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隨著科技發展，各產業所需用水量逐年增加，常需使用薄膜製造製程所需純水，另外，由於水資源短缺，薄膜在水回收中也扮演重要之角色，其中超過濾(ultrafiltration)、奈米過濾(nanofiltration)及逆滲透(reverse osmosis)皆常出現於各種薄膜程序中；然而，薄膜在長時間操作下會因水中的有機、無機物質堆積而產生薄膜結垢(Membrane scaling or fouling)，造成薄膜效能下降，此時則需要進行薄膜清洗以去除薄膜結垢並延長薄膜使用壽命。

薄膜清洗可分為物理清洗及化學清洗，物理清洗包含：沖洗、反洗、震盪或甚至以超音波進行清洗，物理清洗可移除可逆的薄膜結垢，但不適用於奈米過濾或逆滲透膜。然而一般薄膜系統常遇到之薄膜結垢可區分為膠體結垢(Colloidal fouling)、有機結垢(Organic fouling)、無機結垢(Scaling)以及生物結垢(Biofouling) [1]，此類型的結垢則須以化學清洗，才可達到較優異的清洗效果。目前薄膜程序常用之化學清洗藥劑為無機酸(HCl、H₂SO₄、H₃PO₄)、有機酸(Critic acid)、液鹼、界面活性劑或螯合劑(EDTA)。一般而言，有機結垢主要會以氧化劑、鹼劑或界面活性劑進行清洗[2]，而無機結垢則會以有機酸、無機酸及螯合劑進行清洗[3]。

國際薄膜供應商，如陶氏杜邦、日東電工等，皆有針對其薄膜產品建議清洗程序，包含藥劑濃度、比例、溫度、pH等條件。表一為陶氏化學提供之清洗參數，表二、表三則為日東所提供之清洗參數。

表一 陶氏杜邦提供之薄膜藥洗參數[4]

表二 日東電工提供之薄膜藥洗參數[5] 

表三 日東電工提供之清洗劑配方[5]

為維持薄膜系統穩定操作，定期清洗薄膜以移除結垢物為必要之操作。造成薄膜結垢物質種類很多且性質差異很大，選擇適當的清洗劑及適當的清洗條件，為薄膜清洗必須考慮之重點。薄膜在適當時機進行清洗，有助於延長薄膜操作壽命，並可維持穩定的水質及水量。

參考文獻

[1] R. R. Choudhury, J. M. Gohil, S. Mohanty and S. K. Nayak, Antifouling, fouling release and antimoicrobial materials for surface modification of reverse osmosis and nanofiltration membranes, J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 313.
[2] D. S. Zhao, L. P. Qiu, J. Y. Song, J. X. Liu, Z. H. Wang, Y. B. Zhu and G. C. Liu, Efficiencies and mechanisms of chemical cleaning agents for nanofiltration membranes used in produced wastewater desalination, Sci. Total Environ. 652, 2019, 256-266
[3] A. Aguiar, L. Andrade, L. Grossi, W. Pires and M. Amaral, Acid mine drainage treatment by nanofiltration: A study of membrane fouling, chemical cleaning, and membrane ageing, Sep. Purif. Technol. 192, 2018, 185-195.
[4] Filmtec - Dupont
[5] Hydranautics – Nitto Group

撰寫人：許皓翔
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