反滲透系統(tǒng)的故障通常至少出現(xiàn)下列情況之一:
標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降,通常需要提高運(yùn)行壓力來(lái)維持額定的產(chǎn)水量;
標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率降低,在反滲透系統(tǒng)中表現(xiàn)為產(chǎn)水電導(dǎo)率升高;
壓降增加,在維持進(jìn)水流量不變的情況下,進(jìn)水與濃水間的壓差增大;
下面將詳細(xì)的討論上述三種主要故障。
一、標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降
RO系統(tǒng)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量降低,可根據(jù)下面三種情況尋找原因:
RO系統(tǒng)的第一段產(chǎn)水量降低,則存在顆粒類污染物的沉積;
RO系統(tǒng)的最后一段產(chǎn)水量降低,則存在結(jié)垢污染;
RO系統(tǒng)的所有段的產(chǎn)水量都降低,則存在污堵;
根據(jù)上述癥狀,出現(xiàn)問(wèn)題的位置,確定故障的起因,并采取相應(yīng)的措施,依照“清洗導(dǎo)則”進(jìn)行清洗等。另外反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)產(chǎn)水量下降的同時(shí)還會(huì)伴隨有脫鹽率降低、升高等情況。
(1)標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降脫鹽率降低
標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降脫鹽率降低是最常見的系統(tǒng)故障,其可能的原因是:
一、膠體污堵
為了辨別膠體污堵,需要:
測(cè)定原水的SDI值;
分析SDI測(cè)試膜膜表面的截留物;
檢查和分析第一段第一支膜元件端面上的沉積物;
二、金屬氧化物污堵
金屬氧化物污堵主要發(fā)生在第一段,通常的故障原因是:
進(jìn)水中含鐵和鋁
進(jìn)水中含H2S并有空氣進(jìn)入,產(chǎn)生硫化鹽;
管道、壓力容器等部件產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物;
三、結(jié)垢
結(jié)垢是微溶或難溶鹽類沉積在膜的表面,一般出現(xiàn)在預(yù)處理較差且回收率較高的苦咸水系統(tǒng)中,常常發(fā)生在RO系統(tǒng)的最后一段,然后逐漸向前一段擴(kuò)散。含鈣、重碳酸根或硫酸根的原水可能會(huì)在數(shù)小時(shí)之內(nèi)出現(xiàn)結(jié)垢堵塞膜系統(tǒng),含鋇和氟的結(jié)垢一般形成較慢。
辨別是否結(jié)垢的方法:
查看系統(tǒng)的濃水側(cè)是否有結(jié)垢;
取出最后一支膜元件稱重,存在嚴(yán)重結(jié)垢的膜元件一般比較重;
分析原水水質(zhì)數(shù)據(jù)
(2)標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降脫鹽率升高
標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降脫鹽率升高其可能的原因是:
①膜壓密化
當(dāng)膜被壓密化之后通常會(huì)表現(xiàn)為產(chǎn)水量下降脫鹽率升高,在下列情況下容易發(fā)生膜的壓密化:
進(jìn)水壓力過(guò)高
進(jìn)水高溫
水錘
②有機(jī)物污染
進(jìn)水中的有機(jī)物吸附在膜元件表面,造成通量的損失,多出現(xiàn)在第一段。辨別有機(jī)物污染的方法:
分析保安過(guò)濾器濾芯上的截留物;
檢查預(yù)處理的絮凝劑,特別是陽(yáng)離子聚電介質(zhì);
分析進(jìn)水中的油和有機(jī)污染物;
檢查清洗劑和表面活性劑;
二、標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率下降
(1)標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率下降正常產(chǎn)水量
產(chǎn)生這種癥狀的原因有:
①“O”型圈泄漏
當(dāng)與某些化學(xué)品接觸或受到機(jī)械應(yīng)力時(shí),如由于水錘作用引起膜元件的運(yùn)動(dòng),“O”型圈就會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)“O”型圈未安裝,“O”型圈安裝不正確等情況。
