反滲透系統(tǒng)的故障現(xiàn)象主要有三類:透水量減少、鹽透過率增大(脫鹽率下降)、壓降增大,但造成這些故障的原因很多,應(yīng)盡量從這些故障現(xiàn)象中找出問題的實質(zhì),從而盡快實施檢修和維持等對策。
反滲透系統(tǒng)運行故障分析及解決方案主要從四個方面進行:
1、引起反滲透故障的外部因素;
2、反滲透裝置常見故障;
3、反滲透系統(tǒng)常見故障分析;
4、反滲透系統(tǒng)常見故障解決方案。
一.引起故障的外部因素
1、由進水水質(zhì)變化引起的反滲透故障
◆ 進水水質(zhì)變化;
◆ 預(yù)處理系統(tǒng)無法得到優(yōu)化。
2、由預(yù)處理引起的反滲透故障
◆ 多介質(zhì)過濾器濾料亂層或偏流;
◆ 緩沖水箱細(xì)菌、微生物繁殖嚴(yán)重;
◆ 活性炭過濾器濾料粉化或微生物繁殖嚴(yán)重。
3、由保安過濾器引起的反滲透故障
◆ 保安過濾器直徑偏小;
◆ 濾芯質(zhì)量較差,過濾精度達不到要求;
◆ 濾芯壓不緊,且易變形。
4、由阻垢劑加藥系統(tǒng)引起的反滲透故障
◆ 阻垢劑的性能與水質(zhì)不匹配;
◆ 阻垢劑計量泵的性能不可靠;
◆ 阻垢劑的過度稀釋及藥箱污染嚴(yán)重;
◆ 阻垢劑加藥產(chǎn)生偏流。
5、由其它加藥系統(tǒng)引起的反滲透故障
◆ 不適宜的絮凝劑帶來膜元件污染;
◆ 氧化劑過量投加引起膜元件被氧化;
◆ 還原劑過量投加引起膜元件嚴(yán)重污堵。
6、由儀器儀表引起的反滲透故障
◆ 濃水流量顯示偏大(實際較小)引起反滲透回收率過高產(chǎn)生結(jié)垢;
◆ 濃水流量顯示偏小(實際較大)引起反滲透回收率過低產(chǎn)生過大壓差;
◆ 流量讀數(shù)波動引起系統(tǒng)判斷失誤。
二.反滲透裝置常見故障
1、在初始設(shè)計時選擇高壓泵的揚程偏低,在溫度或進水水質(zhì)發(fā)生變化時引起產(chǎn)水量達不到設(shè)計要求;
2、膜元件被氧化引起水通量增加及產(chǎn)水水質(zhì)下降;
3、鹽水密封圈倒置引起實際回收率過高而產(chǎn)生結(jié)垢及水質(zhì)下降現(xiàn)象;
4、鹽水密封圈破損引起實際回收率過高而產(chǎn)生結(jié)垢即水質(zhì)下降現(xiàn)象;
5、O型圈破損引起產(chǎn)水水質(zhì)下降;
6、新舊膜元件、不同類型的膜元件的混合使用引起系統(tǒng)性能下降;
7、壓力容器濃水止推環(huán)與濃水出口重疊或部分重疊引起回收率過高而產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象;
8、壓力容器長度偏大引起濃水泄漏到產(chǎn)水側(cè)使產(chǎn)水水質(zhì)下降;
9、無段間壓力表無法可靠地分析與判斷反滲透運行情況;
10、較大的壓差使膜元件產(chǎn)生望遠(yuǎn)鏡效應(yīng)而損壞;
11、產(chǎn)水背壓的提高引起產(chǎn)水量的下降;
12、反滲透排列不合理引起局部膜元件水通量增加,污染速度加快;
13、反滲透回收率設(shè)計不合理,膜元件數(shù)量偏小;
14、顆粒性污染使膜元件產(chǎn)生較為嚴(yán)重的機械污堵,一段壓差偏大,產(chǎn)水量及水質(zhì)變差;
15、系統(tǒng)停運引起污染物沉積及細(xì)菌、微生物污染;
16、鑄鐵底座高壓泵串聯(lián)在化學(xué)清洗系統(tǒng)管路中;
三.反滲透常見故障分析
1、阻垢劑加藥系統(tǒng)故障
