反滲透系統(tǒng)保安過濾器濾芯污堵原因分析及處理

鮑耀強

摘 要：某地的一家新材料公司在脫鹽水系統(tǒng)運行了一段時間以后，反滲透系統(tǒng)保安過濾器濾芯發(fā)生了污堵現(xiàn)象。導(dǎo)致脫鹽水系統(tǒng)造成了嚴(yán)重問題。在本文中我們將對污堵形成的原因做出詳細(xì)的分析，并加以總結(jié)，探討出相應(yīng)的解決對策。將解決對策運用到實際工作中，就能有效的解決反滲透系統(tǒng)保安過濾器濾芯出現(xiàn)的污堵問題，使脫鹽水系統(tǒng)正常快速的繼續(xù)運行。

關(guān)鍵詞：反滲透；保安過濾器濾芯；污堵原因；分析及處理

反滲透水處理系統(tǒng)在運行的時候，系統(tǒng)在設(shè)計上的不完善或者運行過程中沒有做到嚴(yán)格控制，就會導(dǎo)致膜污染情況的發(fā)生。膜污染的種類有很多，而其中屬微生物污染對整個處理系統(tǒng)造成的破壞性最大。使整個處理系統(tǒng)的運行受到嚴(yán)重影響。隨著科技水平日益發(fā)展，這種膜污染在我國反滲透水處理系統(tǒng)的運行中所造成的影響日漸嚴(yán)重。

1 關(guān)于脫鹽水系統(tǒng)的概念描述

福建某地新材料公司所使用的脫鹽水站反滲透系統(tǒng)由A、B、C三組裝置構(gòu)成。以16：8的方式排列，每一套裝置中含六芯裝膜管24支，膜元件144支，均由日本東麗生產(chǎn)制造。產(chǎn)水量的設(shè)計值是137.5m3/h，系統(tǒng)的回收率是80%，RO的脫鹽率是98%。該系統(tǒng)是在2014年5月份開始投入使用的，在使用了六個月以后，過濾器濾芯的更換次數(shù)逐漸增加。保安過濾器的氣壓差值不斷上升，其差值達(dá)到5-6d的時候就必須更換濾芯。

保安過濾器中往往會產(chǎn)生一層比較厚的黏滑物質(zhì)，這種物質(zhì)顏色略黃，摸上去滑膩，氣味還比較臭，而且非常容易刮落下來。這種污染物使保安過濾器造成了嚴(yán)重的堵塞。導(dǎo)致了氣壓差值的升高。而保安過濾器出口的壓力一旦小于0.1Mpa，就會導(dǎo)致整個反滲透設(shè)備停止運行。

2 關(guān)于脫鹽水系統(tǒng)中藥劑的投放

2.1 絮凝劑

脫鹽水系統(tǒng)是通過多個過濾器對地表水進(jìn)行層層過濾后形成脫鹽水，然后再加入到鍋爐中的一個過程。脫鹽水系統(tǒng)前期拖入運行時，為防止水中的膠體和各種懸浮物的含量過高，在原水處理之前投放絮凝劑聚合氯化鋁。投放質(zhì)量濃度大概是在2mg/L左右。從2014年11月開始不再進(jìn)行投放。

2.2 具有氧化特性的殺菌劑

在反滲透過程中，進(jìn)入其裝置的水里一般都含有多種有機物和微生物，水的濃縮度越大，有機物和微生物的含量就越高，導(dǎo)致微生物的繁殖量增大，所以一定要做好微生物污染的防治工作。可以在原水開始處理之前對處理的地方進(jìn)行氧化性殺菌劑次氯酸鈉的投放。加藥箱的質(zhì)量配比分?jǐn)?shù)控制在50%，按照10%計算有效成分，殺菌劑的質(zhì)量濃度控制在1.5mg/L左右，投放不能間斷。

2.3 非氧化特性的殺菌劑

要想使反滲透膜不受到微生物污染的影響，就必須要經(jīng)常做好對整個系統(tǒng)的殺菌清理工作。每間隔半個月就要在入口的地方進(jìn)行一次異噻類的殺菌劑TS-1151的投放，這是一種不帶有氧化性質(zhì)殺菌劑。采用沖擊的方式進(jìn)行投放，該藥劑投放的質(zhì)量濃度控制在20-50mg/L之間。

2.4 阻垢劑

在反滲透系統(tǒng)的補水過程中很容易形成污垢。處理這種污垢可以適當(dāng)投入一些膜用阻垢劑。使整個系統(tǒng)能夠安全順利的進(jìn)行工作。這種阻垢劑的全稱為反滲透阻垢劑TS-1153，投入過程也是不能夠間斷的，配藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%，投放的質(zhì)量濃度控制在2.5mg/L左右。

2.5 還原劑

還原劑在反滲透系統(tǒng)運行過程中也起到了非常重要的作用，不對于去除系統(tǒng)運行時殘留的氯有很大幫助，避免反滲透膜產(chǎn)生氧化，還將其中的高價鐵轉(zhuǎn)換成亞鐵。亞硫酸氫鈉是反滲透系統(tǒng)中主要用到的還原劑。這種還原劑在投放時也要保證連續(xù)性，配藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%，投放的質(zhì)量濃度控制在7mg/L左右。

