Toray东丽作为全球领先的膜分离技术供应商,其滤膜产品以高性能和稳定性著称,广泛应用于海水淡化、工业纯水、废水回用等领域。东丽滤膜主要分为反渗透(RO)膜、超滤(UF)膜和微滤(MF)膜三大类,具有高脱盐率与高通量、优异的化学稳定性、抗污染设计、长使用寿命等特点。在实际运行中,膜污染是影响东丽滤膜性能和使用寿命的主要因素。了解常见污染物种类及其特性,并采取针对性的预处理工艺,是保证膜系统长期稳定运行的关键。本文将为您详细介绍东丽滤膜常见的污染物及其预处理工艺相关内容。
东丽滤膜常见污染物类型及特征
1.无机盐结垢污染
主要成分:
钙镁沉积物(CaCO₃、CaSO₄、MgSiO₃)
硅酸盐(SiO₂)
铁锰氧化物(Fe₂O₃、MnO₂)
污染特征:
产水量逐渐下降,压差缓慢上升
化学清洗后性能恢复效果有限
膜表面可见白色或红褐色沉积层
风险因素:
进水LSI(朗格利尔饱和指数)>0.8
硅含量>20ppm(30℃时)
铁含量>0.1ppm
2.胶体颗粒污染
主要成分:
黏土类颗粒(高岭土、蒙脱石)
金属氢氧化物(Al(OH)₃、Fe(OH)₃)
腐蚀产物(FeS、CuO)
污染特征:
产水量快速下降(24小时内下降10%以上)
一段压差显著升高
膜表面形成凝胶状沉积层
风险因素:
SDI15(污染指数)>4
浊度>0.5NTU
Zeta电位接近0(胶体稳定性差)
3.有机污染
主要成分:
天然有机物(腐殖酸、富里酸)
微生物代谢产物(EPS、SMP)
工业有机物(油脂、表面活性剂)
污染特征:
产水量持续缓慢下降
盐透过率逐渐升高
膜表面粘滑,有异味
风险因素:
TOC(总有机碳)>3ppm
COD(化学需氧量)>10ppm
油含量>0.1ppm
4.生物污染
主要成分:
细菌(假单胞菌、芽孢杆菌)
藻类
生物膜基质(多糖、蛋白质)
污染特征:
产水量呈阶梯式下降
压差波动性升高
离线清洗时发现粘稠生物膜
风险因素:
余氯<0.1ppm且未采用替代杀菌方案
水温>25℃
AOC(可同化有机碳)>50μg/L
针对不同污染物的预处理工艺推荐
1.无机结垢的预处理方案
工艺路线:
进水→介质过滤→软化/阻垢→保安过滤→RO系统
关键技术:
化学软化:
石灰软化:pH调至10.5-11,去除碳酸盐硬度
离子交换:钠型软化树脂去除Ca²⁺、Mg²⁺
阻垢剂投加:
选择与东丽膜兼容的专用阻垢剂(如PTP-0100)
典型投加量2-4ppm
控制LSI<1.5,S&DSI<2.0
特殊处理:
硅控制:镁剂除硅或RO进水pH调至9-10
铁锰去除:氧化(曝气/氯氧化)+锰砂过滤
2.胶体污染的预处理方案
工艺路线:
进水→混凝→絮凝→介质过滤→微滤/超滤→RO系统
关键技术:
混凝优化:
选用FeCl₃或PACl作为混凝剂
最佳投加量通过烧杯试验确定(通常5-20ppm)
深度过滤:
多介质过滤器:无烟煤+石英砂+石榴石
活性炭过滤:去除有机物兼过滤功能
滤速控制在8-10m/h
膜法预处理:
超滤系统:选用截留分子量50-100kDa的UF膜
微滤系统:0.1μm孔径MF膜
定期(每月)完整性测试
3.有机污染的预处理方案
工艺路线:
进水→氧化→活性炭吸附→精密过滤→RO系统
关键技术:
氧化处理:
臭氧氧化:0.5-2ppm接触10-15分钟
高级氧化:UV/H₂O₂组合工艺
注意控制余臭氧<0.05ppm进入RO
吸附处理:
活性炭类型:椰壳炭,碘值>1000mg/g
空床接触时间(EBCT)≥10分钟
定期(每6个月)热再生
特殊处理:
针对油脂:气浮分离(DAF)预处理
针对表面活性剂:泡沫分离技术
4.生物污染的预处理方案
工艺路线:
进水→消毒→生物抑制→过滤→RO系统
关键技术:
消毒处理:
氯消毒:保持CT值>15mg·min/L
非氧化性杀菌剂:DBNPA(20-50ppm冲击投加)
紫外线消毒:40-80mJ/cm²剂量
生物抑制:
连续投加1-2ppm亚硫酸氢钠(需脱氯后)
定期(每周)冲击投加非氧化杀菌剂
铜离子抑制(0.1-0.2ppm Cu²⁺)
生物膜控制:
定期(每3个月)碱性清洗(pH11-12)
酶清洗剂处理顽固生物膜
东丽滤膜在长期运行中易受有机物、胶体、微生物及无机盐垢等污染,影响膜通量与寿命。科学预处理是保障东丽滤膜高效稳定运行的关键,需结合水质分析“对症下药”,同时完善定期维护与清洗制度,以延长膜寿命、降低运行成本。如果您想了解更多东丽滤膜常见的污染物及其预处理工艺相关的资讯,欢迎随时在本网站留言或来电咨询相关资讯!感谢您认真阅读!
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