标题：反渗透系统维护
常规方法
为了保护反渗透系统长期稳定运行，需要采用正确的维护方法以降低反渗透系统的污染速度。常规方法包括以下几个方面。
A、长时间不间断运行可抑制细菌增长，而且还可溶解膜上的污染物或者疏松。
B、浓水再循环。其优点是提高了横向流速，从而可冲洗掉膜表面上的污染物，其缺点是使RO给水泵的容量增大，而且RO膜产水含盐量也增加10%。
C、每次运行停运后低压冲洗。其优点是将污染物以及浓水从膜元件中冲洗出来。
D、长时间停运期间定期低压冲洗以及定期消毒。长时间停止运行RO系统时，死水会造成严重的微生物污染问题，在温暖的气候条件下更为显著。首先应用反渗透产品水将系统中的浓水冲出来，并定期冲洗，保持将膜元件表面的死水冲出来以阻止生物滋长。
E、定期消毒，控制生物在膜面滋长。在运行状态连续消毒是工艺设计中所关心的最新领域。醋酸纤维素膜有其固有的杀菌优点（可在给水中含0.3～1.0ppm的游离氯）。而对于CPA膜，在运行中使用氧化型杀菌剂方面就受到限制。在不含铁的给水中（这在多数反渗透系统中都很难做到），要求将氯控制到少于0.05ppm，过醋酸/过氧化氢控制到0.4～1.0ppm正在进行现场试验，以研究对于较复杂的RO用途，是否可加入较多的氯以减少清洗次数并且还能保持适当长的使用寿命。还正在进行其它现场研究以调查氯胺的杀菌能力及其对CPA膜的影响。最初的结果表明在某些情况下CPA膜可耐受6～8ppm的氯胺，而在其它情况下可耐受多达12ppm的氯胺。
反渗透系统
很多原因会造成反渗透设备不能正常运行，在对问题做进一步分析之前，必须收集分析各种原因。
A、设计 设计RO系统时应有水质全分析。如果水质存在季节性的变化或者水源变化，应尽量获取所能得到的各种分析数据。
在设计RO时(特别是有可能发生污染时)应留有余地，在设计以干净井水作为给水水源的反渗透系统时，可以采用比地表水系统更加激进的设计。
在保守的RO系统设计时选用较低的水通量，因为减少单位膜面积上的产水量会减少污染物在膜对于以井水作为给水水源的系统，设计水通量应控制在8~14gfd(加/平方英尺/日)的范围内。对于井水作为给水水源系统，设计水通量应控制在14~18gfd的范围内。 回收率应取较为保守的值，以使污染物的浓度降至最低。
一个保守的设计应尽量增加进水横向流速和浓水流速，横向流速越高，膜表面盐分和污染物向主体溶液的扩散速度越快，因而可以减少膜表面盐分和污染物的浓度。 对于不同的使用场合选择合适的膜元件类型。有时，在处理难于处理的地表水和工业废水水源时，使用电中性的CAB(醋酸纤维素)膜元件优于使用带负电荷的CPA(聚酰胺复合)膜元件。
B、影响因素 原水溶解性固体溶度的影响：在反渗透系统运行中原水溶解性固体含量突然增加将影响系统的是运行压力与产生水电导率。由于渗透压力的增大。会使系统对进水压力的要求随之增加。通常溶解性固体没增加100mg/L，进水压力需求增大1psi；与此同时，由于反渗透对盐分按比例脱除，因而产水电导率会相应增加。
原水温度的影响：进水温度没降低10℃，给水泵压力需增大15%。
系统回收率的影响：系统回收率增大，会增加浓水中的含盐量，并相应增加产品水的导电度。回收率为50%时，进水中TDS浓度是平时的两倍；回收率为75%时，溶解性固体浓度是平时的四倍；回收率为90%时，TDS值是平时的十倍。若回收率不变，降低产品水流量时，会导致产水电导率增加，因为盐的透过量与水的透过量无关，产水量减少时也就意味着用以稀释盐分的水量减少。
C、参数建议 我们建议您对所记录的运行数据运行“标准化”，以确定系统污堵的规律，使你能够订出洗涤的时间表，并确认系统有无故障。膜元件供应商开发出一种“标准化”电脑软件，能够计算出标准化后的产水量、盐透过量及给水-浓水压降。这些标准化的参数是通过将每日的主要运行数据，如温度，进水TDS、回收率和压力等与第一天的运行数据进行比较。并根据变化作相应调整而得到的。举一个例子，如果第100天的标准化产水量是80gpm(加仑/分钟)，而第一天的产水量是100gpm(加仑/分钟)，说明膜元件受到了污堵并损失了20%的产水量，因而建议进行清洗。如果RO系统进行参数发生波动，那么最明智和合理的做法是判断反渗透系统的真实状态。
确认给水和产水间的压降不超过15%，反之则表明反渗透膜表面已受到污染需及时进行清洗。
确认产水导电度增加值不超过15%，反之则表明反渗透膜表面已受到污染需及时进行清洗。确认各仪表已经过校准。
有可能的话，测量每段产水水质及每支压力容器产水水质。有些污染物会污染系统前半部分；另一些污染物会污染系统后半部分。使用RO系统故障分析表(附后)可以帮助确认污染物的种类。
