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反渗透如何清洗，先酸洗还是先碱洗？
发布时间：
2026-06-05
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反渗透是20世纪60年代迅速发展起来的一种水处理工艺。目前，它已用在城市用水、锅炉补给水、电厂锅炉补给水、工业废水及海水淡化和各种溶液中溶质分离等方面。
反渗透膜的工作原理是以压力为推动力将溶液中溶剂分离出来，在食品、电子、医药、印染等行业有着良好的应用，在长期使用过程中，难免会出现一些问题。反渗透膜应用过程中出现的一些“现象”都是怎么形成的呢？
01 结垢现象
用户在使用纯净水设备的时候，偶尔会出现问题，比如反渗透膜结垢、纯净水设备接头漏水。刚开始的时候不是很在意，但是时间久了，问题会越来越严重的。下面一起来看看反渗透膜结垢的原因。
首先，纯净水设备在运行时，低压冲洗过程中会产生淡水，而两侧水的浓度自然会加深，同时也会导致盐的浓度加深，盐中含有大量可沉淀物质，久而久之，就会出现结垢现象。
其次，加药不均匀也是导致反渗透膜结垢的重要原因。如果阻垢剂装置漏药较为严重，很有可能影响到阻垢剂的加药用量。一旦工作人员在操作过程中没有引起足够的重视，很多时候在停机的过程中没有及时进行冲洗，就会导致反渗透膜结垢的情况发生。
防止反渗透膜结垢的方法
1. 在反渗透设备运行中，要维持合适的操作压力，一般情况下，增加压力会使产水量增大，但过大又会使膜压实。
2. 在反渗透设备运行中，应保持盐水侧的紊流状态，减轻膜表面溶液的浓差极化，避免某些难溶盐在膜表面析出。
3. 当反渗透设备产水量明显减少，表明膜结垢或污染，应进行化学清洗。
4. 定期做好原水水质分析，根据水质情况，依据技术支持部提供的加药方案调节阻垢剂的加药量。
5. 当反渗透设备出现异常时，马上停机进行处理，避免事故的扩大。
6. 严防加药设备的跑、冒、滴、漏，将药液加到反渗透进水里，真正起到防止结垢的目的。
7. 建议将反渗透设备停运后的冲洗方式改为用除盐水进行冲洗。
8. 做好原水的预处理工作，特别应注意污染指数的合格，同时还应进行杀菌，防止微生物在器内滋生，注意氯离子对膜的伤害。
9. 在反渗透设备停运时，短期应进行加药冲洗，长期应加甲醛保护。
02 氧化现象
反渗透膜氧化现象也是在使用反渗透膜过程中容易出现的一种现象，出现氧化现象必然会影响性能的发挥。几种常见的反渗透膜氧化现象：
1. 余氯攻击：含氯杀菌剂投加在反渗透系统进水中，经过预处理并没有完全消耗掉，反而进入到了反渗透系统中，就会出现氧化现象。
2. 微量余氯与进水中的重金属离子在脱盐层发生催化氧化反应。
3. 反渗透膜在水处理过程中使用了除余氯以外的氧化性杀菌剂，如二氧化氯、高锰酸钾、臭氧、双氧水等，都会造成氧化的现象。
发生氧化的预防措施
1. 确保反渗透进水中不含余氯。
a. 在反渗透进水管路中安装在线ORP (氧化还原电位)仪表或余氯检测仪表，通过投加还原剂如亚硫酸氢钠，实时检测确保进水中不含余氯。
b. 对于水源为达标排放废水、系统以超滤作为预处理的，一般会采取加氯的方式控制超滤的微生物污染。这种运行状况下应采用在线仪表和定期离线测定相结合的方式，检测水中的余氯和ORP。
2. 反渗透清洗系统应与超滤清洗分开，避免超滤系统的余氯泄漏到反渗透系统。
3. 反渗透系统的杀菌工艺应选用异噻銼啉或DBNPA等非氧化杀菌剂。
03 破裂现象
反渗透膜如遇产水端背压将导致膜片脱离、损坏等问题，为防止产水端背压，可在产水侧安装爆破膜，当产水侧因管路不畅、阀门关闭等原因导致产水端背压升高到爆破膜爆破极限压力时，爆破膜将会破损，只需更换新的爆破膜即可。
如何防止膜性能的损坏
新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。反渗透设备试机完后，我们可以采用两种方法来保护膜。
1. 设备试机运行两天(15～24h)，然后采用2%的甲醛溶液保养；
