反渗透系统故障分析

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1、反渗透系统故障分析美国海德能公司北京代表处徐平张峰概要如有很多原因会造成反渗透设备不能正常运行。如同医生诊病一样，在你对问题作进一步分析之前，你必须尽可能地收集各种征状。简介本篇的主题是如何排除RO设备的故障，我们假定设备设计有相应的仪表和取样点以满足故障排除和设备清洗的需要，这种设计在工业系统中十分常见。但是，对于家用或轻工业设备，这并非是必需的。如果小型RO设备中包括相关仪器和取样阀门，其市场价格将显得十分昂贵，此时经常更换RO膜元件所需的费用则要低得多。而达到一定规模的RO系统（15加仑/分钟以上，即35m3/小时以上），此时相对于在最初的投资成本中增加相关仪器、

2、取样阀门和清洗设备，经常更换RO膜元件则变得昂贵的多。如何避免设备异常避免反渗透设备异常的最好方法是从一开始就进行防范，以下是一些相关的RO设计的建议：• 设计RO系统时应有水质全分析。如果水质存在季节性的变化（在地表水中十分常见）或水源变化（在市政供水中十分常见），尽量获取你所能得到的所有分析数据并确认它们取自于最新的材料。• 现场进行15分钟SDI（污染密度指数）试验，以确定发生胶体污堵的可能性。• 如果你想在晚上做个好梦，就先确认在设计RO系统时已设计有足够的预处理。• 在设计RO时（特别是有可能发生污染时）应留有余地，在设计以干净井水作为给水水源的反渗透系统时，

3、可以采用比地表水系统更加激进的设计。• 在保守的RO系统设计时选用较低的水通量，因为减少单位膜面积上的产水量会减少污染物在膜表面的沉积。在以地表水作为给水水源时，系统设计水通量控制在8至14gfd（加仑/平方英尺/日）的范围内。对于以井水作为给水水源的系统，设计水通量应控制在14至18gfd的范围内。• 回收率应取较为保守的值，以使污染物的浓度降至最低。• 一个保守的设计应尽量增加进水横向流速和浓水流速，横向流速越高，膜表面盐分和污染物向主体溶液的扩散速度越快，因而可以减少膜表面盐分和污染物的浓度。• 对于不同的使用场合选择合造的膜元件类型。有时，在处理难于处理的地表水

4、和工业废水水源时，使用电中性的CAB（醋酸纤维素）膜元件优于使用带负电荷的CPA（聚酰胺复合）膜元件。• 调查您周围是否有使用同一进水水源的反渗透系统。• 查明故障首先，应确认RO系统的确出现了问题。当给水TDS（总溶解固形物）大量增加时，由于渗透压的增大，会使系统对进水压力的要求随之增加——TDS每增加100ppm，进水压力需增大1psig（磅/平方英寸）；同时，由于反渗透对盐份按比例脱除。因而产水电导率也会相应增加。另外，进水温度每降低10华氏度，给水泵压力需增大15%。系统回收率增大，会增加浓水中的含盐量，并相应增加产品水的导电度。回收率为50%时，进水中TDS的

5、浓度的平时的两倍；回收率为75%时，TDS浓度是平时的四倍；回收率为90%时，TDS浓度达到平时的十倍。若回收率不变，降低产品水流量时，会导致产水电导率增加，因为盐的透过量与水的透过量无关，产水量减少时也就意味着用以稀释盐份的水量减少。• 我们建议您对所记录的运行数据进行“标准化”，以确定系统污堵的规律，使你能够订出清洗的时间表，并确认系统有无故障。膜元件供应商开发出一种“标准化”电脑软件，能够计算出标准化后的产水量、盐透过量及给水-浓水压降。这些标准化的参数是通过将每日的主要运行数据，如温度、进水TDS、回收率和压力等与第一天的运行数据进行比较。并根据变化作相应调整而

6、得到的。举一个例子，如果第100天的标准化产水量是80gpm（加仑/分钟），而第一天的产水量是100gpm（加仑/分钟），说明膜元件受到了污堵并损失了20%的产水量，因而建议进行清洗。如果RO系统运行参数发生波动，那么最明智和合理的做法是判断反渗透系统的真实状态。• RO系统停运是否正确？系统运行时，应将系统中的浓水冲洗出来，否则污染物会沉积在反渗透膜的表面。冲洗时最好采用RO产品水作为冲洗水源。• RO系统停运时间是否太长？如果水长时间不流动（特别是在温暖的气候条件下），会造成严重的微生物污染问题。• 如果为了控制碳酸钙（石灰）结垢而加酸以调低PH值，你是否调到了所要

7、求的PH值？• 确认给水与浓水间的压降增加值不超过15%。反之，也就意味着给水通道受到污染，膜表面水流量受到限制，系统需要清洗了。监测段间压降会有助于判断哪段发生污堵，从而可判断出可能的污染物。• 确认给水和产水间的压降不超过15%，反之则表明反渗透膜表面已受到污染需及时进行清洗。• 确认产水导电度增加值不超过15%，反之则表明反渗透膜表面已受到污染需及时进行清洗。• 确认各仪表已经过校准。• 有可能的话，测量每段产水水质及每支压力容器产水水质。有些污染物会污染系统前半部分；另一些污染物会污染系统后半部分。使用RO系统故障分析表（附后）可