反滲透技術(shù)相關(guān)問題及解決方案

1．膜元件的標(biāo)準(zhǔn)測試回收率、實(shí)際回收率與系統(tǒng)回收率

膜元件標(biāo)準(zhǔn)回收率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測試條件所采用的回收率。海德能公司苦咸水膜元件的標(biāo)準(zhǔn)回收率15%,海水膜元件10%。

膜元件實(shí)際回收率是膜元件實(shí)際使用時的回收率。為了降低膜元件的污染速度、保證膜元件的使用壽命，膜元件生產(chǎn)廠家對單支膜元件的實(shí)際回收率作了明確規(guī)定，要求每支l米長的膜元件實(shí)際回收率不要超過18％，但當(dāng)膜元件用于第二級反滲透系統(tǒng)水處理時，則實(shí)際回收率不受此限制，允許超過18％。

系統(tǒng)回收率是指反滲透裝置在實(shí)際使用時總的回收率。系統(tǒng)回收率受給水水質(zhì)、膜元件的數(shù)量及排列方式等多種因素的影響，小型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量少、給水流程短，因而系統(tǒng)回收率普遍偏低，而工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長，所以實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75％以上，有時甚至可以達(dá)到90％。

在某些情況下，對于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率，以免造成水資源的浪費(fèi)，此時在設(shè)計反滲透裝置時就需要采取一些不同的對策，常見的方法是采用濃水部分循環(huán)，即反滲透裝置的濃水只排放一部分，其余部分循環(huán)進(jìn)入給水泵入口，此時既可保證膜元件表面維持一定的橫向流速，又可以達(dá)到用戶所需要的系統(tǒng)回收率，但切不可通過直接調(diào)整給水／濃水進(jìn)出口閥門來提高系統(tǒng)回收率，如果這樣操作，就會造成膜元件的污染速度加快，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

系統(tǒng)回收率越高則消耗的水量越少，但回收率過高會發(fā)生以下問題。

①產(chǎn)品水的脫鹽率下降。

②可能發(fā)生微溶鹽的沉淀。

③濃水的滲透壓過高，元件的產(chǎn)水量降低。

一般苦咸水脫鹽系統(tǒng)回收率多控制在75％，即濃水濃縮了4倍，當(dāng)原水含鹽量較低時，有時也可采用80％，如原水中某種微溶鹽含量高，有時也采用較低的系統(tǒng)回收率以防止結(jié)垢。

2．如何確定系統(tǒng)回收率

工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長，實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75％以上，有時甚至可以達(dá)到90%。對于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率，以免造成水資源的浪費(fèi)。

應(yīng)該主要根據(jù)以下兩點(diǎn)來確定系統(tǒng)的回收率。

①根據(jù)膜元件串聯(lián)的長度。

②根據(jù)是否有濃水循環(huán)以及循環(huán)流量的大小。

在系統(tǒng)沒有濃水循環(huán)時，一般按照以下規(guī)定：決定膜元件和系統(tǒng)回收率。

表-1 回收率和膜元件串聯(lián)數(shù)量

膜元件串聯(lián)數(shù)量/支 1 2 4 6 8 12 18

最大系統(tǒng)回收率/%<18 <32 <50 <58 <68 <80 <90

３．膜元件標(biāo)準(zhǔn)測試壓力與實(shí)際使用壓力

膜元件標(biāo)準(zhǔn)測試壓力為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下所使用的壓力，以海德能公司CPA系列產(chǎn)品為例，其標(biāo)準(zhǔn)測試壓力為1.55MPa(225psi或者15.5bar)。

膜元件使用壓力為膜元件實(shí)際工作時所需要的壓力，很多設(shè)計人員或使用人員以為膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力即為膜元件的使用壓力，從而造成有時系統(tǒng)產(chǎn)水量很大，用戶認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量很好，不知道此時由于系統(tǒng)平均水通量過高，超出了前面所介紹的設(shè)計產(chǎn)水量的要求，為反滲透系統(tǒng)長期安全運(yùn)行埋下了禍根。有時系統(tǒng)產(chǎn)水量很小，認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的質(zhì)量不好，向膜元件生產(chǎn)廠家索賠。

實(shí)際上膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力與膜元件的使用壓力有著本質(zhì)的不同，膜元件標(biāo)準(zhǔn)壓力是膜元件生產(chǎn)廠家為了檢驗其膜元件質(zhì)量而人為設(shè)定的壓力，而實(shí)際使用壓力則受到溫度、平均水通量選取值、進(jìn)水含鹽量、系統(tǒng)回收率、膜元件種類等各種因素的影響，膜元件的使用壓力應(yīng)根據(jù)各種因素的不同而不同。簡單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家提供的計算軟件進(jìn)行實(shí)際計算。

4．如何計算系統(tǒng)脫鹽率

系統(tǒng)脫鹽率是反滲透系統(tǒng)對鹽的整體脫除率，它受到溫度、離子種類、回收率、膜種類以及其他各種設(shè)計因素的影響，因而不同的反滲透系統(tǒng)的系統(tǒng)脫鹽率是不一樣的，其計算公式為

(總的給水含鹽量-總的產(chǎn)水含鹽量)

系統(tǒng)脫鹽率= ×100%

總的給水含鹽量

有時出于方便的原因，也可以用下列公式來近似估算系統(tǒng)脫

鹽率

(總的給水電導(dǎo)率-總的產(chǎn)水電導(dǎo)率)

系統(tǒng)脫鹽率= ×100%

總的給水電導(dǎo)率

以此近似估算得到的系統(tǒng)脫鹽率往往低于實(shí)際系統(tǒng)脫鹽率，因而經(jīng)常在反滲透系統(tǒng)驗收時引起爭議。

5．膜元件的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率

膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)條件下所測得的脫鹽率，以海德能公司的低壓系列產(chǎn)品為例，CPA2在標(biāo)準(zhǔn)條件下的最低脫鹽率為99.2％(平均脫鹽率為99.5％)，CPA3在標(biāo)準(zhǔn)條件下的最低脫鹽率為99.6％(平均脫鹽率為99.7％)。