阻垢劑藥劑的選型有三個關(guān)鍵點:
◆ 原水詳細(xì)水質(zhì)分析——詳細(xì)的水質(zhì)分析是前提;
◆ 反滲透系統(tǒng)情況——溫度、回收率、排列方式、產(chǎn)水量等;
◆ 利用專用計算機模擬加藥軟件,可以具體分析系統(tǒng)工況及進水水質(zhì)情況,結(jié)合藥劑性能,提供性價比最優(yōu)的藥劑選型。
三個關(guān)鍵點把握不好就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果:
1.藥劑類型不匹配引起反滲透結(jié)垢;
2.投加量偏小引起反滲透系統(tǒng)結(jié)垢;
3.投加量偏大引起費用增加
2、阻垢劑的稀釋及投加故障
◆ 過度稀釋易使阻垢劑受到細(xì)菌、微生物的污染造成反滲透系統(tǒng)結(jié)垢;
◆ 阻垢劑計量泵選型錯誤,出口壓力低于預(yù)處理產(chǎn)水壓力,使得加藥不足引起反滲透結(jié)垢;
◆ 阻垢劑計量泵錯誤安裝使得阻垢劑加藥量不足,引起反滲透系統(tǒng)結(jié)垢;
3、阻垢劑的混合故障
◆ 阻垢劑的混合不均勻會使反滲透產(chǎn)生輕微/嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象;
4、反滲透裝置故障
反滲透裝置故障一般可以從三個方面來進行分析
◆ 系統(tǒng)設(shè)計關(guān)節(jié)
◆ 安裝調(diào)試環(huán)節(jié)
◆ 運行維護環(huán)節(jié)
(1)系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)
◆ 原水水質(zhì)及特殊離子——水質(zhì)全分析及特殊離子如鐵、錳、硅;
◆ 水溫——根據(jù)實際運行水溫進行設(shè)計計算;
◆ 回收率——根據(jù)膜元件排列方式確定最佳回收率,防止個別膜元件水通量超標(biāo);
◆ 膜元件數(shù)量——保證每支膜元件平均產(chǎn)水量小于1噸/小時;
◆ 產(chǎn)水背壓——根據(jù)產(chǎn)水輸送情況適當(dāng)計算產(chǎn)水背壓;
◆ 運行年限——最少要模擬3年的運行年限來確保高壓泵選型的可靠及富裕,使得反滲透的運行年限能得到延長。
(2)安裝調(diào)試環(huán)節(jié)
◆ 保安過濾器——嚴(yán)格把握保安過濾器濾芯安裝的嚴(yán)密性及得到壓實;
◆ 儀器儀表——流量探頭應(yīng)保持入口1.5米,出口1米,同事配備鞍形探頭底座;
◆ 沖洗管道系統(tǒng)——沖洗系統(tǒng)管道時將保安過濾器的濾芯安裝上,防止大顆粒物質(zhì)沉積在反滲透裝置及其相關(guān)管道上;
◆ 膜安裝——膜元件安裝時要用醫(yī)用甘油,盡量避免使用洗滌靈等潤滑物質(zhì);
◆ 阻垢劑投加——初始調(diào)試時要保證阻垢劑等藥劑的正常投加,防止調(diào)試時間延長后膜元件產(chǎn)生污染結(jié)垢現(xiàn)象;
◆ 鹽水密封圈——安裝膜元件時要檢查鹽水密封圈的安裝方向;
◆ 污染指數(shù)SDI——測試系統(tǒng)進水SDI值保持在3以內(nèi)。
忽視7個關(guān)鍵點則容易產(chǎn)生比較嚴(yán)重的故障及不良影響
1.嚴(yán)重的機械污堵,特別是膜元件易被尖銳的雜質(zhì)劃傷;
2.流量計讀數(shù)不穩(wěn)定,無法起到監(jiān)控作用;
