什么是蛋白质大溶质吸附、颗粒类大溶质吸附、无机化合物污染、蛋白质与生物污染

蛋白质类大溶质吸附

蛋白质是一种两性化合物，有很强的表面活性，极容易吸附在聚合物表面上。蛋白质吸附在膜表面上常是形成污染的原因。据报道，当主体溶液中蛋白质浓度为1mg/mL左右，在大气压下的吸附或操作过程中的加压吸附，可使膜的诊透流率下降40%左右；当主体溶液的蛋白质浓度为0.001～0.01mg/mL时，膜面即可形成足够的吸附，使渗透流率下降37%。

调节料液的pH远离等电点可使吸附作用减弱。但是，如果吸附是由于静电引力，则应将料液的pH值调节至等电点以达到减少蛋白质污染的目的。

在膜制备时，改变膜的表面极性和电荷常可减轻污染。也可将膜先用吸附力较强的溶质吸附，则膜就不会再吸附蛋白质。如案枫膜可用大豆卵磷脂的酒精溶液预先处理，醋酸纤维膜用阳离子表面活性剂处理，可防止污染。

颗粒类大溶质沉积

0.3-5um的悬浮颗粒和胶体最易引起膜污染。由于胶体本身的荷电性，在进料液的浓缩过程中，胶体的稳定性受到破坏而凝聚沉积在膜面上，这种沉积改变了组件内流体的流动状态，进而使沉积更加严重。由于胶体粒子很小，用通常的过滤方法无法去除，若使胶体粒子相互凝聚成较大尺寸的粒子，就可以用通常的过滤方法有效地去除。通常胶体粒子带正或负的电荷，因同种电荷具有排斥力，所以胶体粒子在溶液中能稳定存在。若加入一些与胶体粒子电荷相反的荷电粒子作为絮凝剂，胶体粒子的电荷被相反的电荷所中和而成为电中性，则胶体粒子就被凝集成大的胶团而易于去除。常用的絮凝剂有含AP、Fe”等高价金属离子的无机电解质，或用量少、效果好的高分子电解质。这些电解质可以在配水管途中连续加入，用通常的过滤方法或混凝沉降分离槽除去凝聚的胶团。一般先进行沉降分离，除去大部分胶粒，然后再用过滤的方法去除。

无机化合物污染

膜分离时，随着膜对溶质的浓缩，可溶性无机化合物在溶液中的浓度会相应升高，当这些无机物的浓度超出其溶解范围时，则这些可容性无机化合物就很容易从进料液中沉析下来而被截留在膜面上。如碳酸钙、硫酸钙、金属氧化物和金属氢氧化物等就很容易形成沉淀。由此可见，盐类对膜也有很大影响。一般pH值高，盐类易沉淀；pH值低，盐类沉积较小。加入络合剂EDTA等可防止钙离子沉淀。

蛋白质与生物污染

由于边界层效应和生物黏垢的形成，进料液在膜面上为非均匀混合，使得进料液中的有机物、无机物更容易浓缩在膜上，膜表面的这种特殊物理化学与营养环境将影响那些最终在膜表面的微生物的生长。

微生物的存在会对膜产生侵蚀作用。加氯是去除进料液中细菌、藻类等微生物的廉价而有效的办法。如采用NaC10时，浓度控制在1～5mg/L，并尽可能在前面的工序中加入。除此以外，还可以在进料液中加入H₂0₂、O₃和KMnO₄。等。

有些膜材料如聚酰胺复合膜极易被氧化腐蚀，因此不能采用上述氧化性杀菌剂，而只能采用非氧化性杀菌剂。如异噻唑咻酮，加药浓度为0.5mg/L即能杀死水中的细菌、真菌、藻类，以及黏液膜下的微生物。其特点是高效、广谱、低毒和对环境安全等，是较为理想的抑菌剂。尤其是异噻唑咻阐还能穿透黏附在设备、管道、水箱表面的生物黏液膜，抑制和杀灭黏膜下的微生物。