膜元件實(shí)際脫鹽率為膜元件在實(shí)際使用時所表現(xiàn)出來的脫鹽率，實(shí)際脫鹽率有時會比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率高，但更多情況下要比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率低，這是由于標(biāo)準(zhǔn)測試條件與實(shí)際使用條件完全不同。在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，其標(biāo)準(zhǔn)測試溶液為氯化鈉溶液，膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率表現(xiàn)為對氯化鈉的脫除率。在實(shí)際使用條件下，由于水中各種離子成分不同，溫度、平均水通量選取值、系統(tǒng)回收率等均不同于標(biāo)準(zhǔn)測試條件，而這些因素均會影響到膜元件的脫鹽率。

系統(tǒng)脫鹽率為整套反滲透裝置所表現(xiàn)出來的脫鹽率，同樣由于使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不同，系統(tǒng)脫鹽率有別于標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率，同時由于反滲透裝置一般均串聯(lián)多根膜元件，而裝置中每根膜元件的實(shí)際使用條件均不同，故系統(tǒng)脫鹽率也有別于膜元件實(shí)際脫鹽率，對于只有1支膜元件的裝置，系統(tǒng)脫鹽率才等于膜元件實(shí)際脫鹽率。

要預(yù)測系統(tǒng)脫鹽率的簡單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家的計算軟件進(jìn)行實(shí)際計算。

了解了膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率之間的關(guān)系之后，在設(shè)計反滲透裝置、給用戶提供系統(tǒng)性能擔(dān)保、驗收反滲透裝置或者評定膜元件性能時，一定要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際脫鹽率來進(jìn)行，而不能以膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率來進(jìn)行。

６．什么叫背壓，產(chǎn)水背壓會有什么不良后果

在反滲透水處理領(lǐng)域，背壓指的是產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力的情況。如前面介紹，卷式膜元件類似一個長信封狀的膜口袋，開口的一邊粘接在含有開孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個膜口袋卷繞到同一個產(chǎn)品中心管上，使給水水流從膜的外側(cè)流過，在給水壓力下，使淡水通過膜進(jìn)入膜口袋后匯流人產(chǎn)品水中心管內(nèi)。

為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動，在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層；為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動，在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網(wǎng)層。

膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的，如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力，那么這些粘接線就會破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低，因此從安全的角度考慮，反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。

由于反滲透膜過濾是通過壓力驅(qū)動的，在正常運(yùn)行時是不會存在背壓的，但是如果系統(tǒng)正?；蛘吖收贤C(jī)，閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng)，那么就有可能存在背壓，因此必須妥善處理解決背壓的問題。

７．為什么高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動調(diào)節(jié)門和電動慢開門

配制標(biāo)準(zhǔn)測試溶液的水源為反滲透產(chǎn)水，因而幾乎不帶雜質(zhì)，不存在膜元件被污染的問題。在實(shí)際使用時，除了二級反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水是以一級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為原水外，其他反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水幾乎都是經(jīng)普通預(yù)處理后的原水。盡管預(yù)處理工藝去除了其中一部分雜質(zhì)，但與標(biāo)準(zhǔn)測試條件下所用水源相比，其進(jìn)水水質(zhì)仍然較差。所以膜元件設(shè)計產(chǎn)水量應(yīng)該小于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量，此時如仍按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計產(chǎn)水量，則反滲透膜元件很快就會受到污染，造成膜元件損壞。

為了避免上述情況的發(fā)生，膜元件生產(chǎn)廠家提供了設(shè)計導(dǎo)則，以使設(shè)計人員有據(jù)可依。設(shè)計導(dǎo)則建議應(yīng)根據(jù)不同的進(jìn)水水源來選取不同的設(shè)計產(chǎn)水量。

即使在實(shí)際使用時按照膜元件生產(chǎn)廠家提供的設(shè)計導(dǎo)則使用，但是反滲透膜元件仍然會慢慢受到污染，當(dāng)然在一段時間后可以通過化學(xué)清洗部分恢復(fù)其性能，但卻很難完全恢復(fù)其性能，所以有經(jīng)驗的設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)該考慮到這一問題，此時應(yīng)該選用能夠保證3年后達(dá)到設(shè)計產(chǎn)水量的給水泵，即需要設(shè)計更高壓力的給水泵，但系統(tǒng)初始投運(yùn)時不需要很高的壓力就可以達(dá)到設(shè)計產(chǎn)水量，所以系統(tǒng)在初始運(yùn)行時給水泵壓力富裕，隨著時間的推移，壓力富裕逐漸減少，因此高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)給水壓力。有些時候可以對給水泵設(shè)置變頻調(diào)節(jié)裝置，此時可以用變頻的方法來實(shí)現(xiàn)給水壓力的調(diào)節(jié)。

高壓泵后面的手動調(diào)節(jié)門在設(shè)置后一般不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)，在一段時間內(nèi)基本上是保持在恒定的位置，在系統(tǒng)每次啟動時也不需要開閉此閥門。

但是如果高壓泵后面沒有其他閥門，此時每次啟動系統(tǒng)時，高壓泵的高壓水源會直接沖擊膜元件，特別是在系統(tǒng)中存在空氣時就會產(chǎn)生“水錘”的現(xiàn)象，這樣容易造成膜元件的破裂。

為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)該在高壓泵后面設(shè)電動慢開門，在啟動高壓泵后慢慢打開電動慢開門，也即慢慢向系統(tǒng)的反滲透膜上加載壓力，電動慢開門應(yīng)該是全開全閉閥門，其全開全閉時間是可以調(diào)節(jié)的，但一般設(shè)定為45～60s。所以從反滲透膜元件的安全角度考慮應(yīng)該設(shè)置電動慢開門。

８．為什么要設(shè)置自動沖洗功能

給水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)后分成兩路，一路透過反滲透膜表面變成產(chǎn)水，另一路沿反滲透膜表面平行移動并逐漸濃縮，在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分，甚至還有有機(jī)物、膠體、微生物和細(xì)菌、病毒等。在反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行時，給水／濃水流沿著反滲透膜表面以一定的流速流動，這些污染物很難沉積下來，但是如果反滲透系統(tǒng)停止運(yùn)行，這些污染物就會立即沉積在膜的表面，對膜元件造成污染。所以要在反滲透系統(tǒng)中設(shè)置自動沖洗系統(tǒng)，利用干凈的水源對膜元件表面進(jìn)行停運(yùn)沖洗，以防止這些污染物的沉積。

