膜技术 | 铁污染对膜系统的影响及清洗策略

在双膜系统中，铁污染极其难控制，各大膜厂商对于进水的铁控制均在0.3mg/L以下，在系统运行中，铁可以在三价和二价之间转换，缺氧还原性条件铁多以二价存在，为此在长时间停机且有铁污染的系统，会呈现黑色如下左图，在溶解氧高或氧化的条件下，铁多以三价存在，会产生红色沉淀如下右图，造成系统污染，且污染的附着能力较强，对整个系统影响很大。

在系统运行中，在特定条件下允许存在亚铁，但是需要防止转变为三价铁，一旦转换为三价铁，在PH＞3开始水解,生成胶体类物质，会转变为氢氧化铁，系统的SS大幅上升，堵塞膜系统，三价铁水解方程式：

产生的氢氧化铁会附着在膜系统，造成污染，流量下降，而未被转换的二价铁，处于离子状态，可以通过超滤、微滤等过滤系统，在后续系统中逐步转变为三价铁，形成SS污染物，导致后续反渗透、纳滤等系统的铁污染。

在日常双膜系统中，进水需要严格控制总铁和亚铁含量，超滤系统需要针对铁离子设置相应的去除工艺，保证在超滤产水总铁含量控制在0.05ppm以下，确保系统稳定性。

由于在污水处理过程中，水质无法精准控制，导致铁离子无法去除彻底，从而造成膜系统污染，对于铁污染，清洗以还原+溶解为主，主要原理是将附着的铁的氧化物或者氢氧化物，在还原的条件下，将三价铁还原为二价铁，在PH＜3的条件下，将污染物溶解并去除。常用的清洗药剂由柠檬酸、草酸、连二亚硫酸钠等。

清洗药剂效果以草酸最佳，柠檬酸需要盐酸配合调整pH，连二亚硫酸钠反应速度较慢，且存在刺激性气体，盐酸反应不完全。在实际应用过程中，根据系统污染程度，配制相应的清洗液，一般配制浓度在1‰-1%，并且在清洗过程中关注PH变化，适当补充药剂。