电驱动膜的污染问题分析

———电驱动膜的污染问题分析与进水指标相关的另一部分，就是膜系统污染问题，这个问题是业主或者设计单位考虑的重点，直接影响着项目的运行稳定性、后期维护成本。

ED系统的运行和维护，整体越来越趋于简洁化，便捷化。目前行业涉及的科研人员、推广企业明显增加，是一个好的良性循环。

针对于电驱动膜的污染问题，尽管目前少数ED厂家配套研发团队，涉及这些基础工作的讨论，但这些讨论数据更多地服务于公司内部，很少会共享出来。

目前能查到的信息或者系统化的理论讨论数据，更多地源于高校、院所等科研平台发表的资料。

1ED-污染问题

ED系统的污染形式跟目前其它膜技术完全相像。主要为：帮助设备污堵、膜组器隔室污堵、电极板污堵或腐蚀、膜表面污染、膜孔道污染。

目前对于ED的讨论，阴膜/阳膜表面、内部的膜污染讨论为主流。而且表征这些膜污染的方式主要有：脱盐浓缩性能、电阻、交换容量、Zeta电位、扫描电镜等。

帮助设备污堵主要体现为保安过滤器污堵，一般为进水悬浮物过高。

膜组器隔室污堵主要为保安过滤后残留的悬浮物积累、部分杂质析出等造成污堵。

电极板污堵或腐蚀主要跟电极板选型、极水溶液组成有直接关系。

目前对于电驱动膜系统的污染问题，更多地是讨论组器内的污染问题。针对于这一部分的分析，系统一般都可以很明显的通过运行参数把问题反馈出来。主要监测参数：膜堆运行压力、运行流量、运行电流、运行电压等。

上述这些指标的变化，在后期运行维护中，可以直接用来确认是否在线清洗、离线清洗、拆洗。

在目前电驱动膜的应用过程中，只要在合理的系统设计指标范围内，基本在线冲洗或化学清洗即可满意工况要求。

基于近几年材料、装配水平的提高，工程阅历的积累，目前ED的产品和系统有了肯定量质的变化。针对于ED系统的后期维护，特别便捷，与常规的RO系统维护无异。

从目前ED污染的类别来分，依旧以无机污染、有机污染、微生物污染等为主。这些污染可能造成膜电阻增加、系统能耗增大、隔室阻力增大、膜性能衰减等一系列问题，严峻时，导致装置无法正常运行。

2ED-无机污染问题

电驱动膜浓缩过程中，无机污染主要考虑无机结垢的风险，常规犯难溶性无机盐、极化过程中氢氧化物沉淀等。

与此同时，上一篇文章提到的铁、锰等也可以算在无机污染风险中。这一类简单形成胶体或胶状类的风险因素，最好在前面预处理过程中进行处理，当然这个是特别抱负的状态。

无机污染多数会造成隔室的污堵、膜表面和膜通道的污染等问题。其中无机结垢的风险中，国内的研发数据显示：基本是对电驱动膜组器中的阳离子交换膜有主要影响。

针对于极室结垢风险，现在在电驱动膜的系统中，存在频繁倒极电渗析（EDR）的技术，可以有效防止阴极液沉淀的产生，同时对于系统内的一些极化沉淀也有一些处理作用。这类产品技术具有优异的自清洗功能，但是会牺牲肯定的处理量，由于正反向运行需要肯定的工艺切换运行时间。

针对于难溶性的无机盐浓缩，目前的主流处理方式：1.配套对应的预处理系统，进水离子浓度依据浓缩浓度反推动水要求；2.减低浓缩浓度。3.配套使用一些特种单价分别型离子交换膜产品或设备。

ED系统正常很少添加阻垢剂来降低无机结垢风险，但在某些特定的系统，某些ED厂家也有考虑添加阻垢剂，常规均为非离子型阻垢剂，这类阻垢剂需要做特定开发。

3ED-有机污染问题

对于常规膜技术而言，有机污染一般风险系数比较高，或者比较难猜测，这类污染主要也是针对于膜的污染，而且更多地是对阴膜的污染。

ED的作用之一是实现带电组分和不带电组分的有效分别，所以造成ED膜有机污染的许多是带电的有机物类别。在水处理系统中，带电的有机物大多数带负电，简单对阴膜造成污染，分为膜表面的吸附污染，膜孔内的污堵。

综合国内一些讨论数据，有机污染的类别，依据主链主要分为脂肪型和芳香型，这些类有机物对ED膜污染风险较高。针对于污染机理，也有团队大致提出二点：1.有机物与膜之间的相互作用；2.有机物的几何形貌。

相互作用主要体现在膜与有机物之间的亲和力、静电作用。亲和力一般为芳香族物质，阴膜多具有芳香环结构，彼此间会有肯定的亲和力，有共轭作用。静电作用主要为带电的有机物，与膜之间有很好的静电作用，吸附于膜表面。

