反渗透系统运行故障分析及解决方案

反渗透系统运行故障分析及解决方案

     西安康诺环保科技有限公司文章：一般地，当反渗透净水设备系统产水量下降10%-15%，理论上我们要对反渗透设备装置进行化学清洗，这是大家普遍都认可的判断依据，在在实际的运行过程中，绝大部分用户不是按照上述依据来进行系统维护的，而是在：压力差比较大；产水量下降；运行了较长一段时间后才进行系统的化学清洗的，由此而引发了许多有关的问题及各种故障现象。

反渗透系统的故障现象主要有三类：透水量减少、盐透过率增大(脱盐率下降)、压降增大，但造成这些故障的原因很多，比如：预处理部分，仪表仪器部分，膜元件部分，压力容器部分，系统化学加药及清洗等方面，应尽量从这些故障现象中找出问题的实质，从而尽快实施检修和维持等对策。

西安康诺环保科技有限公司希望凭借多年的水处理设备专业维护经验，为我国反渗透膜法水处理系统的安全稳定运行做出自己应该有的贡献。本次反渗透系统运行故障分析及解决方案康诺公司小编主要从以下几个方面进行阐述：

一部分：引起反渗透故障的外部因素，

第二部分：反渗透装置常见故障

第三部分：反渗透系统常见故障分析

第四部分：反渗透系统常见故障解决方案

一、由进水水质变化引起的反渗透故障

1、 进水水质变化；

2、 预处理系统无法得到优化。

反渗透系统产生严重的故障，如产水量下降，产水电导率上升，压力差增大等。

二、由预处理引起的反渗透故障

1、 多介质过滤器滤料乱层或偏流；

2、缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重；

3、活性炭过滤器滤料粉化或微生物繁殖严重。

三、由保安过滤器引起的反渗透故障

1、保安过滤器直径偏小；

2、滤芯质量较差，过滤精度达不到要求；

3、滤芯压不紧，且易变形。

四、由阻垢剂加药系统引起的反渗透故障

1、阻垢剂的性能与水质不匹配；

2、阻垢剂计量泵的性能不可靠；

3、阻垢剂的过度稀释及药箱污染严重；

4、阻垢剂加药产生偏流。

五、由其它加药系统引起的反渗透故障

1、不适宜的絮凝剂带来膜元件污染；

2、氧化剂过量投加引起膜元件被氧化；

3、还原剂过量投加引起膜元件严重污堵。

六、由仪器仪表引起的反渗透故障

1、浓水流量显示偏大（实际较小）引起反渗透回收率过高产生结垢；

2、浓水流量显示偏小（实际较大）引起反渗透回收率过低产生过大压差；

3、流量读数波动引起系统判断失误。

第二部分：反渗透装置常见故障

一、在初始设计时选择高压泵的扬程偏低，在温度或进水水质发生变化时引起产水量达不到设计要求；

二、膜元件被氧化引起水通量增加及产水水质下降；

三、盐水密封圈倒置引起实际回收率过高而产生结垢及水质下降现象；

四、盐水密封圈破损引起实际回收率过高而产生结垢即水质下降现象；

五、O型圈破损引起产水水质下降；

六、新旧膜元件、不同类型的膜元件的混合使用引起系统性能下降；

七、压力容器浓水止推环与浓水出口重叠或部分重叠引起回收率过高而产生结垢现象；

八、压力容器长度偏大引起浓水泄漏到产水侧使产水水质下降；

九、无段间压力表无法可靠地分析与判断反渗透运行情况；

十、较大的压差使膜元件产生望远镜效应而损坏；

十一、产水背压的提高引起产水量的下降；

十二、反渗透排列不合理引起局部膜元件水通量增加，污染速度加快；

十三、反渗透回收率设计不合理，膜元件数量偏小；

十四、颗粒性污染使膜元件产生较为严重的机械污堵，一段压差偏大，产水量及水质变差；

十五、系统停运引起污染物沉积及细菌、微生物污染；

十六、铸铁底座高压泵串联在化学清洗系统管路中。

第三部分：反渗透常见故障分析

一、阻垢剂加药系统故障

1、阻垢剂药剂的选型有三个关键点：

（1）原水详细水质分析——详细的水质分析是前提；

（2）反渗透系统情况——温度、回收率、排列方式、产水量等；

（3）利用专用计算机模拟加药软件，可以具体分析系统工况及进水水质情况，结合药剂性能，提供性价比的药剂选型。

2、三个关键点把握不好就会产生严重的后果：

（1）药剂类型不匹配引起反渗透结垢；

（2）投加量偏小引起反渗透系统结垢；

（3）投加量偏大引起费用增加。

二、阻垢剂的稀释及投加故障

