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反渗透膜脱盐率下降的原因火蓝环保之分析
发布时间:2018-12-09

在反渗透设备日常运行中,导致脱盐率下降过快的原因有多种,或可逆或不可逆。


比如:


➤进水温度大幅升高导致脱盐率下降;


➤进水水质恶化导致脱盐率下降;


➤重污染导致膜系统压力下降,进而导致脱盐率下降;


➤机械破坏,引起内部泄漏,导致脱盐率下降;


➤氧化剂漏到RO内部引起氧化破坏,导致脱盐率下降。



尽早发现RO系统脱盐率下降的根本原因,并及时采取相应对策,阻止设备功能进一步恶化,不仅能保障水质安全,而且能降低相关企业的更换成本及运行成本。


来自R公司的困惑

2012年8月底,R公司来电反映,其RO系统采用GE(注:当时GE水处理业务尚未被SUEZ收购)的AG8040F-400元件,运行3个月,于2012年5月20日进行化学清洗后,发现系统脱盐率下降很快,希望SUEZ-WTS的水处理专家能帮助分析原因。

专家们根据设备现场的原水水质数据及设备运行数据,开始全面的问题盘查。以下内容将为您还原整个分析过程:

 原水水质

在原水水质里,有时隐藏着膜氧化破坏的根本原因,不容忽视。

该公司原水为自来水,含余氯0.7ppm左右,pH为6.8-7.0,进膜ORP达到190-220mV。此余氯水平在见过的自来水中属于Zui别,在弱酸性环境下,氧化破坏性尤其强烈。当膜很干净、进水有机物和微生物含量低时,余氯的危险性更强。进膜ORP值显著高于经验标准(<150mv)。

系统概况

该RO系统的工艺流程为:自来水→叠滤→袋滤→絮凝→UF→还原剂→阻垢剂→保安过滤器→一级反渗透。UF在反洗时加杀菌剂。RO系统共2套,每套42支膜,PV采用4:3排列,每个PV含6支膜。

运行数据简要分析


就R公司提供的运行数据,SUEZ-WTS的水处理专家做了认真分析,结果如下。

1标准化后的产水量总体呈现上升趋势,而标准化后的脱盐率则总体呈现下降趋势,见下图。这符合氧化破坏发生的规律。第一次清洗前的水量有一定下降,是由于系统发生了严重污堵,氧化破坏的现象被暂时掩盖起来,膜系统一旦清洗干净,氧化破坏的痕迹立即显现出来。


2无论是一段压差、还是二段压差均远高于干净膜系统的经验值,见下图。压差高意味着膜的进水通道发生了堵塞,里面堆积了污染物。一般一段压差高,微生物、颗粒物及胶体污堵的可能性大;而二段压差高,结垢的可能性大。考虑到本系统有浓水循环,一时难以定论污染物是什么,应进一步结合取样、成分分析等确认污染物类型。


3在给水温度稳定的情况下,给水压力总体呈现逐步下降的趋势,这也是氧化破坏的现象之一,见下图。中间第60-80天,给水压力短暂出现增加,是由于系统出现严重污堵。


4虽然R公司8月底才反映问题,其实氧化破坏从一开始就发生了。下图是头两个月脱盐率的变化曲线。呈现先上升,而后持续下降的规律。是典型的氧化破坏现象。对于大型工业纯水系统来说,在两个月内脱盐率下降近0.6%,是十分显著的变化。

5R公司的测试结果:二段膜的脱盐率明显高于一段膜的脱盐率,这也是氧化破坏的特征之一。8月23日R公司将一级A套RO膜用旧膜换下带回公司清洗测试,一段RO膜平均脱盐率90.8%,二段平均脱盐率94.7%。因为一段的膜通量比二段的膜通量大,因此进水含活性氯的情况下,一段膜的氧化破坏也严重得多,宏观表现为脱盐率更差。

结论与对策

基于上述运行数据分析(产水量逐渐上升、给水压力和脱盐率则逐渐下降)、结合原水ORP偏高(而pH偏低)及R公司的测试结果,多重证据均指向该 RO膜已经发生氧化破坏这一结论。

且氧化破坏很早就已出现,不幸的是同时伴随的严重污堵,在前一段时间内部分掩盖了氧化破坏的现象,待到膜系统清洗干净了,氧化破坏自然表现出来。清洗后,由于失去了有机污染层的保护,RO膜的基体再次暴露在高氧化性的给水之下,氧化破坏再次加速进行,产水量上升、脱盐率下降、给水压力下降等现象也就变得非常显著。

经内部讨论和研究,SUEZ-WTS的专家们向R公司提出下述解决方案,请客户酌情采纳,并尽快采取必要措施,以阻止RO膜的进一步氧化破坏。


1加大还原剂至足够水平,以确保ORP低于150mv,同时紧密监测RO运行参数变化(万一ORP不准或错了,则还原剂应加大到RO参数真正稳定为止)。


2严重污堵的发生说明预处理环节存在致命问题,请予查找解决,确保RO的进水安全。诸如药剂的兼容性、UF的水质及膜丝完整性、原水的结垢性等。


3考虑系统污堵严重,浓水循环没有任何意义,建议停止。必要时可降低系统回收率以控制结垢。


4尽量遵循RO系统清洗三原则(即压差上升15%、标准化产水量下降10%或标准化透盐率增加10%),三者任意一个满足,就应该清洗系统。避免发生膜元件通道堵死,清洗药剂进不去的致命情况。

RO膜的脱盐率下降的原因有时很复杂,只有通过完整的数据分析及验证试验才能Zui终定位根本原因,从源头杜绝问题的发生。我们希望这个实例能给广大客户带来更多的启发,帮助他们解决系统运营中可能碰到的问题。


      原创:  火蓝环保科技三河有限公司,简称:火蓝环保(或火蓝科技),火蓝环保公司坐落于京津冀中心腹地,位于北京市,天津市和河北省中心交汇处 燕郊国家高新技术开发区。本公司致力于环保能源产品和环保水处理设备的研发,设计,销售和安装,调试等整体能源利用的方案提供商和水处理解决方案提供商。公司有3大模块业务,新能源采暖设备热源,家用舒适集成系统,民用和商用水处理方案和整体设备。公司长期跟德国博世热力公司,意大利依玛,美国爱康集团,江苏光芒新能源,德国曼瑞德舒适家居,广东昊森热能,广东迪森家居环境以及陶氏杜邦公司,德国拜尔公司建立了战略合作。在国内,在党中央京津冀一体化的大背景下,火蓝环保期待有识之士的参与和共同发展,力争成为京津冀人民创造能源节约采暖整体方案和环境水处理和水质保护的者。在国际,火蓝环保,目前正在建设团队,全力拓展环保热源设备和水处理设备的出口业务。希望国内外广大企业和消费者与我们联系洽谈,我们提供Zui的产品和服务。专注污水 原水环保水处理的提供商。

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