有机物的几何形貌，简洁来说，就是膜孔径大小与有机物分子的比较，对膜造成的影响，可能是沉积在表面或者膜孔内。

ED行业，我们会发觉：很少有厂家会指出来ED进水COD指标需要严格掌握在某指标以内。他们会提某些详细的类别及其含量的要求。

首先：阴离子表面活性剂，如高浓度的SDBS、APAM，在某些讨论数据下显示，针对于常规的膜产品，这类物易造成膜表面和膜孔内部的双层污染，从而膜的有通道面积下降，膜电阻增大，而且这类污染一般较难清洗恢复。

其次：长碳链有机酸，如辛酸、癸酸等，通过国内的讨论发觉，分子量越大，碳链越长，越简单污染。这类物质低的流淌性或溶解性导致他们更简单吸附在膜表面，形成肯定的有机层，造成膜电阻增大，而且高电流密度时，有机层形成越快，污染也越简单。

第三：有机溶剂，如丙酮、甲苯等，溶剂对于ED膜的影响国内讨论相对少一些，对于种类、浓度而涉及的正交试验比较多。部分溶剂会造成膜的溶胀，长期运行简单导致膜变形，在国内目前主流的一些螺杆锁紧的系统，它会渐渐地导致膜堆受力不匀称，从而消失渗漏、烧膜等现象。

第四：油和油脂类物质，如：硅基类物质，这类有机物简单吸附在膜表面，对膜的电阻和处理量力量影响特别快速，尽管许多时候能用碱性的清洗药剂清洗恢复，但是频繁的碱洗对一般的膜寿命存在肯定的影响。

有机物污染，始终以来都是有机膜材料致力于解决的问题。电驱动膜技术作为膜技术末端的处理工艺，同时也是主要的脱盐、浓缩工艺，目前许多ED厂家也在研发系列特种膜产品，而且也有一些产品面市。

4结束语

现在电驱动膜系统的运行和维护，整体越来越趋于简洁化，便捷化。在运行风险的掌握方面，基本都可以配套合理经济的解决方案。

无机污染，这类风险可猜测性较高。最常用的还是通过预处理的工艺配套来解决，其次是膜的选择、组器或工艺的特别设计来掌握。

有机污染，相对简单一些。除了一些常规类别的物质，未知的系统则需要进行厂家的系统化评估，或者连续的小试、中试化过程验证。

在各类污染存在的状况下，清洗的操作不行避开。清洗药剂的选择、浓度的配置、工艺的设计等也是大家选择优化的方式，如：特别清洗药剂、气洗、反洗、大流量冲洗等。

ED系统整体具有较高的敏捷性，除了常规的在线清洗、离线清洗，在某些运行条件特别恶劣的工艺系统中，它还可以进行拆洗，这一点与RO膜维护存在明显的差异。

合理的预处理工艺配套、优化的ED系统设计、特种的ED膜材料和组器开发，是目前ED行业同步进行的三部曲。

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电驱动膜的进水条件

与进水指标相关的另一部分，就是膜系统污染问题，这个问题是业主或者设计单位考虑的重点，直接影响着项目的运行稳定性、后期维护成本。

ED系统的运行和维护，整体越来越趋于简洁化，便捷化。目前行业涉及的科研人员、推广企业明显增加，是一个好的良性循环。

针对于电驱动膜的污染问题，尽管目前少数ED厂家配套研发团队，涉及这些基础工作的讨论，但这些讨论数据更多地服务于公司内部，很少会共享出来。

目前能查到的信息或者系统化的理论讨论数据，更多地源于高校、院所等科研平台发表的资料。

1ED-污染问题

ED系统的污染形式跟目前其它膜技术完全相像。主要为：帮助设备污堵、膜组器隔室污堵、电极板污堵或腐蚀、膜表面污染、膜孔道污染。

目前对于ED的讨论，阴膜/阳膜表面、内部的膜污染讨论为主流。而且表征这些膜污染的方式主要有：脱盐浓缩性能、电阻、交换容量、Zeta电位、扫描电镜等。

帮助设备污堵主要体现为保安过滤器污堵，一般为进水悬浮物过高。

膜组器隔室污堵主要为保安过滤后残留的悬浮物积累、部分杂质析出等造成污堵。

电极板污堵或腐蚀主要跟电极板选型、极水溶液组成有直接关系。

目前对于电驱动膜系统的污染问题，更多地是讨论组器内的污染问题。针对于这一部分的分析，系统一般都可以很明显的通过运行参数把问题反馈出来。主要监测参数：膜堆运行压力、运行流量、运行电流、运行电压等。

上述这些指标的变化，在后期运行维护中，可以直接用来确认是否在线清洗、离线清洗、拆洗。

在目前电驱动膜的应用过程中，只要在合理的系统设计指标范围内，基本在线冲洗或化学清洗即可满意工况要求。

基于近几年材料、装配水平的提高，工程阅历的积累，目前ED的产品和系统有了肯定量质的变化。针对于ED系统的后期维护，特别便捷，与常规的RO系统维护无异。

从目前ED污染的类别来分，依旧以无机污染、有机污染、微生物污染等为主。这些污染可能造成膜电阻增加、系统能耗增大、隔室阻力增大、膜性能衰减等一系列问题，严峻时，导致装置无法正常运行。