2. 运行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气，保证设备不漏，关闭所有的进出口阀)。上述两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些，可以在闲置时间长时使用，第二种方法可以在闲置时间较短时使用。
04 污染现象
RO膜是反渗透工作的核心技术，为快速确定反渗透装置是否被污染，需要掌握反渗透的污染现象及状态。
1. 膜降解：由于海德能反渗透膜元件的水解，醋酸纤维素膜元件会因过低或者过高PH数值、氧化（例如各种氧化剂）以及机械损坏，如掺水被压、膜卷突起、过热、细炭料或者砂料造成的磨损等，均可以造成反渗透膜元件的降解。
2. 沉淀物沉积：如果未采取足够措施或者采取的措施不当，均可造成沉淀物沉积，常见的沉淀物包括碳酸垢、硫酸垢、硅垢等。
3. 胶体沉积：胶体沉积一般由金属氧化物和其他各种胶体造成。
4. 有机物沉积：天然有机物、油类、过量的阻垢剂和铁沉淀，过量的阳离子聚合物(来源于预处理的过滤器)均是造成有机物污染的根源。
5. 生物污染：微生物会在海德能反渗透膜元件表面形成生物粘泥，同时细菌会对醋纤维素膜造成侵蚀，这些微生物包括藻类、真菌等。
反渗透膜的清洗方法
膜的清洗方法可分为两类：物理清洗和化学清洗。
1. 物理法
物理清洗是用机械方法从膜面上脱除污染物，这些方法包括：正方向冲洗法、变方向冲洗法、反压冲洗法、振动清洗法、排气冲水法、空气喷射法、二氧化碳清洗法和自动海绵球清洗法等，其中变方向冲洗法是物理清洗法中最为有效的清洗方法。
2. 化学法
化学清洗通常使用化学清洗剂进行清洗，如稀酸、稀碱、酶、表面活性剂、结合剂等。酸类清洗剂，可以溶解除去矿物质及DNA。柠檬酸、EDTA之类化学剂可用于除垢和碱性污染物。Biz、Uitrasol之类去垢剂可有效去除生物污染。
有时针对某种特殊的污染物或污染状况，要使用RO药剂制造商的专用化学清洗药剂，并且在应用时，要遵循药剂供应商提供的产品性能及使用说明。特殊情况下可针对具体情况，从反渗透装置取出已发生污染的单支膜元件进行测试和清洗试验，以确定合适的化学药剂和清洗方案。使用化学法清洗时，使用的化学药剂必须与膜材料相容，并严格按膜生产厂提出的条件(压力、温度、PH 和流速)进行清洗，防止膜发生不可逆损伤。
3. 增加预防性清洗
反渗透膜系统运行一段时间后，会在膜表面形成一些结垢性物质，但没有达到清洗条件时，膜表面的结垢物质成为晶体生长的晶核，晶体生长速度加快，反渗透的各段压差增长较快。预防性清洗可以保持膜表面的清洁度，并降低浓差极化的影响。
05 望远镜现象
在做反渗透膜外观检测时，主要包括目测外观检查和元件质量称重。目测外观检查是对膜元件的端盖、端面、膜卷、外缠绕玻璃钢、中心管、密封圈等部位的污染和磨损情况进行观察并作详细记录，通过检查判断膜元件是否存在“望远镜”现象等。
那么，说到这里，肯定有很多人要问了，反渗透膜怎么会成了“望远镜”呢？其实，反渗透膜的“望远镜”现象是一种机械损坏，膜元件的外包皮与膜元件错开并移向下游，有时甚至套到下一只膜元件上。轻微的“望远镜”现象不一定会损伤膜元件，但严重时，可能会造成粘接线和膜片的破裂。
所谓“望远镜现象”，是指由于反渗透进水侧和浓水侧的压差超过极限值，造成反渗透膜元件内的膜片和膜片、膜片和中心管滑落，形成膜元件一端膜片向内凹陷，一端膜片向外突出，类似于望远镜的样子。
造成这种现象的原因
首先，安装或拆卸时没有按照要求操作，导致反渗透膜与膜之间相对错位；
其次，膜壳刚性强度不够，加压运行时造成了膜壳变形；
还有一个重要的原因是在启动高压泵时系统进水压力升高过快导致的。
值得注意的是，8英寸的膜元件因为膜截面面积更大，因此更容易出现这种现象。必须确保在膜压力容器内安装抗应力环以支撑住8英寸膜元件的外包皮，较小直径膜元件由其产水管及其抗应力器来支持，防止外包皮的滑动。出现望远镜现象后，应该用新元件更换被损坏的膜元件，并消除产生的原因。
06 压密化现象
