反渗透装置的日常使用及维护？

反渗透装置的日常使用及维护

1、系统的日常启动和停止：

    反渗透系统一旦投入运行并稳定，应尽量让其处于稳定运行状态中，但事实上大多数反渗透系统都必须经常性的启动和停止。每一次系统的启动和停止都涉及流量与压力的变化，对膜元件产生机械应力。因此，必要时尽量降低系统的启动停止频率，正常的启动和停止也应该平稳。日常启动的方法步骤与初次运行的步骤相同，要求压力和流量的升高要缓慢。

1.1 系统日常启动

反渗透装置调试完毕后即可投入正常运行，以下为反渗透装置的启动、运行和停机的步骤：

①预处理系统运行已达到稳定状态。

②开启阀门在低的给水压力和流量下将系统的空气排出。

③启动高压泵，开启高压泵出口电动慢开门，缓慢开启，调节进水及浓水阀，使各性能参数达到设定值，使流量及回收率满足设计要求。

④反渗透设备投入运行后，监测各指标，不合格应及时调整。

★注意事项：

① 更换新膜之前要对预处理进行彻底清洗或更换；

② 更换新的阻垢剂前要对系统进行彻底清洗或做凝聚试验；

③ 新系统投入运行前要对系统进行低压冲洗；

④ 设备操作人员需经专业人员指导培训。

⑤ 设备运行前先检查打开相关阀门。

⑥ 膜的进水方向严禁更改，设备严禁反洗，严禁背压。

1.2 系统正常停机

系统停机步骤：

①打开产水排放阀。

② 打开高压泵旁通控制阀降低系统的进水流量，同时缓慢打开浓水控制阀，降低压力至30～40PSI左右，关闭相应的加药装置，维持此低压冲洗直到浓水电导与进水电导一致（冲洗时间约10～20分钟）。

③ 低压冲洗5～10min后，系统停机。

注意：要注意全系统的开停机顺序。

★注意事项：

①必须用产品水或预处理出水低压冲洗整个膜系统，冲洗掉膜面的浓水，防止盐类沉淀污染；

②低压冲洗时不应投加阻垢剂等其他药剂（若使用预处理出水冲洗系统则保持絮凝剂和还原剂的投加）；

③防止产生背压，应首先打开产水排放阀；

④流量和压力的上升下降要缓慢进行，较高的流量有利于提高冲洗效果，但不应超过单只膜元件最大进水流量，同时压力容器两端的压力差也不能超过极限值。

整个过程时间控制在30～60秒，海水淡化系统所需的时间也要相应延长。系统的启动和停止可由PLC（可编程控制器）实现自动控制，但要定期检查相应电气设备的运行状态。

2、系统运行记录：

2.1 运行数据的记录

运行数据可以说明反渗透系统的性能。在整个反渗透系统寿命期间都要进行日常收集，这些数据与定期的水分析一起为评价反渗透装置的性能提供资料。需要记录的主要有以下数据：流量(进水、产品水和浓水流量)；压力(5μm保安过滤器前、后、高压泵出口、各段给水)；温度(给水)；电导率／TDS(总给水、总产品水、浓水)；SDI(给水)；运行时间；偶然事件(SDI、pH值和压力失常、不正常停运等)；所有仪表的校准(必须按照制造的建议方法和周期进行校准)。

流量、压力、温度、电导率、建议每班一次；SDI对地表水每班一次，对地下水可每周一次。另外，对于加药剂量、pH值、游离氯也应进行记录。

2.2 数据处理

反渗透系统的性能是受给水成分、给水压力、温度和回收率的影响。例如当给水温度下降4℃将会使产品水流量下降10％，但是这却是一种正常现象。为了把这种正常现象同反渗透系统性能的真正改变区分开来，就需要对产水流量和盐透过率进行标准化。也就是说在考虑运行参数的情况下，把产品水流量和盐透过率与一个给定的参考性能相比较，这个参考性能可能是设计的性能或者是测量得到的系统刚投运时的性能。

以设计的(或保证的)系统性能作参比来进行标准化时，可以用该标准化来证实设备达到了指定(或保证的)性能。以系统投运时的性能作参比来进行标准化时，可以用该标准化来显示从投运之日到进行标准经时设备性能的变化，即时识别系统存在的问题(如结垢或积污)。

