超濾膜反洗和反滲透膜反洗的區(qū)別

在水處理領(lǐng)域，超濾膜和反滲透膜都扮演著至關(guān)重要的角色，而它們的反洗操作是保障膜性能穩(wěn)定、延長使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但超濾膜反洗和反滲透膜反洗存在諸多差異，其中反滲透膜反洗還涉及一些容易混淆的概念和潛在問題，下面為大家詳細(xì)介紹。

一、反滲透膜反洗的基本概念

（一）基本定義

反滲透膜的正向清洗，是清洗液從壓力容器進(jìn)水端流入，經(jīng)過膜元件后從壓力容器濃水端流出，該流向與 RO 系統(tǒng)正常運(yùn)行時一致，是常見且有效的清洗方式。

而反向清洗則是在某些特殊情況下采用的清洗手段，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的生物、膠體、顆粒污染時，污染物會在進(jìn)水端的首支膜上大量富集，此時正向清洗難以將這些污染物破碎并使其流過全部膜元件。但反向清洗，即清洗液從濃水端進(jìn)入，從進(jìn)水端流出，卻能更容易地洗脫污染物。

（二）反滲透膜反洗具體操作步驟

1. 系統(tǒng)檢查與準(zhǔn)備：在進(jìn)行反洗前，務(wù)必全面檢查反滲透膜系統(tǒng)的各個部件，確保設(shè)備無損壞、連接牢固。同時，確認(rèn)清洗設(shè)備（如清洗泵、清洗水箱等）處于正常工作狀態(tài)。根據(jù)膜污染的實(shí)際情況，準(zhǔn)備好適量、合適的清洗液。若系統(tǒng)存在結(jié)垢問題，優(yōu)先進(jìn)行常規(guī)正向清洗，以去除膜系統(tǒng)末端的難溶鹽結(jié)垢，避免在反洗過程中鹽晶體損傷膜表面。
2. 低流量啟動反洗：啟動清洗泵，使清洗液以較低流量從濃水端緩慢進(jìn)入反滲透膜元件，從進(jìn)水端流出。對于 8 英寸非 34mil 隔網(wǎng)的膜元件，初始反洗流量應(yīng)控制在 45 - 61L/min；對于 8 英寸 34mil 隔網(wǎng)的膜元件，初始流量控制在 50 - 67L/min。在這個過程中，密切關(guān)注膜系統(tǒng)的壓差變化，確保壓力穩(wěn)定，避免因流量過大對膜元件造成沖擊。
3. 流量調(diào)整與污染物洗脫：隨著反洗的進(jìn)行，依據(jù)實(shí)際壓差值逐漸緩慢提高清洗流量。當(dāng)觀察到污染物開始脫除且壓差有所降低時，將流量提升至常規(guī)反向清洗流量范圍。8 英寸非 34mil 隔網(wǎng)的膜元件常規(guī)反向清洗流量為 91 - 121L/min；8 英寸 34mil 隔網(wǎng)的膜元件為 101 - 135L/min。在這個流量下持續(xù)清洗一段時間，使污染物充分洗脫。
4. 清洗結(jié)束與后續(xù)處理：反洗完成后，停止清洗泵，將清洗液排出系統(tǒng)。接著，用干凈的水對反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，去除殘留的清洗液和污染物。沖洗完成后，再次檢查膜系統(tǒng)的壓差、產(chǎn)水量等性能指標(biāo)，評估反洗效果。若反洗效果不理想，可根據(jù)實(shí)際情況重復(fù)上述反洗步驟或采取其他清洗措施。

（三）注意事項(xiàng)

