反滲透系統(tǒng)故障分析

1. 概要  
    如有很多原因會(huì)造成反滲透設(shè)備不能正常運(yùn)行。如同醫(yī)生診病一樣，在你對(duì)問題作進(jìn)一步分析之前，你必須可能地收集各種征狀。 
    2. 簡(jiǎn)介 
    本篇的主題是如何排除RO設(shè)備的故障，我們假定設(shè)備設(shè)計(jì)有相應(yīng)的儀表和取樣點(diǎn)以滿足故障排除和設(shè)備清洗的需要，這種設(shè)計(jì)在工業(yè)系統(tǒng)中十分常見。但是，對(duì)于家用或輕工業(yè)設(shè)備，這并是必須的。如果小型RO設(shè)備中包括相關(guān)儀器和取樣閥門，其市場(chǎng)價(jià)格將顯得十分昂貴，此時(shí)經(jīng)常更換RO膜元件所需的費(fèi)用則要低得多。而達(dá)到一定規(guī)模的RO系統(tǒng)(15加侖/分鐘以上，即35m3/小時(shí)以上)，此時(shí)相對(duì)于在最初的投資成本中增加相關(guān)儀器、取樣閥門和清洗設(shè)備，經(jīng)常更換RO膜元件則變得昂貴的多。  
    3. 如何避免設(shè)備異常的最好方法是從一開始就進(jìn)行防范，以下是一些相關(guān)的RO設(shè)計(jì)的建議： 
    設(shè)計(jì)RO系統(tǒng)時(shí)應(yīng)有水質(zhì)全分析。如果水質(zhì)存在季節(jié)性的變化(在地表水中十分常見)或水源變化(在市政供水中十分常見)，盡量獲取你所能得到的所有分析數(shù)據(jù)并確認(rèn)它們?nèi)∽杂谧钚碌牟牧稀? 
    現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行15分鐘SDI(污染密度指數(shù))試驗(yàn)，以確定發(fā)生膠體污堵的可能性。 
    如果你想在晚上做個(gè)好夢(mèng)，就先確認(rèn)在設(shè)計(jì)RO系統(tǒng)時(shí)已設(shè)計(jì)有足夠的預(yù)處理。   
    在設(shè)計(jì)RO時(shí)(特別是有可能發(fā)生污染時(shí))應(yīng)留有余地，在設(shè)計(jì)以干凈井水作為給水水源的反滲透系統(tǒng)時(shí)，可以采用比地表水系統(tǒng)更加激進(jìn)的設(shè)計(jì)。  
    在保守的RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選用較低的水通量，因?yàn)闇p少單位膜面積上的產(chǎn)水量會(huì)減少污染物在膜對(duì)于以井水作為給水水源的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)水通量應(yīng)控制在8~14gfd(加/平方英尺/日)的范圍內(nèi)。對(duì)于井水作為給水水源系統(tǒng)，設(shè)計(jì)水通量應(yīng)控制在14~18gfd的范圍內(nèi)。  
    回收率應(yīng)取較為保守的值，以使污染物的濃度降至最低。 
    一個(gè)保守的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量增加進(jìn)水橫向流速和濃水流速，橫向流速越高，膜表面鹽分和污染物向主體溶液的擴(kuò)散速度越快，因而可以減少膜表面鹽分和污染物的濃度。  
對(duì)于不同的使用場(chǎng)合選擇合適的膜元件類型。有時(shí)，在處理難于處理的地表水和工業(yè)廢水水源時(shí)，使用電中性的CAB(醋酸纖維素)膜元件優(yōu)于使用帶負(fù)電荷的CPA(聚酰胺復(fù)合)膜元件。  
    調(diào)查你周圍是否有使用同一進(jìn)水水源的反滲透系統(tǒng)。   
    查明故障：  
    我們建議您對(duì)所記錄的運(yùn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”，以確定系統(tǒng)污堵的規(guī)律，使你能夠訂出洗滌的時(shí)間表，并確認(rèn)系統(tǒng)有無故障。膜元件供應(yīng)商開發(fā)出一種“標(biāo)準(zhǔn)化”電腦軟件，能夠計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水量、鹽透過量及給水-濃水壓降。