反渗透系统运行问题解析

反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

我国在90年代初开始引进此项技术，装备军舰和潜艇。92年，中南海建立了一座反渗透水厂，保证国家领导人饮水安 全，同时为外宾提供饮水，从此反渗透技术走进了新华门，如今，反渗透技术被应用于净水器的生产中，从此也走进了千家万户。

本文，衡美水处理为您就反渗透系统运行中出现的问题进行解析。

一、泥砂颗粒及无机胶体污染

1、现象和症状

（1）泥砂颗粒堆积在第 一段的前几支膜元件的进水端；

（2）系统压力将偏大，系统脱盐率偏低；

（3）膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着可见污染物。

2、 原因：

（1）预处理失效或设计存在缺陷；

（2）多介质过滤器/活性炭床反冲洗和快洗不充分；

（3）进水的SDI值偏高；

（4）硬砂颗粒机械擦伤膜片。

3、清洗或解决方案

（1）难以化学清洗恢复，可以尝试采用酸碱清洗；

（2）加强介质过滤器/活性炭床反冲洗；

（3）加强SDI值监控；

（4）加强保安过滤器的监控和更换。

二、预处理活性炭破碎泄漏

1、现象和症状

（1）黑色物质堆积在第 一段的前几支膜元件的进水端；

（2）系统压力将偏大，产水量偏少，系统脱盐率偏低；

 （3）膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒。

2、原因

（1）不正确或不充分的活性炭床反冲洗和快洗；

（2）长时间运行后，活性炭由于和氯或臭氧反应消耗导致破碎机械强度下降而破碎；

（3）炭粒机械擦伤膜片。

3、清洗或解决方案

（1）难以化学清洗恢复；

（2）更换新活性炭;充分的炭床反冲洗;加强保安过滤器的监控和更换。

三、无机结垢-碳酸盐钙垢(CaCO3)

结垢常常发生在末段，然后逐渐向前一段扩散，含钙、重碳酸根或硫酸根的原水可能会在数小时之内即因结垢堵塞膜系统。

1、现象和症状

（1）系统产水量低，脱盐率下降，压降增加；

（2）膜元件变重。

2、原因：

（1）RO进水三高（高硬度;高pH;高碱度）；

（2）RO系统高回收率。

3、清洗或解决方案：

（1）系统可用酸进行清洗恢复；

（）20应降低进水的三高（高硬度；高pH；高碱度）和RO系统回收率；

（3）调整阻垢剂的加入量。

四、无机结垢-硫酸钙垢(CaSO4)

1、现象和症状

（1）系统产水量低，脱盐率下降，压降增加；

（2）膜元件变重。

2、原因：

（1）RO进水钙、钡、锶、硫酸根含量高；

（2）RO系统高回收率导致超过溶解限制；

（3）阻垢剂失效。

3、清洗或解决方案：

（1）系统很难进行清洗恢复；

（2）应降RO系统回收率；

（3）调整阻垢剂的加入量或更换阻垢剂。

五、微生物污染

膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着粘稠状物质，并伴有臭味。

1、现象和症状

（1）系统产水量低，脱盐率下降，压降增加；

（2）压力容器开启或膜元件解剖后，有臭味。

2、原因

（1）进水中富含营养物质,例如TOC和COD偏高；

（2）进水或阻垢剂中含有微生物。

3、清洗或解决方案：

（1）清洗并消毒整个系统，包括预处理和膜本体部分，同时应注意如果清洗和消毒不完全，会出现迅速的重新污染；

（2）系统可用强碱进行清洗恢复，例如采用PH=12-13的碱液清洗；

（3）安装或优化预处理以应对原水的微生物污染；

（4）消除微生物的来源；

（5）使用抗污染膜元件(FR系列)；

（6）采用非氧化性杀菌剂，例如：DBNPA进行定期冲击式杀菌。

六、铁污染

被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色，滴加酸后露出膜片的真面目。

1、现象和症状

（1）系统脱盐率低，产水量降低；

（2）压力容器开启后，膜元件端面呈红褐色；

（3）膜元件解剖后，膜表面呈红褐色。

2、原因

（1）RO进水中含有过量的铁；

（2）预处理系统中的管道或压力容器腐蚀。

3、清洗或解决方案

（1）膜系统可以采用酸性NaHSO3(PH<5)或H3PO4以及柠檬酸清洗恢复；

（2）有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤。

七、压降(ΔP)过大

对膜元件破坏性分析发现：黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被污染，膜叶之间(进水流道)布满黑色粘稠物质。无臭味，排除生物污染，确认为无机污染物严重污堵进水流道导致的高压降所致。

1、现象和症状

（1）系统脱盐率大幅下降，有时候伴随产水量增加；

（2）膜元件解剖后，膜表面出现气泡和分层。

2、原因

（1）系统设计缺陷，例如产水管道上的止回阀安装位置不合理；

（2）不正确的操作，例如清洗完毕后忘记开启产水阀门；

（3）不可预测的机械故障。

3、清洗或解决方案：

膜元件被不可恢复性的损伤，难以修复，只能更换膜元件。

八、产水背压

产水管道上安装截止阀，操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀，清洗关闭完毕后忘记开启，随后停机后重新启动系统，发现系统脱盐率下降。

产水背压损坏的膜表面通常看到平行于产水管的膜外边出现拆痕，常常靠近外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂有可能出现在进水侧、外侧和浓水侧这三处粘接密封线附近，其他位置受到进水网络地支撑，很多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离和分层。

为了预防产水背压，可以采用以上两种措施：在产水管道的合理安装止回阀，或三向阀。

1、现象和症状

（1）系统脱盐率大幅下降，有时候伴随产水量增加；

（2）膜元件解剖后，膜表面出现气泡和分层。

2、原因

（1）系统设计缺陷，例如产水管道上的止回阀安装位置不合理；

（2）不正确的操作，例如清洗完毕后忘记开启产水阀门；

（3）不可预测的机械故障。

3、清洗或解决方案：

膜元件被不可恢复性的损伤，难以修复，只能更换膜元件。

九、膜氧化

遭氧化伤害的膜元件采用真空试验等机械的方法是检测不出来的，这类化学性的伤害，可通过对膜元件或其中的小片膜样品经过Fujiwara试验评测显示出来，如Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色,证明膜片已被氧化。

未经污染或氧化的新膜片应该仅由C, O, N 和H组成，没有其它元素。对于使用过的膜片，可以通过分析膜材料中的增加的元素种类和含量，来确定膜片是否被氧化或污染。原子光谱化学分析法(ESCA)证明膜片被氯氧化。

1、现象和症状

（1）系统脱盐率大幅下降，同时伴随产水量增加；

（2）膜元件解剖后， Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色，原子光谱化学分析法(ESCA)发现氯元素。

2、原因：

（1）RO系统前的脱氯措施出现问题，例如，活性炭失效或NaHSO3量不足；

（2）膜元件接触到强氧化剂。

3、清洗或解决方案：

膜元件被不可恢复性的损伤，难以修复，只能更换膜元件。