淺談血透室水處理系統故障分析及整改辦法

趙丹霞

(麗江市人民醫院，云南麗江674199)

淺談血透室水處理系統故障分析及整改辦法

趙丹霞

(麗江市人民醫院，云南麗江674199)

我院血透室原來使用的是KFROI-1500GPD單級反滲透水處理系統，具體用于血透機透析用水，透析粉勾兌用水，透析器清洗消毒用水。該系統的核心技術——反滲透(Reverse Osmosis，簡稱RO)，是一種以壓力作為推動力，通過選擇性膜(或稱半透膜)，將溶液中的溶劑和溶質分離的技術。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。反滲透膜的孔徑極其微小(0．5～10nm，nm:納米)，能過濾水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。整套系統由預處理，反滲透主機，后置處理三部分組成。預處理的作用在于預先處理原水中的雜質，達到反滲透膜的進水要求。預處理中又分為石英砂過濾器(亦稱機械過濾)，活性炭吸附器，樹脂軟化器。石英砂過濾器主要是濾除水中的懸浮物及大顆粒雜志，如青苔，泥沙，鐵銹，紅蟲等。活性炭吸附器主要是依靠活性碳強大吸附能力去除水中的余氯、氯胺、有機物、臭味及部分重金屬物和微生物。樹脂軟化器主要是用陽離子交換樹脂(如001X7)中的鈉(2Na)離子與水中的鈣(Ca)、鋇(Ba)、鎂(Mg)、鍶(Sr)等難溶鹽離子進行交換，俗稱為軟化。

1 故障分析

故障現象:2012年3月，系統出現產水質量下降，電導率逐漸升高的現象，于是對水處理系統做了多次沖洗，但是電導率仍然一直降不下來。因距離上次維護，使用還不到半年的時間，電導率從5us/cm逐漸升高到40us/cm以上，這不屬于正常的污堵現象。上次保養后設備的參數為:電導率在5us/cm左右，產水流量4L/M，壓力在12kg/cm。

故障分析:目前系統出現電導率升高(非突發性，而是逐漸上升)，達到40us/cm以上;產水量稍有降低，約降低為3．5L/M;壓力稍有升高，達到13kg/cm。根據系統運行的這些參數分析，產生以上故障的原因可能為:(1)反滲透膜脫層或破裂:反滲透膜是分離純水的直接元件，如果產水質量及流量有變化，我們首先應該考慮的就是反滲透膜。如果反滲透膜出現脫層或破裂，意味著反滲透膜沒有起到分離作用。會出現純水產量突然大幅升高，系統壓力會應為脫層破裂沒有壓力阻而突然降低，電導率數值會突然升高很多，幾乎接近自來水數值。對比系統運行參數及狀況，排除反滲透膜脫層及破裂的可能性!(2)膜殼密封圈泄漏:膜殼是為反滲透膜提供工作空間的壓力容器(最高壓力20kg/cm)，反滲透膜的進水端、純水口、廢水端在膜殼內形成，并用橡膠密封圈隔離。當這些隔離密封圈使用時間過長出現老化，就會破損產生泄漏。高壓力(13kg/cm的實際運行壓力)的進水端(原水)和廢水端(濃縮水)都會向低壓力(0．5kg/cm)的純水口滲透。一旦出現這種情況，電導率應該是突然升高，系統壓力突然降低，產水量出奇的飚高。對比系統運行參數及狀況，排除反滲透膜殼密封圈破損泄漏的可能性!(3)預處理效果不佳:在反滲透膜本身無法查找原因，那么只能按流程往前推理。預處理作為反滲透前級處理，為反滲透提供合格的預處理水。當預處理三個過濾器處理效果不佳，進入反滲透膜的預處理水會造成反滲透膜污堵加快，純水品質下降!最直接的影響在活性碳過濾器和樹脂軟化器，活性碳過濾器去除的微生物和樹脂軟化器去除的難溶鹽是反滲透膜進水標準嚴格要求的項目。

