反滲透系統維護

反滲透系統維護是為了保護反滲透系統長期穩定的保護系統。

基本介紹

• 中文名：反滲透系統維護
• 方法：為了保護反滲透系統長期穩定
• 系統：很多原因會造成反滲透設備不
• 清洗：在正常運行一段時間後，反滲

常規方法

為了保護反滲透系統長期穩定運行，需要採用正確的維護方法以降低反滲透系統的污染速度。常規方法包括以下幾個方面。

A、長時間不間斷運行可抑制細菌增長，而且還可溶解膜上的污染物或者疏鬆。

B、濃水再循環。其優點是提高了橫向流速，從而可沖洗掉膜表面上的污染物，其缺點是使RO給水泵的容量增大，而且RO膜產水含鹽量也增加10%。

C、每次運行停運後低壓沖洗。其優點是將污染物以及濃水從膜元件中沖洗出來。

D、長時間停運期間定期低壓沖洗以及定期消毒。長時間停止運行RO系統時，死水會造成嚴重的微生物污染問題，在溫暖的氣候條件下更為顯著。首先套用反滲透產品水將系統中的濃水衝出來，並定期沖洗，保持將膜元件表面的死水衝出來以阻止生物滋長。

E、定期消毒，控制生物在膜面滋長。在運行狀態連續消毒是工藝設計中所關心的最新領域。醋酸纖維素膜有其固有的殺菌優點（可在給水中含0.3～1.0ppm的游離氯）。而對於CPA膜，在運行中使用氧化型殺菌劑方面就受到限制。在不含鐵的給水中（這在多數反滲透系統中都很難做到），要求將氯控制到少於0.05ppm，過醋酸/過氧化氫控制到0.4～1.0ppm正在進行現場試驗，以研究對於較複雜的RO用途，是否可加入較多的氯以減少清洗次數並且還能保持適當長的使用壽命。還正在進行其它現場研究以調查氯胺的殺菌能力及其對CPA膜的影響。最初的結果表明在某些情況下CPA膜可耐受6～8ppm的氯胺，而在其它情況下可耐受多達12ppm的氯胺。

反滲透系統

很多原因會造成反滲透設備不能正常運行，在對問題做進一步分析之前，必須收集分析各種原因。

A、設計 設計RO系統時應有水質全分析。如果水質存在季節性的變化或者水源變化，應儘量獲取所能得到的各種分析數據。

在設計RO時(特別是有可能發生污染時)應留有餘地，在設計以乾淨井水作為給水水源的反滲透系統時，可以採用比地表水系統更加激進的設計。

在保守的RO系統設計時選用較低的水通量，因為減少單位膜面積上的產水量會減少污染物在膜對於以井水作為給水水源的系統，設計水通量應控制在8~14gfd(加/平方英尺/日)的範圍內。對於井水作為給水水源系統，設計水通量應控制在14~18gfd的範圍內。 回收率應取較為保守的值，以使污染物的濃度降至最低。

一個保守的設計應儘量增加進水橫向流速和濃水流速，橫向流速越高，膜表面鹽分和污染物向主體溶液的擴散速度越快，因而可以減少膜表面鹽分和污染物的濃度。 對於不同的使用場合選擇合適的膜元件類型。有時，在處理難於處理的地表水和工業廢水水源時，使用電中性的CAB(醋酸纖維素)膜元件優於使用帶負電荷的CPA(聚醯胺複合)膜元件。

B、影響因素 原水溶解性固體溶度的影響：在反滲透系統運行中原水溶解性固體含量突然增加將影響系統的是運行壓力與產生水電導率。由於滲透壓力的增大。會使系統對進水壓力的要求隨之增加。通常溶解性固體沒增加100mg/L，進水壓力需求增大1psi；與此同時，由於反滲透對鹽分按比例脫除，因而產水電導率會相應增加。

原水溫度的影響：進水溫度沒降低10℃，給水泵壓力需增大15%。

系統回收率的影響：系統回收率增大，會增加濃水中的含鹽量，並相應增加產品水的導電度。回收率為50%時，進水中TDS濃度是平時的兩倍；回收率為75%時，溶解性固體濃度是平時的四倍；回收率為90%時，TDS值是平時的十倍。若回收率不變，降低產品水流量時，會導致產水電導率增加，因為鹽的透過量與水的透過量無關，產水量減少時也就意味著用以稀釋鹽分的水量減少。

C、參數建議 我們建議您對所記錄的運行數據運行“標準化”，以確定系統污堵的規律，使你能夠訂出洗滌的時間表，並確認系統有無故障。膜元件供應商開發出一種“標準化”電腦軟體，能夠計算出標準化後的產水量、鹽透過量及給水-濃水壓降。這些標準化的參數是通過將每日的主要運行數據，如溫度，進水TDS、回收率和壓力等與第一天的運行數據進行比較。並根據變化作相應調整而得到的。舉一個例子，如果第100天的標準化產水量是80gpm(加侖/分鐘)，而第一天的產水量是100gpm(加侖/分鐘)，說明膜元件受到了污堵並損失了20%的產水量，因而建議進行清洗。如果RO系統進行參數發生波動，那么最明智和合理的做法是判斷反滲透系統的真實狀態。

確認給水和產水間的壓降不超過15%，反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。

確認產水導電度增加值不超過15%，反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。確認各儀表已經過校準。

有可能的話，測量每段產水水質及每支壓力容器產水水質。有些污染物會污染系統前半部分；另一些污染物會污染系統後半部分。使用RO系統故障分析表(附後)可以幫助確認污染物的種類。

