反渗透系统的运行及维护

一、反渗透进水的预处理

反渗透设备的对进水水质有严格要求，不然会对后面的反渗透膜造成不可逆的损害，出水的水质也会受到影响，具体的反渗透进水水质要求如下：

1、经过杀菌处理：

因为细菌是靠醋酸纤维为生的，所以膜会受到细菌的污染等，因此要对原水进行杀菌。复合膜虽然不会受到细菌的侵袭，但是会造成膜的堵塞或者污堵，所以须对其进行杀菌。通常的杀菌剂是次氯酸钠等强氧化剂。

2、颗粒物质：

大于5um的颗粒不能进入到反渗透组件，不然会损坏设备；通常在反渗透设备前增设保安过滤器。

3、SDI和浊度：

浊度要严格控制小于0.2NTU；通常控制反渗透入口污染指数SDI（15分钟）不大于5（建议小于3）。

4、油脂类：

反渗透进水的水质里面不能够含有各类油脂。

5、有机物质：

水质中对于反渗透膜影响较大的是有机物质。有的有机物质对膜反应比较小，有的有机物质会对膜造成污染，所以，要尽可能的去除水中的有机物质。通常采用微滤、超滤、纳滤来去除水中的有机物质的含量，另外再RO设备前需要增加5μm的保安过滤器，以防止偶然大颗粒对膜元件的破坏作用。

二、反渗透加药系统

药剂的过量投加也会导致运行压差上升、产水量下降、脱盐率下降，从而造成反渗透系统运行的不稳定。

1、还原剂（亚硫酸氢钠）

为防止反渗透膜发生微生物污染，需要对原水进行杀菌处理。在此工艺中，杀菌剂通常采用的是次氯酸钠，杀菌后应除去残余氯，否则会对膜造成不可逆转的损坏，适量投加还原剂是消除余氯的方法之一。

大量投加会导致膜表面滋生厌氧菌，形成新的污染物，给膜造成污染，降低产水量。我国现行的标准中一般都控制反渗透入口余氯小于0.1ug/l，（优化状态小于0.05ug/l）。

2、膜用阻垢剂

反渗透装置在运行中水中大部分盐类保留在浓水中，导致浓水含盐量上升，这种浓缩是反渗透装置结垢的主要原因。

由于反渗透膜对水中CO2的透过率几乎是1，同时盐类的浓缩和pH值的升高，会导致Ca2+浓度升高，而pH值的升高也会引起水中HCO3-转化成CO32-，这样就容易导致碳酸钙在反渗透膜上析出，损坏膜元件，造成反渗透膜透水率和脱盐率下降。适量投加膜用阻垢剂是预防膜结垢的措施之一。

反渗透进水温度降低，产水量降低，此时所需要的阻垢剂加药量也应降低；膜用阻垢剂是高分子有机物，大量投加会增加膜装置的系统压降，给运行带来不利。

3、非氧化型杀菌剂

非氧化型杀菌剂是通过改变微生物上个别基团，控制生物活性达到杀菌的作用，非氧化型杀菌剂具有低毒、药效快而持久、渗透力强、使用方便。

非氧性杀菌灭藻剂有致毒剂的作用，使微生物的酶系统失去活性，破坏细胞的新陈代谢，破坏细胞壁，细胞膜或其它特殊部位，使细胞失活，达到杀菌作用。可以弥补氧化剂的不足。

非氧化型杀菌剂通常是氯酚类、季铵盐类的非氧化性化合物。非氧化性杀菌灭藻剂的杀生作用有一定的持久性，对沉积物或黏泥有渗透、剥离作用，受硫化氢、氨等还原物质的影响较小，受水中PH值影响较小，在目前的运行中，非氧化杀菌剂作为不定期的定量投加，以控制RO膜系统生物污染，延长RO膜清洗时间。

单级反渗透系统工艺流程示意图

三、反渗透运行中脱盐率下降的异常分析

当RO脱盐率下降时，应采取如下步骤：校正仪表，已避免因仪表原因而误认为是膜性能的变化；查出脱盐率下降的膜壳，根据查出的原因，采取相应的措施。

1、残余氯过高

余氯过高会引起膜的退化，引起膜性能改变，导致脱盐率下降。

2、水锤作用

如果RO系统在起动前未充满水，将会引起膜元件与更高流速的水流接触，引起过高的压降，或高压泵起动时出水阀未缓慢开启，这是可能会发生水锤作用，造成膜元件的机械损失。

3、水温控制不当

水温过高，会造成膜损坏，高温谁会引起膜元件塑料部件损坏、卷式膜元件伸缩现象的发生、膜元件渗透水O型圈的损坏等。

4、系统回收率过高

如果未按规定的回收率运行，可能会造成更加严重的后果。

假定浓水阀门未正常开关，或流量计不准，如果浓水流量偏小，这样回收率必然会超过百分之七十五，浓缩系统上升；浓水浓度越高，结垢倾向越大。

同时，较低的浓水流速，降低水的紊动状态，增加浓差化，这又反过来增加结垢倾向。浓水浓度越高，会导致一种或几种难溶盐过饱和，从而在膜上结垢析出。

5、细菌大量繁殖，当不连续运行和停机时间较长，RO系统中给水不存在杀菌剂时，系统存在大量生物繁殖的可能性；

当RO系统中有严重细菌污染时，如果不及时清洗，将会堵塞膜元件水流隔网，膜元件的压差，严重会损坏膜元件。

双级反渗透系统工艺流程示意图

五、反渗透装置的优化运行

1、加强反渗透进水前的预处理工作，确保RO进水浊度小于0.2NTU，SDI小于3。

2、如果水质较好，可在超滤设备前停加氧化剂杀菌（秋冬季枯水期水温低细菌繁殖较慢，而春夏季水温高细菌繁殖快），然后在RO设备前停加还原剂，防止过量投加还原剂而产生膜污堵。

3、加强运行监控。定期校验各流量表、ORP电位表、余氯表，防止因表计测量偏差而出现的膜异常现象。

4、对于连续运行的RO设备，应做到不定期的投加非氧化性杀菌剂，防止膜出现耐药性而产生污堵。