系统预处理情况统计表

反渗透系统运行记录表

3、系统停运期间管理：

3.1 日常停运期间（0～48小时）的管理

日常停运期间（0～48小时）的管理参照正常停机程序进行，关键是必须进行停机时的低压冲洗，且为了防止微生物的滋生每隔24小时须冲洗一次。

3.2 系统停运（2～25）天的管理

①膜系统的停机按照本章“4-2反渗透系统的日常使用和维护”中所述的停机步骤进行。

②停机后保证压力容器内充满RO生产的纯水，并关闭所有的进水、浓水阀门和产水阀门，防止膜元件干燥和微生物的滋生。

③当温度大于20℃时，每12小时便需要重复冲洗一次；当温度小于20℃时，每24小时重复冲洗一次。

④对于地表水或存在高微生物污染的水源，须用RO产水配制的含有1.0％亚硫酸氢钠的溶液冲洗反渗透系统，如果同时用这种溶液浸泡膜元件，效果更好，重复冲洗周期也将相应延长。

⑤系统停机期间，温度保持在5℃～45℃之间。低温有利于膜元件的保存，但应防止系统结冰冻结。

3.3 系统长期停运期间（25天以上）的管理

①参照正常停机程序进行，并用产品水低压冲洗系统。

②最好进行一次化学清洗及杀菌处理，清洗完后用RO产水低压冲洗系统，直到浓水电导与进水电导一致。

③用反渗透产纯水配制含有1.0％的亚硫酸氢钠保护液，依靠化学清洗系统循环冲洗膜元件，排除压力容器中的空气，将膜元件完全浸泡在保护液中，防止膜元件干燥，关闭所有的进水阀门、浓水阀门和产水阀门，防止空气进入使保护液失效。

④每周检查保护液的pH值，当pH小于3时，请及时更换保护液。

⑤系统停机期间，温度保持在5℃～45℃之间。低温有利于膜元件的保存，但应防止系统结冰冻结。

3.4 系统停运后取出膜元件的保存管理

系统停机后若将膜元件取出则须对取出膜元件进行保存处理，请按照本手册中膜元件的保存及储存要求操作。

第四章 反渗透系统故障诊断与排除

反渗透膜系统主要存在两大类故障：

（1）RO系统初始运行（调试）时产水量和脱盐率异常。

（2）RO系统初始运行情况正常，经过一段时间后出现产水量和脱盐率降低的情况。下面针对此两大类故障进行讨论。

1、反渗透膜系统初始运行（调试）的故障排除：

1.1 产水量低，压力高

出现此现象的原因主要有以下几种情况：

（1）仪器仪表读数误差

压力表、流量计使用前没有校正，读数不准确。压力表安装位置离压力容器两端较远，其读数含有管路的压力损失，但被作为进水压力则导致进水压力偏低，产水量偏低。

（2） 温度进水温度比初始设计时低，进水温度每降低3℃产水量约降低10％。

（3）进水电导（或TDS）

进水电导（或TDS）比设计值高很多，对于NaCL溶液TDS每增加1000ppm则渗透压增加约11.4psi（0.8bar），相同进水压力下，产水量将降低。

（4）产水侧压力

相同进水压力下，由于产水侧设置憋压或者产水管路偏小输送点远、高造成阻力较大，导致净压力减少，产水量降低。

（5） 压差

正常情况，对于6芯装8040膜元件，两段压差约3～4bar。管路设计不合理导致压力损失较大或者二段浓水排放阀不完全关闭，这些都将导致净压力减少，从而导致产水量降低。

（6） 膜元件通量衰减

湿膜元件保存不到位或湿膜元件装入系统后未采取保护措施，使膜元件变干，导致通量大幅衰减或无通量，从而导致系统产水量低。

 膜元件装入系统前没有确认进水是否达标，导致用含有阳离子、中性、两性表面活性剂或含有其它与膜不兼容的化学品的进水浸泡冲洗膜元件，致使膜元件通量衰减，从而导致系统产水量低。

1.2 脱盐率低，产水电导高

（1）仪器仪表读数误差电导仪（或TDS仪）没有进行校正，读数误差较大，导致计算出的脱盐率低。

（2）膜元件连接器或压力容器端板连接适配器密封泄露

安装膜元件过程中，连接器上的‘O’型圈扭伤或脱落，导致高含盐水进入产水中。判断：

首先测出每支压力容器的产水电导，若有某个压力容器的产水电导偏高，再用‘探针法’判断漏盐点的具体位置，若漏盐点在连接器处则可以重新安装膜元件予以纠正；若漏盐点在膜元件处，则须更换有问题的膜元件。

