隨著環境保護標準的(de)不(bu)斷(duan)提高(gao)(gao)，反(fan)滲(shen)透(tou)技(ji)(ji)(ji)術(shu)在(zai)(zai)工業(ye)(ye)領域(yu)得(de)到(dao)(dao)了(le)廣泛的(de)應用，從(cong)海水(shui)淡化、咸水(shui)淡化、純水(shui)制備到(dao)(dao)工業(ye)(ye)廢水(shui)的(de)處(chu)理(li)和(he)再(zai)循環等方面都(dou)得(de)到(dao)(dao)了(le)發展。鋼鐵企(qi)業(ye)(ye)是(shi)一種大規模廢水(shui)排放，具有(you)排水(shui)量大、濁度高(gao)(gao)、污染物成(cheng)分復(fu)雜等特點，需要采用經(jing)濟(ji)有(you)效的(de)回(hui)收技(ji)(ji)(ji)術(shu)進行回(hui)收利(li)用。在(zai)(zai)目前的(de)回(hui)收技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，反(fan)滲(shen)透(tou)是(shi)常用的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，本文主要研究和(he)分析了(le)鋼鐵企(qi)業(ye)(ye)廢水(shui)反(fan)滲(shen)透(tou)膜(mo)污染的(de)原因和(he)處(chu)理(li)方法。

首(shou)先(xian)，鋼(gang)鐵企業先(xian)進的處(chu)理工藝

2013年，某鋼鐵(tie)企業實施(shi)了污(wu)水深度處(chu)理工程。以下主要分(fen)析了反滲透膜處(chu)理系統污(wu)染的(de)原(yuan)因(yin)，并提出了相應的(de)解決方案。

深水處理系統的問(wen)題(ti)

(1)在深(shen)度水處理系(xi)統中的反滲透膜，使用(yong)后(hou)一(yi)周保持(chi)一(yi)次，每(mei)3個(ge)月采用(yong)酸化學清洗。

(2)后四年使用(yong)該裝置中(zhong)，入(ru)口壓力(li)，脫鹽處理系統的效(xiao)率(lv)都受到(dao)了影響，從而影響處理系統的效(xiao)率(lv)和質量(liang)。

(3)經分(fen)析，發現污染源為反滲透(tou)膜(mo)，通(tong)過膜(mo)清洗解(jie)決了問題。

第三(san)，膜污染的原因(yin)分析。

膜污染(ran)通(tong)常反映(ying)在膜通(tong)量的(de)減(jian)少和(he)分離速率的(de)降低中，這通(tong)常導致反滲透設備的(de)高(gao)操作(zuo)壓(ya)力和(he)較低的(de)輸(shu)出。膜污染(ran)通(tong)常是微生(sheng)(sheng)物吸附與生(sheng)(sheng)長、大顆粒粘(zhan)附和(he)無機物污染(ran)的(de)幾種共同作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果。具體(ti)原因可分為以下幾個部分：

(a)所述(shu)膜本(ben)身的對膜污(wu)染性能的影響

膜(mo)(mo)(mo)性(xing)能(neng)(neng)是(shi)指膜(mo)(mo)(mo)組件(jian)的(de)(de)物理化學(xue)性(xing)能(neng)(neng)、結(jie)(jie)構(gou)特(te)(te)性(xing)和類型(xing)特(te)(te)性(xing)。聚酰(xian)胺復合膜(mo)(mo)(mo)是(shi)一(yi)種常用的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)材料，具有壓(ya)力(li)低(di)、脫鹽率(lv)高、通量(liang)大、穩定性(xing)好等優點，但與(yu)醋酸纖維素膜(mo)(mo)(mo)相(xiang)比(bi)，耐氯、抗(kang)氧(yang)化性(xing)能(neng)(neng)差，其(qi)抗(kang)垢性(xing)能(neng)(neng)也不(bu)如(ru)醋酸纖維素膜(mo)(mo)(mo)。疏水膜(mo)(mo)(mo)除(chu)鹽能(neng)(neng)力(li)強，但對有機物的(de)(de)去(qu)除(chu)能(neng)(neng)力(li)弱，比(bi)親(qin)水膜(mo)(mo)(mo)更容易堵塞(sai)。不(bu)同(tong)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)組件(jian)具有不(bu)同(tong)的(de)(de)抗(kang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)能(neng)(neng)力(li)。板(ban)式框(kuang)架結(jie)(jie)構(gou)抗(kang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)能(neng)(neng)力(li)最強，筒式和中(zhong)空纖維結(jie)(jie)構(gou)抗(kang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)能(neng)(neng)力(li)相(xiang)對較(jiao)弱。因此，在(zai)(zai)不(bu)同(tong)水質條件(jian)下，應根據具體需(xu)要選(xuan)擇膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)使用方式，以減少膜(mo)(mo)(mo)在(zai)(zai)使用過程中(zhong)的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)頻率(lv)。