当膜被压密化之后通常会表现出产水量下降，脱盐率升高的情况。正常操作时，膜片很少可能会出现压密化现象。但在下列情况下就有可能发生明显的压密化倾向：进水压力过高、高温、水锤，当反渗透系统中存在空气时启动高压泵，高压泵的压力升高得太快，对RO的膜易造成一个很强的冲击力，就会出现水锤作用，容易把反渗透膜损坏。
具体的解决方法
膜元件发生压密之后，必须及时更换被损坏的膜元件，或在系统的后面需要额外新增膜元件。
07 浓差极化现象
在反渗透过程中，由于水不断通过膜，因此靠近膜表面的盐水和进口盐水之间有浓度差，膜表面溶液的浓度较大，这就是浓差极化。随着水大量的通过膜，膜表面的浓度大幅升高形成过饱和溶液，有些溶解度较小的盐份如CaSO4、MgSO4等会慢慢析出晶体。起初这些盐份仅形成少量单晶体，无法持续长大，只会在膜的表面沉积或者在溶液中形成溶解平衡。随着膜表面溶液浓度持续升高，水流达到平衡状态后会形成晶核，晶核逐渐生长，形成面状或螺旋状结构。若外界温度适宜、溶蚀杂质较少，晶体便会持续长大，在膜表面形成坚固水垢，堵塞膜体，大幅降低产水效率。
反渗透设备浓差极化的消除措施
1. 增高流速法：可以采用化工上常用的增紊流措施，加大流体流过膜面的线速度，缩短流体在膜面的停留时间，减少溶质吸附时长，流速增大可让溶质难以附着在膜表面。
2. 填料法：将29~100um的小球放入被处理的液体中，随同水流流经反渗透系统，减小膜边界层厚度，提升透水速度。小球可采用玻璃或甲基丙烯酸甲酯材质，管式反渗透系统还可添加微型海绵球。但板框式和螺旋卷式膜组件不适用该方法，存在流道堵塞风险。
3. 脉冲法：在反渗透纯净水设备流程中增设脉冲发生装置，脉冲振幅越大、频率越高，透水流速越大。目前各类测试装置中普遍配备搅拌器，实践证明传质系数与搅拌器转数呈正向线性相关。
4. 装设湍流促进器：湍流促进器是可强化流体流态的辅助构件，管式组件可安装内部螺旋挡板，板式、卷式膜组件可内衬网栅，有效促进水流湍流，优化处理效果。
5. 加分散阻垢剂：为防止反渗透膜结垢，传统方式会添加硫酸或盐酸调节PH值，但酸液易造成设备腐蚀、泄漏，操作不便。因此目前多采用添加分散阻垢剂的方式，保障水处理系统稳定运行。
华膜环保提示广大用户，浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。防止浓差极化主要是控制回收率，单支膜元件的浓差极化系数一般控制在1.2以下，对应回收率控制在18%以下，多组件长流程系统可适当提高整体回收率。
08 反渗透膜化学清洗工艺规范
渗透（RO）膜技术已广泛应用于海水淡化、污水处理、工业废水回用等领域。然而，膜污染问题始终是制约反渗透系统长期稳定运行的关键因素。
反渗透膜在使用过程中会遇到各种污染物的“袭击”，这些污染物主要包括：无机沉积物（如钙、镁等水垢）：会堵塞膜孔，影响产水率；有机污染物（如微生物、油脂等）：会堵塞膜表面，降低过滤效率；胶体颗粒：会堵塞膜孔，使得膜性能降低。这些污染物会附着在膜表面，导致膜性能逐渐衰退，因此定期的清洗是必须的。
在清洗过程中，人们常常面临一个难题：反渗透膜应该先进行酸洗还是碱洗？这个问题直接关系到膜清洗的效果和使用寿命。如果顺序错误，不仅清洗效果不佳，还可能加速膜的磨损，极端情况下甚至需要更换膜组件。
01 常见的洗膜配方
方案一
采用0.2%次氯酸钠(NaClO)与0.1%氢氧化钠(NaOH)的混合溶液，该方案适用于清除由有机物质及活性生物所引起的膜组件污染。
方案二
1%-2%的柠檬酸溶液或0.4%盐酸(HCl)溶液，该方案适用于去除铁质污染及碳酸盐结晶造成的堵塞。
方案三
0.3%过氧化氢(H2O2)与0.3%氢氧化钠(NaOH)的混合溶液，适用于清洗由谷氨酸发酵液引起的膜组件污染。
方案四
0.5%硝酸(HNO3)水溶液，该方案适用于清除电泳漆处理过程中磷酸铅对膜组件造成的堵塞（此清洗步骤应在其他常规化学清洗之后进行）。
方案五
1%甲醛溶液，适用于超滤膜组件的细菌污染清洗。
方案七