3.O型圈和鹽水密封圈出現(xiàn)磨損,產(chǎn)生產(chǎn)水水質(zhì)下降及回收率偏高等現(xiàn)象;
4.較大的壓差使得膜元件產(chǎn)生望遠(yuǎn)鏡效應(yīng),包括因結(jié)垢、污堵產(chǎn)生的一段壓差異常。
(3)運行維護環(huán)節(jié)
◆ 儀器儀表——流量儀表的定期校驗以及探頭定期清洗;
◆ 壓力表——壓力表的定期校驗;
◆ 壓力容器——壓力容器端板的正確拆卸及安裝;
◆ 濃水止推環(huán)——濃水止推環(huán)的正確放置;
◆ 運行數(shù)據(jù)上限——確定運行參數(shù)的上限如段間壓力差,在達到上限的時候進行及時處理;
◆ 人工清洗——對嚴(yán)重的機械污堵,應(yīng)防止用過強的水柱進行沖洗。
忽視6個關(guān)鍵點則容易產(chǎn)生比較嚴(yán)重的故障及不良影響
1.鹽水密封圈裝反產(chǎn)生高回收率狀況;
2.壓力容器止推環(huán)與濃水出口重疊或部分重疊,產(chǎn)生高回收率運行;
3.新舊膜元件或不同類型的膜元件的混合使用加劇了污染的速度;
4.流量計顯示偏大或偏小,影響系統(tǒng)回收率的調(diào)節(jié);
5.過大的壓差使膜元件被機械壓裂,產(chǎn)生不可恢復(fù)的損失;
6.運行壓力不準(zhǔn)確極易使系統(tǒng)處于超負(fù)荷運行狀態(tài),污染速度加快。
5、化學(xué)清洗及殺菌
化學(xué)清洗維護是反滲透系統(tǒng)在性能下降后得以恢復(fù)的根本手段,因此無論從清洗原則上還是清洗流程中,都必須與現(xiàn)場實際情況相匹配。
除了具備一個號的清洗方案之外,較為完善的清洗系統(tǒng)也是反滲透系統(tǒng)性能能夠得到恢復(fù)的關(guān)鍵。
(1)化學(xué)清洗原則
◆ 多段系統(tǒng)在污染不嚴(yán)重時可串聯(lián)清洗;
◆ 多段系統(tǒng)在污染嚴(yán)重時必須分段清洗;
◆ 清洗液濁度過高時需重新配藥進行清洗;
◆ 清洗初始過程中,應(yīng)排放部分濃水以防止清洗液被稀釋;
(2)化學(xué)清洗系統(tǒng)必備的8個功能
◆ 加熱——電加熱、蒸汽加熱或熱水混合加熱
◆ 藥劑循環(huán)管道——通過自身藥劑循環(huán)使得藥劑在混合均勻后再進入反滲透裝置;
◆ 清洗流量計——觀察清洗流量的變化進行實時調(diào)整清洗操作;
◆ 清洗壓力——觀察清洗壓力的變化進行實時調(diào)整清洗操作;
◆ 清洗泵及揚程——最少要保證每只容器9噸/小時的清洗流量(按照一段壓力容器數(shù)量乘以9計算)加熱;
◆ 清洗管道——較為富裕的化學(xué)清洗管道管徑,保證小于2m/S的流速;
◆ 清洗藥箱——較為富余的清洗容積;
◆ 清洗保安過濾器——防止污染物在清洗中轉(zhuǎn)移造成更為嚴(yán)重的污堵。
四.反滲透故障解決方案
故障位置 |
故障現(xiàn)象 |
解決方案 |
COD |
進水COD偏高 |
改善預(yù)處理性能及投加絮凝劑 |
SDI |
SDI值嚴(yán)重不合格 |
改善預(yù)處理性能及投加絮凝劑 |
反滲透 |
無段間壓力表使得反滲透的故障不能得到可靠的分析及判斷 |
重新安裝反滲透段間壓力表 |
反滲透 |
較大的壓差使得膜元件產(chǎn)生望遠(yuǎn)鏡效應(yīng)而被壓裂 |
在壓差達到上限時進行清洗處理 |
反滲透 |
產(chǎn)水背壓的提高引起產(chǎn)水量下降 |
提高進水壓力或降低產(chǎn)水背壓 |
反滲透 |
