一級反滲透膜脫鹽率低的原因分析及處置

劉少昱

摘要：一級反滲透脫鹽率降低，產水電導率升高，會增加后續制水設備的負擔，最終會影響到除鹽水的品質。在沒有確定造成脫鹽率降低的具體原因時，盲目更換全部膜組件，需要耗費大量資金。因此如何評價反滲透膜的性能，擬定處置方案就顯得非常重要。

關鍵詞：反滲透 ?脫鹽率

前言：

一級反滲透是化學制水膜處理系統最重要的預除鹽裝置，脫鹽率的高低直接關系整個制水系統運行的經濟性和穩定性。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、調試到日常運維管理，每一個環節都要做到精心細致，否則就可能造成膜性能的不可逆損傷，縮短使用壽命。

1設備現狀

1.1北京京能未來燃氣熱電有限公司化學制水系統共有三套一級反滲透，2013年底投運，至2018年底已運行五年整。一級1號2號反滲透（一段二段3：1排列），脫鹽率95%。一級3號反滲透（一段二段6：3排列）產水水質較差，產水電導率已接近100μS/cm，脫鹽率約為90%。期間進行了幾次酸洗和堿洗，洗后產水水質有所好轉，運行一段時間后又變差。

1.2 2018年11月下旬，熱網補水工作告一段落后，化學專業對一級3號反滲透進行了較為徹底的清洗。堿洗過程中清洗液呈淡淡的褐色（水中的有機物及微生物在膜表面的沉積物），清洗后一段產水電導率比清洗前增加了約30%，繼續進行酸洗也沒有明顯的改善，脫鹽率已低于90%，因此將其列入2019年的設備更新改造項目。

2原因分析

2.1物理因素

高壓水流攜帶雜質對膜造成不可逆的物理損傷。

2.2化學因素

加藥及運行指標控制不當，膜被氧化。

2.3日常維護

反滲透清洗周期過長;保安過濾器濾芯長周期使用，不及時更換，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，更換密封圈后產水電導率沒有變化。得出的結論是密封圈沒問題。

3.2將一段另一支膜筒的6支膜抽出后倒換了次序，產水電導率大幅升高，得出的結論是靠近進水端的膜存在較嚴重的損傷。

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

4改造實施

4.1從上表中可以看出，通過對膜的重新組合，一段入口的第一至第三支膜性能較差，產水電導率高，予以淘汰。第四支膜的脫鹽率大于95%，運行壓力稍微高一些，完全可以達到96%以上，可以繼續運行。第五、第六以及二段的膜性能非常穩定，可以繼續使用。

4.2以此類推，將一級2號反滲透退出運行，從24支膜中選擇18支性能好的膜（將一段進水端的第一和第二支膜淘汰）補充至一級3號。經測試，在壓力適當的前提下（高壓變頻泵45Hz）總產水的脫鹽率可大于97%，。

5結論

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

5.2專業管理人員認識不足，運行參數控制不當，ORP（反映水中余氯等氧化性物質的氧化還原電位）控制值偏低，還原劑（工業級含有雜質）加入過量對產水水質也存在一定影響。

5.3打開膜筒的端蓋，能聞到較濃的還原劑味道。說明還原劑加藥點距離反滲透入口太近，還沒有與氧化性物質充分反應就已經進反滲透了，沒有起到對膜的保護。從這個角度分析，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嚴格控制運行參數，定期進行水質查定。

6.2加強制水系統在線儀表的日常維護和校驗管理，更換有缺陷的表計。

6.3將還原劑加藥點由保安過濾器入口挪至一級反滲透給水泵出口母管，延長還原劑與余氯的反應時間。

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

7經濟效益

原計劃全部更換三套一級反滲透總共102支膜，經過測試篩選，僅需要30支新膜即可完成設備的更新改造。由舊膜重組后的反滲透脫鹽率可達到96%～97%，節約資金70%。設備運行至今產水水質穩定，改造非常成功，為今后的工作積累了寶貴的經驗。

參考文獻：孫本答 楊寶紅《火力發電廠水處理實用技術問答》中國電力出版社2006.4

馮敏《現代水處理技術》化學工業出版社2006.5