反渗透(RO)系统故障诊断和排除

反渗透(RO)系统故障诊断和排除
一. 概述
产水量和脱盐率是反渗透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外范围波动。下面是我们判别系统运行出现故障的参考标准值。
1. 系统故障判断参考标准
反渗透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%;
◇系统各段之间压力降明显增加。
2. 避免故障的设计提示
远离故障最好的办法是从开始就消灭了发生故障的可能性,在进行系纺设计时尽量考虑做到以下几点:◇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交化的影响,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SDl值,确定胶体污染的可能性。
◇保证预处理的效果。
◇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。降低单位面积的膜通量可以减少污染物在膜面上的沉积。
◇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份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,选择低污染膜更为适用。制氮气
3. 系统故障基本类型
系统发生产水量减少和水质下降问题的原因比拔复杂,可以简单归纳出几种类型:
◇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。
8导◇系统硬件故障:0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,要到氧化的原因,消除氧化剂的来源,更换膜元件。
◇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。
◇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。
二. 排除运行参数的影响
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系统的性能有影响。比如,TDS每增加1OOppm,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℃,进水压力约降低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。
要通过数据的标推化来确定系统是否有问题。可以借助膜制造商的系统数据标准化软件,来求得标准化的产水量、脱盐率和进水-浓水压力降。通过标准化消除了温度、进水TDS、回收率和进水压力的影响。将系统目前的标准化性能参数与运行第一日的标准化数据进行对比,就可以确定系统性能的变化情况。
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量和质量的下降。
1. 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:
1.1 进水泵压力不变时进水温度下降;
1.2 用节流阀降低RO进水压力;
1.3 进水泵压力不变时增加产水背压;
1.4 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;
1.5 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;
1.6 膜表面发生污染;
1.7 进水流道网格的污染导致进水--浓水压力降(△P)增加,从而降低了元件末端的NDP(总驱动压力)。
2. 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:
2.1 进水温度上升时通过调节运行参数保持系统产水量不变;
2.2 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;
2.3 进水TDS或或电导率增加,脱盐率不变,但产水盐度随之增加;
2.4 系统回收率增加,这会增加系统的进水/浓水TDS浓度;
2.5 膜面污染;
三相四极插头2.6 O型圈密封损坏;
2.7 望远镜现象,进水-浓水压力降过大,膜元件外皮脱落;
2.8 膜面损坏(比如受到氯的影响)致使膜的透盐率增加。
三. 系统污染判断
系统故障可以划分为两个类型:产水量小,脱盐率低。回答以下问题会有助于到发生故障的原因。
1. 产水量下降时。膜污染会造成产水量下降,检查以下提问来寻发生问题的原因。
1.1 是否正常关闭系统?在一些情况下,要在装置关闭之前要用反渗透产水冲洗系统浓水,否则无机污染物会在膜面上沉积。
1.2 停机保护是否得当?在系统停机期间没有采取适当的保护措施,会导致严重的微生物生长(特别是在温暖的环境中)。
1.3 是否投加了阻垢剂,加阻垢剂是否达到了要求的饱和指数。
1.4 进水和浓水之间的压力降是否超过了15%?压力降增加标志着进水流道受到了污染,膜面水流被限制。检查各段的压力降情况,确定发生问题的位置。
1.5 在海水系统中,关机时是否对系统进行了产水冲洗?快速冲走膜面的高浓度盐份,可以防止离子从溶液中沉淀出来。
1.6 保安过滤器滤芯是否污染?
2. 脱盐率低
2.1 低脱盐率时,产水电导率高,可能的原因有膜污染、膜降解、和O型圈损坏。确认产水电导增加是否超过了15%。
2.2 各段膜组件的产水电导率一样吗?逐段测试产水电导,尽可能对每个膜组件测试产水电导率。产水电导率明显高的组件可能有0型圈或膜元件损坏。要对该组件进行探测和检查。
2.3 膜元件是否与氯或其它强氧化剂有接触?任何氧化物质的接触都会损坏膜元件。
2.4 仪器经过校准了吗?确认所有的仪器都经过校准。
2.5 膜元件的外观有变电或损坏吗?观察膜元件污染物及损坏物理情况。
2.6 进水的实际电导率和温度与原设计指标有差别吗?如果实际进水的TDS或温度高于原设计指标,产水水质达不到设计值是正常的。要对进水,浓水和产水进行取样分析,与膜供应商设计数据的结果标准进行对比。
无人机机巢2.7 发生过产水压力超过进水压力的情况(产水背压)吗?如果产水要提升到较高位置,管道上又没有安装逆止阀,停机时产水压力会超过进水,膜叶会膨胀破裂。
2.8 O型圈有问题吗?0型圈会因老化而失去弹性或破裂,导致泄漏。周期性更换0型圈,或者定期探测膜组件。
四. 污染物分析
锅炉吹管如果以上问题都解决了,而系统依然没有恢复,还要考虑以下提问:
4.1 一旦排除了所有机械故障,就需要确定污染物并实施清洗。
4.2 分析清洗出来的污染物及清洗液的颜和pH的变化。重新投运系统可以确认清洗效果。
4.3 如果不知道是什么污染物又缺乏现场经验,可以委托专用清洗剂供应商对膜元件进行分析并提出清洗方案。
4.4 如果所有尝试都没有结果,就需要对膜元件进行解剖。打开膜元件进行膜面分析和污染物分析,以确定发生问题的原因和解决方案。
4.4 一些污染物影响系统的前端,一些污染物在后端更为严重。参见反渗透系统故障诊断一览表,对于判断污染物的性质非常有用。
五、探针法――压力容器内脱盐率下降原因的诊断
RO装置的产水是由装置内所有压力容器产水汇集而成的。RO装置脱盐率下降有时是由于个别压力容器脱盐率下降引起的,故而应首先检查各个压力容器的出水电导,出产水水质异常的口力容器,然后对这些压力容器进一步检查确定原因。一支压力容器内串联有若干支膜元件,两端的膜元件由适配器与压力容器端板连接,中间各支膜元件由产水连接管连接,适配器与连接管均装有橡胶O型圈密封。故一支压力容器出水水质异常的原因有以下几种:
① 膜元件损坏,渗漏;
② 适配器损坏或O型圈泄漏;
光盘封套③ 连接管损坏或O型圈泄漏;
为确定上述原因,可用探针法进行探测,所谓探测是将一支塑料软管插入位于压力容器端板中心的产水管口,在不同插入长度处引出产水并测量电导率,以确定电导偏高的位置。以8英寸压力容器为例,探测步骤加下:
① 停止RO装置的运行;
② 拆除被测压力容器端板上产水管口的堵头;
③ 在原来堵头的位置上安装一个球阀;

本文发布于:2024-09-21 23:30:30,感谢您对本站的认可!

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