反滲透系統的秘訣

一、寫在前面

在我國大部分電站補給水處理除鹽工藝大體可分為三類：離子交換、膜法除鹽、電除鹽。

一般來說我國大部分電站都採用膜法除鹽+離子交換的除鹽水生產工藝，（當然也有部分電站採用膜法除鹽+電除鹽的生產工藝）今天在這裡我們就來簡單說一說反滲透的運行。

二、反滲透進水的預處理

反滲透設備的進水水質是有要求的，不然會對後面的反滲透膜造成不可逆的損害，出水的水質會受到一定的影響，具體的反滲透進水水質要求如下：

1、細菌：因為細菌是靠醋酸纖維為生的，所以膜會受到細菌的污染等，因此必須對原水進行殺菌。複合膜雖然不會受到細菌的侵襲，但是會造成膜的堵塞或者污堵，所以必須對其進行殺菌。通常的殺菌劑是次氯酸鈉等強氧化劑。

2、顆粒物質：大於5um的顆粒不能進入到反滲透組件，不然會損壞設備；通常在反滲透設備前增設保安過濾器。

3、SDI和濁度：濁度要嚴格控制小於0.2NTU；通常控制反滲透入口污染指數SDI（15分鐘）不大於5（最好是小於3）。

4、油脂類：反滲透進水的水質裡面不能夠含有各類油脂。

5、有機物質：水質中對於反滲透膜影響最大的是有機物質；有的有機物質對膜反應比較小，有的有機物質會對膜造成污染；要極可能的去除水中的有機物質。通常採用微濾、超濾、納濾來去除水中的有機物質的含量，另外再RO設備前需要增加5μm的保安過濾器，以防止偶然大顆粒對膜元件的破壞作用。

三、反滲透加藥系統

各種藥劑的過量投加也會導致運行壓差上升、產水量下降、脫鹽率下降，從而造成反滲透系統運行的不穩定。

1、還原劑(亞硫酸氫鈉) : 為防止反滲透膜發生微生物污染, 需要對原水進行殺菌處理。 在此工藝中, 殺菌劑通常採用的是次氯酸鈉, 殺菌后應除去殘餘氯, 否則會對膜造成不可逆轉的損壞, 因此適量投加還原劑是消除余氯的方法之一。

但大量投加會導致膜表面滋生厭氧菌, 形成新的污染物, 給膜造成污染, 降低產水量，我國現行的標準中一般都控制反滲透入口余氯小於0.1ug/l，（最優狀態小於0.05 ug/l）。

2、膜用阻垢劑：反滲透裝置在運行中, 水中大部分鹽類保留在濃水中, 導致濃水含鹽量上升, 這種濃縮是反滲透裝置結垢的主要原因。

由於反滲透膜對水中 CO2 的透過率幾乎是 100%, 同時鹽類的濃縮和 pH 值的升高, 會導致 Ca2+濃度升高, 而 pH 值的升高也會引起水中HCO3- 轉化成 CO32- , 這樣就極容易導致碳酸鈣在反滲透膜上析出, 損壞膜元件, 造成反滲透膜透水率和脫鹽率下降。 適量投加膜用阻垢劑是預防膜結垢的措施之一。

反滲透入口水溫越低，產水量降低，此時所需要的阻垢劑加藥量也應降低；膜用阻垢劑是高分子有機物, 大量投加會增加膜裝置的系統壓降, 給運行帶來不利。

3、非氧化型殺菌劑：非氧化型殺菌劑是通過改變微生物上個別基團，抑制生物活性達到殺菌的作用，非氧化型殺菌劑具有高效、廣譜、低毒、藥效快而持久、滲透力強、使用方便。

非氧性殺菌滅藻劑有致毒劑的作用，使微生物的酶系統失去活性，破壞細胞的新陳代謝，破壞細胞壁，細胞膜或其它特殊部位，使細胞失活，達到殺菌作用。可以彌補氧化劑的不足。

非氧化型殺菌劑通常是氯酚類、季銨鹽類的非氧化性化合物。非氧化性殺菌滅藻劑的殺生作用有一定的持久性，對沉積物或黏泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質的影響較小，受水中PH值影響較小，在目前的運行中，非氧化殺菌劑作為不定期的定量投加，以控制RO膜系統生物污染，延長RO膜清洗時間。

四、反滲透運行中脫鹽率下降的異常分析

當RO脫鹽率下降時，應採取如下步驟：校正儀錶，已避免因儀錶原因而誤認為膜性能的變化；查出脫鹽率下降的膜殼，根據查出的原因，採取相應的措施。

1、殘餘氯過高，會引起膜的退化，引起膜性能改變，導致脫鹽率下降。

2、水錘作用，如果RO系統在起動前未充滿水，將會引起第一個膜元件與更高流速的水流接觸，引起過高的壓降，或高壓泵起動時出水閥未緩慢開啟，這是可能會發生水錘作用，造成膜元件的機械損失。

3、水溫控制不當，水溫過高，會造成膜損壞，高溫誰會引起膜元件塑料部件損壞、卷式膜元件伸縮現象的發生、膜元件滲透水O型圈的損壞等。

4、系統回收率過高，如果未按規定的回收率運行，可能會造成更加嚴重的後果。

假定濃水閥門未正常開關，或流量計不準，如果濃水流量偏小，這樣回收率必然會超過75%，濃縮系統上升；濃水濃度越高，結垢傾向越大；

同時，較低的濃水流速，降低水的紊動狀態，增加濃差極化，這又反過來增加結垢傾向。濃水濃度越高，會導致一種或幾種難溶鹽過飽和，從而在膜上結垢析出。

5、細菌大量繁殖，當不連續運行和停機時間較長，RO系統中給水不存在殺菌劑時，系統存在大量生物繁殖的可能性；

當RO系統中有嚴重細菌污染時，如不及時清洗，將會堵塞膜元件水流隔網，增大膜元件的壓差，嚴重會損壞膜元件。

五、反滲透裝置的優化運行

1、加強反滲透進水前的預處理工作，確保RO進水濁度小於0.2NTU，SDI小於3。

2、如果水質較好，可在超濾設備前停加氧化劑殺菌（秋冬季枯水期水溫低細菌繁殖較慢，而春夏季水溫高細菌繁殖快），然後在RO設備前停加還原劑，防止過量投加還原劑而產生膜污堵。

3、加強運行監控，定期校驗各流量表、ORP電位表、余氯表，防止因表計測量偏差而出現的膜異常現象。

4、對於連續運行的RO設備，應做到不定期的投加非氧化性殺菌劑，防止膜出現耐藥性而產生污堵。