1. 優(yōu)先去除末端結(jié)垢：在進(jìn)行反滲透膜反洗時，如果膜系統(tǒng)末端存在難溶鹽結(jié)垢，必須先去除。因?yàn)榻Y(jié)垢的鹽晶體邊緣鋒利，若不去除就進(jìn)行反向清洗，鹽晶體很可能直接劃傷膜表面，造成比常規(guī)正向清洗更嚴(yán)重的損傷。所以，當(dāng)系統(tǒng)存在結(jié)垢時，一般先進(jìn)行常規(guī)正向清洗，優(yōu)先去除末端結(jié)垢。
2. 清洗流量限制設(shè)定：常規(guī)正向清洗時，末端反滲透膜元件有止推環(huán)支撐保護(hù)，不會受到擠壓變形。但反向清洗時，首支膜沒有止推環(huán)保護(hù)。以 8 英寸膜元件為例，常規(guī)清洗流量為 136 - 182L/min，反向清洗時建議將流量限制在常規(guī)清洗流量的 2/3，即 91 - 121L/min；若壓差很高、污染嚴(yán)重，清洗流量要降至 1/3，即 45 - 61L/min，以此降低膜元件變形的可能性。對于采用 34mil 進(jìn)水隔網(wǎng)的膜元件，清洗流量比傳統(tǒng)膜元件稍大。清洗開始時應(yīng)先采用較低流量，然后根據(jù)實(shí)際壓差值緩慢提高，當(dāng)污染物脫除且壓差降低后，才能在常規(guī)流量下進(jìn)行反向清洗。

3. 其他注意事項(xiàng)：

并非所有 RO 膜系統(tǒng)都能簡單改造成可反向清洗的系統(tǒng)。

最好在系統(tǒng)建造時就設(shè)計(jì)成雙向清洗，若無法實(shí)現(xiàn)雙向清洗，設(shè)計(jì)系統(tǒng)可進(jìn)行反向（濃水到進(jìn)水）的沖洗，雖效果不如反向清洗，但有助于去除 RO 系統(tǒng)前端的污染物。另外，還可以拆掉污染嚴(yán)重的首支膜，換膜方向后再進(jìn)行常規(guī)正向清洗，這種方式在很多情況下也能幫助去除污染物。需要注意的是，反向清洗所用清洗液濃度、pH 值、溫度等限值與常規(guī)清洗相同，且任何時候都不能從產(chǎn)水側(cè)清洗膜元件，否則會造成膜元件背壓，導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的損害。

二、RO 膜系統(tǒng)反洗帶來的問題

很多人認(rèn)為反滲透膜的反洗會產(chǎn)生背壓，進(jìn)而破壞膜結(jié)構(gòu)。這主要是因?yàn)樗麄儗⒎礉B透膜的反洗錯誤地理解成類似超濾膜的反洗方式。超濾膜反洗是將產(chǎn)水口作為反洗進(jìn)水口，進(jìn)水口和濃水口/排污口分別作為反洗的下、上出水口。而反滲透膜從產(chǎn)水側(cè)清洗會造成膜元件背壓，損害膜結(jié)構(gòu)。此外，在實(shí)際操作中，如果沒有嚴(yán)格按照反滲透膜反洗的規(guī)范進(jìn)行操作，比如沒有優(yōu)先去除末端結(jié)垢、清洗流量過大等，也會對膜元件造成損傷，影響反滲透膜的性能和使用壽命。

三、超濾膜反洗概述

超濾膜通常采用全流過濾模式，運(yùn)行時保持產(chǎn)水量恒定，隨著過濾進(jìn)行，跨膜壓差（TMP）會不斷升高，因此需要定期進(jìn)行氣擦洗輔助反洗來控制 TMP 升高。超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行步驟包括過濾、氣擦洗、底部排水、上反洗、下反洗、正洗、化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）、就地化學(xué)清洗（CIP）等。其中，過濾前需進(jìn)行 2 - 3 分鐘正洗去除膜組件內(nèi)殘留化學(xué)品及空氣；氣擦洗利用壓縮空氣松動膜絲外表面污染物；底部排水將氣擦洗后松動的污染物排出；上反洗和下反洗分別清洗膜組件上端和下端區(qū)域的污染物；正洗去除殘留污染物和化學(xué)藥品；CEB 是在常規(guī)反洗無法徹底去除污染物時，通過添加化學(xué)藥劑加強(qiáng)反洗效果；CIP 則是通過反洗和化學(xué)品循環(huán)清洗，徹底去除污染物，恢復(fù)超濾膜性能。由于超濾膜系統(tǒng)頻繁反洗（每 20 - 60 分鐘反洗一次），一般采用自動控制運(yùn)行。

綜上所述，超濾膜反洗和反滲透膜反洗在清洗方式、注意事項(xiàng)等方面存在明顯區(qū)別。在實(shí)際的水處理工程中，準(zhǔn)確把握二者的差異，正確進(jìn)行反滲透膜反洗操作，避免因錯誤操作帶來的問題，對于保障水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、提高水質(zhì)具有重要意義。