反渗透（RO）作为一种应用广泛的膜法脱盐技术，具有较高的截留率，但在实际应用过程中存在膜污染问题，因此需要对污染的RO膜进行清洗。目前常用的RO膜清洗方法包括物理清洗和化学清洗，其中物理清洗无法反洗，清洗效果较差，化学清洗虽然清洗效果好，但成本高、易造成膜损伤，影响膜的使用寿命。因此，开发一种低成本、低能耗、环保的RO膜清洗技术具有重要的现实意义。

　　基于正渗透原理开发的渗透清洗技术是近年来发展起来的一种膜污染控制新技术。在渗透清洗过程中，由于高浓度盐水在膜进料侧形成的渗透压使得产水反向透过RO膜，通过冲刷溶解等作用去除膜表面和孔径内的污染物，以恢复水通量。作为一种在线清洗技术，可以通过频繁快速的清洗过程延长膜的使用寿命，降低膜组件更换频率。

　　基于此，北京市科学技术研究院资源环境研究所水资源研发中心开发一种渗透清洗方法应用于反渗透处理纺织印染废水过程中，以减轻无机和有机污染的形成并实现水通量的恢复。通过研究反渗透操作过程中的无机和有机污染过程，优化反渗透膜无机和有机污染物的渗透清洗操作参数，分析清洗前后膜特性及渗透通量的变化情况，证实了渗透清洗对反渗透膜处理纺织印染废水典型无机和有机污染具有高效控制效率。

　　图1 渗透清洗过程机理图

　　该研究选取Na₂S₂O₃和SA分别作为纺织印染废水中的典型无机和有机污染物，开展RO膜污染和渗透清洗实验。通过单因素实验研究了清洗液浓度、过滤时间与清洗时间、清洗液流速等影响因素对渗透通量的影响。研究结果表明，在最佳影响因素条件下，无机污染和有机污染的最佳通量回收率分别达到99.7%和99.6%。清洗前后的膜表面微观分析也可以直观地表明，渗透清洗后RO膜表面几乎恢复至初始状态。研究结果证明了渗透清洗方法在RO膜无机和有机污染控制的成功开发和应用。

　　图2 “RO过滤-渗透清洗”重复循环过程中的相对水通量变化

　　图3 初始膜、无机和有机污染膜和清洗后膜的AFM图

　　本研究以“Osmotic cleaning of typical inorganic and organic foulants on reverse osmosis membrane for textile printing and dyeing wastewater treatment”为题发表于Chemosphere期刊（影响因子8.943/环境科学领域Top期刊）。该论文以资环所水资源研发中心胡智丰博士和关得天为共同第一作者，张忠国研究员为通讯作者，该研究得到国家重点研发计划课题、河北省重点研发计划、北京市百千万人才工程项目专项资助。

　　图4 论文发表期刊、题目、作者等相关信息

　　论文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653523014297#appsec1

　　图/胡智丰

　　文/胡智丰