反渗透设备在使用过程中,膜的使用寿命和性能衰减比较严重,往往达不到预期的设计水平,主要问题为反渗透膜的使用、保养不当和膜的污染。反渗透膜性能损坏有哪些原因?
清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏
设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。
在工程中我们发现,污染时间的长短不一样,其症状也不一样。如:膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期时,主要表现为脱盐率的迅速下降,压差缓慢增大,而产水量变化不明显,用柠檬酸清洗能完全恢复性能。污染时间为一年(某纯水机),盐通量由较初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L~160mg/L),产水量由230L/h下降为50L/h,用柠檬酸清洗后,盐通量降为7mg/L,产水量上升至210L/h。
再者污染往往不是单一的,其表现的症状也有一定的差别,使得污染的鉴别更困难。
鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断:
(1) 胶体污染
发生胶体污染时,通常伴随着以下两个特性:
A、前处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快。
B、SDI值通常在2.5以上。
(2)微生物污染
发生微生物污染时,RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高,平时一定没有按要求进行保养和消毒。
新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。
设备试机完后,我们采用过两种方法保护膜。反渗透膜设备试机运行两天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保养。或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气,设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果。种方法成本高些,在闲置时间长时使用,二种方法在闲置时间较短时使用。
陶氏FILMTECTM膜元件有不同的型号,每种型号针对不同的应用和使用的条件:
1、NF270--中等脱盐率和硬度透过率的纳滤膜,脱除有机物高,产水量高
2、NF200--中等硬度透过率的纳滤膜,具有很高的除草剂(如莠去净)和TOC脱除率
3、NF90--90%左右盐份的去除率的纳滤膜,具有很高的铁、杀虫剂、除草剂和TOC去除率
4、NF--工艺物料浓缩用纳滤膜
5、XLE--极低能耗(压)反渗透元件,主要用于商用或大型市政水处理
6、LP--胶带缠绕低压反渗透元件,为新一代高脱盐率商用低压反渗透膜元件
7、BW30HR LE--新型玻璃钢缠绕高脱盐率低能耗苦咸水反渗透元件
8、TW30--胶带缠绕标准低压反渗透膜元件,主要用于进水为自来水的高脱盐率商用反渗透系统
9、BW30--玻璃钢缠绕标准低压苦咸水反渗透膜元件,主要用于多支串联高脱盐率反渗透系统
10、BW30LE--标准低能耗苦咸水反渗透元件
11、BW30FR--抗污染型苦咸水淡化反渗透元件
12、LE--新型低能耗苦咸水反渗透元件
13、RO --卫生级反渗透元件
陶氏膜脱盐率和产水量的下降是反渗透和纳滤系统中常见的故障,膜元件进水流道的堵塞并伴随着组件压差的增加是另一类典型的故障,如果脱盐率和产水量较平缓地下降,这就表明系统存在正常的污堵,它可以通过恰当和定期地清洗来处理。而快速或突然的性能下降表明系统有缺陷或误操作,尽早采取相应的纠正措施十分必要,因为任何的拖延处理将会丧失恢复系统性能的机会,同时也会出现极低的产水量和的产水含盐量TDS。
正常地记录运行数据并对系统性能进行标准化处理,对尽早发现潜在问题十分必要,它包括对所有的仪表进行正确的校正,没有准确的数据,等到出现问题可能就会太迟了。
一旦发现性能下降,解决问题的步就是确定问题的所在位置以及找出问题的原因,可以使用运行参数记录表或某些在线测量仪表来实现,如果系统配套有必要的取样点或仪表,就能更加有效地进行故障排除。请参阅"便于今后排除系统故障的设计建议"一节的规定,如果系统数据不足以确定原因和采取纠正措施,从系统中取出一个或一个以上的膜元件进行分析,这种针对膜元件性能的分析包括非破坏性和破坏性的分析。
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