水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備的維護(hù)分析

孟振良

（河北省唐山市開(kāi)平區(qū)銀河路二煉鐵廠，河北 唐山 063021）

早在上個(gè)世紀(jì)末期，我國(guó)便開(kāi)始研究并運(yùn)用反滲透水處理技術(shù)，依靠占地面積較小、水質(zhì)質(zhì)量十分穩(wěn)定以及零污染等諸多的優(yōu)勢(shì)，得到眾多工業(yè)企業(yè)的關(guān)注與青睞，并且被運(yùn)用到電力、電子、制藥以及化工等領(lǐng)域當(dāng)中。不過(guò)此技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的時(shí)間較短，雖然質(zhì)量合格，不過(guò)價(jià)格非常貴，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中容易造成損壞。所以，加大水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)力度可謂至關(guān)重要，有助于保證水系統(tǒng)水質(zhì)的安全性符合要求，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。文章以某鋼廠應(yīng)用的水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備為例，對(duì)其維護(hù)相關(guān)工作加以分析。

1 水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備運(yùn)作中的相關(guān)參數(shù)說(shuō)明

對(duì)于反滲透膜而言，包含了兩個(gè)主要的技術(shù)參數(shù)，分別為產(chǎn)水通量、脫鹽率。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)水通量針對(duì)的為處于單位時(shí)間之內(nèi)經(jīng)過(guò)單位膜面積上的具體水量，以產(chǎn)水?dāng)?shù)量的角度體現(xiàn)出水處理系統(tǒng)的功能[1]。而脫鹽率，則針對(duì)的為反滲透系統(tǒng)針對(duì)鹽的總體脫除率，具體為：系統(tǒng)脫鹽率=（總的給水含鹽量-總的產(chǎn)水含鹽量）/總的給水含鹽量×100%，以產(chǎn)水純度的角度體現(xiàn)出反滲透膜的水處理功能。在水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備運(yùn)作的過(guò)程中，以上兩個(gè)參數(shù)十分重要。在眾多影響因素中，進(jìn)水壓力、進(jìn)水溫度的影響最大。

2 水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備進(jìn)水壓力與進(jìn)水溫度設(shè)定值的選取

2.1 水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備進(jìn)水壓力設(shè)定值的科學(xué)選取

一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)水壓力與產(chǎn)水通量、脫鹽率密切相關(guān)，以確定適用于該鋼廠水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備運(yùn)行的進(jìn)水壓力為目的，在保證進(jìn)水的水質(zhì)、溫度以及進(jìn)水量等固定的基礎(chǔ)上，借助對(duì)進(jìn)水之前高壓泵的壓力設(shè)定值的有效調(diào)控方式，達(dá)到優(yōu)化進(jìn)水壓力試驗(yàn)的目的[2]。實(shí)驗(yàn)獲取進(jìn)水壓力和產(chǎn)水量、脫鹽率之間的關(guān)系情況見(jiàn)下圖1。

圖1 進(jìn)水壓力和產(chǎn)水量、脫鹽率之間的關(guān)系圖

開(kāi)展試驗(yàn)獲悉，當(dāng)其它條件固定時(shí)，進(jìn)水壓力和透過(guò)膜的水通量之間呈現(xiàn)出直線關(guān)系，當(dāng)壓力提高，產(chǎn)水通量出現(xiàn)比例式提升。不過(guò)和脫鹽率的提高不存在線性關(guān)系，當(dāng)進(jìn)水壓力提高后，脫鹽率隨之提高，在到達(dá)某個(gè)數(shù)值以后，脫鹽率不再繼續(xù)提升。參考某鋼廠的生產(chǎn)用水需要情況，選取當(dāng)作日常運(yùn)行的進(jìn)水壓力設(shè)定數(shù)值[3]。

2.2 水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備進(jìn)水溫度設(shè)定值的合理選取

