膜污染是所有膜元件正常工作繞不開的話題,只要膜元件在系統中運行就會涉及到污染的問題。一般情況下困擾納濾膜的三大污染因素可概括為以下三種:
無機污染
碳酸鈣垢主要是由化學沉淀引起的。朗格里爾指數LSI的計算表明,如果待處理水的LSI值大于零,則有結垢的趨勢。二氧化硅膠體顆粒主要由膠體富集決定。總的來說,可以認為膜的無機污染遵循兩步機制,即成核和生長。
有機污染
膜的表面電荷、疏水性和粗糙度等特性對膜的有機吸附、污染和堵塞有重要影響。極性有機物在納濾膜表面的吸附可以通過氫鍵、分散力吸附和疏水性來實現。對于非極性有機物,疏水性有機物和水之間的相互作用使這些緩慢擴散的有機物在膜表面富集。高分子有機物的濃差極化也有利于其在膜表面的吸附。水中離子(主要是Ca2+)與有機官能團之間的相互作用將改變這些有機分子的疏水性和擴散性。
微生物污染
一般而言,膜式進水的TDS(溶解在水中的總固體含量)約為產水的10倍。同時,由于邊界層效應和生物垢的形成,進水在膜表面的混合不均勻,使得進水中的有機物和無機物更容易集中在膜上,膜表面這種特殊的物理化學和營養環境終會影響微生物在膜表面的生長。
一般可通過清洗的方式解決納濾膜元件污染的問題。通常情況下,清洗時先用低pH值的洗液,然后用高pH值的洗液,這主要與膜上污染物的形成因素有關。在系統運行過程中,膠體顆粒和有機污染物先沉積并吸附在膜上,在膜表面形成第1層水垢。碳酸鹽和金屬氧化物逐漸形成,沉積在膠體上,并緩慢滲入膠體中。因此,先用酸性溶液清除上部的污垢,并可達到松開下層膠體的作用,然后用堿性溶液清洗,可迅速達到清洗效果。