9%十二烷基苯磺酸钠、9%表面活性剂、0.4%氢氧化钠(NaOH)、0.15%无水碳酸钠、11%磷酸钠、10%硅酸钠，清洗过程中需严格控制pH值。部分膜组件对高pH值清洗液敏感，请谨慎选择。该方案主要用于清除由含油废水引起的膜污染。
方案八
20%硫酸(H2SO4)，该方案主要用于去除硅垢结晶造成的污染。
方案九
3%磷酸(H3PO4)、0.5%乙二胺四乙酸二钠，该方案主要用于清除由蛋白质和油脂污染物造成的膜污染。
02 化学清洗需要注意的事项
清洗药剂配置用水
软化水或者产品水，无重金属、余氯或者其他氧化剂
清洗药剂量
每支8英寸元件：40-80升（取决于污垢程度）
每支4英寸元件：10-20升（取决于污垢程度）
清洗操作压力
较低的压力(0.1-0.3MPa)，通常不超过0.4Mpa
清洗流速
每支8英寸的压力容器:6-9m3/hr
每支4英寸压力容器:1.8-2.3m3/hr
清洗液温度
尽可能高，但是最高温度为45℃，通常选择为30-35℃，如果清洗溶液的温度超过45℃，应安装冷却设备
清洗类型
每支压力容器分别交替进行再循环和浸泡
循环周期
建议每0.5-1小时(重复2-3次)
浸泡时间
2-24小时(取决于污垢的程度)
清洗方法
最好进行分段清洗
清洗时间
最少1-2小时，取决于污染程度与应用的清洗方法
03 酸洗与碱洗的原理和目的
1、酸洗
目的：酸洗主要用于去除膜表面的无机盐垢，如碳酸钙、氧化铁等。
原理：酸性溶液（如柠檬酸、硝酸等）通过溶解盐垢或将其转化为可溶性物质，从而使沉积的无机盐垢脱离膜表面。
常用药剂：柠檬酸、硝酸、盐酸。
2、碱洗
目的：碱洗主要用于去除有机物污染和生物污染。
原理：碱性溶液（如氢氧化钠、氢氧化钾等）可以皂化油脂、分解有机物，并通过溶解微生物的胞外聚合物，达到去除有机污染和生物污染的效果。
常用药剂：氢氧化钠、磷酸三钠、次氯酸钠（低浓度，专用于微生物污染）。
04 酸洗与碱洗顺序优化
反渗透膜的清洗通常包括酸洗和碱洗两个步骤。酸洗主要用于去除无机盐沉积，比如碳酸钙、硫酸钙、铁氧化物等；碱洗：主要用于去除有机物和生物污染，如油脂、微生物黏液等。
情景一：先酸后碱
酸洗优先：
去除无机垢：无机盐垢通常是导致膜表面覆盖和堵塞的主要因素，如果先进行酸洗，可以有效地去除这些硬质垢层，从而使后续的碱洗过程更为有效。
碱洗跟进：
彻底去除有机物：酸洗后，膜表面的无机盐垢已被去除，此时残留的有机物和生物膜可以更有效地暴露并与碱性溶液反应，达到更好的清洗效果。
情景二：先碱后酸
碱洗先行：
碱性溶液可以有效分解有机物和微生物污垢，为后续的酸洗减少阻碍。这一步可以让膜表面变得更加清洁，使得酸性溶液能够更好地接触到无机沉积物，确保更好的清洗效果。
酸洗随后：
酸洗的目的是去除无机沉积物。由于碱洗已经清除了有机污染，酸性清洗剂能够直接作用于无机盐类，起到更好的去垢效果。
05 酸洗与碱洗的操作流程
1、系统关闭与排空
关闭反渗透系统，排空膜组件内的进水，确保所有水和残留物被排出。
在开始化学清洗前，用清水冲洗膜系统，去除膜表面松散的污染物，减少化学药剂的消耗。
2、碱洗步骤
配制0.5-1%浓度的碱性清洗液（如氢氧化钠溶液），并将清洗液温度控制在30-40℃。
将碱性清洗液循环通过膜组件，清洗时间为30-60分钟，具体时间根据污染程度确定。
清洗过程中要保持均匀的流量和压力，以避免膜损坏。
碱洗结束后，用清水彻底冲洗膜组件，确保所有碱性溶液被排出，冲洗至出水pH值接近中性（约7）。
3、酸洗步骤
配制1-2%浓度的酸性清洗液（如柠檬酸或草酸溶液），温度控制在25-35℃。
将酸性清洗液循环通过膜组件，清洗时间为30-60分钟，根据无机沉积物的程度调整。
酸洗过程中，定期观察膜系统的清洗效果，确保无机污染物（如碳酸钙、铁氧化物）被有效去除。
酸洗结束后，再次用清水冲洗膜系统，确保酸性残留被彻底去除，冲洗至出水pH值恢复至中性。
4、结束检查
完成清洗后，检查系统运行情况，确保膜元件清洁并恢复正常产水率。
对系统进行常规测试，确认膜的过滤性能恢复正常，出水质量达标。
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