超濾膜反洗和反滲透膜反洗的區別

在水處理領域，超濾膜和反滲透膜都扮演著至關重要的角色，而它們的反洗操作是保障膜性能穩定、延長使用壽命的關鍵環節。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水端流入，經過膜元件后從壓力容器濃水端流出，該流向與 RO 系統正常運行時一致，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，當出現嚴重的生物、膠體、顆粒污染時，污染物會在進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入，從進水端流出，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. 系統檢查與準備：在進行反洗前，務必全面檢查反滲透膜系統的各個部件，確保設備無損壞、連接牢固。同時，確認清洗設備（如清洗泵、清洗水箱等）處于正常工作狀態。根據膜污染的實際情況，準備好適量、合適的清洗液。若系統存在結垢問題，優先進行常規正向清洗，以去除膜系統末端的難溶鹽結垢，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入反滲透膜元件，從進水端流出。對于 8 英寸非 34mil 隔網的膜元件，初始反洗流量應控制在 45 - 61L/min；對于 8 英寸 34mil 隔網的膜元件，初始流量控制在 50 - 67L/min。在這個過程中，密切關注膜系統的壓差變化，確保壓力穩定，避免因流量過大對膜元件造成沖擊。
3. 流量調整與污染物洗脫：隨著反洗的進行，依據實際壓差值逐漸緩慢提高清洗流量。當觀察到污染物開始脫除且壓差有所降低時，將流量提升至常規反向清洗流量范圍。8 英寸非 34mil 隔網的膜元件常規反向清洗流量為 91 - 121L/min；8 英寸 34mil 隔網的膜元件為 101 - 135L/min。在這個流量下持續清洗一段時間，使污染物充分洗脫。
4. 清洗結束與后續處理：反洗完成后，停止清洗泵，將清洗液排出系統。接著，用干凈的水對反滲透膜系統進行沖洗，去除殘留的清洗液和污染物。沖洗完成后，再次檢查膜系統的壓差、產水量等性能指標，評估反洗效果。若反洗效果不理想，可根據實際情況重復上述反洗步驟或采取其他清洗措施。

（三）注意事項

1. 優先去除末端結垢：在進行反滲透膜反洗時，如果膜系統末端存在難溶鹽結垢，必須先去除。因為結垢的鹽晶體邊緣鋒利，若不去除就進行反向清洗，鹽晶體很可能直接劃傷膜表面，造成比常規正向清洗更嚴重的損傷。所以，當系統存在結垢時，一般先進行常規正向清洗，優先去除末端結垢。
2. 清洗流量限制設定：常規正向清洗時，末端反滲透膜元件有止推環支撐保護，不會受到擠壓變形。但反向清洗時，首支膜沒有止推環保護。以 8 英寸膜元件為例，常規清洗流量為 136 - 182L/min，反向清洗時建議將流量限制在常規清洗流量的 2/3，即 91 - 121L/min；若壓差很高、污染嚴重，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 進水隔網的膜元件，清洗流量比傳統膜元件稍大。清洗開始時應先采用較低流量，然后根據實際壓差值緩慢提高，當污染物脫除且壓差降低后，才能在常規流量下進行反向清洗。

3. 其他注意事項：

并非所有 RO 膜系統都能簡單改造成可反向清洗的系統。

最好在系統建造時就設計成雙向清洗，若無法實現雙向清洗，設計系統可進行反向（濃水到進水）的沖洗，雖效果不如反向清洗，但有助于去除 RO 系統前端的污染物。另外，還可以拆掉污染嚴重的首支膜，換膜方向后再進行常規正向清洗，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、溫度等限值與常規清洗相同，且任何時候都不能從產水側清洗膜元件，否則會造成膜元件背壓，導致不可逆轉的損害。

二、RO 膜系統反洗帶來的問題

很多人認為反滲透膜的反洗會產生背壓，進而破壞膜結構。這主要是因為他們將反滲透膜的反洗錯誤地理解成類似超濾膜的反洗方式。超濾膜反洗是將產水口作為反洗進水口，進水口和濃水口/排污口分別作為反洗的下、上出水口。而反滲透膜從產水側清洗會造成膜元件背壓，損害膜結構。此外，在實際操作中，如果沒有嚴格按照反滲透膜反洗的規范進行操作，比如沒有優先去除末端結垢、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，運行時保持產水量恒定，隨著過濾進行，跨膜壓差（TMP）會不斷升高，因此需要定期進行氣擦洗輔助反洗來控制 TMP 升高。超濾膜系統運行步驟包括過濾、氣擦洗、底部排水、上反洗、下反洗、正洗、化學加強反洗（CEB）、就地化學清洗（CIP）等。其中，過濾前需進行 2 - 3 分鐘正洗去除膜組件內殘留化學品及空氣；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域的污染物；正洗去除殘留污染物和化學藥品；CEB 是在常規反洗無法徹底去除污染物時，通過添加化學藥劑加強反洗效果；CIP 則是通過反洗和化學品循環清洗，徹底去除污染物，恢復超濾膜性能。由于超濾膜系統頻繁反洗（每 20 - 60 分鐘反洗一次），一般采用自動控制運行。

綜上所述，超濾膜反洗和反滲透膜反洗在清洗方式、注意事項等方面存在明顯區別。在實際的水處理工程中，準確把握二者的差異，正確進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的穩定運行、提高水質具有重要意義。