膜系統(tǒng)的產(chǎn)水通量針對(duì)進(jìn)水溫度的變動(dòng)是十分敏感的，當(dāng)水溫提高后，所透過(guò)膜的水分子粘度隨之降低，擴(kuò)散能力提升，產(chǎn)水通量表現(xiàn)出線性提高的狀態(tài)。不過(guò)當(dāng)水溫提高后，鹽分透過(guò)膜的相應(yīng)擴(kuò)散速率隨之變快，其中，部分鹽分和水分子進(jìn)行耦合之后一起透過(guò)膜，造成相應(yīng)的脫鹽率下降。加大對(duì)進(jìn)水溫度的管控力度，能夠確保產(chǎn)水的質(zhì)量。

該鋼廠的水系統(tǒng)反滲透設(shè)備起初在運(yùn)行的過(guò)程中，并沒(méi)有針對(duì)進(jìn)水溫度的控制設(shè)備，當(dāng)季節(jié)產(chǎn)水較大的變動(dòng)時(shí)，進(jìn)水溫度隨之產(chǎn)生大幅變動(dòng)，造成夏季的脫鹽率、冬季的產(chǎn)水通量均顯著下降的情況，導(dǎo)致產(chǎn)水水質(zhì)不合格，妨礙到生產(chǎn)運(yùn)行工作的順利開(kāi)展。二煉鐵廠的部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄信息情況見(jiàn)下表1所示。

表1 二煉鐵廠的部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄信息表

結(jié)合上表1中的數(shù)據(jù)信息，能夠獲悉，由于受到進(jìn)水溫度改變的影響，在冬季的產(chǎn)水通量相較于夏季降低了大概29%，而夏季的脫鹽率小于96%的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。以攻克此難題為目的，可以在反滲透進(jìn)水之前，安裝換熱器、溫度自動(dòng)管控系統(tǒng)等裝置，能達(dá)到恒定管控進(jìn)水溫度的目的，參考相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備供應(yīng)商資料信息，進(jìn)水溫度在26℃時(shí)的效果最好。

3 做好反滲透膜的清洗工作

3.1 保證清洗藥劑選用的科學(xué)性

為了增強(qiáng)清洗的效果，應(yīng)該保證清洗藥劑選用的科學(xué)性，應(yīng)該科學(xué)辨識(shí)在膜表面上的污垢物質(zhì)。

運(yùn)用分析方式：第一，結(jié)合水處理系統(tǒng)的相關(guān)性能數(shù)據(jù)信息和供應(yīng)商的有關(guān)使用說(shuō)明書(shū)文件，對(duì)潛在的結(jié)垢物加以科學(xué)分析；第二，結(jié)合進(jìn)水的水質(zhì)情況，對(duì)潛在形成的污垢予以合理分析；第三，參考之前的清洗成效，實(shí)現(xiàn)對(duì)形成污垢的有效分析；第四，結(jié)合檢測(cè)SDI數(shù)值的時(shí)候，在有關(guān)儀器設(shè)備濾膜表面上面存留的相應(yīng)污染物，明確其具體的類別；第五，參考相關(guān)保安過(guò)濾器芯上存在的沉積物情況，完成對(duì)污垢物質(zhì)類別的科學(xué)分析的任務(wù)；第六，對(duì)進(jìn)水管內(nèi)部的表面與膜元件進(jìn)水端面的顏色加以仔細(xì)檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物類別的合理分析。當(dāng)明確膜表面上的污垢類別之后，便應(yīng)該選用適合的清洗藥劑進(jìn)行清洗。

通常情況下，反滲透清洗藥劑涵蓋了酸性與堿性兩種不同類別的清洗藥劑。其中，前者具有清洗的功能，其中以鐵污染的無(wú)機(jī)污染物作為主要的清洗對(duì)象，后者則以清洗微生物的有機(jī)污染物為主。因?yàn)榱蛩釋a(chǎn)生硫酸鈣沉淀反應(yīng)，所以，不適合當(dāng)成清洗劑使用。并且，配制清洗液的用水，應(yīng)該運(yùn)用反滲透產(chǎn)水，處于較為特殊的時(shí)候，則將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的原水作為首選。而選擇各個(gè)型號(hào)反滲透膜元件具體的清洗液時(shí)，需要將廠家產(chǎn)品的相關(guān)說(shuō)明書(shū)作為有效依據(jù)。

3.2 清洗工作的落實(shí)