D、故障分析 在反滲透系統出現故障時，首先應該派出因外部損傷而引起的原因，然後需要推測污染物的類型，並據分析進行一次或者一系列的清洗工作。

RO系統故障分析表

可能之原因	可能之位置	壓降	產水流量	鹽透過率
金屬氧化物	第一段	通常會增大	下降	通常會增大
膠體污堵	第一段	通常會增大	下降	通常會增大
結垢	最後一段	增大	下降	增大
生物污堵	任何一段	通常會下降	增加	增大
有機物污垢	所有各段	正常	下降	通常會增大
氧化劑 ( 如：Cl2 )	第一段最嚴重	通常會下降	增加	增大
表面磨損 ( 碳粒、淤泥 )	第一段最嚴重	減少	增加	增大
O環或膠合處裂縫	隨機	通常會減少	通常會減少	增大
回收率過高	所有各段	減少	通常會減少	增大

反滲透膜的清洗

在正常運行一段時間後，反滲透元件會受到在給水過程中可能存在的懸浮物或者難溶解物質的污染。最常見的是碳酸鈣沉澱、硫酸鈣沉澱、金屬鐵、錳、銅、鎳、鋁等氧化物沉澱、矽沉積物、無機或有機沉積混合物、NOM天然有機物質、合成有機物如藻類、霉茵、真茵等污染。

A、清洗方法 將清洗劑按一定濃度稀釋，用泵送入膜組件進行清洗。嚴重污染時可採用浸泡過夜的方法，但不宜時間太長；應儘量減少化學劑與膜的接觸時間。

B、碳酸鈣垢 降低給水PH值到3.0~5.0之間，運行1~2小時。

C、硫酸鈣垢 用三聚磷酸鈉7.7kg，EDTA鈉鹽3.18kg，反滲透產品水379kg，用硫酸調節PH值到10.0清洗是去除該垢的最佳辦法。

D、金屬氧化垢 用去除碳酸鈣垢的方法去除。

E、有機沉積物 可用三聚磷酸鈉7.7kg，十二烷基苯磺酸鈉0.97kg，反滲透產品水379L，用硫酸調節PH值到10.0去除，若污染嚴重可用該液浸泡12h。

故障分析

反滲透系統運用特製的高壓水泵，將原水加至6—20公斤壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有0.0001微米的反滲透膜。化學離子和細菌、真菌、病毒體不能通過，隨廢水排出，只允許體積小於0.0001微米的水分子和通過。

反滲透

成功的清洗應能使膜組件進出口壓差明顯減小(接近初期水平或上次清洗後的水平)，脫鹽率、透水量均有所恢復。如果清洗後沒有達到預期的效果，應及時與膜生產商和有關清洗公司聯繫，對膜元件進行取樣分析，重新確定清洗方案。應該注意的是，反覆進行沒有效果的清洗是有害的。

及時發現問題的先決條件是保存相應的記錄。當發現系統脫鹽率和產水量下降時，首先應該校正儀表，以避免因儀表原因而誤判。這些儀表包括電導率表、流量表、壓力表、溫度表等。其次，要對記錄的運行數據進行“標準化”。因溫度、進水TDS、回收率、使用年限和水通量等發生變化，都會引起脫鹽率和產水量的變 化。通過計算得到標準化的產水量和脫鹽率，然後與初始的運行數據進行比較，確認系統有無故障。

反滲透系統的故障現象主要有三類：透水量減少、鹽透過率增大(脫鹽率下降)以及壓降增大，但造成這些故障的原因很多，應儘量從這些故障現象中找出問題的實質，從而儘快實施檢修和維持等對策。

主要措施

1.核實儀表操作

包括壓力表、流量計、pH計、電導率計、溫度計等，必要時重新校正。

2.重新檢查運算元據

檢驗操作記錄、通量及脫鹽率的變化,考慮溫度、壓力、給水濃度、膜的年齡等對產量和脫鹽率的影響

3.評估可能的機械和化學問題

機械問題主要是O形圈的損壞、鹽水密封的損壞、泵的損壞、管道和閥門的損壞、不精確的儀表等。化學問題一是酸添加的不適當，高劑量的酸會損壞膜或引起基於硫酸鹽的結垢(若使用硫酸)，低劑量會導致碳酸鹽或基於金屬氫氧化物的垢或污染;二是阻垢劑添加的不適當，高劑量可能導致污染，低劑量可能導致結垢。

4.分析進料水化學條件的變化

將現行的進料水分析和設計時的基準數據相比較，進料水化學條件的變化會產生增添預處理或更新原有預處理設備的需求。

5.鑑定污染物

一是分析進料液、鹽水和產品液的無機成分，總有機碳(TOC)、濁度、pH值、TDS、總懸浮固體(TSS)、SDI和溫度，其中SDI、TSS和濁度的測定能提供微粒物質污染的依據，TOC的測定可預示有機物的污染傾向;二是浸漬和分析進料液筒過濾器(優先採用的方法)或SDI過濾器濾墊。

6.選擇合適的清洗方案

在清洗方案的選擇中，應考慮以下因素：膜的類型和清洗劑選擇的相容性，清洗設備的需求，系統的結構材料，污染物的鑑定等。

反滲透裝置在長期運行中，膜表面會逐漸積累各種污染物，如膠體、微生物、無機物垢、金屬氧化物等。這些物質沉積在膜表面上，會引起反滲透裝置性能的下降。為了恢復膜的性能，需對膜進行化學清洗和消毒。