反滲透系統(tǒng)故障分析與建議

【摘要】在水處理的問題上一直是很多企業(yè)需要去注意的問題。在針對現(xiàn)有的一些企業(yè)中，反滲透水系統(tǒng)的可靠程度受到人們的關(guān)注。在本文中，我們對于防滲透系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，在系統(tǒng)中脫鹽量迅速下降的同時，會出現(xiàn)關(guān)內(nèi)的壓力不均衡，直接使得壓力差出現(xiàn)較大的變化，內(nèi)部所產(chǎn)生的水量也明顯將近。根據(jù)這樣的情況進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方式，在建議的基礎(chǔ)上有效的改觀反滲透系統(tǒng)的故障。

【關(guān)鍵詞】反滲透；系統(tǒng)故障；水處理；污染物

在現(xiàn)有的水環(huán)境中，造成反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)故障所導(dǎo)致無法正常使用的原因有很多，要想很好的解決反滲透系統(tǒng)故障就需要找尋故障的原因。這里我們研究的是從設(shè)備的檢測方面來排除，這樣的檢測方式很好解決了以往故障處理的不足，能夠使得故障在最短的時間內(nèi)被解決，同時還能保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

一、反滲透膜分離技術(shù)使用中出現(xiàn)的問題

在水環(huán)境處理的過程中，對于反滲透膜的分離技術(shù)使用的較為廣泛，鑒于其有效的分離方式，以及使用的成本較低，被技術(shù)人員廣泛使用。同時它還具有一定的便捷性，在海水的淡化和化學(xué)電子行業(yè)中都有很好的使用。在整套的反滲透系統(tǒng)的長期檢測數(shù)據(jù)來看，在運行的過程中，設(shè)備使用情況較為良好，在半年為一個周期的內(nèi)部清洗水平來看，反滲透系統(tǒng)內(nèi)的脫鹽率達(dá)到了96%，但是在運作一年之后，脫鹽率出現(xiàn)了明顯的下降，隨之所產(chǎn)出的水量也受到了很大的影響。系統(tǒng)內(nèi)的膜差顯著升高，對于反滲透帶來了很大的負(fù)作用，直接使得反滲透系統(tǒng)不能正常使用。

在找尋反滲透系統(tǒng)故障時，先對數(shù)據(jù)異常處進(jìn)行分析。當(dāng)系統(tǒng)的整體脫鹽率從原有的96%下降，首先考慮將儀表盤中的表針進(jìn)行校正，找尋出脫鹽率下降的指示范圍，詳細(xì)的觀察單一膜件透水值，通過將膜組件的正常工作狀態(tài)相互比對進(jìn)行故障分析，在不考慮一些不常發(fā)生的原因之外，還有以下三點較為常見：

（一）水質(zhì)發(fā)生了惡化。在系統(tǒng)中使用的水大多是來自于附近的河流，有些地方會受到附近海水倒灌的情況影響，水質(zhì)本身所出現(xiàn)的微生物含量會有很大的區(qū)別，含量的變化也會有很大的變化，這樣就對水質(zhì)的預(yù)處理帶來了很大的難度，直接導(dǎo)致水處理的過程中污濁度有了一定的提升。含鹽量提高時，水中的導(dǎo)電率從3800 ，提高到5200 ，直接影響溶解劑的增加。從這樣的實例中可以看出，原水源中的水質(zhì)會在導(dǎo)電率上有反應(yīng)，也會讓反滲透系統(tǒng)的機(jī)械使用壽命。

（二）反滲透系統(tǒng)中膜體被污染。在檢測的工程中，發(fā)現(xiàn)濾膜處有大量的褐色污泥。再查看數(shù)據(jù)資料發(fā)現(xiàn)，膜內(nèi)的壓力差比以往要高出很多，產(chǎn)水量也相應(yīng)的減少，由此可以看出，反滲透系統(tǒng)中的膜體受到了污染，出現(xiàn)了嚴(yán)重的堵塞。在膜組件當(dāng)中很難有較多的沉淀物，設(shè)備也會根據(jù)運行模式的需要進(jìn)行保護(hù)措施，如果在管理人員不按照要求操作，膜體就會被嚴(yán)重的污染，最終膜體的功能下降。

（三）反滲透系統(tǒng)中的膜體出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象。老化的現(xiàn)象是不可逆的變化，在實際的水環(huán)境探測當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，在前部有過濾系統(tǒng)的管道中，在清洗后會留有一定的殘留清洗液，這些具有強(qiáng)氧化性的制劑會逐漸滲透到反滲透系統(tǒng)中，使得反滲透系統(tǒng)中的氯含量出現(xiàn)超標(biāo)，無法達(dá)到設(shè)計的要求，長時間的反應(yīng)之后，反滲透系統(tǒng)中的膜會被氧化，無法發(fā)揮應(yīng)有的功效。

二、反滲透系統(tǒng)故障改善措施

在調(diào)查取證之后，根據(jù)現(xiàn)場的水環(huán)境檢測數(shù)據(jù)我們可以看出，造成反滲透系統(tǒng)故障的最主要的原因是反滲透系統(tǒng)中的脫鹽率發(fā)生了變化，一般情況下是脫鹽率有所下降。這就需要在整套系統(tǒng)中采取相關(guān)的措施來保證水環(huán)境的穩(wěn)定。

