苏伊士全数据透析反渗透膜脱盐率下降的原因

苏伊士全数据透析反渗透膜脱盐率下降的原因

在反渗透设备日常运行中，导致脱盐率下降过快的原因有多种，或可逆或不可逆。

比如：

➤进水温度大幅升高导致脱盐率下降；

➤进水水质恶化导致脱盐率下降；

➤重污染导致膜系统压力下降，进而导致脱盐率下降；

➤机械破坏，引起内部泄漏，导致脱盐率下降；

➤氧化剂漏到RO内部引起氧化破坏，导致脱盐率下降。

尽早发现RO系统脱盐率下降的根本原因，并及时采取相应对策，阻止设备功能进一步恶化，不仅能保障水质安全，而且能降低相关企业的更换成本及运行成本。

如何通过对各种水质数据的分析，尽早推断出膜是否被氧化，并制定有效措施。

来自R公司的困惑

2012年8月底，R公司来电反映，其RO系统采用GE（注：当时GE水处理业务尚未被SUEZ收购）的AG8040F-400元件，运行3个月，于2012年5月20日进行化学清洗后，发现系统脱盐率下降很快，希望SUEZ-WTS的水处理专家能帮助分析原因。

专家们根据设备现场的原水水质数据及设备运行数据，开始全面的问题盘查。以下内容将为您还原整个分析过程：

原水水质

在原水水质里，有时隐藏着膜氧化破坏的根本原因，不容忽视。

该公司原水为自来水，含余氯0.7ppm左右，pH为6.8-7.0，进膜ORP达到190-220mV。此余氯水平在见过的自来水中属于最高级别，在弱酸性环境下，氧化破坏性尤其强烈。当膜很干净、进水有机物和微生物含量低时，余氯的危险性更强。进膜ORP值显著高于经验标准（<150mv）。

系统概况

该RO系统的工艺流程为：自来水→叠滤→袋滤→絮凝→UF→还原剂→阻垢剂→保安过滤器→一级反渗透。UF在反洗时加杀菌剂。RO系统共2套，每套42支膜，PV采用4:3排列，每个PV含6支膜。

运行数据简要分析

就R公司提供的运行数据，SUEZ-WTS的水处理专家做了认真分析，结果如下。

1

标准化后的产水量总体呈现上升趋势，而标准化后的脱盐率则总体呈现下降趋势，见下图。这符合氧化破坏发生的规律。第一次清洗前的水量有一定下降，是由于系统发生了严重污堵，氧化破坏的现象被暂时掩盖起来，膜系统一旦清洗干净，氧化破坏的痕迹立即显现出来。

2

无论是一段压差、还是二段压差均远高于干净膜系统的经验值，见下图。压差高意味着膜的进水通道发生了堵塞，里面堆积了污染物。一般一段压差高，微生物、颗粒物及胶体污堵的可能性大；而二段压差高，结垢的可能性大。考虑到本系统有浓水循环，一时难以定论污染物是什么，应进一步结合取样、成分分析等确认污染物类型。

3

在给水温度稳定的情况下，给水压力总体呈现逐步下降的趋势，这也是氧化破坏的现象之一，见下图。中间第60-80天，给水压力短暂出现增加，是由于系统出现严重污堵。

4

虽然R公司8月底才反映问题，其实氧化破坏从一开始就发生了。下图是头两个月脱盐率的变化曲线。呈现先上升，而后持续下降的规律。是典型的氧化破坏现象。对于大型工业纯水系统来说，在两个月内脱盐率下降近0.6%，是十分显著的变化。

5

R公司的测试结果：二段膜的脱盐率明显高于一段膜的脱盐率，这也是氧化破坏的特征之一。8月23日R公司将一级A套RO膜用旧膜换下带回公司清洗测试，一段RO膜平均脱盐率90.8%，二段平均脱盐率94.7%。因为一段的膜通量比二段的膜通量大，因此进水含活性氯的情况下，一段膜的氧化破坏也严重得多，宏观表现为脱盐率更差。

结论与对策

基于上述运行数据分析（产水量逐渐上升、给水压力和脱盐率则逐渐下降）、结合原水ORP偏高（而pH偏低）及R公司的测试结果，多重证据均指向该 RO膜已经发生氧化破坏这一结论。

且氧化破坏很早就已出现，不幸的是同时伴随的严重污堵，在前一段时间内部分掩盖了氧化破坏的现象，待到膜系统清洗干净了，氧化破坏自然表现出来。清洗后，由于失去了有机污染层的保护，RO膜的基体再次暴露在高氧化性的给水之下，氧化破坏再次加速进行，产水量上升、脱盐率下降、给水压力下降等现象也就变得非常显著。

经内部讨论和研究，SUEZ-WTS的专家们向R公司提出下述解决方案，请客户酌情采纳，并尽快采取必要措施，以阻止RO膜的进一步氧化破坏。

1

加大还原剂至足够水平，以确保ORP低于150mv，同时紧密监测RO运行参数变化（万一ORP不准或错了，则还原剂应加大到RO参数真正稳定为止）。

2

严重污堵的发生说明预处理环节存在致命问题，请予查找解决，确保RO的进水安全。诸如药剂的兼容性、UF的水质及膜丝完整性、原水的结垢性等。

3

考虑系统污堵严重，浓水循环没有任何意义，建议停止。必要时可降低系统回收率以控制结垢。

4

尽量遵循RO系统清洗三原则（即压差上升15%、标准化产水量下降10%或标准化透盐率增加10%），三者任意一个满足，就应该清洗系统。避免发生膜元件通道堵死，清洗药剂进不去的致命情况。

RO膜的脱盐率下降的原因有时很复杂，只有通过完整的数据分析及验证试验才能最终定位根本原因，从源头杜绝问题的发生。我们希望这个实例能给广大客户带来更多的启发，帮助他们解决系统运营中可能碰到的问题。