去离子水设备反渗透水处理系统故障

  仪器信息网 ·  2011-07-28 22:45  ·  37831 次点击
产水量和脱盐率是去离子水反渗透、纳滤系统的基本性能参数,如果这两项指标达不到系统原设计要求,产水量小或者脱盐率低,就需要找到问题发生的原因。由于进水TDS和温度的波动以及系统机械性能等原因,即使完全没有污染倾向的系统,基本性能指标也会在小范围波动。下面是我们判别系统运行出现故障的参考标准值。
A、参考指标
反渗透、纳滤系统的主要性能参数变化达到以下指标范围时,要及时进行故障分析,并进行相应的处理。
●在正常给水压力下,产水量较正常值下降10~15%;
●为维持正常的产水量,经温度校正后的给水压力增加10~15%;
●产水水质降低10~15%(产水电导率增加10~15%;)
●给水压力增加10~15%;
B、设计提示
预防故障最好的办法是从开始就排除发生故障的可能,在进行系统设计时尽量考虑周全:
●设计系统时要依据完整的水质分析。对于地表水源要考虑到季节变化的影响,对于普通市政水源要考虑到原水变化的影响,要确认拿到的报告是最新的有效数据。
●测定RO进水的SDI值,确定胶体污染的可能性。
●存在污染的可能时,一定要选择较为保守的系统通量。水质洁净的地下水的设计通量可以高一些,地表水的设计通量一定不要超过设计导则规定的数值。
●选择较为保守的系统回收率。回收率较低时浓水的污染物浓度也相应较低。
●膜元件的错流速率要尽量大。较高的错流速率能增加盐分和污染物向进水水流的扩散,降低膜面的浓度。
●选择适当的膜元件类型。对于比较复杂地表水和废水来说,低污染LFC膜比CPA膜更为适用。
C、故障原因基本类型
系统发生产水量减少和水质下降问题的原因比较复杂,可以简单归纳出几种类型:
1)进水TDS增加、水温波动、运行参数调整等原因造成的性能变化不属于故障范围。
2)系统硬件故障:O型圈密封泄漏、膜氧化、机械故障等;需要更换或修理故障元器件。如果是膜氧化,要找到氧化的原因,消除氧化剂来源,更换膜元件。
3)膜污染:膜污染是处理系统故障的核心工作,需要确定污染物类型、污染程度和污染分布,在此基础上进行清洗恢复。
4)系统设计失误,系统设计问题可能与前面的几项都有关。对于有设计失误的系统,在恢复系统元器件性能之后,一定要对系统进行改造,纠正原有错误设计或运行参数。
D、运行参数对系统性能的影响
在系统发生问题时,首先要做的是确认问题的性质,消除温度、进水TDS、产水量和回收率的影响,获得标准化性能参数。依据上述标准判断系统是否处于故障状态,是不是发生了膜污染。
系统操作参数的变化对与系统的性能有影响。比如,TDS每增加100ppm,由于渗透压增加了,进水压力要增加0.07bar,产水电导也会相应上升。进水温度增加6.6℃,进水压力降低15%。提高回收率会提高浓水浓度和产水电导(回收率为50%、75%和90%时,浓水的浓度分别为进水的2倍、4倍和10倍)。在回收率相同时,降低产水量会提高产水电导,原因是用来稀释透过盐分的水量少了。
以下将列举的是运行参数对膜的性能有正常影响,这些影响可能会导致产水流量和水质的下降。
产水量下降
下列运行参数的变化将降低系统中膜的实际产水量:
●进水泵压力不变时进水温度下降;
●用节流阀降低RO进水压力;
●进水泵压力不变时增加产水背压;
●进水TDS(或电导率)增加,这会增加产水通过膜时所必须克服的渗透压;
●系统回收率增加,这会增加系统的平均进水/浓水的TDS,从而增加渗透压;
●膜表面发生污染;
●进水流道网格的污染导致进水-浓水压力降(ΔP)增加,从而降低了元件末端的NDP(净驱动压力)。
产水品质下降
下列运行参数变化会导致实际产水水质劣化,即产水的TDS和电导率增加:
●进水温度上升时通过调节运行参数保持系统产水量不变;
●系统产水量下降,这会降低膜通量,导致原来稀释透过膜的盐分所需的纯水量减少;
●进水TDS(或电导率)增加,脱盐率不变,但产水盐度随之增加;
●系统回收率增加,这会增加系统的进水/浓水TDS浓度;
●膜面污染;
●O型圈密封损坏;
●望远镜现象,进水—浓水压力降过大,膜元件外皮脱落;
●膜面损坏(比如受到氯的影响)致使膜的透盐率增加。

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