超滤膜反洗和反渗透膜反洗的区别

在水处理领域，超滤膜和反渗透膜都扮演着至关重要的角色，而它们的反洗操作是保障膜性能稳定、延长使用寿命的关键环节。但超滤膜反洗和反渗透膜反洗存在诸多差异，其中反渗透膜反洗还涉及一些容易混淆的概念和潜在问题，下面为大家详细介绍。

一、反渗透膜反洗的基本概念

（一）基本定义

反渗透膜的正向清洗，是清洗液从压力容器进水端流入，经过膜元件后从压力容器浓水端流出，该流向与 RO 系统正常运行时一致，是常见且有效的清洗方式。

而反向清洗则是在某些特殊情况下采用的清洗手段，当出现严重的生物、胶体、颗粒污染时，污染物会在进水端的首支膜上大量富集，此时正向清洗难以将这些污染物破碎并使其流过全部膜元件。但反向清洗，即清洗液从浓水端进入，从进水端流出，却能更容易地洗脱污染物。

（二）反渗透膜反洗具体操作步骤

1. 系统检查与准备：在进行反洗前，务必全面检查反渗透膜系统的各个部件，确保设备无损坏、连接牢固。同时，确认清洗设备（如清洗泵、清洗水箱等）处于正常工作状态。根据膜污染的实际情况，准备好适量、合适的清洗液。若系统存在结垢问题，优先进行常规正向清洗，以去除膜系统末端的难溶盐结垢，避免在反洗过程中盐晶体损伤膜表面。
2. 低流量启动反洗：启动清洗泵，使清洗液以较低流量从浓水端缓慢进入反渗透膜元件，从进水端流出。对于 8 英寸非 34mil 隔网的膜元件，初始反洗流量应控制在 45 - 61L/min；对于 8 英寸 34mil 隔网的膜元件，初始流量控制在 50 - 67L/min。在这个过程中，密切关注膜系统的压差变化，确保压力稳定，避免因流量过大对膜元件造成冲击。
3. 流量调整与污染物洗脱：随着反洗的进行，依据实际压差值逐渐缓慢提高清洗流量。当观察到污染物开始脱除且压差有所降低时，将流量提升至常规反向清洗流量范围。8 英寸非 34mil 隔网的膜元件常规反向清洗流量为 91 - 121L/min；8 英寸 34mil 隔网的膜元件为 101 - 135L/min。在这个流量下持续清洗一段时间，使污染物充分洗脱。
4. 清洗结束与后续处理：反洗完成后，停止清洗泵，将清洗液排出系统。接着，用干净的水对反渗透膜系统进行冲洗，去除残留的清洗液和污染物。冲洗完成后，再次检查膜系统的压差、产水量等性能指标，评估反洗效果。若反洗效果不理想，可根据实际情况重复上述反洗步骤或采取其他清洗措施。

（三）注意事项

1. 优先去除末端结垢：在进行反渗透膜反洗时，如果膜系统末端存在难溶盐结垢，必须先去除。因为结垢的盐晶体边缘锋利，若不去除就进行反向清洗，盐晶体很可能直接划伤膜表面，造成比常规正向清洗更严重的损伤。所以，当系统存在结垢时，一般先进行常规正向清洗，优先去除末端结垢。
2. 清洗流量限制设定：常规正向清洗时，末端反渗透膜元件有止推环支撑保护，不会受到挤压变形。但反向清洗时，首支膜没有止推环保护。以 8 英寸膜元件为例，常规清洗流量为 136 - 182L/min，反向清洗时建议将流量限制在常规清洗流量的 2/3，即 91 - 121L/min；若压差很高、污染严重，清洗流量要降至 1/3，即 45 - 61L/min，以此降低膜元件变形的可能性。对于采用 34mil 进水隔网的膜元件，清洗流量比传统膜元件稍大。清洗开始时应先采用较低流量，然后根据实际压差值缓慢提高，当污染物脱除且压差降低后，才能在常规流量下进行反向清洗。

3. 其他注意事项：

并非所有 RO 膜系统都能简单改造成可反向清洗的系统。

最好在系统建造时就设计成双向清洗，若无法实现双向清洗，设计系统可进行反向（浓水到进水）的冲洗，虽效果不如反向清洗，但有助于去除 RO 系统前端的污染物。另外，还可以拆掉污染严重的首支膜，换膜方向后再进行常规正向清洗，这种方式在很多情况下也能帮助去除污染物。需要注意的是，反向清洗所用清洗液浓度、pH 值、温度等限值与常规清洗相同，且任何时候都不能从产水侧清洗膜元件，否则会造成膜元件背压，导致不可逆转的损害。

二、RO 膜系统反洗带来的问题

很多人认为反渗透膜的反洗会产生背压，进而破坏膜结构。这主要是因为他们将反渗透膜的反洗错误地理解成类似超滤膜的反洗方式。超滤膜反洗是将产水口作为反洗进水口，进水口和浓水口/排污口分别作为反洗的下、上出水口。而反渗透膜从产水侧清洗会造成膜元件背压，损害膜结构。此外，在实际操作中，如果没有严格按照反渗透膜反洗的规范进行操作，比如没有优先去除末端结垢、清洗流量过大等，也会对膜元件造成损伤，影响反渗透膜的性能和使用寿命。

三、超滤膜反洗概述

超滤膜通常采用全流过滤模式，运行时保持产水量恒定，随着过滤进行，跨膜压差（TMP）会不断升高，因此需要定期进行气擦洗辅助反洗来控制 TMP 升高。超滤膜系统运行步骤包括过滤、气擦洗、底部排水、上反洗、下反洗、正洗、化学加强反洗（CEB）、就地化学清洗（CIP）等。其中，过滤前需进行 2 - 3 分钟正洗去除膜组件内残留化学品及空气；气擦洗利用压缩空气松动膜丝外表面污染物；底部排水将气擦洗后松动的污染物排出；上反洗和下反洗分别清洗膜组件上端和下端区域的污染物；正洗去除残留污染物和化学药品；CEB 是在常规反洗无法彻底去除污染物时，通过添加化学药剂加强反洗效果；CIP 则是通过反洗和化学品循环清洗，彻底去除污染物，恢复超滤膜性能。由于超滤膜系统频繁反洗（每 20 - 60 分钟反洗一次），一般采用自动控制运行。

综上所述，超滤膜反洗和反渗透膜反洗在清洗方式、注意事项等方面存在明显区别。在实际的水处理工程中，准确把握二者的差异，正确进行反渗透膜反洗操作，避免因错误操作带来的问题，对于保障水处理系统的稳定运行、提高水质具有重要意义。