( 二) 水質與膜污染

水(shui)質(zhi)對(dui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染(ran)的防治(zhi)因(yin)水(shui)質(zhi)的不同(tong)而有(you)所(suo)不同(tong)。有(you)機質(zhi)小分子對(dui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的污(wu)(wu)(wu)染(ran)主要(yao)是由于(yu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)與(yu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)之間形(xing)成氫鍵，減(jian)少了穿透(tou)面(mian)(mian)積，降低了膜(mo)(mo)(mo)(mo)的通(tong)量(liang)。膠體難以通(tong)過滲(shen)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)(mo)，在(zai)膜(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)被攔截和吸(xi)附。當攝(she)入sdi指數不被控制時，滲(shen)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成半(ban)膠束的污(wu)(wu)(wu)垢往(wang)往(wang)會導致(zhi)膜(mo)(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染(ran)。微生物通(tong)常(chang)用細菌(jun)(jun)、生物膜(mo)(mo)(mo)(mo)、藻類和真菌(jun)(jun)污(wu)(wu)(wu)染(ran)膜(mo)(mo)(mo)(mo)。細菌(jun)(jun)可將乙(yi)酸纖(xian)維(wei)作為(wei)養分消化，因(yin)此醋(cu)酸膜(mo)(mo)(mo)(mo)易(yi)受細菌(jun)(jun)侵蝕;對(dui)于(yu)復合(he)膜(mo)(mo)(mo)(mo)，雖然不易(yi)受細菌(jun)(jun)影響，但各(ge)種微生物被吸(xi)附在(zai)膜(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)，生長在(zai)膜(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。各(ge)種粘(zhan)膜(mo)(mo)(mo)(mo)會造(zao)成膜(mo)(mo)(mo)(mo)的污(wu)(wu)(wu)染(ran)，其代謝產生的聚合(he)物也會在(zai)膜(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成生物質(zhi)膜(mo)(mo)(mo)(mo)，導致(zhi)膜(mo)(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染(ran)。

(三)工作條件和膜污(wu)染

的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)主要因素的(de)(de)工作條(tiao)件有溫度，壓(ya)力，pH值，剪切速率(lv)等。水(shui)分(fen)子與運動能(neng)力，增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)通量(liang)(liang)(liang)，但(dan)膜(mo)(mo)(mo)，隨(sui)之(zhi)縮短使用壽命的(de)(de)穩定性(xing)(xing)越差，它是在5〜45℃的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)一(yi)般允許工作溫度，最(zui)佳溫度所需的(de)(de)20〜35℃。的(de)(de)壓(ya)力的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)被施(shi)加(jia)(jia)(jia)(jia)，水(shui)會(hui)(hui)(hui)加(jia)(jia)(jia)(jia)速滲透速率(lv)，增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)通量(liang)(liang)(liang)，但(dan)會(hui)(hui)(hui)成(cheng)為(wei)在膜(mo)(mo)(mo)表面(mian)上日益強烈膠體沉(chen)積傾向。當溶(rong)質，并具(ju)有用于(yu)所述膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)強親和(he)力，增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓(ya)力會(hui)(hui)(hui)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)流動性(xing)(xing)的(de)(de)孔的(de)(de)溶(rong)質分(fen)子，的(de)(de)剪切力所產生的(de)(de)對流溶(rong)質分(fen)子穿透細(xi)胞膜(mo)(mo)(mo)，導致降低的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)離率(lv)。大的(de)(de)剪切速率(lv)快(kuai)的(de)(de)傳質，濃度極(ji)化弱，高通量(liang)(liang)(liang)，和(he)通量(liang)(liang)(liang)緩慢下降;但(dan)是更(geng)大光通量(liang)(liang)(liang)，水(shui)壓(ya)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)停留(liu)時(shi)間，污垢膜(mo)(mo)(mo)表面(mian)層可以更(geng)緊(jin)密(mi)地，膜(mo)(mo)(mo)通量(liang)(liang)(liang)下降更(geng)快(kuai)。

