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反滲透系統故障分析

2010-12-11

  1. 概要

  如有很多原因會造成反滲透設備不能正常運行。如同醫生診病一樣,在你對問題作進一步分析之前,你必須可能地收集各種征狀。

  2. 簡介

  本篇的主題是如何排除RO設備的故障,我們假定設備設計有相應的儀表和取樣點以滿足故障排除和設備清洗的需要,這種設計在工業系統中十分常見。但是,對于家用或輕工業設備,這并是必須的。如果小型RO設備中包括相關儀器和取樣閥門,其市場價格將顯得十分昂貴,此時經常更換RO膜元件所需的費用則要低得多。而達到一定規模的RO系統(15加侖/分鐘以上,即35m3/小時以上),此時相對于在最初的投資成本中增加相關儀器、取樣閥門和清洗設備,經常更換RO膜元件則變得昂貴的多。

  3. 如何避免設備異常的最好方法是從一開始就進行防范,以下是一些相關的RO設計的建議:

  在設計RO時(特別是有可能發生污染時)應留有余地,在設計以干凈井水作為給水水源的反滲透系統時,可以采用比地表水系統更加激進的設計。

  在保守的RO系統設計時選用較低的水通量,因為減少單位膜面積上的產水量會減少污染物在膜對于以井水作為給水水源的系統,設計水通量應控制在8~14gfd(加/平方英尺/日)的范圍內。對于井水作為給水水源系統,設計水通量應控制在14~18gfd的范圍內。

  回收率應取較為保守的值,以使污染物的濃度降至最低。

  一個保守的設計應盡量增加進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散速度越快,因而可以減少膜表面鹽分和污染物的濃度。

  對于不同的使用場合選擇合適的膜元件類型。有時,在處理難于處理的地表水和工業廢水水源時,使用電中性的CAB(醋酸纖維素)膜元件優于使用帶負電荷的CPA(聚酰胺復合)膜元件。

  調查你周圍是否有使用同一進水水源的反滲透系統。 設計RO系統時應有水質全分析。如果水質存在季節性的變化(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據并確認它們取自于最新的材料。

  現場進行15分鐘SDI(污染密度指數)試驗,以確定發生膠體污堵的可能性。

  如果你想在晚上做個好夢,就先確認在設計RO系統時已設計有足夠的預處理。

  查明故障:

  RO系統停運是否正確?系統運行時,應將系統中的濃水沖洗出來,否則污染物會沉積在反滲透膜表面。沖洗時最好采用RO產品水作為沖洗水源。

  RO系統停運時間是否太長?如果水長時間不流動(特別是在溫暖的氣候條件下),會造成嚴重的微生物污染問題。

  如果為了控制碳酸鈣(石灰)結垢而加酸以調低pH值,你是否調到了所要求的pH值?

  確認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,系統需要清洗了。監測段間壓降會有助于判斷哪段發生污堵,從而可判斷出可能的污染物。

  確認給水和產水間的壓降不超過15%,反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。

  確認產水導電度增加值不超過15%,反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。確認各儀表已經過校準。

  有可能的話,測量每段產水水質及每支壓力容器產水水質。有些污染物會污染系統前半部分;另一些污染物會污染系統后半部分。使用RO系統故障分析表(附后)可以幫助確認污染物的種類。

  從產品水管取樣并測定產水導電度以檢查O型圈有無損壞,取樣時采用向取樣管插入1/4英寸塑料管的方法并測量插入深度。

  檢查RO前保安過濾器中有無污染物,因為相對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、濃水和產品水水質,并將分析結果與膜元件制造廠家提供的設計值比較。

  在RO出現故障時,如能排除因外部損傷而引起的原因,那么,就需要推測污染物的類型,并據此進行一次或一系列的清洗工作。

  采集清洗液并對所去除的污染物、顔色變化或pH值變化情況進行分析,清洗效果可在RO系統重新投運時得到證實。

  如果你并不知道污染物是什么,并且不想親自在現場做實驗以選擇合造的清洗液及清洗方法。那么,會有供應專用清洗劑和提供RO膜元件非現場評估服務公司可以為您進行服務。尤其是在初次清理RO時,這樣的服務將十分有價值。 我們建議您對所記錄的運行數據運行“標準化”,以確定系統污堵的規律,使你能夠訂出洗滌的時間表,并確認系統有無故障。膜元件供應商開發出一種“標準化”電腦軟件,能夠計算出標準化后的產水量、鹽透過量及給水-濃水壓降。這些標準化的參數是通過將每日的主要運行數據,如溫度,進水TDS、回收率和壓力等與第一天的運行數據進行比較。并根據變化作相應調整而得到的。舉一個例子,如果第100天的標準化產水量是80gpm(加侖/分鐘),而第一天的產水量是100gpm(加侖/分鐘),說明膜元件受到了污堵并損失了20%的產水量,因而建議進行清洗。如果RO系統進行參數發生波動,那么最明智和合理的做法是判斷反滲透系統的真實狀態。

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