反滲透排列不合理引起局部膜水通量增加而產(chǎn)生較快污染 |
更改反滲透排列方式 |
反滲透 |
反滲透回收率設(shè)計不合理 |
降低回收率或進行濃水循環(huán) |
高壓泵 |
低揚程高壓泵引起產(chǎn)水量下降 |
并列安裝小流量高揚程高壓泵 |
化學(xué)清洗 |
清洗系統(tǒng)無加熱 |
增加加熱如蒸汽、電或熱水混合 |
化學(xué)清洗 |
清洗系統(tǒng)無壓力表 |
安裝壓力表 |
化學(xué)清洗 |
清洗系統(tǒng)無流量計 |
安裝流量計 |
化學(xué)清洗 |
清洗系統(tǒng)無保安過濾器 |
安裝保安過濾器 |
化學(xué)清洗 |
不適宜的化學(xué)清洗方法使反滲透系統(tǒng)性能下降 |
調(diào)整清洗方法/咨詢Ochemate公司 |
化學(xué)清洗 |
不適宜的化學(xué)清洗劑使反滲透系統(tǒng)性能下降 |
選用Ochemate CLN系列清洗劑 |
殼 |
壓力容器延長使得鹽透過率增加 |
增加膜之間的墊環(huán) |
膜元件 |
鹽水密封圈裝反引起回收率升高 |
正確安裝鹽水密封圈 |
膜元件 |
鹽水密封圈破損引起回收率升高 |
更換鹽水密封圈 |
膜元件 |
O型圈破損,鹽透過率增加 |
更換O型圈 |
膜元件 |
新膜舊膜混合使用引起局部通量過大污染過快 |
更換舊膜或不同類型膜元件 |
膜元件 |
膜元件被氧化引起鹽透過率增加 |
更換膜元件 |
膜元件 |
顆粒性機械污堵及劃傷 |
沖洗膜元件或更換膜元件 |
系統(tǒng)殺菌 |
不適宜的殺菌劑使得反滲透污染加劇 |
選用Ochemate TBC系列殺菌劑 |
壓力容器 |
濃水止推環(huán)與壓力容器出水口不通暢 |
正確鹽水止推環(huán) |
藥劑 |
化學(xué)品PCA、NaHSO3、阻垢劑的過量投加 |
核定藥劑投加量 |
儀表 |
濃水流量計顯示偏大引起高回收率而產(chǎn)生結(jié)垢 |
調(diào)整儀表或咨詢Ochemate工程師 |
儀表 |
濃水流量計顯示偏小引起低回收率產(chǎn)生壓差過大 |
調(diào)整儀表或咨詢Ochemate工程師 |
預(yù)處理 |
多介質(zhì)頻繁反洗或級配不合理引起過濾效果變差 |
更新濾料 |
預(yù)處理 |
保安過濾器泄漏引起的污堵 |
改進安裝濾芯 |
預(yù)處理 |
緩沖水箱細(xì)菌、微生物繁殖嚴(yán)重 |
定期進行殺菌 |
預(yù)處理 |
CMF、UF膜絲斷裂 |
用膠堵塞泄漏點或更換膜 |
預(yù)處理 |
活性炭過濾器濾料粉化 |
更換濾料 |
預(yù)處理 |
活性炭過濾器細(xì)菌、微生物繁殖嚴(yán)重 |
熱堿或蒸汽殺菌 |
阻垢劑 |
阻垢劑的投加混合不均勻引起反滲透的結(jié)垢 |
分路投加 |
阻垢劑 |
阻垢劑計量箱過度污染 |
定期清洗計量箱 |
阻垢劑 |
不適宜的阻垢劑不能很好地控制LSI指數(shù)引起結(jié)垢 |
選用Ochemate 系列阻垢劑 |
阻垢劑 |
阻垢劑的過度稀釋引起性能降低造成系統(tǒng)結(jié)垢 |
降低稀釋倍數(shù)或更換量程小的計量泵 |
一個反滲透系統(tǒng)的設(shè)計、運行及維護管理,必須要關(guān)注細(xì)節(jié),將出現(xiàn)的或有可能出現(xiàn)的問題及時加以分析與解決,才能從根本上保證反滲透系統(tǒng)的長期安全穩(wěn)定運行,在提高運行效能的同時,最大限度地降低系統(tǒng)消耗,節(jié)約運行成本開支。(來源:歐美新材)