９．反滲透系統(tǒng)需要哪些常用儀表

為了使RO裝置能夠安全可靠地運(yùn)行，便于運(yùn)行過程中的監(jiān)控，應(yīng)該裝置必要的儀表和控制設(shè)備，一般需要裝設(shè)的表計有溫度表、壓力表、流量表、pH表、電導(dǎo)率表、氯表、氧化還原電位表等，裝設(shè)的地點(diǎn)及其作用分述如下。

(1)溫度表

給水溫度表，因產(chǎn)水量與溫度有關(guān)，所以需要監(jiān)測以便求出“標(biāo)準(zhǔn)化”后的產(chǎn)水量。大型設(shè)備應(yīng)進(jìn)行記錄，另外，溫度超過45℃會損壞膜元件，所以對原水加熱器系統(tǒng)應(yīng)設(shè)超限報警、超溫水自動排放和停運(yùn)RO的保護(hù)。

(2)壓力表

給水壓力表、第一段RO出水壓力表、排水壓力表用于計算每一段的壓降(也可裝設(shè)壓差表)并用于對產(chǎn)水量和鹽透過率進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”。鹽透過率、產(chǎn)水量和△P用于RO性能問題的分析。

5mm過濾器要安裝進(jìn)出口壓力表(也可裝設(shè)壓差表)，當(dāng)壓降達(dá)到一定值時(2bar)更換濾芯。

給水泵進(jìn)出口壓力表用于監(jiān)測給水泵進(jìn)出口壓力，進(jìn)出口壓力開關(guān)用于在進(jìn)口壓力低報警、停泵，出口壓力高(延時，以防慢開門未打開)報警、停泵。

(3)流量表

產(chǎn)品水流量表在運(yùn)行中監(jiān)測產(chǎn)水量，每段應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)，以便于“標(biāo)準(zhǔn)化RO性能數(shù)據(jù)。產(chǎn)品水流量應(yīng)有指示、累計和記錄，濃水排水流量表在運(yùn)行中監(jiān)測排水量，應(yīng)有指示、累計和記錄。

從各段產(chǎn)品流量和排水流量可計算出各段的給水量、回收率和整個RO系統(tǒng)回收率，給水流量表主要用于RO=加藥量的自動調(diào)節(jié)（加酸、加阻垢劑、加亞硫酸氫鈉往往兩套RO共用），除知識累計外還要給出信號用于比例調(diào)節(jié)。

(4)電導(dǎo)率表

給水電導(dǎo)率表、產(chǎn)品水電導(dǎo)率表指示、記錄水的電導(dǎo)率，可設(shè)置報警，從給水電導(dǎo)率和產(chǎn)品水電導(dǎo)率可估計出RO的脫鹽率。

(5)pH表

當(dāng)給水需加酸防止生成CaCO3垢時，加酸后的給水需裝pH表在使用醋酸纖維素膜時，不僅為防止CaCO3垢生成，而且更重要的是維持最佳pH值。醋酸纖維素膜的pH值要求為5.7，除指示、記錄、設(shè)超限報警外，還可以自動控制不合格給水排放，并停運(yùn)RO還可以與流量表配合對加酸系統(tǒng)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)。

(6)氯表

使用醋酸纖維素膜元件RO給水必須含有0.1～0.5mg/L殘余氯，最大允許含氯量為lmg/L，因此給水必須裝設(shè)氯表，以指示、記錄、和超越報警。藥液箱要設(shè)液位開關(guān)，低液位報警，加酸可采用比例調(diào)節(jié)或比例積分調(diào)節(jié)，加阻垢劑等可采用比例調(diào)節(jié)，加藥泵與給水泵之間進(jìn)行連鎖。

(7)氧化還原電位表

經(jīng)加亞硫酸氫鈉消除余氯的給水應(yīng)裝設(shè)氧化還原電位表，應(yīng)有指示、記錄、超限報警。

10．設(shè)計反滲透控制系統(tǒng)時應(yīng)考慮哪些方面的問題

反滲透脫鹽系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)控由PLC、儀表、計算機(jī)系統(tǒng)和工藝流程模擬屏執(zhí)行，同時設(shè)有手動操作按鈕和控制室操作按鈕；系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護(hù)功能及報警指示功能。PLC和主要儀表由國外進(jìn)口。

1)RO系統(tǒng)運(yùn)行過程對儀表和程控的工藝要求

⑴加藥量采用比例調(diào)節(jié)方式，根據(jù)給水流量計發(fā)出的信號自動調(diào)節(jié)計量泵進(jìn)行比例加藥。

⑵計量箱裝有就地液位計，并有低液位信號進(jìn)行報警，以保證不會因藥液箱無藥而使加藥中斷。

⑶設(shè)有就地給水儀表盤，盤上裝有流量指示和流量積累表、電導(dǎo)率表、pH值指示表。另外還設(shè)有給水壓力表。流量表、電導(dǎo)率表和pH表所發(fā)出的參數(shù)信號送至中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄；同時流量計發(fā)出的信號控制計量泵進(jìn)行比例加藥；pH計發(fā)出的高、低報警信號送至中央控制室進(jìn)行報警。

⑷保安過濾器進(jìn)、出口裝有壓力指示表，當(dāng)保安過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值或運(yùn)行一定時間后，需更換濾芯。

⑸高壓泵進(jìn)、出口側(cè)分別裝有低、高壓開關(guān)。當(dāng)高壓泵進(jìn)口壓力低于限定值時，低壓開關(guān)閉合并發(fā)送信號至PLC，由PLC進(jìn)行報警并自動停止高壓泵的運(yùn)行；當(dāng)高壓泵出口壓力高于限定值時，高壓開關(guān)閉合，發(fā)出信號送至PLC，PLC延時一定時間后，如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵的運(yùn)行，如在延時范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消輸人信號。

⑹高壓泵出口裝有電動慢開門。高壓泵啟動后，慢開門自動緩慢打開以確保RO膜元件不受水錘破壞，如慢開門發(fā)生故障而未能在規(guī)定時間內(nèi)打開，則高壓泵出口壓力增高，壓力開關(guān)輸出報警信號并經(jīng)PLC自動停止高壓泵的運(yùn)行。