3 反滲透系統(tǒng)中形成污堵的主要原因

3.1用排除的方法確定造成污染的原因

3.1.1對絮凝劑加入的量進(jìn)行控制

脫鹽水系統(tǒng)中的原水來自于地表，其進(jìn)水濁度小于3NTU，超濾進(jìn)水濁度大于1NTU，反滲透的進(jìn)水濁度小于0.2NTU。自2014年5月系統(tǒng)中開始投放絮凝劑，到當(dāng)年11月24日投放結(jié)束時，系統(tǒng)的濁度不但沒有得到顯著的改善，反滲透水的進(jìn)水SDI也小于3，這種情況就很有可能是因為加入了過量的絮凝劑而導(dǎo)致的結(jié)果。

3.1.2藥劑之間的兼容性

將現(xiàn)有已經(jīng)配比好的絮凝劑和阻垢劑進(jìn)行混合后，其混合溶液非常干凈，看不到任何的雜質(zhì)，這就排除了因試劑之間不兼容而造成污染的可能性。

3.1.3 反滲透系統(tǒng)中有沒有結(jié)垢的現(xiàn)象

由于系統(tǒng)的回收率一直控制在75%左右，二段壓差也相對比較低，增長并不是很明顯。此外，因為阻垢劑在投放時也做到了嚴(yán)格的管理，基本上可以排除結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。

3.1.4機械污垢堵塞現(xiàn)象

由于反滲透設(shè)備的投入時間已經(jīng)達(dá)到了半年以上，所以基本可以排除新系統(tǒng)在投入運行時因沖洗的不干凈而產(chǎn)生污堵的可能。有因通過對保安過濾器的仔細(xì)檢查后未發(fā)現(xiàn)壓力表出現(xiàn)問題，反滲透系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生的壓力也相對正常，所以也排除了機械污堵的產(chǎn)生。

3.2 對反滲透系統(tǒng)在運行中情況分析

反滲透系統(tǒng)在受到污染以后，使得保安過濾器在氣壓差值上的增長速度加快了，反滲透膜的一段壓力差值上升速度提升，而二段壓力差值基本保持不變；產(chǎn)水量和脫鹽率也相對都有所下降。某種程度上也符合了膠體、有機物以及細(xì)菌等污染的特性。

3.3關(guān)于污染物從何而來的分析

3.3.1還原劑使用過量

反滲透系統(tǒng)中所用到的亞硫酸氫鈉還原劑，其配比上的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%，ORP數(shù)值在80-300mV之間，藥劑在投放時的質(zhì)量濃度是7mg/L。還原劑在投放時如果量太大，就會導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)當(dāng)中有過量的硫酸鹽產(chǎn)生，從而使其細(xì)菌大量的繁殖。基本上可以斷定是硫酸鹽還原菌造成了保安過濾器和反滲透膜的污堵。此外，由于脫鹽水系統(tǒng)中的地表水水質(zhì)問題月會使反滲透系統(tǒng)形成污堵。

4 對于污染的相應(yīng)處理辦法

4.1控制還原劑的濃度

對還原劑的濃度進(jìn)行調(diào)整能夠有效的減輕反滲透系統(tǒng)的污染程度。首先是把亞硫酸鈉投放時的質(zhì)量濃度下調(diào)至2mg/L，再將其配比的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下調(diào)至5%。然后根據(jù)調(diào)整后的加藥濃度，把進(jìn)水ORP值改成150-140mV。

4.2對具有氧化性質(zhì)的殺菌劑增大濃度

為了降低細(xì)菌及有機物對反滲透系統(tǒng)造成污染的程度，對具有氧化性質(zhì)的殺菌劑的濃度也要合理的進(jìn)行調(diào)整，使其和還原劑的配比效果達(dá)到最好。

4.3增加多介質(zhì)過濾器的反清洗次數(shù)

多介質(zhì)過濾器所消耗的余氯越多，那么在其截流的過程中，細(xì)菌和有機物的含量也會隨之增大，所以增加多介質(zhì)過濾器的反清洗次數(shù)，降低反清洗的時間周期是非常重要的。將原來30個小時反吸一次改為24小時反洗一次。

4.4 加大超濾裝置在反清洗過程中的力度

UF膜的污染會隨著時間變化逐漸嚴(yán)重。而UF裝置對于RO運行時安全性起到關(guān)鍵性的作用，所以一定要重視超濾系統(tǒng)的清洗。將其反洗次數(shù)由之前的30分鐘一次該為20分鐘一次。

結(jié)束語：

在對反滲透系統(tǒng)保安過濾器濾芯污堵的原因做出分析后，可以看出，有機物和細(xì)菌是形成污堵的主要污染源。而還原劑投入量過大以及使用微生物含量太高的地表水是其產(chǎn)生的主要原因。所以在平時的工作中一定要做好相應(yīng)的預(yù)防和管理措施，以確保整個反滲透系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

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