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反滲透膜為什么會劣化與降解？

發布時間： 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作用發生不可逆的細微構造或分子構造變化，導致膜性能下降的現象。
       一、物理劣化
       已知物理劣化的顯著事例是系統啟動過程中發生水錘造成膜破損，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致水通量下降。
       1）望遠鏡現象
       膜元件可能會遭遇稱為望遠鏡現象的機械損壞，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，輕微的望遠鏡現象不一定會損傷膜元件，但嚴重時，可能會造成粘接線和膜片的破裂。
       產生望遠鏡現象的原因是進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這種現象，必須確保在膜壓力容器內安裝抗應力環以支撐住8 英寸膜元件的外包皮，較小直徑膜元件由其產水管及其抗應力器來支持，防止外包皮的滑動。出現望遠鏡現象后，應該用新元件更換被損壞的膜元件，并消除產生的原因。

高壓差導致膜表面纏繞玻璃鋼破裂

高壓降導致流道網格被擠出

                                                                                                水錘導致膜的抗應力器損壞

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

                                                                                                    膜表面被產水背壓損壞示例

        二、化學劣化
       化學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，導致膜分離性能的衰減。醋酸纖維素反滲透膜會受到來自細菌分解影響導致高分子聚合鏈斷裂，進而導致脫鹽率下降。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。當使用醋酸纖維膜時，必須在進水中加消毒劑，以防止醋酸纖維反滲透膜的退化。