⑺每套RO裝置設(shè)就地儀表盤一塊，盤上裝有RO一段、二段產(chǎn)品水、排水的流量表各一塊(流量及累積流量值顯示)，產(chǎn)品水電導(dǎo)率表一塊。流量表和電導(dǎo)率表所發(fā)出的參數(shù)信號送中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄，并具有電導(dǎo)率值高報警。就地盤上裝有高壓泵啟動、停止按鈕和指示燈，系統(tǒng)緊急停止按鈕和指示燈，電動慢開門開、關(guān)按鈕和指示燈。

⑻每套RO裝置設(shè)就地壓力表盤一塊，盤上裝有RO一段進(jìn)水、二段進(jìn)水和排水壓力指示表。

⑼中央控制盤上設(shè)有高壓泵、計量泵、沖洗水泵的三位操作開關(guān)(自動一關(guān)一手動)，系統(tǒng)程序啟、停按鈕，可實(shí)現(xiàn)上述裝置的自動啟動控制室遠(yuǎn)操和就地手操功能。當(dāng)三位開關(guān)打至“自動”位置時，上述裝置不能就地操作。

⑽RO裝置啟動和運(yùn)行過程

a．RO裝置程序啟動和運(yùn)行。先將高壓泵、計量泵的“自動一關(guān)一手動”，三位開關(guān)扳至“自動”位置，然后按下每套RO裝置的程序啟動按鈕，此時PLC按程序自動對所有計量箱液位、高壓泵入口側(cè)壓力進(jìn)行檢測，當(dāng)有“低”液位或高壓泵入口側(cè)壓力“低”報警時，PLC進(jìn)行聲光報警并停止程序運(yùn)行。消除報警后，按程序啟動按鈕，程序恢復(fù)運(yùn)行，并自動啟動加藥計量泵、高壓泵、開啟電動慢開門，延時一定時間后，如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵、計量泵的運(yùn)行，同時自動關(guān)閉電動慢開門；如在延時范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消高壓開關(guān)輸入信號，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行階段。

b．RO裝置控制室手動啟動和運(yùn)行。當(dāng)高壓泵、計量泵、沖洗水泵的“自動一關(guān)一手動”三位開關(guān)扳至“手動”位置時，上述設(shè)備可在控制室內(nèi)操作。

c．RO裝置就地手動啟動和運(yùn)行。當(dāng)高壓泵、計量泵的“自動一關(guān)一手動，三位開關(guān)扳至“關(guān)”位置時，上述設(shè)備可在就地手動啟動和運(yùn)行。在任何情況下，都可以通過設(shè)置在就地儀表盤上的系統(tǒng)緊急停止按鈕，停止RO裝置的運(yùn)行。

⑾RO裝置自動停止運(yùn)行或由操作人員按程序停止按鈕停運(yùn)時，高壓泵停止運(yùn)行，計量泵聯(lián)鎖停止運(yùn)行，自動關(guān)閉高壓泵出口電動慢開門。

⑿計量泵與高壓泵的聯(lián)鎖

反滲透系統(tǒng)包括兩套RO裝置和一套加藥系統(tǒng)，每套RO裝置配備一臺高壓泵。當(dāng)有一臺高壓泵啟動時，加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖啟動，當(dāng)兩臺高壓泵都停運(yùn)時，加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖停運(yùn)，高壓泵一臺運(yùn)行一臺停運(yùn)時，計量泵正常工作。

⒀RO裝置設(shè)有沖洗系統(tǒng)。RO裝置停止運(yùn)行一定時間后，可自動啟動沖洗水泵、開啟沖洗進(jìn)水及排放閥，對RO膜元件進(jìn)行低壓沖洗。

⒁中央控制盤上裝有光字牌和音響器，可對報警信號進(jìn)行聲、光顯示；裝有系統(tǒng)模擬屏，可顯示RO系統(tǒng)的運(yùn)行；可對需記錄的各種參數(shù)進(jìn)行連續(xù)記錄。裝有電流表顯示高壓泵電機(jī)電流。

2)儀表及PLC系統(tǒng)的構(gòu)成

儀表及PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成根據(jù)RO系統(tǒng)對儀表和控制的要求確定。

⑴液位開關(guān)。給出低液位信號。

⑵流量計。瞬時流量指示及流量累積值顯示。

⑶電導(dǎo)率儀。數(shù)字顯示，具有電導(dǎo)率值高報警輸出和4～20mA電流信號輸出。

⑷pH計。數(shù)字顯示，具有用戶可設(shè)定的pH值高、低報警輸出和4～20mA電流信號輸出。

11.裝置初次啟動前的檢查事項

1)對給水加藥系統(tǒng)核查

⑴所有管道和裝置必須都是防腐材料制作的。

⑵核查系統(tǒng)中使用的所有管道對壓力和pH值的適合性。

⑶檢查加藥系統(tǒng)包括：所加藥品之間要兼容，例如陽離子型

絮凝助劑與阻垢劑的兼容；加藥管線上的逆止閥安裝方向正確；藥品與給水的充分混合，如靜態(tài)混合器等。

使用醋酸纖維素膜元件時還要檢查一下加氯系統(tǒng)，使進(jìn)入反滲透組件的游離氯確保在規(guī)定范圍內(nèi)。所有加入的化學(xué)藥品其純度應(yīng)符合要求。

