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学霸爆料:【工业反渗透系统常见故障分析】超全培训笔记

讲师:苏仲民




一、预处理系统导致运行不稳定的原因及解决方案


1、调节池类似工艺段的故障分析及排除

搅拌机的选择
根据转速和功率选择合适的搅拌机,电机和减速机速度都不是关键因素,核心是叶轮,能不能把水翻上来,能否达到预计的效果,在预处理过程中作用很大。

填料的投放
是在理论数据支撑的基础上设计,实现预期的效果。所以说:填料的投放,包括角度、位置等都要严格按照设计布局进行投放。

2、机械滤器的常见故障分析及排除

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一、滤料的选择

粒径一般选择0.8-1.2mm,市面上很多厂家会选择粒径较大的滤料,来降低成本,但是达不到预期的效果。
特别要说明的是石英砂,石英砂中有一些钙的成份,如果系统水温升高或一些复杂水质,会导致出水硬度增加,后续要经过酸化处理。

除铁锰系统滤料:
生活饮用水卫生标准中要求:铁≤0.3㎎/L,锰≤0.1㎎/L,
去除铁锰的2个必要条件:
1、滤料表面的滤膜形成需要一定的时间,时间越长,效果越好。
2、PH的控制,一般控制在8-10,有利于铁和锰的沉淀。

二、冲洗

滤料装填完毕后的粉末、滤渣要冲洗干净,冲洗不干净,后续的保安过滤器短时间内会出现污堵,滤器产水水质较差,冲洗后要经SDI测试仪测试浊度是否符合后续工艺要求。

三、腐蚀

为了防止腐蚀,滤器有内防腐、衬胶、刷环氧树脂。过滤器氧化,特别是衬胶,如果胶板有泄露,哪怕2m㎡影响也比较大,特别是含盐量比较高的水,对滤器腐蚀性影响较大。

四、水帽

也就是流速的问题,布水的方式很关键,每只水帽的通量,水帽的个数(一个都不能少),分布的比例要均匀,如果做不好,反洗时很容易出现偏流。
机械滤器的选择:在设计时要知道需要什么样的滤器,滤料尽可能选用小颗粒的(0.2-0.5mm),颗粒越小拦截的效果越好,布水方式选择有加水帽的。
气动阀在运行中最好配套加阻尼器,可能很多厂家设计时会忽略这一块。气动阀可以调节阀头开启的速度,它只能往慢的调,反洗时的进水速度一定要控制,阀门瞬间开启,对管道的震动非常大,容易造成管道震裂。

3、自清洗过滤器
为了防止水帽的破裂,造成滤料的泄露,破坏膜的运行,自清洗过滤器的作用类似于保安过滤器,相对体积比较小,处理量大。

控制方式:压差、时间及手动

4、超滤系统的故障分析及排除方法

超滤膜的选择:

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一、膜丝材质
膜丝的性质决定了膜的断丝率,断丝率太高,对系统的稳定运行造成一定的影响,一般选用PVDF材质,特别是热致相PVDF材质,抗污染能力较强,但是亲水性相对PVC等材质比较差。

二、耐氯性
也即耐氧化性,因为后期要频繁清洗,耐氧化性要强。
在线清洗:运行中有固定程序来控制,例如:半小时清洗一次,清洗10-15s,再运行,在清洗,是一个自循环的清洗过程。
超滤系统的稳定运行:一是要保证进水指标满足条件;二是加药系统要设计好,掌控好。

超滤系统经常出现问题的地方有:
一、不加药
虽然有清洗,但是药箱经常是空的,起不到清洗的效果,膜就容易污堵,造成压差增大,膜丝断裂,出水水质不符合要求。
二、药剂成份和投加量不对
超滤膜需要控制的2个主要指标:
1、SDI 值控制在 3-5  之间
2、COD值稳定在 80-100之间

二、加药系统的不稳定导致系统无法运行的原因分析及解决方案

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1、加药类别的选择
当加药剂种类达到2-3种或多种时,需要考虑互相之间有无反应,是否会造成其他药剂的失效或对水造成更大的污染。

2、投加量及投加位置的选择
通过理论数据得出加药量,再根据现场实际情况进行调整。

三、反渗透系统的运行故障分析及处理方法及解决方案

目前,反渗透系统已经是很成熟的工艺,但是也在不断出现新的问题,原因:反渗透系统应用的环境,以及水质的变化情况。
1.产水量下降

产水量下降在中水回用中,影响它的因素就是压差,以及我们设计的时候通量选择有误,在中水回用的过程中,如果是采用脱盐水系统的模式来设计的话,按照每只膜出水量的多少来选择,就容易产生产水量下降。
温度问题——进水温度太低,膜到最后就无法产水了。反渗透系统温度应控制在4-45℃之间。
膜的压密化——压力过高,密度会增加,膜会被压扁,空隙变小,透水量就会降低。
形成水锤——也是压密性的问题,会对膜局部的出水量造成影响。