（一）水源地的檢測

在上文中提到，反滲透系統(tǒng)故障一個原因是水源的污染。要從源頭上將故障進(jìn)行避免，就需要不斷的對上流水源進(jìn)行檢測。也可以將原先使用的江河湖泊水改用井水，并采自深井處的水源。其中，地表處的水源和深井水源的水質(zhì)調(diào)查如表一所示。

表一 地表處的水源和深井水源的水質(zhì)調(diào)查

在使用了深井處的水源之后，水源污染的情況得到了很大的改觀，對于反滲透系統(tǒng)故障也起到了很大的幫助。整體系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)境得到了改善，脫鹽率下降的趨勢大大減緩，導(dǎo)電率提高，在水體中的有機(jī)會和懸浮物有了一定的減少，反滲透的系數(shù)也維持在一個正常的水平。此外，在反滲透的清洗之后，能夠維持系統(tǒng)環(huán)境的時間延長，也以為著系統(tǒng)的使用壽命得到了延長。

對于反滲透系統(tǒng)中膜體被污染的情況，可以在設(shè)備方面進(jìn)行改進(jìn)?，F(xiàn)有的技術(shù)可以做到將反滲透系統(tǒng)利用物理的辦法進(jìn)行多次的沖洗，同時也可以使用化學(xué)試劑進(jìn)行清洗膜體。從現(xiàn)場的考察資料來看，反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)管道污染的主要原因和水箱的污染有關(guān)系，解決了水源污染的源頭問題，就要考慮在水箱中是否會有二次污染的情況，這就需要在水箱當(dāng)中設(shè)置有增壓泵，以及孔徑更小的過濾膜，保證箱體不會受到二次污染。當(dāng)反滲透膜發(fā)生污染時，需要徹底進(jìn)行物理沖洗及化學(xué)清洗，采用在線清洗方式。物理方法：最簡單的方法是采用反滲透產(chǎn)水沖洗膜表面，在低壓下沖洗膜面 15 min，對膜組件進(jìn)行沖洗，置換出高倍濃水，又可以將膜面一些沉積物沖走。

（二）化學(xué)方法：化學(xué)清洗分為酸洗和堿洗兩種方式，酸洗用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的檸檬酸，再用 HCl 調(diào)整 pH至 3 左右，堿洗用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.2%的 NaOH 和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.2%的 EDTA 混合液，調(diào)整 pH 至 11~12。 酸洗可清洗反滲透膜表面的污垢，堿洗可清洗膜表面有機(jī)污染物。 在清洗前需反復(fù)確認(rèn)清洗液 pH 是否適宜。最后用反滲透產(chǎn)水對膜組件進(jìn)行沖洗，重新運行系統(tǒng)，記錄各項指標(biāo)進(jìn)行對比，直至運行參數(shù)合格。

在防止膜體老化方面，控制進(jìn)水氧化劑的含量，加強(qiáng)反滲透的停機(jī)保護(hù)。 該系統(tǒng)反滲透設(shè)備采用美國 DOW 公司生產(chǎn)的BW30-400 膜組件。一是根據(jù)反滲透進(jìn)水余氯含量調(diào)整加入還原劑 NaHSO3量，消除過量的游離氯進(jìn)入反滲透系統(tǒng)帶來的隱患。二是超濾系統(tǒng)采用 NaClO 清洗時，保證系統(tǒng)沖洗干凈后方可投入運行，防止清洗劑進(jìn)入反滲透系統(tǒng)。三是加強(qiáng)反滲透系統(tǒng)的停機(jī)保護(hù)。

三、檢測RO 膜元件

從產(chǎn)品水管取樣并測定產(chǎn)水導(dǎo)電度以檢查O 型圈有無損壞，取樣是采用想取樣管插入1/4 英寸塑料管的方法并測量插入深度。檢查RO前保安過濾器中有無污染物。在RO膜元件中有無污染物或是否受到損傷。取樣并分析RO 給水、濃水和產(chǎn)品水水質(zhì)，并將分析結(jié)果與膜元件制造廠家提供的設(shè)計值比較。在RO 出現(xiàn)故障時，如果排除因外部損傷而引起的原因，那么，就需要推測污染物的類型，并據(jù)此進(jìn)行一次或一系列的清洗工作。采集清洗液并對所去除的污染物、顏色變化或PH值變化情況進(jìn)行分析，清晰效果可在RO系統(tǒng)重新投運事得到證實。

如果以上所有檢查RO 膜元件中污染物的方法均未奏效，那么只能進(jìn)行膜元件解剖分析，此時拆開膜元件并對膜表面和污染物進(jìn)行分析測試以確定問題所在。

四、結(jié)束語

經(jīng)過現(xiàn)場分析及處理， 解決了反滲透系統(tǒng)運行中脫鹽率下降、產(chǎn)水流量減少、膜壓差升高的問題，取得了較好的效果。對與清洗試劑進(jìn)入到反滲透系統(tǒng)中的情況要尤為的注意，如果不及時采取措施就會使得反滲透系統(tǒng)發(fā)生故障。嚴(yán)格控制好清洗藥劑的濃度，并控制好藥劑的數(shù)量，如果在清洗的過程中發(fā)現(xiàn)反滲透系統(tǒng)的污染很嚴(yán)重，需要進(jìn)行離線清新，如果有條件，可以采用整體清理的方式來保證反滲透系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。

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