②望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象
產(chǎn)生望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象的原因是進(jìn)水和濃水間的壓差過(guò)大;較嚴(yán)重的望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象會(huì)造成膜元件的機(jī)械損壞。
③膜表面磨損
這種情況常常是因?yàn)镽O系統(tǒng)前端的元件受到水中結(jié)晶體或具有尖銳外緣的金屬懸浮物的磨損造成的。
④產(chǎn)水背壓
任何時(shí)刻,產(chǎn)水壓力高于進(jìn)水或濃水壓力0.3bar,復(fù)合膜就可能發(fā)生復(fù)合層間的剝離,從而損壞膜元件。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率下降產(chǎn)水量升高
產(chǎn)生這種癥狀的原因有:
①膜氧化
當(dāng)膜接觸到水中的氧化性物質(zhì)后,膜被氧化破壞,這是不可逆的化學(xué)損傷,一旦出現(xiàn)這種情況,只能更換所有膜元件。
②泄漏
膜元件或中心管嚴(yán)重的機(jī)械損壞將導(dǎo)致進(jìn)水或濃水滲入產(chǎn)水中,特別是當(dāng)運(yùn)行壓力較高時(shí),問(wèn)題就越嚴(yán)重。
三、壓降增加
進(jìn)水與濃水間的壓差稱為壓降;每一支含多支膜元件的壓力容器壓降上限為3.5bar,每一支玻璃鋼外包皮膜元件的壓降上限為1bar。當(dāng)進(jìn)水流量恒定時(shí),壓降的增加常常是由于元件進(jìn)水網(wǎng)格流道內(nèi)存在污染物或結(jié)垢物,一旦進(jìn)水流道被堵塞,常常會(huì)伴有產(chǎn)水量的下降。
下面為引起壓降增加的常見的原因:
①結(jié)垢
結(jié)垢常常會(huì)引起最后一段膜元件壓降的增加,必須保證采取了控制結(jié)垢的適當(dāng)措施,并采用合適的化學(xué)藥劑清洗膜元件,同時(shí)保證不超過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回收率。
②生物污堵
生物污堵常常會(huì)引起RO系統(tǒng)前端壓降的顯著增加,并會(huì)對(duì)進(jìn)水水流產(chǎn)生極高的阻力。
反滲透系統(tǒng)故障的癥狀、原因、解決方法
癥狀1:鹽透過(guò)率升高,產(chǎn)水量卻下降,每段之間的壓力差增大,膜組件質(zhì)量顯著增加。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
金屬氧化物 污染 -分析日常SDI測(cè)試膜截留物質(zhì)
-通過(guò)分析清洗液中金屬離子
-解剖分析被污染膜元件 -進(jìn)行對(duì)金屬氧化物污染物清洗
-改善預(yù)處理工藝和運(yùn)行條件
膠體污染 -分析日常SDI測(cè)試膜截留物質(zhì)
-解剖分析被污染膜元件 -采用含有脂類洗滌劑清洗
-改善預(yù)處理工藝和運(yùn)行條件
無(wú)機(jī)鹽垢污 -校核濃水系統(tǒng)LSI指數(shù)和可能生成的難溶物溶度積測(cè)試
-解剖分析被污染的典型膜元件 -針對(duì)具體情況選擇合適的清洗劑清洗
-選擇更有效的阻垢/分散藥劑投加
-改善預(yù)處理系統(tǒng)
淤泥污染 -檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)后的進(jìn)水NTU
-解剖分析被污染的典型膜元件 -改善預(yù)處理系統(tǒng)
-利用HF和膠體清洗液清洗
癥狀2:鹽透過(guò)率和產(chǎn)水流量增加,但進(jìn)水和濃水之間的壓力差正常。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
有機(jī)物污染 -拆開膜組件(壓力容器),查看反滲透膜元件進(jìn)水端污染癥狀
-對(duì)原水及濃水進(jìn)行水質(zhì)分析 -選擇堿性清洗液對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗
-改善系統(tǒng)預(yù)處理工藝
