一級(jí)反滲透膜脫鹽率低的原因分析及處置

劉少昱

摘要：一級(jí)反滲透脫鹽率降低，產(chǎn)水電導(dǎo)率升高，會(huì)增加后續(xù)制水設(shè)備的負(fù)擔(dān)，最終會(huì)影響到除鹽水的品質(zhì)。在沒(méi)有確定造成脫鹽率降低的具體原因時(shí)，盲目更換全部膜組件，需要耗費(fèi)大量資金。因此如何評(píng)價(jià)反滲透膜的性能，擬定處置方案就顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：反滲透 ?脫鹽率

前言：

一級(jí)反滲透是化學(xué)制水膜處理系統(tǒng)最重要的預(yù)除鹽裝置，脫鹽率的高低直接關(guān)系整個(gè)制水系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。反滲透膜比較嬌嫩，抗氧化及抗磨損性能均不如超濾，平均使用壽命基本在五年左右。從安裝、調(diào)試到日常運(yùn)維管理，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要做到精心細(xì)致，否則就可能造成膜性能的不可逆損傷，縮短使用壽命。

1設(shè)備現(xiàn)狀

1.1北京京能未來(lái)燃?xì)鉄犭娪邢薰净瘜W(xué)制水系統(tǒng)共有三套一級(jí)反滲透，2013年底投運(yùn)，至2018年底已運(yùn)行五年整。一級(jí)1號(hào)2號(hào)反滲透（一段二段3：1排列），脫鹽率95%。一級(jí)3號(hào)反滲透（一段二段6：3排列）產(chǎn)水水質(zhì)較差，產(chǎn)水電導(dǎo)率已接近100μS/cm，脫鹽率約為90%。期間進(jìn)行了幾次酸洗和堿洗，洗后產(chǎn)水水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，運(yùn)行一段時(shí)間后又變差。

1.2 2018年11月下旬，熱網(wǎng)補(bǔ)水工作告一段落后，化學(xué)專業(yè)對(duì)一級(jí)3號(hào)反滲透進(jìn)行了較為徹底的清洗。堿洗過(guò)程中清洗液呈淡淡的褐色（水中的有機(jī)物及微生物在膜表面的沉積物），清洗后一段產(chǎn)水電導(dǎo)率比清洗前增加了約30%，繼續(xù)進(jìn)行酸洗也沒(méi)有明顯的改善，脫鹽率已低于90%，因此將其列入2019年的設(shè)備更新改造項(xiàng)目。

2原因分析

2.1物理因素

高壓水流攜帶雜質(zhì)對(duì)膜造成不可逆的物理?yè)p傷。

2.2化學(xué)因素

加藥及運(yùn)行指標(biāo)控制不當(dāng)，膜被氧化。

2.3日常維護(hù)

反滲透清洗周期過(guò)長(zhǎng);保安過(guò)濾器濾芯長(zhǎng)周期使用，不及時(shí)更換，膜被污染。

3檢查步驟

3.1解體檢查一段任意一支膜筒的膜和密封圈，更換密封圈后產(chǎn)水電導(dǎo)率沒(méi)有變化。得出的結(jié)論是密封圈沒(méi)問(wèn)題。

3.2將一段另一支膜筒的6支膜抽出后倒換了次序，產(chǎn)水電導(dǎo)率大幅升高，得出的結(jié)論是靠近進(jìn)水端的膜存在較嚴(yán)重的損傷。

3.3將一段的36支膜全部抽出，按進(jìn)水端排列順序重新組合，測(cè)試脫鹽率如下表：

4改造實(shí)施

4.1從上表中可以看出，通過(guò)對(duì)膜的重新組合，一段入口的第一至第三支膜性能較差，產(chǎn)水電導(dǎo)率高，予以淘汰。第四支膜的脫鹽率大于95%，運(yùn)行壓力稍微高一些，完全可以達(dá)到96%以上，可以繼續(xù)運(yùn)行。第五、第六以及二段的膜性能非常穩(wěn)定，可以繼續(xù)使用。

4.2以此類推，將一級(jí)2號(hào)反滲透退出運(yùn)行，從24支膜中選擇18支性能好的膜（將一段進(jìn)水端的第一和第二支膜淘汰）補(bǔ)充至一級(jí)3號(hào)。經(jīng)測(cè)試，在壓力適當(dāng)?shù)那疤嵯拢ǜ邏鹤冾l泵45Hz）總產(chǎn)水的脫鹽率可大于97%，。

5結(jié)論

5.1膜解體后從外觀看，第一支膜入口的雜質(zhì)比較多，因此推論靠前排列的膜受損程度要更重一些。從清洗后電導(dǎo)率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)分析，膜表面可能存在微孔，清洗后孔隙變大，產(chǎn)水電導(dǎo)率升高。可歸類為局部的物理性損傷。

5.2專業(yè)管理人員認(rèn)識(shí)不足，運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)，ORP（反映水中余氯等氧化性物質(zhì)的氧化還原電位）控制值偏低，還原劑（工業(yè)級(jí)含有雜質(zhì)）加入過(guò)量對(duì)產(chǎn)水水質(zhì)也存在一定影響。

5.3打開膜筒的端蓋，能聞到較濃的還原劑味道。說(shuō)明還原劑加藥點(diǎn)距離反滲透入口太近，還沒(méi)有與氧化性物質(zhì)充分反應(yīng)就已經(jīng)進(jìn)反滲透了，沒(méi)有起到對(duì)膜的保護(hù)。從這個(gè)角度分析，靠前排列的膜被氧化的程度也要大于靠后排列的膜。

6整改措施

6.1嚴(yán)格控制運(yùn)行參數(shù)，定期進(jìn)行水質(zhì)查定。

6.2加強(qiáng)制水系統(tǒng)在線儀表的日常維護(hù)和校驗(yàn)管理，更換有缺陷的表計(jì)。

6.3將還原劑加藥點(diǎn)由保安過(guò)濾器入口挪至一級(jí)反滲透給水泵出口母管，延長(zhǎng)還原劑與余氯的反應(yīng)時(shí)間。

6.4每半年化學(xué)清洗一次超濾和反滲透，清洗完畢，更換反滲透入口保安過(guò)濾器濾芯。

7經(jīng)濟(jì)效益

原計(jì)劃全部更換三套一級(jí)反滲透總共102支膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試篩選，僅需要30支新膜即可完成設(shè)備的更新改造。由舊膜重組后的反滲透脫鹽率可達(dá)到96%～97%，節(jié)約資金70%。設(shè)備運(yùn)行至今產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，改造非常成功，為今后的工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：孫本答 楊寶紅《火力發(fā)電廠水處理實(shí)用技術(shù)問(wèn)答》中國(guó)電力出版社2006.4

馮敏《現(xiàn)代水處理技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社2006.5