反渗透膜元件系统故障的诊断和排除（一）

一、 概述

反渗透膜元件的故障通常表现为膜性能的下降、物理破损和化学劣化等现象。比较具有代表性的现象是膜元件的脱盐率下降（产水电导率上升）、产水量的变化（运行压力的增加或者减少）和压力损失（压差）的增加等。

膜元件自身以外的原因表现出的故障症状往往也呈现在膜元件上。因此调查原因时，往往总是把注意力集中在对膜性能分析上。在发现膜系统发生故障时，通过对运行记录的查阅和原水水质的分析，对取得正确判断是不可缺少的。

对故障的诊断可以按照下列顺序进行：

1、查阅运行记录。

在有日常运行数据记录被保存的前提下，对系统运行状况、条件进行确认，调查是否有异常的运行条件；

2、追加必要的数据。

把握系统是整体性能下降还是部分性能下降。若是系统部分性能下降，可以拆卸发生问题的膜元件，检查其外观及连接件的密封圈等状况；

3、原水的特性状态调查和分析；

4、对装置卸下的膜元件进行性能检测，膜元件解体检查（膜的分析、清洗测试）。

二、故障诊断

1、系统的诊断

（1）数据的记录和标准化

系统整体的故障由于故障原因的不同，表征出来的现象也不尽相同。当出现性能下降的征兆时，迅速及时的采取对策尤为关键，这样可以避免故障扩大。因此在日常通过记录数据，用图表的形式将参数标准化，会起到事半功倍的效果，至于标准化方式则由各个反渗透厂家提出。

（2）系统的诊断和原因的推定

膜元件的故障原因多种多样，比较具有代表性的是膜劣化和污染。以下介绍根据造成污染原因物质的种类，就性能随时间变化的一般模型作简单介绍。

                    图1 物质的种类不同造成系统性能变化污染

2、各个压力容器的诊断

观察每支压力容器的性能数据，对于探明系统故障原因是非常重要的。连接件和密封圈的密封不良或者膜元件的破损等故障都会造成以压力容器为单位的性能下降。系统在首段和后一段的膜元件是否有类似的性能下降也说明不同的故障原因。由于膜劣化或者污染的原因引起的故障也是可能的。若无法分段取得性能数据，则对每个压力容器进行测试。通常是测试每个压力容器中的产水电导。取样时要注意调查配管设置方法，被测定的压力容器的产水是否受到其他的压力容器的产水影响。一般对每个压力容器测量其产水水量是非常困难的。

3、压力容器内各个膜元件的诊断

检查各个压力容器内填装的膜元件的哪个部分发生了脱盐率下降，可以采用探针法（在线检测）或抽出检测法（离线检测）。这里我们将着重介绍探针法的使用。

（1）探针法的目的

探针法是采用塑料管插入集水管且贯穿全长进行测试不同位置膜元件产水电导率的方法。被采样的产水来自软管前端位置上游的产水，表示软管前端位置的水质。

 图2探针法示意图

（2）探针法测定的位置

图3六芯装压力容器探针测试的位置

各个膜元件性能的测定和连接管密封处是否有泄漏的检测点的位置如下：

膜元件上游：连接管密封处的确认（O型密封圈下流处20毫米处，超过60毫米以上的地方，会和集水管的开孔相通，结果受膜性能的影响）。

膜元件：膜元件性能测定。

膜元件下游：连接管密封处的确认。

（3）探针法的连接方式

探针法使用的测试工具如图4所示分端板连接部分（①）和插入用软管部分（②）这两部分组成。在连接端板和产水出口之间安装T型三通（T字A），使不经由软管流过的产水回流至原水水箱。

图四 探针法连接方式

（4）探针法的实施方法

A、端板连接部分（①）的管线安装并固定在产水出口上（端板连接部分和集水管保持在一直线上）。端板连接部和产水集之间加入T型三通（T字A），为了使不从探针法软管中通过的产水回流至原水水箱。

B、把插入用的软管部分从软管适配器A处插入，并打开阀门A。

         C、把软管插入集水管内部深处。

         D、软管遇到阻碍，无法再向前的地方就停住。遇到阻碍的位置就是软管和保护帽的接头处，可以把那里作为起点（标记为0毫米）。建议在进行测试前可以把软管插入，事先确认软管前端到保护帽位置的长度位置。

E、在起点位置，把阀门B打开开始采样。采样前需要把软管内已有的液体置换出来，因此在先排出300毫升左右以后开始采样。

F、在采样结束后，把软管向外拉出一定间隔，继续下一个位置的采样。若事先能在软管上注上间隔标记，则采样时更易操作。

G、对压力容器内的膜元件按照一定间隔对全长度取样直至结束。一支膜元件的长度是1 016毫米。

（5）使用探针法的注意事项

A、被抽样的产水水质是采集的测量点上游制造的产水的平均值，无法表示测量点产水的水质性能。

B、调换膜元件的方向，进行正、反两方向的测试，对于测量点（采样位置）的产品水性能可以做到更准确的掌握。

C、压力容器中若是单支膜或者是多支膜的情况，对测量点的选择是不一样的，对这一点需要注意。

三、故障现象、原因以及解决方法

查看运行条件以及数据，若发现系统运行已超出可运行范围，向用户提出改善要求。但往往因为原因不明确采取对膜元件进行分析的方法比较多。

以下叙述的按照现象不同，分别就原因和解决方法的归纳总结。

 表1 故障现象和原因推断总结