這些標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)是通過將每日的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)，如溫度，進(jìn)水TDS、回收率和壓力等與第一天的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。并根據(jù)變化作相應(yīng)調(diào)整而得到的。舉一個(gè)例子，如果第100天的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)水量是80gpm(加侖/分鐘)，而第一天的產(chǎn)水量是100gpm(加侖/分鐘)，說明膜元件受到了污堵并損失了20%的產(chǎn)水量，因而建議進(jìn)行清洗。如果RO系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)發(fā)生波動(dòng)，那么最明智和合理的做法是判斷反滲透系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)。  
    RO系統(tǒng)停運(yùn)是否正確？系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將系統(tǒng)中的濃水沖洗出來，否則污染物會(huì)沉積在反滲透膜表面。沖洗時(shí)最好采用RO產(chǎn)品水作為沖洗水源。  
RO系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)間是否太長(zhǎng)？如果水長(zhǎng)時(shí)間不流動(dòng)(特別是在溫暖的氣候條件下)，會(huì)造成嚴(yán)重的微生物污染問題。  
    如果為了控制碳酸鈣(石灰)結(jié)垢而加酸以調(diào)低pH值，你是否調(diào)到了所要求的pH值？ 
    確認(rèn)給水與濃水間的壓降增加值不超過15%。反之 ，也就意味著給水通道受到污染，膜表面水流量受到限制，系統(tǒng)需要清洗了。監(jiān)測(cè)段間壓降會(huì)有助于判斷哪段發(fā)生污堵，從而可判斷出可能的污染物。  
    確認(rèn)給水和產(chǎn)水間的壓降不超過15%，反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時(shí)進(jìn)行清洗。 
    確認(rèn)產(chǎn)水導(dǎo)電度增加值不超過15%，反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時(shí)進(jìn)行清洗。確認(rèn)各儀表已經(jīng)過校準(zhǔn)。 
    有可能的話，測(cè)量每段產(chǎn)水水質(zhì)及每支壓力容器產(chǎn)水水質(zhì)。有些污染物會(huì)污染系統(tǒng)前半部分；另一些污染物會(huì)污染系統(tǒng)后半部分。使用RO系統(tǒng)故障分析表(附后)可以幫助確認(rèn)污染物的種類。 
    從產(chǎn)品水管取樣并測(cè)定產(chǎn)水導(dǎo)電度以檢查O型圈有無損壞，取樣時(shí)采用向取樣管插入1/4英寸塑料管的方法并測(cè)量插入深度。  
    檢查RO前保安過濾器中有無污染物，因?yàn)橄鄬?duì)來說為比較容易做到。 
    在RO膜元件中有無污染物或是否受到損傷。  
    取樣并分析RO給水、濃水和產(chǎn)品水水質(zhì)，并將分析結(jié)果與膜元件制造廠家提供的設(shè)計(jì)值比較。 
    在RO出現(xiàn)故障時(shí)，如能排除因外部損傷而引起的原因，那么，就需要推測(cè)污染物的類型，并據(jù)此進(jìn)行一次或一系列的清洗工作。  
    采集清洗液并對(duì)所去除的污染物、顔色變化或pH值變化情況進(jìn)行分析，清洗效果可在RO系統(tǒng)重新投運(yùn)時(shí)得到證實(shí)。  
    如果你并不知道污染物是什么，并且不想親自在現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)以選擇合造的清洗液及清洗方法。那么，會(huì)有供應(yīng)專用清洗劑和提供RO膜元件非現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估服務(wù)公司可以為您進(jìn)行服務(wù)。尤其是在初次清理RO時(shí)，這樣的服務(wù)將十分有價(jià)值。  
   如果以上所有檢查RO膜元件中污染物的方法均未奏效，那么只能進(jìn)行膜元件解剖分析，此時(shí)拆開膜元件并對(duì)膜表面和污染物進(jìn)行分析測(cè)試以確定問題所在。