⑷檢查所有儀表是否已經(jīng)過校準(zhǔn)，保證加藥系統(tǒng)的正確運(yùn)行和準(zhǔn)確的監(jiān)測。

⑸檢查報警和安全閥設(shè)置正確與否。

2)對反滲透系統(tǒng)檢查

⑴檢查5mm保安過濾器是否能起到保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件的作用。

⑵在將反滲透組件連接到管路上之前，吹掃并沖洗管路，包括反滲透給水母管。

⑶在RO裝置啟動之前，記錄好每套RO中第一段和第二段中各壓力容器的系列號和所裝膜元件的系列號產(chǎn)水量和脫鹽率。畫一張圖表明各壓力容器在滑架上的位置。

⑷檢查反滲透器壓力容器的管道是否連接無誤(正常運(yùn)行和清洗操作)。

⑸檢查反滲透的壓力表、流量表、電導(dǎo)率表安裝正確與否。

⑹保證給水、一段濃水、排水、一段和二段產(chǎn)品水以及總產(chǎn)品水的取樣點(diǎn)有代表性。

⑺如果產(chǎn)品水管上裝設(shè)了關(guān)斷閥，則要安裝壓力釋放保護(hù)裝置。

⑻肯定RO高壓泵已經(jīng)可以立即運(yùn)行，檢查一下泵的轉(zhuǎn)動以及潤滑情況。

⑼保證所有管線都采用防腐管道。

⑽核對每一段的給水、產(chǎn)品水和濃水以及混合后的產(chǎn)品水都裝有采樣裝置。

⑾審查系統(tǒng)中所有管道對壓力和pH值的適合性。

⑿核對泵與液位接觸的部件是否由防腐材料制作。

⒀檢查所有儀表是否已經(jīng)過校準(zhǔn)，保證反滲透系統(tǒng)的正確運(yùn)行和準(zhǔn)確的監(jiān)測。

⒁核對聯(lián)鎖、報警、安全網(wǎng)和延時繼電器已經(jīng)過正確的鑒定。

⒂檢查管件、壓力容器應(yīng)嚴(yán)密不漏。

⒃核對產(chǎn)品水管線確實(shí)是打開的，當(dāng)系統(tǒng)沒加壓力時在產(chǎn)品水側(cè)沒有壓力。

⒄保證濃水流控制閥處于開啟位置，可能需要人工整定開度。

⒅核對產(chǎn)品水流向排水溝。

⒆保證泵的節(jié)流控制閥的開啟程度使初始的給水壓力低于50％的運(yùn)行壓力。

⒇應(yīng)保證產(chǎn)品水的壓力永遠(yuǎn)不會超過給水或濃水的壓力的規(guī)定值。對復(fù)合膜元件一般為34.5kPa(5psi)(根據(jù)膜廠家規(guī)定)。

(21)檢查反滲透／壓力容器固定在滑架上的U形螺栓不要擰得太緊，否則會使玻璃鋼外殼翹曲。

3)RO系統(tǒng)的試運(yùn)行

對于地表水水源，在RO裝置初次啟動之前，預(yù)處理系統(tǒng)必須已經(jīng)過調(diào)試和試運(yùn)，出水質(zhì)量能夠滿足R0裝置運(yùn)行的要求，原水的預(yù)處理應(yīng)包括殺菌、凝聚、澄清和過濾，預(yù)處理過程中所加入的化學(xué)藥品必須與RO系統(tǒng)加入的化學(xué)藥品相兼容，這一點(diǎn)是非常重要的，例如凝聚過程中加入某些陽離子型聚電解質(zhì)十分有效，但與RO系統(tǒng)中加入的(NaPO3)6會反應(yīng)生成沉淀而嚴(yán)重污染RO膜，因此不能使用，經(jīng)二級過濾后水的濁度應(yīng)小于0.2NTU，SDI值必須小于5。在將給水送入RO系統(tǒng)之前，預(yù)處理系統(tǒng)必須工作正常，給水水質(zhì)必須滿足RO給水要求。具體操作如下。

⑴在低壓力下將系統(tǒng)中的空氣趕出。

⑵檢查并消除系統(tǒng)的泄漏。

⑶用低壓水將膜元件的保護(hù)液從滲透器沖出(開濃水排放閥)。

⑷將產(chǎn)品水排向地溝。

⑸打開濃水減壓閥。

⑹高壓泵出口節(jié)流閥的開度調(diào)整到其初始壓力的50％。

⑺啟動高壓泵進(jìn)行沖洗，直至沖凈。

⑻關(guān)斷濃水排放閥，調(diào)節(jié)濃水減壓閥，調(diào)節(jié)給水泵出口節(jié)流閥，打開產(chǎn)品水出口閥，關(guān)閉產(chǎn)品水排放閥，直至達(dá)到設(shè)計的產(chǎn)品水流量和系統(tǒng)回收率。

⑼試運(yùn)行72h。

⑽做好運(yùn)行記錄包括試驗用儀器藥品清單；試驗方法；預(yù)處理系統(tǒng)；原水加熱自動控制；凝聚燒杯試驗；加氯量試驗；出水濁度測定，SDI測定。

12．為什么剛開機(jī)時系統(tǒng)要不帶壓沖洗

反滲透系統(tǒng)在停止運(yùn)行后，一般都要自動沖洗一段時間，然后根據(jù)停運(yùn)時間的長短，決定是否需要采取停用保護(hù)措施或者采取什么樣的停用保護(hù)措施。在反滲透系統(tǒng)再次開機(jī)時，對于已經(jīng)采取添加停用保護(hù)藥劑的系統(tǒng)，應(yīng)該將這些保護(hù)藥劑排放出來，然后再通過不帶壓沖洗把這些保護(hù)藥劑沖洗干凈，最后再啟動系統(tǒng)。對于沒有采取添加停用保護(hù)藥劑的系統(tǒng)，此時系統(tǒng)中一般是充滿水的狀態(tài)，但這些水可能已經(jīng)在系統(tǒng)中存了一定的時間，此時也建議用不帶壓沖洗的方法把這些水排出后再開機(jī)為好。有時，系統(tǒng)中的水不是在充滿狀態(tài)，此時必須通過不帶壓沖洗的方法排凈空氣，如果不排凈空氣，就容易產(chǎn)生“水錘”的現(xiàn)象而損壞膜元件。

13．為什么要記錄初始時的運(yùn)行數(shù)據(jù)

在運(yùn)行過程當(dāng)中，系統(tǒng)的運(yùn)行條件，如壓力、溫度、系統(tǒng)回收率和給水濃度可能有變化而引起產(chǎn)品水流量和質(zhì)量的改變，為了有效地評價系統(tǒng)的性能，需要在相同的條件下比較產(chǎn)品水流量和質(zhì)量數(shù)據(jù)，因為不可能總是在相同條件下獲得這些數(shù)據(jù)，因此需要將實(shí)際運(yùn)行狀況下的RO性能數(shù)據(jù)按照恒定的運(yùn)行條件進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”，以便評價RO膜的性能。標(biāo)準(zhǔn)化包括產(chǎn)品水流量的“標(biāo)準(zhǔn)化”和鹽透過率的“標(biāo)準(zhǔn)化”。

如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時相同，現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的流量，稱標(biāo)準(zhǔn)化的流量。

