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反滲透膜為什么會劣化與降解？

發(fā)布時間： 2019-05-05

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       反滲透膜的劣化與降解，主要是受物理或化學(xué)作用發(fā)生不可逆的細(xì)微構(gòu)造或分子構(gòu)造變化，導(dǎo)致膜性能下降的現(xiàn)象。
       一、物理劣化
       已知物理劣化的顯著事例是系統(tǒng)啟動過程中發(fā)生水錘造成膜破損，超過允許的壓力或超過上限溫度（45℃）的運行，也都會造成膜劣化導(dǎo)致水通量下降。
       1）望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象
       膜元件可能會遭遇稱為望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象的機械損壞，膜元件的外包皮與膜元件錯開并移向下游，甚至套到下一支膜元件上，輕微的望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象不一定會損傷膜元件，但嚴(yán)重時，可能會造成粘接線和膜片的破裂。
       產(chǎn)生望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象的原因是進(jìn)水與濃水間的壓差過大，8 英寸的元件因為膜截面面積更大更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，必須確保在膜壓力容器內(nèi)安裝抗應(yīng)力環(huán)以支撐住8 英寸膜元件的外包皮，較小直徑膜元件由其產(chǎn)水管及其抗應(yīng)力器來支持，防止外包皮的滑動。出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象后，應(yīng)該用新元件更換被損壞的膜元件，并消除產(chǎn)生的原因。

高壓差導(dǎo)致膜表面纏繞玻璃鋼破裂

高壓降導(dǎo)致流道網(wǎng)格被擠出

                                                                                                水錘導(dǎo)致膜的抗應(yīng)力器損壞

        2）膜表面磨損
       有時并非是個別元件出現(xiàn)這種故障，但前端元件常常最容易受到原水中結(jié)晶體或具有尖銳外緣的金屬懸浮物的磨損。應(yīng)檢查來水中是否有上述物質(zhì)，如焊渣等，進(jìn)行膜面顯微鏡觀察可檢查出這類損傷，一旦發(fā)生這類故障就沒有任何的補救方法，唯一的方法是改進(jìn)預(yù)處理，并保證膜前高壓管線內(nèi)沒有類似顆粒掉下來，然后更換所有受損的膜元件。
       3）產(chǎn)水背壓
       任何時刻，產(chǎn)水壓力高于進(jìn)水或濃水0.3bar，復(fù)合膜就可能發(fā)生復(fù)合層間的剝離，可通過產(chǎn)水探測法來確定這類損壞。當(dāng)打開受到產(chǎn)水背壓嚴(yán)重?fù)p壞的膜葉時，通常還會看到平行于產(chǎn)水管的膜最外邊出現(xiàn)拆痕，常常靠近最外側(cè)的膜袋粘接線處。膜的破裂最有可能出現(xiàn)在進(jìn)水側(cè)、最外側(cè)和濃水側(cè)這三處粘接密封線附近，其他位置受到進(jìn)水網(wǎng)格的支撐，很多網(wǎng)格的小格內(nèi)就會出現(xiàn)很多氣泡狀剝離，使得膜脫鹽層受到強烈拉伸，元件的脫鹽率降低。

                                                                                                    膜表面被產(chǎn)水背壓損壞示例

        二、化學(xué)劣化
       化學(xué)劣化就是指反滲透膜受余氯、高錳酸鉀、過硫酸鹽和六價鉻等氧化劑影響，芳香聚酰胺的聚合鏈被切斷；或者因過量酸、堿等藥劑清洗，導(dǎo)致膜分離性能的衰減。醋酸纖維素反滲透膜會受到來自細(xì)菌分解影響導(dǎo)致高分子聚合鏈斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致脫鹽率下降。醋酸纖維素作為反滲透膜的材料，目前僅有日本東洋紡公司（Toyobo）和美國科氏（KOCH）、美國通用電器（GE）還在采用。當(dāng)使用醋酸纖維膜時，必須在進(jìn)水中加消毒劑，以防止醋酸纖維反滲透膜的退化。