或..小程度的受傷害。

根據膜污染的類型和程度選擇反滲透膜清洗的藥劑：

酸性清洗劑：如硝酸和鹽酸等，可用于清除膜表面的無機鹽垢和鐵銹等雜質。

堿性清洗劑：如氫氧化鈉和氫氧化鉀等，可用于去除膜表面的有機物質、油脂和蛋白質等污垢。

催化劑：如過氧化氫和磷酸等，可用于加速清洗的化學反應，提高清洗效果。

防腐劑：如亞硝酸鈉和肼等，可用于防止膜表面進一步生銹和腐蝕。

根據是否停機，將清洗方式分為在線清洗和離線清洗，此外拆洗是將膜元件的環氧樹脂鎧裝拆除，展開并行卷繞的膜袋清洗。

離線清洗是將反滲透膜從運行系統中拆出，利用專業清洗裝置進行清洗，通過物理和化學的共同作用達到清除污垢、恢復膜元件性能的目的。離線清洗可以充分發揮清洗裝置的優勢，可對膜元件性能參數進行測試，可針對污垢特點使用不同的清洗 藥劑反復、交替進行清洗，化學藥劑的使用針對性強、除垢率高，不會對膜元件造成傷害。因此，一般對于污染較輕或初次清洗的系統適合采用在線清洗方式進行恢復。如果在線清洗很難恢復正常運行狀態，再采用離線方式進行徹底清洗。而拆洗通常用于，廢棄膜的回收。

在線清洗是指利用在線清洗（CIP）設備對反滲透裝置整體進行清洗，其優點是不用進行膜元件的拆卸，只需將清洗藥品運至生產現場利用反滲透系統進行清洗即可；缺點是由于在線清洗是在原運行設備上通過單一化學作用將污垢清洗下來，受運行設備條件的制約，清洗效果不夠徹底。

4.2 離線清洗

4.3 膜元件拆洗