粒子
顆粒膜污染可以定義為懸浮和膠體物質(zhì),它們吸收到膜上。固體將堵塞膜,導(dǎo)致需要處理的水不再能夠通過(guò)。當(dāng)隔膜被堵塞時(shí),需要更大的壓力才能進(jìn)行常規(guī)的水處理。這導(dǎo)致能源成本上升。
縮放比例
結(jié)垢是指顆粒在膜上的沉積,導(dǎo)致其堵塞。這是在納米過(guò)濾和反滲透過(guò)程中可能發(fā)生的不良影響。結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致更高的能耗,并縮短膜的使用壽命,因?yàn)樗鼈儗⑿枰l繁地清潔。
納米過(guò)濾和反滲透是通常用于從地下水或地表水制備飲用水的過(guò)程。在這些過(guò)程中,需要很高的轉(zhuǎn)化率,因?yàn)檫@將限制原材料和能量的損失。根據(jù)轉(zhuǎn)化率,大約75%至90%的給水將被轉(zhuǎn)化為所需的產(chǎn)品。
在此過(guò)程中,濃縮膜會(huì)吸收鹽分。不溶于水的無(wú)機(jī)鹽(例如碳酸鈣和硫酸鋇)可能會(huì)變得過(guò)飽和。這導(dǎo)致它們沉淀。當(dāng)轉(zhuǎn)化率高時(shí),水不溶性鹽在膜上的沉淀更容易發(fā)生。
縮放會(huì)使標(biāo)稱通量減小。如前所述,后果是更高的能源消耗,清潔頻率的增加和膜的壽命縮短。這將導(dǎo)致膜水處理過(guò)程變得更加昂貴。
向系統(tǒng)中添加酸或防垢劑可以防止鹽的沉淀。酸可降低碳酸鈣的過(guò)飽和度,而防垢劑可降低沉淀水平。
膜過(guò)濾單元在最大轉(zhuǎn)化率和最小劑量的酸和防垢劑方面表現(xiàn)最佳,而不會(huì)發(fā)生結(jié)垢。
生物污染

被稱為生物污染的生物污染最常發(fā)生在納米過(guò)濾和反滲透過(guò)程中。這是因?yàn)槟げ荒苡寐认荆詺⑺兰?xì)菌。納濾或反滲透膜中的生物污垢可能是膜系統(tǒng)中發(fā)生的污染最少的污染物。這可以歸因于微生物細(xì)菌的復(fù)雜生長(zhǎng)。這些微生物對(duì)納米過(guò)濾和反滲透系統(tǒng)具有破壞性,通常是不可逆的作用。
膜系統(tǒng)中微生物的種類(lèi),生長(zhǎng)因子和濃度在很大程度上取決于關(guān)鍵因素,例如溫度,陽(yáng)光的存在,pH,溶解氧濃度以及有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)分的存在。
微生物可以通過(guò)水或空氣(或兩者)進(jìn)入系統(tǒng)。
好氧(依賴氧氣)細(xì)菌通常生活在溫暖,淺水和陽(yáng)光充足的水中,具有高溶解氧含量,pH值為6.5至8.5以及大量有機(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。另一方面,
厭氧細(xì)菌(與氧氣無(wú)關(guān))通常存在于密閉系統(tǒng)中,幾乎沒(méi)有溶解的氧氣,甚至沒(méi)有溶解的氧氣,當(dāng)存在足夠量的養(yǎng)分時(shí)就會(huì)活躍。這可能是有機(jī)物,也可能是死藻的殘留物。
兩種細(xì)菌都可以存在于同一系統(tǒng)中。有些細(xì)菌可以在有氧和有氧條件之間切換,反之亦然。它們的性質(zhì)取決于水的狀態(tài)。
最豐富的生物污染類(lèi)型之一起源于反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理以及可促進(jìn)藻類(lèi)生長(zhǎng)的部分膜系統(tǒng)。暴露在陽(yáng)光下或含有靜水的膜系統(tǒng)部件可能導(dǎo)致藻類(lèi)的生長(zhǎng)膨脹。
陽(yáng)光在藻類(lèi)生長(zhǎng)的光合作用過(guò)程中起著重要作用。陽(yáng)光的量決定了產(chǎn)生的氧氣量。當(dāng)給水中的溶解氧含量不足以進(jìn)行新陳代謝時(shí),需氧細(xì)菌依賴于氧氣,需要藻類(lèi)產(chǎn)生的氧氣。
藻類(lèi)死亡后,它們成為細(xì)菌的食物來(lái)源,因?yàn)樗鼈冡尫懦黾?xì)菌在膜系統(tǒng)中生長(zhǎng)所需的有機(jī)養(yǎng)分。
膜系統(tǒng)中的另一種生物污損是細(xì)菌附著在管道內(nèi)壁上。角落和死角是細(xì)菌可以吸收到的管道中的位置。
細(xì)菌吸收到墻壁后,生物膜的第一部分形成。生物膜的尺寸會(huì)增加,而細(xì)菌會(huì)不斷繁殖,而死有機(jī)物質(zhì)則會(huì)吸收到生物膜結(jié)構(gòu)中。盡管生物膜會(huì)影響水流,但它仍會(huì)吸引少量的懸浮固體和微生物。生物膜沉積物變成堅(jiān)固,連貫的整體,很難去除。最終,生物膜的一部分將被釋放并通過(guò)系統(tǒng)組件(包括膜)擴(kuò)散。當(dāng)它們附著在膜上時(shí),微生物會(huì)利用給水中存在的營(yíng)養(yǎng)物開(kāi)始繁殖。結(jié)果,生物膜將在膜上形成,這阻礙了進(jìn)水流經(jīng)膜。這導(dǎo)致更高的壓力,這導(dǎo)致更高的系統(tǒng)成本和對(duì)膜的不可修復(fù)的損壞。
甚至?xí)霈F(xiàn)某些膜材料是微生物生長(zhǎng)的合適環(huán)境,這將導(dǎo)致膜在短時(shí)間內(nèi)被完全破壞。