当污染物聚集在滤膜表面并限制水通过滤膜孔的流动时，就会发生结垢。由于具有任何膜过滤技术中最小的孔径，RO / NF特别容易过早地结垢。如果没有适当的预处理和过程监控步骤，RO / NF膜结垢可能会缩短装置使用寿命，危及渗透物质量并增加运营成本。

常见的结垢类型包括：

1.颗粒和胶体结垢

当固体材料积聚在过滤膜表面上时，会形成颗粒结垢，形成阻止水流过膜孔的滤饼层。在许多情况下，增加的压差测量值可提供RO / NF膜中颗粒结垢的早期指示。常见的微粒污染物包括细菌，病毒，沉积物，大分子，氧化铁，盐和胶体二氧化硅。在许多情况下，可以通过应用适当的上游过滤来防止RO / NF单元的颗粒结垢，这取决于存在的颗粒的大小和几何形状，包括介质过滤，微滤（MF）和/或超滤（UF）。

对于带有胶体颗粒的物流，有时需要施加无机凝结剂以分离出悬浮的固体。常用的凝结剂包括硫酸铝，氯化铝，铝酸钠和氯化铁，每种方法的使用将根据进料流中存在的污染物而变化。必须严格监控凝结剂化学药品的使用，但是，如果让凝结剂向下游扩散，它们也可能与防垢剂或其他物质发生反应并积聚在膜上，还会导致RO / NF膜结垢。

2.生物污染

生物污染是微生物，植物，藻类或其他生物污染物在RO / NF膜元件上生长并形成一层称为生物膜的过程。随着生物膜积聚在膜表面上，需要更大的压力来迫使水通过，从而导致更高的能源成本，并最终损坏RO / NF膜元件。生物污染的主要症状包括从进料到浓缩的压差增加和膜通量降低。

RO / NF膜元件倾向于提供适合生物生长的温暖，低流量的环境，使其特别容易受到生物污染。控制和预防生物污垢的一些常见解决方案包括：

· 生物过滤以去除进料流中的营养物质；

· 氯化以化学方式破坏生物污染物；

· 防污膜可防止微生物粘附在RO / NF元件上。

3.结垢或沉淀物结垢

当膜孔被从溶液中沉淀出来的结晶盐，氧化物或氢氧化物堵塞时，就会发生结垢或沉淀物结垢。结垢是RO / NF元素中最常见的结垢形式之一，尤其是二价钙（Ca 2+）和镁（Mg 2+）离子的结垢。像其他形式的结垢一样，水垢和沉淀物结垢可能会损害RO / NF装置的效率，并且随着时间的流逝，会不可逆转地损坏膜元件。

结垢和沉淀物结垢的控制和预防策略着重于抑制晶体生长，从而导致微粒小到可以在废料流中带走。控制方法包括：

· 注入酸以控制碳酸钙水垢；

· 水软化，或在进料水中添加石灰，以降低硬度，碱度和二氧化硅，以防止结垢晶体形成；和

· 阻垢或将特殊化学物质注入进料流以抑制盐晶体的生长。

膜污染的预防步骤和/或补救策略取决于工艺或废物流中存在的污染物的类型:

1.膜材料相容性

RO / NF膜由多种材料制成，包括醋酸纤维素，聚酰胺和聚砜等。为了防止过早失效，在选择膜材料时应考虑许多重要的工艺因素，包括工业应用，pH，存在的物质，温度，进料压力和生物负荷。一个例子是使用聚酰胺膜。虽然聚酰胺膜广泛用于RO / NF装置，但聚酰胺膜很容易被氯破坏，因此在需要使用氯进行消毒的应用中，聚酰胺膜的选择不佳。为了防止化学腐蚀和氧化，选择膜材料时必须仔细考虑所有工艺特性。

2.拒绝排水

虽然RO / NF是极为有效的净水技术，但它们会产生大量废水-通常高达所处理的给水量的20-50％。处置由RO产生的浓缩废水的过程可能具有挑战性，尤其是在您的工厂遵守零液体排放（ZLD）法规的情况下，或者面对下水道或地表水排放的高成本时。减轻处置成本的一种流行解决方案是通过蒸发减少RO废物流的量。

适当设计对预防常见问题的总体影响

通过考虑工艺条件的精心设计，可以避免许多影响RO / NF的常见问题。尽管我们已经讨论了预处理对于最大程度地减少操作和维护问题至关重要，但还必须注意其他系统设计元素，包括：

· 通量：通量是在给定时间内通过膜的水量，通常表示为每天每平方英尺膜的加仑水量（GSFD）。助焊剂用于确定应用所需的膜元件数量，并受进水水质，温度和盐浓度的影响。

· 流速：通常以加仑/分钟（GPM）为单位进行测量，进料和透过液流速是有效进行RO / NF操作的关键指标。良好的RO / NF系统设计应考虑水源，例如，当处理胶体含量高的地表水时，最佳流速可能是10 – 14 GPM / ft 2膜。

· 阵列：阵列是RO / NF系统中压力容器的物理布置。阵列可能需要多个阶段，每个阶段都需要多个压力容器。一般而言，设施要求的回收率越高，其阵列中的级数就越多。