如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時相同，現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的脫鹽率稱標(biāo)準(zhǔn)化的脫鹽率。

從上述定義可以知道，標(biāo)準(zhǔn)化的參考點(diǎn)是以初投運(yùn)時(穩(wěn)定運(yùn)行或經(jīng)過24h)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，或者由反滲透膜元件制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)做參考，此時反滲透膜基本上沒有受到任何污染，今后要判斷反滲透是否存在污染以及是否需要清洗，都需要以初投運(yùn)時的數(shù)據(jù)來判斷，因此，初投運(yùn)時的數(shù)據(jù)尤其重要，必須進(jìn)行記錄。

14．日常運(yùn)行應(yīng)記錄哪些數(shù)據(jù)

日常運(yùn)行記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容。

1)啟動記錄

RO裝置的性能特性必須從一開始就記錄，啟動報告應(yīng)該包括完整的裝置說明，可以利用流程圖、裝置圖表示預(yù)處理、RO裝置和后處理、初始時預(yù)處理和RO的性能記錄。

所有儀表和表計必須按照廠家的建議進(jìn)行校準(zhǔn)并做記錄。

2)RO運(yùn)行數(shù)據(jù)

運(yùn)行數(shù)據(jù)可以說明．RO系統(tǒng)的性能，在整個RO使用期所有的數(shù)據(jù)都要收集和記錄，這些數(shù)據(jù)與定期的水分析一起為評價RO裝置的性能提供資料。

⑴流量(各段產(chǎn)品水和濃水流量)。

⑵壓力(各級給水、濃水、產(chǎn)品水)。

⑶溫度(給水)。

⑷pH值(給水、產(chǎn)品水、濃水)。

⑸電導(dǎo)率／TDS(給水，產(chǎn)品水，每一段給水，產(chǎn)品水濃水)。

⑹SDI(給水，5mm過濾后，每一段給水，濃水)。

⑺最后一段濃水的LSI。

⑻運(yùn)行小時數(shù)。

⑼偶然事件(SDI、pH值和壓力失常、停運(yùn)等)。

⑽所有儀表和表計的校準(zhǔn)，必須按照制造商的建議方法和周期進(jìn)行，但是3個月至少要校準(zhǔn)(校改)1次。

⑾流量壓力、溫度、pH值、電導(dǎo)率、SDI(給水)，每班一次。

⑿每一段給水，濃水的SDI每星期一次，并對濾膜上殘留物進(jìn)行分析。

⒀每一段給水，濃水，產(chǎn)品水的TDS每月分析一次。

⒁余氯、電導(dǎo)率每天一次。

⒂濃水(排水)LSI每星期一次。

⒃偶然事件發(fā)生時記錄下來。

3)加藥運(yùn)行數(shù)據(jù)

⑴加酸前后SDI每天一次。

⑵5mm過濾器進(jìn)出口壓力每班一次。

⑶酸耗量每天一次。

⑷NaClO耗量每天一次。

⑸所有儀表和表計的校準(zhǔn)按制造商的建議和方法，但至少3個月校準(zhǔn)1次。

4)維修日志

必須進(jìn)行維修記錄，它們可以提供關(guān)于滲透器和機(jī)械設(shè)備性能

的更進(jìn)一步的資料，包括以下內(nèi)容。

⑴日常維護(hù)。

⑵機(jī)械故障／更換。

⑶反滲透／壓力容器／膜元件的更換。

⑷清洗(清洗劑和清洗情況)。

⑸更換5mm過濾器濾芯。

⑹儀表和表計的校準(zhǔn)。

15．反滲透裝置運(yùn)行啟動前的檢查

檢查包括以下內(nèi)容。

⑴在將給水送人RO系統(tǒng)之前，預(yù)處理系統(tǒng)必須運(yùn)行得很正常，且必須滿足所有導(dǎo)則，必須肯定向系統(tǒng)加入的化學(xué)藥品的純度是符合要求的。

⑵在低壓、小流量下將系統(tǒng)中的空氣排出。

⑶檢查系統(tǒng)有無泄漏。

⑷啟動給水泵，在低于50％給水壓力下沖洗，直至排水不含保護(hù)液。

⑸慢慢增加給水壓力并調(diào)整排水減壓控制閥，直到滿足設(shè)計的回收率。

⑹當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計條件后，核查濃水的LSI。

⑺當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后(大約0.5～1h運(yùn)行時間)，記錄所有運(yùn)行條件。

16．介質(zhì)過濾器流速的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

水的過濾凈化處理由來已久，民用的河砂濾床，依靠重力過濾，早期的衛(wèi)生用水使用素?zé)蔀V芯過濾。傳統(tǒng)的過濾裝置可分為開放的重力過濾和封閉的壓力濾器。

過濾材料視進(jìn)入過濾器(池)的水pH值而不同。使用鋁鹽(硫酸鋁、明礬、氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁)混凝、澄清的水，可用石英砂過濾，經(jīng)石灰沉淀軟化處理。用鐵鹽(硫酸亞鐵、三氯化鐵，聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵)混凝處理的水，pH值較高，可用大理石、白云石或無煙煤過濾。

所用的濾料應(yīng)進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定性試驗，石英砂和無煙煤分別在酸性、中性和堿性溶液中浸泡，大理石與白云石應(yīng)在中性和堿性溶液中浸泡。酸性溶液含鹽酸400mg／L，中性溶液含氯化鈉500mg／L，堿性溶液含氫氧化鈉400mg／L，10g上述濾料，粒徑為0.5～1mm，在室溫(20℃)浸泡24h，每4h攪動1次，浸泡液總?cè)芙夤绦挝镌黾恿?/span><20mg／L，二氯化硅<1mg／L。單層濾料的石英砂粒徑為0.5～1.2mm，雙層濾料無煙煤粒徑為0.8～1.8mm，石英砂為0.5～1.2mm。三層濾料用的重質(zhì)礦石粒徑可有4～5種級配，可為0.3～5mm以上。

過濾器(池)的濾速，可參照DL／T5068--1996《火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》的表-2。

表-2 過濾器(池)濾速(DL／T5068--1996表3．2．2．4)

過濾器(池)型式 濾速／(m／h)