癥狀3:開始鹽透過(guò)率不變,甚至還會(huì)有所降低,在運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)鹽透過(guò)率開始持續(xù)增加,并伴隨著進(jìn)水和濃水之間的壓差增大和系統(tǒng)產(chǎn)水量降低。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
生物污染 -拆開膜組件查看膜元件進(jìn)水端污染癥狀
-分析反滲透系統(tǒng)濃水和產(chǎn)品水生物及細(xì)菌指標(biāo) -首先用堿性清洗液進(jìn)行第1次清晰,然后再用被允許使用的殺菌清洗劑配制清洗液清洗膜系統(tǒng)
-改善系統(tǒng)預(yù)處理工藝
癥狀4:鹽透過(guò)率高,產(chǎn)水量滿意,甚至稍高,每段壓力差較大。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
-設(shè)計(jì)或運(yùn)行操作不合理,引起反滲透系統(tǒng)的過(guò)分濃度差極化 -校核反滲透系統(tǒng)濃淡水比例和運(yùn)行回收率
-檢查反滲透裝置上壓力容器及壓力管道固定是否合適,壓力容器是否發(fā)生翹曲或變形
-檢查膜元件的U型濃水密封圈 -加大反滲透濃水的運(yùn)行流量,降低反滲透系統(tǒng)水回收率
-更換已損壞的反滲透膜元件上的U型密封圈
-改善配管固定方式
癥狀5:鹽透過(guò)率增大,產(chǎn)水流量加大,壓力差降低。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
-膜表面被給水的顆粒物質(zhì)或系統(tǒng)產(chǎn)生濃差極化而生成的無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢晶體劃傷 -顆粒污染物
-分析最后1段無(wú)機(jī)鹽垢污,校核濃水LSI值,測(cè)試難溶物的溶度積數(shù)值 -改善預(yù)處理系統(tǒng)
-調(diào)整系統(tǒng)水回收率
-選擇使用更有效的阻垢劑/分散劑RO系統(tǒng)的第一段產(chǎn)水量降低,則存在顆粒類污染物的沉積;
癥狀6:鹽透過(guò)率高,產(chǎn)水量滿意或稍高.每段之間的壓力差基本不變。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
膜元件或壓力容器上O型圈漏水 -對(duì)壓力容器的取樣管取樣試驗(yàn)分析確認(rèn)具體發(fā)生位置 -更換在膜元件或容器上已損壞或產(chǎn)生漏流O型圈
膜元件膜袋粘合線破裂,膜元件中心管破裂或膜元件機(jī)械損壞 -壓力容器取樣試驗(yàn)判定發(fā)生具體位置
-對(duì)膜元件進(jìn)行真空試驗(yàn),判定發(fā)生具體位置
-膜元件卷伸出,解剖分析原因 -對(duì)破損的膜元件進(jìn)行替換
-檢查給水壓力,產(chǎn)品水壓力及膜元件在運(yùn)行的壓力降是否合適,并調(diào)整之
系統(tǒng)運(yùn)行有水錘產(chǎn)生 -檢查設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是否合理,找出產(chǎn)生水錘原因 -修改設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件和系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序
癥狀7:鹽通過(guò)率和產(chǎn)水流量增加,進(jìn)水和濃水之間的壓力降低或正常。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
反滲透膜被給水中的氧化性物質(zhì)氧化而引起膜性能退化 -重點(diǎn)對(duì)第一段反滲透膜組件進(jìn)行水質(zhì)水量監(jiān)測(cè),并對(duì)測(cè)試值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,與試機(jī)報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 -對(duì)于情況較為嚴(yán)重者,必須有所選擇地對(duì)已退化的膜元件進(jìn)行更換
-改善系統(tǒng)預(yù)處理工藝
-增設(shè)氧化還原電位的監(jiān)測(cè)(ORP)
癥狀8:海水淡化系統(tǒng)出現(xiàn)鹽透過(guò)率不變或略微降低,水通量降低,運(yùn)行壓力高,壓力差無(wú)明顯變化。
引發(fā)問(wèn)題的可能原因 所在位置及鑒別手段 解決方法
高壓力下對(duì)膜片的壓密性 -正?,F(xiàn)象