反滲透系統(tǒng)因其先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)特性，在國(guó)內(nèi)各行業(yè)已形成龐大的用戶(hù)群。越來(lái)越多的火電廠將反滲透技術(shù)應(yīng)用于鍋爐補(bǔ)給水處理、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域，反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行及良好的維護(hù)管理對(duì)于水處理系統(tǒng)及其重要。
因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決反滲透系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題并加以分析與解決，才能從根本上保證反滲透系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，在提高運(yùn)行效能的同時(shí)，最大限度地降低系統(tǒng)消耗，節(jié)約運(yùn)行成本。
目前，華能某電廠四期化水集控一級(jí)3套、二級(jí)2套及中水脫鹽處理4套反滲透系統(tǒng)在役。本文依據(jù)以上在運(yùn)設(shè)施分析了反滲透系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象、診斷方法及解決措施。
1、反滲透運(yùn)行異常及原因分析
目前，反滲透運(yùn)行異常集中表現(xiàn)在產(chǎn)水量下降、產(chǎn)水電導(dǎo)升高、運(yùn)行壓力增加等方面。
其診斷方法主要包括檢驗(yàn)儀表、檢查操作數(shù)據(jù)、排查機(jī)械故障、評(píng)估加藥系統(tǒng)、鑒定污染物等。
1)檢驗(yàn)儀表：排除因儀表故障所顯示、記錄的失真數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)壓力表pH表、電導(dǎo)率儀、溫度計(jì)等，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
2)檢查操作數(shù)據(jù)：檢查和校核操作記錄包括配藥、投藥記錄，反滲透裝置的啟停、運(yùn)行記錄，水質(zhì)化驗(yàn)記錄，膜組件的安裝、清洗、保養(yǎng)記錄、檢修記錄。對(duì)反滲透裝置的產(chǎn)水量、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算。
3)排查機(jī)械故障：重點(diǎn)調(diào)查膜組件的O形圈、鹽水密封環(huán)、泵、管道和閥門(mén)是否損壞，反滲透裝置振動(dòng)是否較大，消除背壓裝置是否失靈，加熱器工作是否正常。對(duì)膜組件，可用真空查漏法、著色查漏法和插管查漏法，以判斷有無(wú)機(jī)械損傷。
4)評(píng)估加藥系統(tǒng)：重點(diǎn)評(píng)估阻垢劑、殺菌劑、還原劑、酸等投加裝置是否正常。阻垢劑的高劑量可導(dǎo)致膜污染，低劑量則導(dǎo)致結(jié)垢;若殺菌劑量不足，則膜會(huì)發(fā)生生物污堵，反之還原劑量相對(duì)減少，可導(dǎo)致膜氧化破壞;加酸量不當(dāng)，碳酸鹽、金屬氫氧化物可能沉積，膜可能水解變質(zhì)，過(guò)多的硫酸劑量，還有硫酸鹽結(jié)垢的危險(xiǎn)。
5)鑒定污染物：根據(jù)水質(zhì)資料，分析進(jìn)水中存在的可能污染物成分;分析SDI膜片、過(guò)濾器的截留物成分;解剖膜元件，分析污染物成分。
2具體異常分析及解決方法
2.1產(chǎn)水電導(dǎo)升高，產(chǎn)水量下降，每段間壓差增大
2.1.1金屬氧化物污染
異常原因：金屬氧化物污染
鑒別方法：金屬氧化物污堵主要發(fā)生在第一段，進(jìn)水中含鐵和鋁;進(jìn)水中含硫化氫并有空氣進(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)物等原因會(huì)造成金屬氧化物污染，因此應(yīng)：1)分析日常：SDI測(cè)試膜截留物質(zhì);2)通過(guò)分析清洗液中金屬離子;3)解剖分析被污染膜元件。
解決方法：1)對(duì)金屬氧化物污染物進(jìn)行清洗;2)改善預(yù)處理工藝和運(yùn)行條件。
2.1.2膠體污染
異常原因：膠體污染
鑒別方法：通過(guò)：1)測(cè)定原水的SDI值;2)分析SDI測(cè)試膜膜表面的截留物;3)檢查和分析第一段第一支膜元件端面上的沉積物判斷是否為膠體污染。
解決方法：1)采用含有脂類(lèi)洗滌劑清洗;2)改善預(yù)處理系統(tǒng)混凝效果。
2.1.3無(wú)機(jī)鹽垢污染
異常原因：無(wú)機(jī)鹽垢污染
鑒別方法：通過(guò)：1)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;2)解剖分析被污染的典型膜元件判斷是否為無(wú)機(jī)鹽垢污染。
解決方法：1)針對(duì)具體情況選擇合適的清洗劑清洗;2)選擇更有效的阻垢、分散藥劑投加;3)調(diào)整回收率。
2.1.4無(wú)機(jī)鹽垢污染
異常原因：無(wú)機(jī)鹽垢污染
鑒別方法：通過(guò)：1)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;2)解剖分析被污染的典型膜元件判斷是否為無(wú)機(jī)鹽垢污染。
解決方法：1)針對(duì)具體情況選擇合適的清洗劑清洗;2)選擇更有效的阻垢、分散藥劑投加;3)調(diào)整回收率。
2.1.5淤泥污染
異常原因：淤泥污染
鑒別方法：通過(guò)：1)檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)后的進(jìn)水NTU;2)解剖分析被污染的典型膜元件判斷是否為淤泥污染。
解決方法：1)改善預(yù)處理系統(tǒng);2)利用HF和膠體清洗2液清洗
2.2 產(chǎn)水電導(dǎo)和產(chǎn)水量增加，但進(jìn)水和濃水之間的壓力差正常