1、过度稀释易使阻垢剂受到细菌、微生物的污染造成反渗透系统结垢；

2、阻垢剂计量泵选型错误，出口压力低于预处理产水压力，使得加药不足引起反渗透结垢；

3、阻垢剂计量泵错误安装使得阻垢剂加药量不足，引起反渗透系统结垢；

三、阻垢剂的混合故障

阻垢剂的混合不均匀会使反渗透产生轻微/严重结垢现象。

第三部分：反渗透装置故障分析

反渗透装置故障一般可以从三个方面来进行分析

一、系统设计关节

第二、安装调试环节

第三、运行维护环节

1、系统设计环节

（1）原水水质及特殊离子——水质全分析及特殊离子如铁、锰、硅；

（2）水温——根据实际运行水温进行设计计算；

（3）回收率——根据膜元件排列方式确定回收率，防止个别膜元件水通量超标；

（4）膜元件数量——保证每支膜元件平均产水量小于1吨/小时；

（5）产水背压——根据产水输送情况适当计算产水背压；

（6）运行年限——要模拟3年的运行年限来确保高压泵选型的可靠及富裕，使得反渗透的运行年限能得到延长。

忽视上述6个关键点则容易产生比较严重的故障及不良影响：

A、随着反渗透运行年限的延长，水温的变化，高压泵达到满负荷出力时产水量仍然达不到初始设计值；

B、产水侧较高的压力使得高压泵达到满负荷出力时，产水量仍然达不到初始设计值；

C、反渗透配置的膜元件数量少，使得随着运行年限的延长，要更高的进水压力才能保持一个稳定的产水量；

D、反渗透回收率超出正常值，污染的速度加快。

2、安装调试环节

（1）保安过滤器——严格把握保安过滤器滤芯安装的严密性及得到压实；

（2）仪器仪表——流量探头应保持入口1.5米，出口1米，同时配备鞍形探头底座；

（3）冲洗管道系统——冲洗系统管道时将保安过滤器的滤芯安装上，防止大颗粒物质沉积在反渗透装置及其相关管道上；

（4）膜安装——膜元件安装时要用医用甘油，尽量避免使用洗涤灵等润滑物质；

（5）阻垢剂投加——初始调试时要保证阻垢剂等药剂的正常投加，防止调试时间延长后膜元件产生污染结垢现象；

（6）盐水密封圈——安装膜元件时要检查盐水密封圈的安装方向；

（7）污染指数SDI——测试系统进水SDI值保持在3以内。

忽视上述7个关键点则容易产生比较严重的故障及不良影响：

A、严重的机械污堵，特别是膜元件易被尖锐的杂质划伤；

B、流量计读数不稳定，无法起到监控作用；

C、O型圈和盐水密封圈出现磨损，产生产水水质下降及回收率偏高等现象；

D、较大的压差使得膜元件产生望远镜效应，包括因结垢、污堵产生的一段压差异常。

3、运行维护环节

（1）仪器仪表——流量仪表的定期校验以及探头定期清洗；

（2）压力表——压力表的定期校验；

（3）压力容器——压力容器端板的正确拆卸及安装；

（4）浓水止推环——浓水止推环的正确放置；

（5）运行数据上限——确定运行参数的上限如段间压力差，在达到上限的时候进行及时处理；

（6）人工清洗——对严重的机械污堵，应防止用过强的水柱进行冲洗。

忽视上述6个关键点则容易产生比较严重的故障及不良影响

A、盐水密封圈装反产生高回收率状况；

B、压力容器止推环与浓水出口重叠或部分重叠，产生高回收率运行；

C、新旧膜元件或不同类型的膜元件的混合使用加剧了污染的速度；

D、流量计显示偏大或偏小，影响系统回收率的调节；

E、过大的压差使膜元件被机械压裂，产生不可恢复的损失；

F、运行压力不准确极易使系统处于超负荷运行状态，污染速度加快。

第四部分：反渗透故障的解决方案-化学清洗及杀菌

原则上系统轻污染可串联清洗，严重污染必须分段清洗，而且要保证清洗过程中的药剂浓度一个反渗透系统的设计、运行及维护方案，必须要关注细节，将出现的或有可能出现的问题及时加以分析与解决，才能从根本上保证反渗透系统的长期安全稳定运行，在提高运行效能的同时，限度地降低系统消耗，节约运行成本开支。

一、化学清洗及杀菌

1、化学清洗原则

多段系统在污染不严重时可串联清洗，多段系统在污染严重时必须进行分段清洗，清洗液浊度过高时需要重新配药进行清洗，清洗初始过程中，应排放部分浓水以防止清洗液被稀释。

2、化学清洗流程

正常情况下，须遵循如下清洗流程，冲洗→低PH(PT-ROCLean111)清洗→冲洗→高PH(PT-ROCLean131)清洗→冲洗→PT-ROBI0911杀菌→冲洗

