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反渗透系统故障诊断技术②

   有机物污染

进水中的有机物吸附在元件膜表面,会造成通量的损失,尤其是在第一段,在很多情况下,该吸附层对水中的溶解盐就象另一层分离阻挡层,堵塞膜面的孔道,导致脱盐率提高,高分子量且带有疏水基团或阳离子基团的有机物常常会造成这种效应,例如极微量的油滴或用于预处理部分的阳离子聚电介质等。

为了辨别有机物污染,请

★分析保安滤器滤芯和SDI滤膜上的截留物;

★分析进水中的油和有机污染物;

★检查预处理絮凝剂,特别是阳离子聚电介质;

★检查清洗剂和表面活性剂。

纠正措施有:

◆清洗有机物,某些有机物易于清洗,而某些却根本无法清洗(如导热油);

◆纠正前处理,应尽量使用最少的絮凝剂投加量,随时监测进水水质变化以避免絮

凝剂过量投加;

◆改造预处理,如增加油/水分离器等;

◆油性污堵可试用LD-812清洗液清洗;

◆阳离子聚电介质若不与阻垢剂等发生沉淀反应,可用LD-811清洗液清洗;

有人曾用酒精有效地去除膜面吸附的有机物。

高透盐率

2.1 高透盐率正常产水量

1)O”型圈泄漏

O”型圈泄漏可以用产水管内产水电导率探测技术检查内接头和适配器处的“O”型密封圈,应该检查产水端板堵头安装是否正确,是否维护得象新的一样,否则应更换老旧和损环的“O”型密封圈。

当与某些化学品接触或受到机械应力时,如由于水锤作用引起元件的运动,“O”型圈就会出现泄漏现象,在压力容器内的膜元件上正确设置调整片是将磨损降到最低限度的必要措施,有时还会出现在装元件时未安装“O”型圈、“O”型圈装得不正确或者“O”型圈不在该密封的位置处。

2)望远镜现象

膜元件可能会遭遇称为望远镜现象的机械损坏,膜元件的外包皮与膜元件错开并移向下游,甚至套到下一支膜元件上,轻微的望远镜现象不一定会损伤膜元件,但严重时,可能会造成粘接线和膜片的破裂。

产生望远镜现象的原因是进水与浓水间的压差过大,8英寸的元件因为膜截面面积更大更容易出现这种现象,必须确保在膜压力容器内安装抗应力环以支撑住8英寸膜元件的外包皮,较小直径膜元件由其产水管及其抗应力器来支持,防止外包皮的滑动。

出现望远镜现象后,应该用新元件更换被损坏的膜元件,并消除产生的原因。

3)膜表面磨损

有时并非是个别元件出现这种故障,但前端元件常常最容易受到原水中结晶体或具有尖锐外缘的金属悬浮物的磨损。应检查来水中是否有上述物质,如焊渣等,进行膜面显微镜观察可检查出这类损伤,一旦发生这类故障就没有任何的补救方法,唯一的方法是改进预处理,并保证膜前高压管线内没有类似颗粒掉下来,然后更换所有受损的膜元件。

4)产水背压

任何时刻,产水压力高于进水或浓水0.3bar,复合膜就可能发生复合层间的剥离,可通过产水探测法来确定这类损坏。

当打开受到产水背压严重损坏的膜叶时,通常还会看到平行于产水管的膜最外边出现拆痕,常常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最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,使得膜脱盐层受到强烈拉伸,元件的脱盐率降低。

2.2高透盐率高产水量

1)膜氧化

当脱盐率降低并同时伴有较高的产水量,其主要原因是因为膜被氧化损坏,在膜接触的来水中含有余氯、溴、臭氧或其它氧化物时,通常前端的膜元件较其它位置更易受到影响,中性或碱性pH条件下氧化对膜的伤害更大。

如果不遵守pH和温度条件的限制,采用含氧化性的试剂进行杀菌消毒就会发生氧化破坏,在这种情况下,很可能出现所有元件较均匀的破坏。

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染料评测显示出来,膜元件的解剖和膜片的分析可以用来确定氧化性损坏,一旦膜元件受到氧化损坏,只能更换全部受损元件,别无其它补救措施。

2)泄漏

膜元件或产水中心管严重的机械损坏将导致进水或浓水渗入产水中,特别是当运行压力越高时,问题就越严重。

高压降

进水与浓水间的高压差,有时又称为压降或△P,将会沿膜元件水流方向产生很高的阻力,小直径膜元件的产水中心管将不得不承受这种作用力,而使用8英寸膜元件时,会由同一压力容器内相邻元件的玻璃钢外包皮承受并传递这种作用力,这样同一压力容器内的最后一支膜元件受到的推力最大,它必须承受由上游元件压降引起的推力总和。

当进水流量恒定时,压降的增加常常是由于元件进水网格流道内存在沉积物、污染物或结垢物,一旦进水流道网格被堵,常常会伴有产水量的下降。当进水流量超过规定值时,会出现超极限压降,当开机时升压太快,也会发生同样的现象(水锤作用),当膜元件内已有污堵物存在,特别是生物污染时,这种效应极为明显,并产生极高的瞬间压降。

开机前,系统内的空气没有能赶走时,膜元件就会出现水锤或水力冲击,当已经漏掉水份的系统在初始开机或一般运行启动时,就会出现上述情况。当系统停机时,应确保压力容器内没有真空,在起动被部分排空的膜系统时,如果泵的出口仅有很小甚至无背压时,水泵就会以极大的速度吸水和向膜元件输水,接着就会对元件产生巨大的水锤作用,同时高压泵则会因为进水管道内的空蚀同时受到破坏。

进水与浓水间的压降是水流经系统时水流阻力的量度,它取决于膜元件进水流道内流速和水温。因此,应尽量维持产水量和浓水量恒定,以便能在操作时注意和监测到引起压降增加的膜元件堵塞。

压降增加的位置和程度可作为辨别故障原因的有用的信息,因此,应当监测每一段的压降以及进水与浓水间的总压降,以下讨论将涉及某些常见的起因和高压降防范措施。

1)保安过滤器内短路

保安过滤器应能截留住大尺寸的杂质,防止前端膜元件的进水流道受到物理堵塞,当滤芯安装不紧密、滤芯间没有使用接头或遗忘安装时就会出现这种膜元件的堵塞。有时操作过程中出现水力冲击或存在不兼容的物质时,保安滤器的保护作用就会逐渐丧失。应避免使用纤维素材质的滤芯,因为它们会降解,并堵塞膜元件。

2)预处理介质过滤器穿透

有时,某些从砂层、多层过滤介质、活性炭、弱酸离子交换树脂或硅藻等预处理设备上穿透的极细粉末,会进入膜进水中。

3)泵叶轮磨损

 
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