四、解(jie)決反(fan)滲透膜污染問題(ti)的措(cuo)施

(一)使用(yong)耐(nai)污染或者改性(xing)的膜的

具有抗污染性(xing)(xing)能的(de)膜(mo)(mo)(mo)有兩種類型，一(yi)類是(shi)流道寬、不易堵(du)塞、能抵抗污染，另一(yi)類是(shi)膜(mo)(mo)(mo)不適(shi)合用于純水的(de)制(zhi)備和選擇，另一(yi)類是(shi)對膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面進(jin)行改性(xing)(xing)，根(gen)據(ju)水質(zhi)選擇電膜(mo)(mo)(mo)(負電膜(mo)(mo)(mo)、正膜(mo)(mo)(mo)和中性(xing)(xing)膜(mo)(mo)(mo))，根(gen)據(ju)電斥力的(de)工作原(yuan)理，不易在膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面沉積和積累具有特(te)定性(xing)(xing)能的(de)污染物質(zhi)，以(yi)保證膜(mo)(mo)(mo)的(de)抗污染特(te)性(xing)(xing)得以(yi)實現。

(B)強化前處理水質(zhi)

原水(shui)中的(de)物質(zhi)含量高，會(hui)造(zao)成(cheng)膜污染(ran)，不能滿(man)足膜的(de)進(jin)水(shui)條件要求。需要對其進(jin)行預處理，以盡量減少(shao)(shao)或去除造(zao)成(cheng)膜污染(ran)的(de)物質(zhi)，從而減少(shao)(shao)反滲透(tou)膜污染(ran)的(de)趨勢。造(zao)成(cheng)膜污染(ran)和堵塞(sai)的(de)主要原因是滅菌不徹底，膜系(xi)統(tong)入(ru)口濁度高，入(ru)口sdi值高。

對(dui)(dui)于(yu)微生(sheng)物(wu)、氯(lv)化、臭氧殺菌或殺真菌劑的使用，但(dan)使用時注意(yi)游離氯(lv)會(hui)對(dui)(dui)膜造(zao)成永久性損害;對(dui)(dui)于(yu)有機物(wu)、懸(xuan)浮物(wu)、膠體等，可(ke)(ke)通過澄清(qing)去(qu)除，沉(chen)淀、過濾或活性碳吸(xi)附、絮凝微過濾、超濾等，降(jiang)低膜入口濁度和sdi值，為(wei)便(bian)于(yu)結垢(gou)鹽，可(ke)(ke)采用鱗(lin)片阻(zu)滯劑進(jin)行處理。注意(yi)，阻(zu)滯劑被用作促進(jin)細菌繁殖的營(ying)養素。

(iii)優化膜組件的工作環境,

在(zai)膜元件的(de)(de)(de)操(cao)作中，當需要嚴格控制膜元件制造(zao)膜元件工(gong)作環境的(de)(de)(de)膜，具(ju)體的(de)(de)(de)應用過程中，根據實(shi)際情況的(de)(de)(de)工(gong)作參數的(de)(de)(de)進一步優(you)化的(de)(de)(de)操(cao)作條件下，在(zai)為(wei)了延(yan)長該膜的(de)(de)(de)壽命，降低了生產成本。

( 四) 膜污染(ran)后的(de)清洗

膜(mo)污染只能(neng)減少，但不能(neng)完全避免。科(ke)學清洗膜(mo)可以延長膜(mo)的(de)使用壽(shou)命。在具體的(de)清洗過程中(zhong)，要根據實際情況(kuang)參(can)照膜(mo)說明書來完成(cheng)。例如，面(mian)對嚴(yan)重的(de)有機污染，適當增加清洗液中(zhong)三聚磷酸鈉的(de)含量，可以使清洗效(xiao)果更(geng)好。

五(wu)、結語

總之，為了更(geng)好地(di)降低膜(mo)污(wu)染(ran)對水處(chu)理的(de)(de)影響(xiang)，必(bi)須(xu)對水質進行(xing)充分分析，制定合(he)理的(de)(de)處(chu)理工藝，并在(zai)早期設計中(zhong)選(xuan)擇合(he)適的(de)(de)反滲(shen)透(tou)膜(mo)。如果使用(yong)過(guo)程中(zhong)出現膜(mo)污(wu)染(ran)，也(ye)有必(bi)要明確膜(mo)污(wu)染(ran)的(de)(de)原因。只有采取有針對性的(de)(de)措施才能解(jie)決這些問題(ti)。