異常原因：有機(jī)物污染
鑒別方法：通過(guò)：1)拆開(kāi)膜組件，查看反滲透膜元件進(jìn)水端污染癥狀;2)檢查活性炭效果;3)分析保安過(guò)濾器濾芯上的截留物;4)檢查預(yù)處理混凝效果;5)分析進(jìn)水中的油和有機(jī)污判斷是否為有機(jī)物污染。
解決方法：1)選擇堿性清洗液對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗;2)更換活性炭;3)改善系統(tǒng)預(yù)處理工藝
2.3 開(kāi)始產(chǎn)水電導(dǎo)不變，甚至還會(huì)有所降低，在運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)產(chǎn)水電導(dǎo)開(kāi)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。
異常原因：生物污染
鑒別方法：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。通過(guò)：1)拆開(kāi)膜組件查看膜元件進(jìn)水端污染癥狀;2)分析反滲透系統(tǒng)濃水和產(chǎn)品水生物及細(xì)菌指標(biāo)判斷是否為生物污染。
解決方法：1)首先用堿性清洗液進(jìn)行第1次清洗，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);2)加強(qiáng)殺菌;3)過(guò)濾設(shè)備消毒。
2.4產(chǎn)水電導(dǎo)升高，產(chǎn)水量正?；蛏愿撸慷螇毫Σ钶^大。
異常原因：濃度差極化
鑒別方法：由于設(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，此時(shí)應(yīng)：1)校核反滲透系統(tǒng)濃淡水比例和運(yùn)行回收率;2)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;3)檢查膜元件的U型濃水密封圈。
解決方法：1)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;2)更換已損壞的反滲透膜元件上的U型密封圈;3)改善配管固定方式。
2.5產(chǎn)水電導(dǎo)增大，產(chǎn)水量增大，壓差降低
異常原因：脫鹽層磨損。
鑒別方法：主要是懸浮顆粒和難容鹽晶體與脫鹽層相互摩擦的結(jié)果。前者是隨進(jìn)水帶入的外形尖銳的金屬物顆粒和其他顆粒。損傷部位是最前端膜元件;后則是由于濃縮過(guò)程新生的難溶鹽，損傷部位主要是最后端膜元件，因此通過(guò)1)分析最后端膜元件無(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;2)分析最前端膜元件是否存在顆粒類(lèi)污染物的沉積 。
解決方法：1)改善預(yù)處理系統(tǒng);2)調(diào)整系統(tǒng)水回收率或選擇使用更有效的阻垢劑、分散劑;3)更換膜元件;4)投運(yùn)前徹底清洗給水管路。
2.6產(chǎn)水電導(dǎo)升高，產(chǎn)水量正?；蛏愿?，每段間的壓差基本不變。
2.6.1 O型圈泄露
異常原因:O型圈泄露。
鑒別方法：對(duì)壓力容器的取樣管試驗(yàn)分析，確認(rèn)具體發(fā)生位置。
解決方法：更換在膜元件或容器上已損壞或產(chǎn)生漏流O型圈。
2.6.2中心產(chǎn)水管泄露或機(jī)械損壞
異常原因：中心產(chǎn)水管泄露或機(jī)械損壞。
鑒別方法：1)對(duì)壓力容器取樣試驗(yàn)判定發(fā)生具體位置;2)對(duì)膜元件進(jìn)行真空試驗(yàn)，判定發(fā)生具體位置;3)檢查膜元件安裝是否合理;4)檢查系統(tǒng)運(yùn)行是否有背壓、水錘沖擊，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。
解決方法：1)對(duì)破損的膜元件進(jìn)行替換;2)檢查給水壓力，產(chǎn)水壓力及壓差并調(diào)整;3)重新安裝調(diào)整;4)消除背壓，降低升壓速度，消除停機(jī)淡水管正壓，改善設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件。
2.7產(chǎn)水電導(dǎo)和產(chǎn)水量增加，進(jìn)水和濃水之間的壓力降低或正常。
異常原因：膜氧化
鑒別方法：膜元件因被給水中的氧化性物質(zhì)氧化而引起膜性能退化，此時(shí)應(yīng)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，與調(diào)試報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
解決方法：1)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;2)改善系統(tǒng)預(yù)處理工藝，嚴(yán)格控制進(jìn)水余氯;3)嚴(yán)格氧化還原電位(ORP)的監(jiān)測(cè)。
2.8 產(chǎn)水電導(dǎo)和產(chǎn)水量均下降
異常原因：膜壓密
鑒別方法：膜壓密通常由于1)進(jìn)水壓力過(guò)高;2)水溫過(guò)高;3)水錘沖擊引。
解決方法：1)更換膜元件;2)改善設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件。
結(jié)語(yǔ)
一個(gè)反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及維護(hù)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(wèn)題及時(shí)加以分析與解決，才能從根本上保證反滲透系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，在提高運(yùn)行效能的同時(shí)，最大限度地降低系統(tǒng)消耗，節(jié)約運(yùn)行成本。