微生物進入反滲透系統之后，找到了水中溶解性的有機營養物，這些有機營養物伴隨反滲透過程的進行而濃縮富集在膜表面上，成為行程生物膜的理想環境與過程。膜元件的生物污染嚴重影響反滲透系統的性能，出現進水端至濃水端壓差的逐漸增加，導致膜元件發生機械損壞以及產水量下降，有時甚至在膜元件的產水端也會出現生物污染，導致產品水受污染。

原水中難溶鹽大部分為碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鋇(BaSO4)、硫酸鍶(SrSO4)、碳酸鎂(MgCO3)、硫化亞鐵(FeS)、碳酸鋅(Zn-CO3)等等。這些難溶鹽中的金屬離子一旦未經樹脂軟化器中的鈉(Na)離子徹底離子交換，進入膜元件表層并緩慢匯集形成結垢。膜元件表層結垢直接影響水流滲透流量和大量金屬離子滲透到產水端，反滲透膜的去除率降低，造成電導率升高。難溶鹽在膜層表面的結垢長時間積累，是無法清除的，只有決絕預處理和更換膜元件才能恢復系統能力。

對比系統運行參數及狀況，并結合系統的配置，我們不難看出，預處理效果不佳是系統故障原因所在!同時，原水壓力低也是造成預處理效果不佳的原因。當夜晚預處理反沖洗再生時，原水壓力過低就會造成預處理反沖洗再生不徹底，無法有足夠壓力沖洗出雜質。

2 故障處理

(1)更換預處理石英砂和活性碳濾料:更換預處理石英砂和活性碳濾料可以直接控制微生物，恢復處理能力。

(2)加大樹脂軟化器交換容量:目前預處理中的樹脂軟化器罐體為1245型(填裝40L軟化樹脂)，控制頭為GE255/440型。反滲透主機更換，意味著預處理的處理流量最少要12L/M(純水4L/ M+廢水4L/M+壓力損耗)，40L的樹脂達不到12L/M流量的軟化效果，每次更換新的樹脂和再生后，很快就把40L樹脂所帶的鈉離子給交換掉，從而無法再交換去除水中的難溶鹽。因此，更換一個更大規格的軟化器罐體，填裝更多的樹脂，就可以解決反滲透膜結垢的問題!設計更換規格為1465(350×1670mm)罐體，可填裝125L離子樹脂，離子交換量提高3倍，由于罐體高度高，交換行程也加長，離子交換工作更徹底。

罐體的增大和樹脂的增多，同時也需要重新設計增大控制頭規格，提高控制頭流量流速。設計選用美國GE 268/440i控制頭，程序化定期為樹脂再生反沖洗，保持樹脂再生后鈉離子的恢復。

(3)更換反滲透膜:在預處理重新設計整改后，為了進一步保障系統產水質量，設計更換原來的反滲透膜。即更換原來常用的韓國世韓(CSM)公司生產的RE4040-BE型號為美國陶氏化學(DOW)公司生產的BW30-4040型號。RE4040-BE型特點為產水量高，壓力要求低，系統完善時最高脫鹽率為98%;BW30-4040型特點為產水量一般，壓力要求高，系統完善時最高脫鹽率可達99．5%。因此，選用DOW BW30 -4040型更符合系統現狀，能提高更高的脫鹽率和更好的穩定性。

(4)更改原水增壓泵的運行方式:原水增壓泵是用于為預處理補給供述壓力。原來的原水增壓泵是與主機泵同步運行，當水滿停機后也停止運行。夜晚預處理控制頭反沖洗再生時，其不會運作增壓，造成低壓力反沖洗再生預處理濾料，不能徹底沖洗掉雜質和樹脂再生，無法達到理想效果。改造原水增壓泵運行方式為自動運行，任何時候系統壓力過低都可以補充增壓。

3 效果

系統按照以上方法整改后，電導率立即降低為2us/cm，流量保持在4．5L/M，壓力穩定在12kg/ cm。使用一年多未見任何異常，運行狀況良好。

TH789

C

1002-2376(2015)01-0113-02

2014-10-30