具體的流程：①配制相應(yīng)清洗液；②低流量注進(jìn)清洗液；③系統(tǒng)循環(huán)；④系統(tǒng)浸泡；⑤高流量循環(huán)；⑥全面沖洗。

進(jìn)行多段系統(tǒng)清洗的時(shí)候，應(yīng)該完成各段的及時(shí)清洗任務(wù)。有關(guān)循環(huán)的時(shí)間、浸泡的時(shí)間則參考受污染的情況加以明確。進(jìn)行清洗的時(shí)候，需要緊密考慮到清洗液的溫度、顏色以及PH值等方面的變動(dòng)因素。如果pH值出現(xiàn)了很大的變動(dòng)情況，需要合理添加清洗藥劑。依據(jù)有關(guān)清洗液具體的顏色變動(dòng)情況，能夠科學(xué)判定污染物的類別。同時(shí)應(yīng)該保證清洗液的流動(dòng)和正常運(yùn)行的方向是一致的。在反滲透產(chǎn)水當(dāng)成有關(guān)食品企業(yè)主要的生產(chǎn)用水的情況下，需要重視并檢查清洗之后正常運(yùn)作之前的產(chǎn)水情況符合相關(guān)生產(chǎn)用水規(guī)定與否。當(dāng)清洗之后，系統(tǒng)在運(yùn)行以前，應(yīng)該處于大流量、低壓力的作用下進(jìn)行長(zhǎng)久地沖洗處理，在產(chǎn)水端的產(chǎn)水pH值達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)評(píng)定合格之后，才能進(jìn)行運(yùn)用。

4 加大停運(yùn)階段的維護(hù)管理力度

當(dāng)水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備處于停運(yùn)的階段時(shí)，需要加大維護(hù)管理的力度，做好維護(hù)與保養(yǎng)工作。

在水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備停運(yùn)大約6天～31天的時(shí)候，屬于短期停運(yùn)的情況。處于短期停運(yùn)的階段，應(yīng)該在每日把水處理系統(tǒng)正常開(kāi)啟，使其運(yùn)行大約1個(gè)小時(shí)～3個(gè)小時(shí)，在把有關(guān)壓力容器和管路裝置充滿水之后，應(yīng)該將閥門(mén)及時(shí)關(guān)閉，避免水處理系統(tǒng)中進(jìn)入任何氣體。在冬季的時(shí)候，能夠隔日實(shí)施該操控。

在水處理系統(tǒng)系反滲透設(shè)備停運(yùn)超過(guò)一個(gè)月之后，屬于長(zhǎng)期停運(yùn)的情況。處在長(zhǎng)期停運(yùn)的階段，需要運(yùn)用pH值為2～5的檸檬酸溶液完成對(duì)反滲透設(shè)備的清洗任務(wù)。當(dāng)沖洗完畢之后，應(yīng)該注入2%的亞硫酸氫鈉溶液，發(fā)揮出良好的保護(hù)作用。在水處理反滲透設(shè)備注滿相應(yīng)的保護(hù)液之后，需把全部的閥門(mén)均關(guān)閉，有效避免空氣進(jìn)到設(shè)備當(dāng)中。

一旦出現(xiàn)停運(yùn)，亦或者長(zhǎng)期停運(yùn)的故障，將使反滲透系統(tǒng)的微生物污染更加嚴(yán)重。因此，在停運(yùn)之后，正常生產(chǎn)以前期間，應(yīng)該對(duì)水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備產(chǎn)水的微生物污染情況加以科學(xué)檢測(cè)，并借助殺菌藥劑達(dá)到殺菌清洗的效果。

5 結(jié)論

文章闡述了水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備進(jìn)水壓力與進(jìn)水溫度設(shè)定值的選取，分析了反滲透膜的清洗工作，加大了停運(yùn)階段的維護(hù)管理力度。希望此次研究與分析的內(nèi)容和結(jié)果，能夠得到有關(guān)水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備的維護(hù)工作人員的關(guān)注與重視，獲取到相應(yīng)的啟發(fā)和幫助，以便增強(qiáng)水處理系統(tǒng)反滲透設(shè)備的維護(hù)工作效果。