（3） 进水pH值

反渗透膜比较理想的pH值范围为6～8，过低或过高的pH值对整个系统的脱盐率都有影响。

（4）进水为地下水，水中碳酸氢根（HCO₃）含量较高

地下水碱度较高，其HCO₃含量较高，由于HCO₃被脱除后，此平衡（CO₂ + H₂O ⇋HCO₃+ H⁺）将向右进行，导致系统产水pH变低，电导升高。

（5） 膜元件被氧化

膜元件装入系统之前没有对预处理出水的达标情况进行检查，致使余氯超标或含有其它氧化剂的进水进入膜系统，造成膜的氧化，使膜元件脱盐率降低。另外阳离子、中性、两性表面活性剂也会造成膜元件脱盐率的降低。

2、反渗透膜系统稳定运行后出现的故障排除：

反渗透系统中最常见的问题是脱盐率的下降和产品水量的降低，如果二者或其中之一缓慢地降低，则可能是污垢或水垢产生的常见现象，可以通过适当的清洗来解决问题；而突然或快速的性能下降，则表明处理系统出了问题或操作失当。发生了问题，需要尽早解决，延误时机会导致反渗透膜无法恢复原有的性能。

及时发现问题的先决条件是保存相应的记录。当发现系统脱盐率和产水量下降时，首先应该校正仪表，以避免因仪表原因而误判。这些仪表包括电导率表、流量表、压力表、温度表等。其次，要对记录的运行数据进行“标准化”。因温度、进水TDS、回收率、使用年限和水通量等发生变化，都会引起脱盐率和产水量的变化。通过计算得到标准化的产水量和脱盐率，然后与初始的运行数据进行比较，确认系统有无故障。   

2.1 反渗透系统故障排除的主要措施

（1）核实仪表操作

包括压力表、流量计、pH计、电导率计、温度计等，必要时重新校正。

（2）重新检查操作数据

检验操作记录、通量及脱盐率的变化,考虑温度、压力、给水浓度、膜的年龄等对产量和脱盐率的影响。

（3）评估可能的机械和化学问题

机械问题主要是O形圈的损坏、盐水密封的损坏、泵的损坏、管道和阀门的损坏、不精确的仪表等。化学问题一是酸添加的不适当，高剂量的酸会损坏膜或引起基于硫酸盐的结垢（若使用硫酸），低剂量会导致碳酸盐或基于金属氢氧化物的垢或污染；二是阻垢剂添加的不适当，高剂量可能导致污染，低剂量可能导致结垢。

（4）分析进料水化学条件的变化

将现行的进料水分析和设计时的基准数据相比较，进料水化学条件的变化会产生增添预处理或更新原有预处理设备的需求。

（5）鉴定污染物

一是分析进料液、盐水和产品液的无机成分，总有机碳(TOC)、浊度、pH值、TDS、总悬浮固体(TSS)、SDI和温度，其中SDI、TSS和浊度的测定能提供微粒物质污染的依据，TOC的测定可预示有机物的污染倾向；二是浸渍和分析进料液筒过滤器(优先采用的方法)或SDI过滤器滤垫。

（6）目测、称重、膜元件现场解剖等手段进一步确定故障的原因

目测：打开压力容器第一段进水端板和第二段出水端板，查看膜元件断面及压力容器内壁，若内壁有滑腻感且有腥味则存在微生物污染；若内壁摸起来较粗糙，则存在结垢污染。

称重：对第一段第一支和二段最后一支膜元件称重，若一段第一支膜元件较重则可能存在悬浮物、胶体污染；若二段最后一支膜元件较重则可能存在结垢污染。

膜元件现场解剖：观察分析膜面污染物，在膜面加酸或加碱观察现象。

（7）若从以上步骤仍旧无法确定故障的原因，可从系统中取出一支膜元件进行全面分析，各个膜元件制造商均有此项服务，通过全面分析基本可以确定故障的原因。全面分析包括目测、称重、性能测试、解剖、膜片污染物分析、加压染色、化学处理等。

（8）选择合适的清洗方案

在清洗方案的选择中，应考虑以下因素：膜的类型和清洗剂选择的相容性，清洗设备的需求，系统的结构材料，污染物的鉴定等。

2.2 常见故障症状、原因、解决方法

症状1：盐透过率升高，产水量却下降，每段之间的压力差增大，膜组件质量显著增加。

症状2：盐透过率和产水流量下降

症状3：盐透过率和产水流量增加,但进水和浓水之间的压力差正常。

症状4：开始盐透过率不变,甚至还会有所降低,在运行一段时间后系统盐透过率开始持续增加,并伴随着进水和浓水之间的压差增大和系统产水量降低。

症状5：盐透过率高，产水量满意，甚至稍高,每段压力差较大。

症状6：盐透过率增大,产水流量加大,压力差降低。

症状7：盐透过率高,产水量满意或稍高.每段之间的压力差基本不变。

症状8：盐通过率和产水流量增加,进水和浓水之间的压力降低或正常。