3、化学清洗系统的8个功能

1）加热，加热方法有电加热、蒸汽加热或热水混合加热等。

2）药品循环管道，通过自身药品循环使得药品在混合均匀后再进入反渗透装置内。

3）清洗流量计，观察清洗流量的变化进行实时调整清洗操作。

4）清洗压力，观察清洗压力的变化进行实时调整清洗操作。

5）清洗泵及扬程，要保证每只容器9吨/小时的清洗流量（按照一段压力容器数量乘以9计算）加热。

6）清洗管道，较为富余的化学清洗管道管径，保证小于2m/s的流速。

7）清洗药箱，较为富余的清洗容积。

8）清洗保安过滤器，防止污染物在清洗中转移造成更为严重的污堵。

4、膜专用清洗剂，经过长时间的应用验证，PT-ROCLean111、PT-ROCLean131具备上述优点，且得到了用户的一致肯定。

1）PT-ROCLean111，低PH值清洗剂，对污染物限度地去除，对膜损伤降到低！

2）PT-ROCLean131，高PH值清洗剂，对污染物限度地去除，对膜损伤降到低！

5、化学清洗维护是反渗透系统在性能下降后得以恢复的根本手段，因此无论从清洗原则上还是清洗流程中都必须与现场实际情况相匹配；除了具备一个好的清洗方法之外，较为完善的清洗系统也是反渗透系统性能能够得到恢复的关键。

6、系统杀菌-PT-ROBI0911,非氧化性杀菌剂，对膜没有任何损害；CIP就地杀菌400-600ppm;冲击式投加杀菌400-600ppm；快速杀菌，循环杀菌1小时，PH值6-7之间。化学清洗参数，清洗配置浓度及PH值，1-3%，低PH值2，高PH值12；低流量4-5m³/h/只压力容器；高流量9-10m³/h/只压力容器；循环浸泡时间，循环1小时，浸泡1小时；污染严重浸泡3小时以上或浸泡过夜；清洗压力及温度2.0-4.0bar,35℃.

二、故障维修

1、进水COD偏高，改善预处理性能及投加絮凝药品；

2、SDI值严重不合格，改善预处理性能及投加絮凝药品；

3、无段间压力表使得反渗透的故障不能得到可靠的分析及判断，重新安装反渗透段间压力表；

4、较大的压差使膜元件产生望远镜效应而被压裂，在压差达到上进行清洗处理；

5、产水背压的提高引起产水量下降，提高进水压力或降低产水背压；

6、反渗透排列不合理引起局部膜水通量增加而产生较快污染，可以更改反渗透排列方式；

7、反渗透回收率设计不合理，采用降低回收率或进行浓水循环；

8、低扬程高压泵引起产水量下降，并列安装小流量高扬程高压泵；

9、清洗系统无加热，增加加热如蒸汽、电或热水混合；

10、清洗系统无压力表，安装压力表；

11、清洗系统无流量计，安装流量计；

12、清洗系统无保安过滤器，安装保安过滤器；

13、不适宜的化学清洗方法使反渗透系统能下降，调整清洗方法；

14、不适宜的化学清洗方法使反渗透系统能下降，咨询康诺环保科技有限公司；

15、不适宜的化学清洗药剂使反渗透系统能下降，选用PT-ROCLean111、PT-ROCLean131；

16、计量泵打不出阻垢剂引起结垢，检查/更新计量泵；

17、计量泵计量不准确减少阻垢剂的投加引起结垢，调校计量泵或更换；

18、压力容器延长使得盐透过率增加，增加膜之间的垫环；

19、盐水密封圈装反引起回收率升高，正确安装盐水密封圈；

20、盐水密封圈破损引起回收率升高，更换盐水密封圈；

21、O型圈破损，盐透过滤增加，更换O型圈；

22、新膜旧膜混合使用引起局部通量过大污染过快，更加旧膜或不同类型膜元件；

23、膜元件被氧化引起盐透过率增加，更换膜元件；

24、颗粒性机械污堵及划伤，冲洗膜元件或更换膜元件；

25、不适宜的杀菌剂使得反渗透污染加剧，选用PT-ROBI0911;

26、浓水止推环与压力容器出水口不通畅，正确盐水止推环；

27、化学品如PAC、NaHS03、阻垢剂的过量投加，核定药品投加量；

28、浓水流量计显示偏大引起高回收率而产生结垢，调整仪表或咨询天时绿工程师；

29、浓水流量计显示偏小引起低回收率产生压差过大，调整仪表或咨询天时绿工程师；

30、多介质频繁反洗或级配不合理引起过率效果变差，更新滤料；

31、保安过滤器泄露引起的污堵，改进安装滤芯；

32、缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重，定期进行杀菌；

33、CMF、UF膜丝断裂，用胶堵塞泄漏点或更换膜；

34、活性炭过滤器滤料粉化，更换滤料；

35、活性炭过滤器细菌、微生物繁殖严重，采用热碱或蒸汽杀菌；

36、阻垢剂的投加混合不均匀引起反渗透的结垢，采用分路投加；

37、阻垢剂计量箱过渡污染，定期清洗计量箱；

38、不适宜的阻垢剂不能很好地控制LSI指数引起结垢，选用TRISPE1000、TRISPE1800;

39、阻垢剂的过渡稀释引起性能降低造成系统结垢，降低稀释倍数或更换量程小的计量泵。