2.胶体污堵

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在反渗透系统中比较常见的,在合理清洗的情况下,都是可以清洗掉。

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胶体污堵直接造成SDI值升高,SDI数值较大说明膜片上肯定有截留物,在系统出现问题的时候,我们要从头找原因,检查膜片上是否残留的胶体,沉淀物。如果有的话,我们要调整工艺,或者加药来解决问题。

杂质的污堵—— 水中前期预处理没有做到位,导致碳、泥沙等的进入。


为什么前面有保安过滤器、还有超滤,泥沙还能进来呢?

如果出现这样的情况,超滤肯定是出问题了,它不是一次性进来的,而是一点一点的透过,我们没有注意到,才会出先现这样的问题。

金属氧化物污堵—— 通常出现在第一段,第一支的膜可能会更严重些,这里面主要含有铁、铝这两种,由于进水里面有硫化氢,有空气进入,就会形成硫化盐,腐蚀性就比较强。

铁和铝的来源:
铁——机械滤器衬胶有破损,出现泄漏的情况的时候,由于氧化反应就会进来。
铝——在加药的时候,会投加聚合氯化铝,在投加量过大,或者药剂不合格的时候,会产生铝的指标过高,也有氧化性,会出现膜的氧化、污堵的情况。

有机物的污染—— 有机物会附在膜表面,出现通量的损失,一般会出现在第一段,由于滤器、保安过滤器长期不更换或者更换不恰当,导致污堵。

3.结垢

实际上就是微溶或者难溶的盐类沉淀在膜上面,一般出现在预处理比较差的地方或回收率比较高的系统中,与之前胶体结垢的位置有一些区别,往往会出现在RO系统的最后一段,再逐渐向前扩散。

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为什么会出现在最后一段,与它浓缩的倍数有关,因为整个系统的回收率,不是靠一段,整体的回收率,越往后,浓缩的倍数越高,污堵的情况出现的几率就越大,钙,碳酸根、硫酸根都可能在几个小时之内出现结垢,很容易造成膜的污堵。

4.脱盐率下降

1、物理性质
人为造成、配件损坏导致脱盐率下降,例如:O型圈的破裂、老化,安装不正确。
在装膜的时候,涂一些非氧化性的润滑剂。

2、望远镜现象
望远镜现象——机械性高压差,产水与浓水压差过大,出现严重的压迫膜的现象,更严重的情况就是膜从另一端突出来,压差过高,这种属于机械性的损坏,这种情况导致的脱盐率下降,是不可逆转的,膜也是不可修复的。


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3、膜片的破损
前期进水的时候,有硬的胶体、颗粒物等,在超滤或者一段二段形成盐的结晶,在第三段的时候,由于水流的作用,会将膜片划伤,这时候膜就容易泄漏,导致脱盐率下降。

4、产水背压
产水压力要高于进水或者浓水压力0.3公斤,如果高于这个情况,膜就会损坏,所以,我们要控制在0.3公斤以下。这就是所谓的膜压差,压差太高,就会导致这种情况的出现。所以在设计的时候,建议每一段进水与浓水测要安装压力表。

5.膜氧化

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一般使用久的话,就会被一些金属氧化物氧化,所以反渗透膜前面必须加置预处理(如石英砂过滤器、保安过滤器等),才能延长反渗透膜的使用寿命!

四、辅助控制系统故障的原因分析及解决方案

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控制系统与工艺匹配的选择
系统的工艺设计非常完整,但是,控制系统一定要和这些工艺要匹配,才能满足系统运行的要求。
另外,我们要知道整个系统的开机、所有的阀门、所有的泵,它的运行、启动的顺序,和开关机的顺序。

注意:有一种情况,整个系统停机的时候,要保证所有膜壳里存在的是淡水,不要让浓水长期存在,因为浓水在膜壳里面存留的时间太长,会自然形成结垢,尽管没有用,在开机的时候会导致水量下降,压差上升。
在系统停机之前,会有一个清洗系统,自清洗,自动把里面的水全置换出来,用产水把浓水置换出来,所有阀门关闭,膜一直在淡水状态下存放,就不会产生结垢。
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作者:苏仲民/发布日期:2016-6-1 18:50:00
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