D、故障分析 在反渗透系统出现故障时，首先应该派出因外部损伤而引起的原因，然后需要推测污染物的类型，并据分析进行一次或者一系列的清洗工作。
RO系统故障分析表
可能之原因
可能之位置
压降
产水流量
盐透过率
金属氧化物
第一段
通常会增大
下降
通常会增大
胶体污堵
第一段
通常会增大
下降
通常会增大
结垢
最后一段
增大
下降
增大
生物污堵
任何一段
通常会下降
增加
增大
有机物污垢
所有各段
正常
下降
通常会增大
氧化剂 ( 如：Cl2 )
第一段最严重
通常会下降
增加
增大
表面磨损 ( 碳粒、淤泥 )
第一段最严重
减少
增加
增大
O环或胶合处裂缝
随机
通常会减少
通常会减少
增大
回收率过高
所有各段
减少
通常会减少
增大

反渗透膜的清洗
在正常运行一段时间后，反渗透元件会受到在给水过程中可能存在的悬浮物或者难溶解物质的污染。最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属铁、锰、铜、镍、铝等氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物如藻类、霉茵、真茵等污染。
A、清洗方法 将清洗剂按一定浓度稀释，用泵送入膜组件进行清洗。严重污染时可采用浸泡过夜的方法，但不宜时间太长；应尽量减少化学剂与膜的接触时间。
B、碳酸钙垢 降低给水PH值到3.0~5.0之间，运行1~2小时。
C、硫酸钙垢 用三聚磷酸钠7.7kg，EDTA钠盐3.18kg，反渗透产品水379kg，用硫酸调节PH值到10.0清洗是去除该垢的最佳办法。
D、金属氧化垢 用去除碳酸钙垢的方法去除。
E、有机沉积物 可用三聚磷酸钠7.7kg，十二烷基苯磺酸钠0.97kg，反渗透产品水379L，用硫酸调节PH值到10.0去除，若污染严重可用该液浸泡12h。
故障分析
反渗透系统运用特制的高压水泵，将原水加至6—20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和通过。反渗透成功的清洗应能使膜组件进出口压差明显减小(接近初期水平或上次清洗后的水平)，脱盐率、透水量均有所恢复。如果清洗后没有达到预期的效果，应及时与膜生产商和有关清洗公司联系，对膜元件进行取样分析，重新确定清洗方案。应该注意的是，反复进行没有效果的清洗是有害的。
及时发现问题的先决条件是保存相应的记录。当发现系统脱盐率和产水量下降时，首先应该校正仪表，以避免因仪表原因而误判。这些仪表包括电导率表、流量表、压力表、温度表等。其次，要对记录的运行数据进行“标准化”。因温度、进水TDS、回收率、使用年限和水通量等发生变化，都会引起脱盐率和产水量的变 化。通过计算得到标准化的产水量和脱盐率，然后与初始的运行数据进行比较，确认系统有无故障。
反渗透系统的故障现象主要有三类：透水量减少、盐透过率增大(脱盐率下降)以及压降增大，但造成这些故障的原因很多，应尽量从这些故障现象中找出问题的实质，从而尽快实施检修和维持等对策。主要措施1.核实仪表操作
包括压力表、流量计、pH计、电导率计、温度计等，必要时重新校正。
2.重新检查操作数据
检验操作记录、通量及脱盐率的变化,考虑温度、压力、给水浓度、膜的年龄等对产量和脱盐率的影响
3.评估可能的机械和化学问题
机械问题主要是O形圈的损坏、盐水密封的损坏、泵的损坏、管道和阀门的损坏、不精确的仪表等。化学问题一是酸添加的不适当，高剂量的酸会损坏膜或引起基于硫酸盐的结垢(若使用硫酸)，低剂量会导致碳酸盐或基于金属氢氧化物的垢或污染;二是阻垢剂添加的不适当，高剂量可能导致污染，低剂量可能导致结垢。
4.分析进料水化学条件的变化
将现行的进料水分析和设计时的基准数据相比较，进料水化学条件的变化会产生增添预处理或更新原有预处理设备的需求。
5.鉴定污染物
一是分析进料液、盐水和产品液的无机成分，总有机碳(TOC)、浊度、pH值、TDS、总悬浮固体(TSS)、SDI和温度，其中SDI、TSS和浊度的测定能提供微粒物质污染的依据，TOC的测定可预示有机物的污染倾向;二是浸渍和分析进料液筒过滤器(优先采用的方法)或SDI过滤器滤垫。
6.选择合适的清洗方案
在清洗方案的选择中，应考虑以下因素：膜的类型和清洗剂选择的相容性，清洗设备的需求，系统的结构材料，污染物的鉴定等。
反渗透装置在长期运行中，膜表面会逐渐积累各种污染物，如胶体、微生物、无机物垢、金属氧化物等。这些物质沉积在膜表面上，会引起反渗透装置性能的下降。为了恢复膜的性能，需对膜进行化学清洗和消毒。[1]