混凝澄清 接觸凝聚

正常濾速 強(qiáng)制濾速

細(xì)砂過濾 6～8 — —

單層濾料 單流雙流 8～10 15～18 10～14 14～18 6～106～10

雙層濾料

三層濾料

變孔隙過濾

高效纖維過濾 10～14

18～20

18～21

20～40 20～25 6～10

—

—

17．活性炭過濾器為什么要注意滅菌

在水處理工藝中，活性炭過濾器用于對有機(jī)物的吸附和對過量氯(余氯)的吸附去除，對前者去除能力較差，通常為50％，對后者則很強(qiáng)，可以完全脫除余氯，這是由于在對余氯吸附的同時，還有自身被氯化的作用。

活性炭的吸附能力曾被用于口服對腸道細(xì)菌的吸附而治療細(xì)菌性痢疾，在第一次世界大戰(zhàn)中，氯氣類毒氣作為大規(guī)模殺傷性武器被使用，活性炭則是防毒面具中主要的毒氣吸附劑，離子交換樹脂被廣泛應(yīng)用后，活性炭在化學(xué)除鹽系統(tǒng)中使用較廣，大機(jī)組對有機(jī)酸的腐蝕敏感，因此配置活性炭床者更多?；钚蕴课剿袪I養(yǎng)物質(zhì)，可以成為細(xì)菌微生物的溫床，微生物膜對水的阻力影響較大，因此，應(yīng)定期進(jìn)行反洗去污。如果反洗不能奏效時，應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。

實(shí)際上，按照進(jìn)水濁度安排合理的反沖洗制度更具有實(shí)際意義，由于微生物膜與微生物黏泥難于清凈，采取空氣擦洗是必要的。某熱電廠用受嚴(yán)重污染的河水作為原水，水中菌、藻和微生物對濾池污塞嚴(yán)重，虹吸濾池的運(yùn)行時間和反洗時間持平；活性炭過濾器無法使用，混床被黏泥結(jié)成團(tuán)塊無法分層再生。為保證水的產(chǎn)量，將虹吸濾池濾料粒徑由1mm左右先后放大到2mm和3～4mm，將混床改成二級陽床與二級陰床除鹽，其出水質(zhì)量雖下降，但是滿足了供熱的用水量。最終的解決對策是使用了部分自來水，緩解河水污染造成的困擾，因此，當(dāng)活性炭過濾器由于菌、藻造成污塞時除了加強(qiáng)反洗保證壓差在規(guī)定范圍內(nèi)之外，滅菌雖屬重要，但是更應(yīng)從源頭上解決。

在水處理工藝中，在反滲透裝置運(yùn)行中都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做應(yīng)變處置。在對內(nèi)蒙古某電廠進(jìn)行風(fēng)險評估時，該廠停爐保護(hù)僅做熱爐放水處理，按照通常情況是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但是認(rèn)可該對策。當(dāng)電廠人員詢問是否應(yīng)該采取成膜等保護(hù)措施時指出，對于地處沙漠與干旱地區(qū)的該廠來說，由于當(dāng)?shù)叵鄬穸瘸Ｄ甑陀?/span>40％，采取熱爐放水已經(jīng)能起到良好的停爐保護(hù)作用，無需采取更多的停爐保護(hù)措施，對于活性炭過濾器來說，只要壓差合乎規(guī)定，CODMn去除率不低于30％，無需更多的維護(hù)。

18．什么樣的系統(tǒng)用軟化器合適

軟化器是鈉陽離子交換器的俗稱，它可把水中鈣、鎂離子交換除去，使成為對應(yīng)的鈉鹽。水中含有鋇、鍶等離子時，也可經(jīng)過鈉離子交換脫除。因此，下列情況可以對水進(jìn)行軟化處理，以免除結(jié)水垢的困擾。

1)在水處理系統(tǒng)中原來配置有軟化器時，應(yīng)盡量利用它作為前置過濾和軟化防垢，例如某熱電廠的熱網(wǎng)補(bǔ)充水和蒸發(fā)器的用水是軟化水，該廠原水是河水，限于資金，反滲透預(yù)處理較簡單，反滲透器壓差增長快，清洗周期短，出水質(zhì)量差，為此建議考慮。

⑴用軟化水作為反滲透器原水可使進(jìn)水的濁度和污染指數(shù)達(dá)標(biāo)，并防止鈣，鎂結(jié)垢。

⑵也可填設(shè)微濾裝置。

2)水的硬度過高，例如≥8mmol／L(Ca2++Mg2+)，使用一般的阻垢分散技術(shù)難以奏效者。

3)水質(zhì)較特殊，含鋇、鍶等離子高，或是含硫酸根高(例如≥200mg／L)或是含氟離子高(例如≥10mg／L)者。

4)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并經(jīng)過模擬試驗證明，使用軟化技術(shù)優(yōu)于阻垢處理者。進(jìn)口阻垢劑通常為8萬元／噸，對于雜質(zhì)含量不高時，處理費(fèi)用較高，其防垢效果比軟化為差。

19．為什么系統(tǒng)脫鹽率整體過低

有一個200m3/h的反滲透項目，分成兩套裝置，每套裝置的產(chǎn)水量為100m3/h，設(shè)計采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜，設(shè)計回收率75％，每套裝置采用8040CPA3膜元件108支，(12:6)×6排列，給水含鹽量1000mg/L，溫度為25℃，按照公司的設(shè)計軟件的設(shè)計計算，在初始投運(yùn)時，其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98％以上，運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于1.06MPa(10.6bar)。

系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時，運(yùn)行壓力與設(shè)計壓力吻合，但系統(tǒng)脫鹽率不到90％，工程公司經(jīng)過與海德能公司技術(shù)人員的多次討論與原因分析，并且在現(xiàn)場對每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，裝置第一段12支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本一致，裝置第二段6支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本一致．，并且第一段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均低于第二段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率，符合反滲透產(chǎn)水的一般規(guī)律，從而排除了某些壓力容器內(nèi)存在密封圈泄漏的可能性。

