反渗透系统运行中的几项故障分析

一、进水水质变差引起的反渗透故障

在初始设计中因进水水质较好，系统运行情况较为稳定，但随着后续进水水质的变差，在系统无法进行预处理优化改进时，反渗透装置产生了较为严重的运行故障。

具体表现在产水量衰减速度较快，操作压力及压力差上升较快等。

 

二、预处理出现性能衰减引起的反渗透故障

由于预处理设备性能变差，使得出水的浊度、SDI值、COD值等严重超出进水水质要求。

具体表现在：

CMF或UF膜丝断裂；

缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重；

多介质过滤器滤料乱层或偏流；

活性炭过滤器内滤料粉化或微生物繁殖严重。

 

三、保安过滤器采用劣质滤芯引起的反渗透故障

当保安过滤器出力增加时，滤芯易变形或过滤精度达不到要求，使得污染物直接进入反渗透装置内部。

 

具体表现在：

保安过滤器滤芯直径偏小；

滤芯质量较差，过滤精度达不到要求；

滤芯压不紧，且易变形。

 

四、阻垢剂的选型、投加不当引起的反渗透故障

阻垢剂作为反渗透安全稳定运行的“保护神”，因其出色的效果、低廉的运行费用而成为当前阻垢形式的主流，但在阻垢剂选型、投加及混合方面产生了许多问题。

 

具体表现在：

阻垢剂的性能与水质不匹配；

阻垢剂计量泵的性能不可靠；

阻垢剂的过度稀释；

阻垢剂计量箱严重污染。

 

反渗透阻垢剂PO-100是一种高效的复合配方反渗透阻垢剂。阻垢效果好，使用范围广，对常规水质均能起到良好的阻垢、分散效果；特别适用于碳酸盐、硫酸盐、氧化钙、氧化镁及氧化铁沉淀造成的结垢，其阻垢效能高且不与残留凝聚剂或富铝富铁的化合物发生凝聚，不形成凝聚物。在无离子交换预处理的反渗透(RO)纳滤(NF)或超滤(UF) 系统中防止结垢，提高产水量和产水质量。

 

五、其它化学药品的投加不当引起的反渗透故障

针对于不同的水质需要投加一定数量及类别的化学药品以增加对原水的处理效果，但由于存在着各种原因，这些化学品的非正确使用及投加，有的会产生严重的后果。

 

具体表现在：

不适宜的絮凝剂带来严重的膜污染；

氧化剂的过量投加引起膜氧化；

还原剂的过量投加引起膜的严重污堵。
 

六、仪器仪表故障引起的反渗透故障

目前一般反渗透装置上都采用进口数显仪表，一些仪表在正确安装的前提下，流量显示的非常准确以及读数稳定，如GF的9010型流量控制器；但其它类型的数显仪表在运行时数值波动的幅度比较大，特别是一些仪表具有参数设置的功能，显示的产水量受到人为因素控制，这样充当反渗透眼睛的仪表就会影响技术人员对反渗透的判断。

 

具体表现在：

浓水流量显示偏大（实际较小）引起反渗透回收率过高产生结垢；

浓水流量显示偏小（实际较大）引起反渗透回收率过低产生压差；

流量计读数波动偏大，无法正确地按照10～15%的比例进行判断。

七、系统在设计上存在缺陷

反渗透装置出现的各种问题比较多，一些系统在设计上就存在着缺陷，也有的在日常运行及维护过程中出现了部分偏差，引起了较为严重的运行隐患。

 

具体表现在：

在初始设计时高压泵扬程选型偏低，在温度或进水水质发生变化时引起产水量达不到设计要求；

膜元件被氧化引起水通量的增加及产水水质下降；

盐水密封圈倒置或破损引起实际回收率过高而产生结垢及水质下降；

O型圈破损引起产水水质下降；

新旧膜元件、不同类型的膜元件的混合使用引起系统性能下降；

压力容器浓水止推环与浓水出口重叠或部分重叠引起回收率过高而产生结垢现象；

压力容器长度偏大引起浓水泄漏到产水侧使产水水质下降；

无段间压力表无法可靠地分析与判断反渗透运行情况；

较大的压差使膜元件产生望远镜效应而损坏；

产水背压的提高引起产水量的下降；

反渗透排列不合理引起局部膜元件水通量增加，污染速度加快；反渗透回收率设计不合理，膜元件数量偏小；

颗粒性污染使膜元件产生较为严重的机械污堵，一段压差偏大，产水量及水质变差；

系统停运所引起的污染物沉积及细菌、微生物污染。
 

八、反渗透膜当中出现的故障

反渗透系统要长期稳定的运行的条件：

1、必须重视预处理，预处理出水应满足反渗透进水要求；

2、要重视反渗透装置的内在质量，如膜组件（元件）及数量的合理选择、膜组件的合理排列组合等；

3、重视反渗透系统的运行维护和管理。目前我省发电公司反渗透系统的总体运行状况不甚理想，主要体现在以下一些方面：

 

第一、预处理系统的运行及管理T作重视不够

预处理系统的运维重视程度不够，

主要体现在以下方面：

预处理系统未进行杀菌灭藻或者效果不佳；

澄清池加药量未能根据水质及时调整，澄清池的排泥不及时；

过滤器未及时进行反洗或反洗效果不佳，超滤的运行、反洗及清洗未按要求进行等。

 

第二、脱盐率的下降率

脱盐率是综合反映反渗透运行是否正常的一项重要指标。膜厂家一般承诺三年保证期内不低于96%的脱盐率，从目前已投运的反渗透系统脱盐率统计情况来看，反渗透系统在其刚投运时脱盐率均能达到98%以上，随着运行时间的延长，反渗透膜的脱盐率也逐渐呈现不同程度的下降，从目前大多数企业反渗透的脱盐率情况来看，其在长期运行中脱盐率的下降尚属合理（满足或基本满足三年保证期内不低于96%的脱盐率），少数企业的反渗透膜元件由于氧化、机械损伤等原因造成其脱盐率偏低。

 

第三、膜清洗周期的确定

当反渗透膜表面受到无机盐垢、金属氧化物、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物污堵时，会导致标准化产水量和脱盐率下降、段间压差增加，当上述现象由于化学污染造成的，需对反渗透系统进行化学清洗。

 

对于膜化学清洗时间确定，首先应定期开展反渗透系统的运行数据标准化计算，当运行数据标准化后，系统产水量比初期值下降15%以上或脱盐率比初期值下降10%以上或段间压差比初期值增加15%以上H，就应该及时开展反渗透膜的在线清洗。

 

反渗透清洗剂是一种碱性复合型液体药剂，适用于CA及TFC系列反渗透膜元件的化学清洗。对反渗透膜无任何损害，对淤泥、有机物、油脂、微生物及黏性物质和非酸溶性具有强力的渗透溶解性，并在清洗过程中不产生二次沉淀污染。