2ED-无机污染问题

电驱动膜浓缩过程中，无机污染主要考虑无机结垢的风险，常规犯难溶性无机盐、极化过程中氢氧化物沉淀等。

与此同时，上一篇文章提到的铁、锰等也可以算在无机污染风险中。这一类简单形成胶体或胶状类的风险因素，最好在前面预处理过程中进行处理，当然这个是特别抱负的状态。

无机污染多数会造成隔室的污堵、膜表面和膜通道的污染等问题。其中无机结垢的风险中，国内的研发数据显示：基本是对电驱动膜组器中的阳离子交换膜有主要影响。

针对于极室结垢风险，现在在电驱动膜的系统中，存在频繁倒极电渗析（EDR）的技术，可以有效防止阴极液沉淀的产生，同时对于系统内的一些极化沉淀也有一些处理作用。这类产品技术具有优异的自清洗功能，但是会牺牲肯定的处理量，由于正反向运行需要肯定的工艺切换运行时间。

针对于难溶性的无机盐浓缩，目前的主流处理方式：1.配套对应的预处理系统，进水离子浓度依据浓缩浓度反推动水要求；2.减低浓缩浓度。3.配套使用一些特种单价分别型离子交换膜产品或设备。

ED系统正常很少添加阻垢剂来降低无机结垢风险，但在某些特定的系统，某些ED厂家也有考虑添加阻垢剂，常规均为非离子型阻垢剂，这类阻垢剂需要做特定开发。

3ED-有机污染问题

对于常规膜技术而言，有机污染一般风险系数比较高，或者比较难猜测，这类污染主要也是针对于膜的污染，而且更多地是对阴膜的污染。

ED的作用之一是实现带电组分和不带电组分的有效分别，所以造成ED膜有机污染的许多是带电的有机物类别。在水处理系统中，带电的有机物大多数带负电，简单对阴膜造成污染，分为膜表面的吸附污染，膜孔内的污堵。

综合国内一些讨论数据，有机污染的类别，依据主链主要分为脂肪型和芳香型，这些类有机物对ED膜污染风险较高。针对于污染机理，也有团队大致提出二点：1.有机物与膜之间的相互作用；2.有机物的几何形貌。

相互作用主要体现在膜与有机物之间的亲和力、静电作用。亲和力一般为芳香族物质，阴膜多具有芳香环结构，彼此间会有肯定的亲和力，有共轭作用。静电作用主要为带电的有机物，与膜之间有很好的静电作用，吸附于膜表面。

有机物的几何形貌，简洁来说，就是膜孔径大小与有机物分子的比较，对膜造成的影响，可能是沉积在表面或者膜孔内。

ED行业，我们会发觉：很少有厂家会指出来ED进水COD指标需要严格掌握在某指标以内。他们会提某些详细的类别及其含量的要求。

首先：阴离子表面活性剂，如高浓度的SDBS、APAM，在某些讨论数据下显示，针对于常规的膜产品，这类物易造成膜表面和膜孔内部的双层污染，从而膜的有通道面积下降，膜电阻增大，而且这类污染一般较难清洗恢复。

其次：长碳链有机酸，如辛酸、癸酸等，通过国内的讨论发觉，分子量越大，碳链越长，越简单污染。这类物质低的流淌性或溶解性导致他们更简单吸附在膜表面，形成肯定的有机层，造成膜电阻增大，而且高电流密度时，有机层形成越快，污染也越简单。

第三：有机溶剂，如丙酮、甲苯等，溶剂对于ED膜的影响国内讨论相对少一些，对于种类、浓度而涉及的正交试验比较多。部分溶剂会造成膜的溶胀，长期运行简单导致膜变形，在国内目前主流的一些螺杆锁紧的系统，它会渐渐地导致膜堆受力不匀称，从而消失渗漏、烧膜等现象。

第四：油和油脂类物质，如：硅基类物质，这类有机物简单吸附在膜表面，对膜的电阻和处理量力量影响特别快速，尽管许多时候能用碱性的清洗药剂清洗恢复，但是频繁的碱洗对一般的膜寿命存在肯定的影响。

有机物污染，始终以来都是有机膜材料致力于解决的问题。电驱动膜技术作为膜技术末端的处理工艺，同时也是主要的脱盐、浓缩工艺，目前许多ED厂家也在研发系列特种膜产品，而且也有一些产品面市。

4结束语

现在电驱动膜系统的运行和维护，整体越来越趋于简洁化，便捷化。在运行风险的掌握方面，基本都可以配套合理经济的解决方案。

无机污染，这类风险可猜测性较高。最常用的还是通过预处理的工艺配套来解决，其次是膜的选择、组器或工艺的特别设计来掌握。

有机污染，相对