由于現(xiàn)場條件有限，不能進(jìn)行水質(zhì)全分析，只有電導(dǎo)率表和pH試紙，在測量給水電導(dǎo)率和pH值后發(fā)現(xiàn)，電導(dǎo)率值基本與設(shè)計水質(zhì)相符，用pH試紙測出的pH值大約為7～8，從而排除了水質(zhì)大幅度變化的可能性。經(jīng)過反復(fù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工程公司只是對來水進(jìn)行簡單的預(yù)處理后送入反滲透系統(tǒng)，而甲方所提供的來水實(shí)際上已經(jīng)在另一個車間進(jìn)行了石灰軟化處理，處理后也沒有對水進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)就送到了反滲透的凈化車間，由于工程公司沒有在給水系統(tǒng)中設(shè)計安裝pH表，同時pH試紙又已經(jīng)失效，因而沒有能夠發(fā)現(xiàn)pH值已經(jīng)很高的事實(shí)。根據(jù)這一調(diào)查結(jié)果，現(xiàn)場及時采取措施通過加酸來調(diào)節(jié)pH值，在將pH值調(diào)整到設(shè)計值后，系統(tǒng)脫鹽率超過了98%，問題得到了圓滿解決。

 pH值是水的酸堿度的衡量指標(biāo)，pH值變化，會影響到水中各種離子的平衡，尤其是碳酸系統(tǒng)離子的平衡，同時也會影響到氫離子和氫氧根離子的含量，而反滲透膜對各種離子的脫除率是不一樣的，同時其脫除率會受到pH值的明顯干擾，只有在pH值介于6～8之間時，其脫除率最高，當(dāng)pH值過高或者過低時，其脫除率均會大大降低，而石灰軟化處理工藝其pH值往往都超過10，因而導(dǎo)致了本系統(tǒng)脫鹽率的大大降低。

20．反滲透膜元件產(chǎn)水管為什么會破裂

有一個520m3/h的反滲透項目，分成4套裝置，每套裝置的產(chǎn)水量為130m3/h，設(shè)計采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜，設(shè)計回收率75％，每套裝置采用8040CPA3膜元件144支，(16:8)×6排列，給水含鹽量1200mg/L，溫度為25℃，按照公司的設(shè)計軟件的設(shè)計計算，在初始投運(yùn)時，其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98％以上，運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于1.1MPa（11bar）。

在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行前的沖洗階段即發(fā)現(xiàn)產(chǎn)水流量很大，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時，系統(tǒng)脫鹽率很低，幾乎無脫除效果，工程公司在現(xiàn)場對每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，所有壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均很高，并且第一段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本與第二段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率相同，因而認(rèn)為壓力容器內(nèi)存在密封圈泄漏的可能性。為了確認(rèn)是否存在密封圈泄漏，現(xiàn)場決定首先拆卸其中一套裝置中的膜元件進(jìn)行驗證，但隨即發(fā)現(xiàn)，該套裝置中幾乎所有膜元件的中心管(產(chǎn)水管)均出現(xiàn)了碎裂，不言而喻，中心管的碎裂造成了系統(tǒng)的泄漏。膜生產(chǎn)廠家隨即派出技術(shù)人員去現(xiàn)場了解情況，并收集代表性樣品送到公司總部進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，中心管的碎裂是由于用戶在安裝時使用了不恰當(dāng)?shù)臐櫥瑒摑櫥瑒┡c由高分子材料制成的膜元件中心管發(fā)生了反應(yīng)，同時由于安裝時的應(yīng)力作用，造成了膜元件中心管的破裂。

根據(jù)膜元件廠家的建議，任何時候不允許使用石油類(如化學(xué)溶劑、凡士林、潤滑油及潤滑脂等)的潤滑劑用于潤滑O形密封圈、連接管、接頭密封圈及濃水密封圈。允許使用的潤滑劑只有硅基膠、水或丙三醇(甘油)。

21．反滲透膜元件玻璃鋼外皮為什么會破損

有一個180m3/h的反滲透項目，分成3套裝置，每套裝置的產(chǎn)水量為60m3/h，設(shè)計采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜，設(shè)計回收率75%，每套裝置采用8040CPA3膜元件84支，(9:5)×6排列，給水含鹽量1200mg/L，溫度為25℃，按照公司的設(shè)計軟件的設(shè)計計算，在初始投運(yùn)時，其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98％以上，運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于0.9MPa（9.0bar）。

在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時，系統(tǒng)產(chǎn)水量和脫鹽率均能完全達(dá)到要求，在現(xiàn)場對每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，所有壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均合格，因而認(rèn)為整套系統(tǒng)運(yùn)行正常。在該系統(tǒng)運(yùn)行1年后，盡管系統(tǒng)段間壓力降也幾乎沒有增加，但還是決定對其進(jìn)行保護(hù)性清洗，為了確認(rèn)是否存在可見的污染物，現(xiàn)場決定首先拆卸其中一套裝置中的膜元件進(jìn)行外觀檢查，但隨即發(fā)現(xiàn)，該套裝置中已經(jīng)有某些膜元件的玻璃鋼外皮出現(xiàn)了裂紋，有些膜元件的端板與膜元件主體連接處出現(xiàn)裂紋甚至脫落，但并沒有造成系統(tǒng)產(chǎn)水量和脫鹽率的明顯變化。膜生產(chǎn)廠家隨即派出技術(shù)人員去現(xiàn)場了解情況，該裝置盡管采用了進(jìn)口的膜元件和壓力容器，但在安裝時并沒有按照廠家的要求在膜元件與壓力容器的連接處安裝相應(yīng)的墊片，同時系統(tǒng)中反滲透入口處也沒有安裝電動慢開門，在系統(tǒng)啟動時，也沒有進(jìn)行低壓沖洗排氣，因而造成高壓力的給水瞬間加載到膜元件上，造成了“水錘”的現(xiàn)象，同時由于在系統(tǒng)啟動時，沒有進(jìn)行低壓沖洗排氣，殘留的空氣無法排出，被壓縮在壓力容器的出口端，因而在系統(tǒng)停運(yùn)時，膜元件又被反推回來，造成了膜元件在系統(tǒng)內(nèi)來回竄動。

根據(jù)膜元件生產(chǎn)廠家的建議，現(xiàn)場重新安裝電動慢開門和相應(yīng)的墊片，在系統(tǒng)啟動前均進(jìn)行低壓沖洗，并有效排除空氣，消除了造成“水錘”的條件，該系統(tǒng)再運(yùn)行已經(jīng)多年，均沒有發(fā)生破裂的現(xiàn)象。