如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能優(yōu)越的水處理設(shè)備耗材——反滲透膜元件，并向您詳細(xì)介紹反滲透膜元件系統(tǒng)故障的診斷和排除。

四、膜元件的分析

確認(rèn)好系統(tǒng)的運(yùn)行條件和運(yùn)行記錄后，為了使分析更明確，需要對(duì)膜元件進(jìn)行分析。掌握性能下降的現(xiàn)象，把握污染物究竟是何種物質(zhì)，抓住性能下降的原因?qū)ふ覍?duì)策、確立清洗方法。

通過(guò)組合分析，可得出較為綜合的判斷結(jié)果，其中又以用膜元件的性能檢查、附著物的外觀、SEM-XMA / FT-IR的組合分析，可以做出比較準(zhǔn)確的判斷為多。

需要分析時(shí)，將膜元件從設(shè)備上取下，須對(duì)膜元件的安裝位置和壓力容器中的膜元件的特定位置進(jìn)行記錄并在返回的樣品上標(biāo)注（希望用戶(hù)在取下膜元件的同時(shí)記錄它們的位置）。

對(duì)原水的檢測(cè)要把會(huì)對(duì)膜性能產(chǎn)生影響的物質(zhì)盡量分析出來(lái)，關(guān)于SS或者微粒子、結(jié)垢物質(zhì)（鈣、硅、重碳酸鹽和硫酸根離子等）包括氧化劑等等項(xiàng)目請(qǐng)事先和設(shè)備廠商或者膜元件廠商商量以后決定。

1、外觀和重量

可以通過(guò)對(duì)外觀的觀察，確認(rèn)膜元件是否有物理破損或者存在有機(jī)物附著。測(cè)量重量就可以對(duì)污染物的量做出大致判斷。但僅僅通過(guò)一個(gè)重量指標(biāo)是無(wú)法得出結(jié)論的。

2、膜元件性能檢查

膜元件性能的復(fù)查只能在膜元件解體前實(shí)施。即使在已經(jīng)確認(rèn)有污染成分時(shí)，也應(yīng)該先測(cè)試膜元件的性能，然后再解剖膜元件分析污染物的組成，但是復(fù)測(cè)性能時(shí)可能導(dǎo)致污染物發(fā)生變化影響分析結(jié)果。因此我們希望能確保有兩支樣品，一支用于性能檢查，另一支直接解體。

膜元件的性能測(cè)試中包含以下檢測(cè)項(xiàng)目：

（1）真空保持檢查和水密檢測(cè)，可以確定平膜的破損和破損位置；

（2）用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件復(fù)測(cè)膜元件，對(duì)比脫鹽率、產(chǎn)水量、壓差的變化，可以判斷膜破損、膜性能劣化、污染、流路堵塞和連接件是否接觸不良。

（3）以上的性能檢測(cè)數(shù)據(jù)和出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以確認(rèn)性能變化狀況。在壓差的測(cè)定中使用壓差檢測(cè)計(jì)，測(cè)試中要達(dá)到0.001 MPa的精度。

3、染色試驗(yàn)

想確定膜的性能是否發(fā)生劣化或者想發(fā)現(xiàn)膜元件出現(xiàn)破損的位置時(shí)，可以進(jìn)行染色測(cè)試。若要同時(shí)進(jìn)行污染物分析的話，建議用另外樣品進(jìn)行，以免染色試驗(yàn)影響污染物分析的準(zhǔn)確性。

通常使用染料Direct Blue（分子量約1 000 Daltons）或者 Ultra Violet（分子量約300 Daltons）在膜元件的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下加壓約10分鐘。染色后，對(duì)膜元件進(jìn)行解體就可以確定膜的破損和膜元件密封泄漏等缺陷的位置。

4、膜元件的解體

一般按以下步驟進(jìn)行：

（1）拍攝膜元件的外觀照片（全體和兩個(gè)端面的特寫(xiě)）；

（2）取下兩端的端板，清晰的注明原水流動(dòng)的方向；

（3）把外層的玻璃鋼取下；

（4）把膜組件打開(kāi)，調(diào)查每片膜葉，對(duì)膜葉的全體或者必要的部分進(jìn)行拍照。為了讓看照片時(shí)就能明白膜葉上何處為原水側(cè)、何處為濃縮側(cè)，請(qǐng)事先標(biāo)注或作上記號(hào)；

（5）有大量的附著物時(shí)，需要采集附著物樣本。

為了分析膜表面的狀況并滿(mǎn)足FT-IR的分析條件，需取40 × 20毫米的平膜樣本。

5、FT-IR分析

依據(jù)FT-IR分析所提供的信息，可以對(duì)以下問(wèn)題作出判斷：

（1）由于化學(xué)變化而造成的膜性能劣化情況。根據(jù)與新膜之間的差別，若有膜的官能團(tuán)減少的話，可以判明存在化學(xué)反應(yīng)的影響，但是當(dāng)有較多的污染物附著在膜表面時(shí)則無(wú)法進(jìn)行判定。

（2）膜片上附著物的鑒別。根據(jù)和新膜的差譜分析，測(cè)定附著物的吸收曲線可以推測(cè)出主成分。與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的吸收光譜作比較可以得出污染物大致所含的組分。若附著物可以采集的話，建議直接用FT-IR對(duì)這些附著物進(jìn)行測(cè)試，也可以判斷出附著物的成分。

（3）可以就附著物的成分進(jìn)行判斷是污染物（金屬氧化物、微生物污染和絮凝劑）或結(jié)垢物質(zhì)（碳酸鈣、硅和硫酸鋇等）。

（4）吸附層一般很薄，由于FT-IR的分析深度是100微米，因此對(duì)很薄的吸附層顯得精度不足。此時(shí)可以用大量的超純水對(duì)這些吸附物進(jìn)行抽取，然后降壓濃縮后再用FT-IR測(cè)試。關(guān)于吸附物質(zhì)的判定請(qǐng)咨詢(xún)儀器分析專(zhuān)家。

（5）僅用FT-IR是無(wú)法單獨(dú)判別詳細(xì)的成分構(gòu)成的，須結(jié)合XMA等其它測(cè)試才能對(duì)附著物進(jìn)行更詳細(xì)的判斷。

6、SEM和XMA射線分析

通過(guò)SEM和XMA分析，可以得到以下信息：

（1）用SEM可以觀察膜片表面外觀，判斷膜表面的破損狀況，推測(cè)附著物的大小和類(lèi)型。判斷附著物是屬于結(jié)晶性或非結(jié)晶性物質(zhì)。還可以觀察膜表面的污染程度。但SEM只能對(duì)非常窄小的部分進(jìn)行觀察，因此需要選取多個(gè)樣品才可以做出判斷。

（2）用XMA可以對(duì)污染物的無(wú)機(jī)元素進(jìn)行推斷。附著的元素和用FT-IR所得的化合物吸收對(duì)應(yīng)組合，可以推斷附著物。例如通過(guò)XMA，看出有Si、Fe的附著，SEM發(fā)現(xiàn)藻類(lèi)物質(zhì)，用 FT-IR發(fā)現(xiàn)有Si、Fe和藻類(lèi)的吸收光譜，參考標(biāo)準(zhǔn)的頻譜，可以判定有Si、Fe和藻類(lèi)污染的存在。

7、化學(xué)清洗測(cè)試

為了對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行推斷并判斷膜劣化的程度，需要進(jìn)行化學(xué)清洗測(cè)試。從化學(xué)清洗的效果可以反推出污垢的種類(lèi)。為了選擇恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品，可以解體膜元件，取平膜樣品進(jìn)行化學(xué)清洗測(cè)試。膜解體后的平膜樣品可以做成Φ75毫米的樣品，用化學(xué)試劑在常溫下浸泡8小時(shí)，再和空白樣品（純水浸泡的膜片）一起進(jìn)行平膜性能測(cè)試來(lái)判斷化學(xué)清洗的效果，確定有效的化學(xué)試劑，從而大致推斷污染物的種類(lèi)，進(jìn)而可以指導(dǎo)被污染膜元件的清洗工作。

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