反渗透故障分析及解决方案



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。

反渗透系统运行故障分析及解决方案主要从四个方面进行：

一、引起反渗透故障的外部因素；

二、反渗透装置常见故障；

三、反渗透系统常见故障分析；

四、反渗透系统常见故障解决方案。

一、引起反渗透故障的外部因素

1、由进水水质变化引起的反渗透故障

◆ 进水水质变化；

◆ 预处理系统无法得到优化。

2、由预处理引起的反渗透故障

◆ 多介质过滤器滤料乱层或偏流；

◆ 缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重；

◆ 活性炭过滤器滤料粉化或微生物繁殖严重。

3、由保安过滤器引起的反渗透故障

◆ 保安过滤器直径偏小；

◆ 滤芯质量较差，过滤精度达不到要求；

◆ 滤芯压不紧，且易变形。

4、由阻垢剂加药系统引起的反渗透故障

◆ 阻垢剂的性能与水质不匹配；

◆ 阻垢剂计量泵的性能不可靠；

◆ 阻垢剂的过度稀释及药箱污染严重；

◆ 阻垢剂加药产生偏流。

5、由其它加药系统引起的反渗透故障

◆ 不适宜的絮凝剂带来膜元件污染；

◆ 氧化剂过量投加引起膜元件被氧化；

◆ 还原剂过量投加引起膜元件严重污堵。

6、由仪器仪表引起的反渗透故障

◆ 浓水流量显示偏大（实际较小）引起反渗透回收率过高产生结垢；

◆ 浓水流量显示偏小（实际较大）引起反渗透回收率过低产生过大压差；

◆ 流量读数波动引起系统判断失误。

二、反渗透装置常见故障

1、在初始设计时选择高压泵的扬程偏低，在温度或进水水质发生变化时引起产水量达不到设计要求；

2、膜元件被氧化引起水通量增加及产水水质下降；

3、盐水密封圈倒置引起实际回收率过高而产生结垢及水质下降现象；

4、盐水密封圈破损引起实际回收率过高而产生结垢即水质下降现象；

5、O型圈破损引起产水水质下降；

6、新旧膜元件、不同类型的膜元件的混合使用引起系统性能下降；

7、压力容器浓水止推环与浓水出口重叠或部分重叠引起回收率过高而产生结垢现象；

8、压力容器长度偏大引起浓水泄漏到产水侧使产水水质下降；

9、无段间压力表无法可靠地分析与判断反渗透运行情况；

10、较大的压差使膜元件产生望远镜效应而损坏；

11、产水背压的提高引起产水量的下降；

12、反渗透排列不合理引起局部膜元件水通量增加，污染速度加快；

13、反渗透回收率设计不合理，膜元件数量偏小；

14、颗粒性污染使膜元件产生较为严重的机械污堵，一段压差偏大，产水量及水质变差；

15、系统停运引起污染物沉积及细菌、微生物污染；

16、铸铁底座高压泵串联在化学清洗系统管路中；

17、等等······

三、反渗透系统常见故障分析

1、阻垢剂加药系统故障

阻垢剂药剂的选型有三个关键点：

◆ 原水详细水质分析——详细的水质分析是前提

◆ 反渗透系统情况——温度、回收率、排列方式、产水量等

◆ 利用专用计算机模拟加药软件，可以具体分析系统工况及进水水质情况，结合药剂性能，提供性价比最优的药剂选型。

计算机模拟加药软件

三个关键点把握不好就会产生严重的后果：

◆ 药剂类型不匹配引起反渗透结垢

◆ 投加量偏小引起反渗透系统结垢

◆ 投加量偏大引起费用增加

2、阻垢剂的稀释及投加故障

◆ 过度稀释易使阻垢剂受到细菌、微生物的污染造成反渗透系统结垢；

◆ 阻垢剂计量泵选型错误，出口压力低于预处理产水压力，使得加药不足引起反渗透结垢；

◆ 阻垢剂计量泵错误安装使得阻垢剂加药量不足，引起反渗透系统结垢；

弯管道内存在着气泡时则使得阻垢剂不能可靠投加

3、阻垢剂的混合故障

◆ 阻垢剂的混合不均匀会使反渗透产生轻微/严重结垢现象；

在两套或多套并列运行且阻垢剂采用母管投加时极易出现

4、反渗透装置故障

反渗透装置故障一般可以从三个方面来进行分析

◆ 系统设计关节

◆ 安装调试环节

◆ 运行维护环节

（1）系统设计环节

◆ 原水水质及特殊离子——水质全分析及特殊离子如铁、锰、硅

◆ 水温——根据实际运行水温进行设计计算

◆ 回收率——根据膜元件排列方式确定最佳回收率，防止个别膜元件水通量超标

◆ 膜元件数量——保证每支膜元件平均产水量小于1吨/小时

◆ 产水背压——根据产水输送情况适当计算产水背压

◆ 运行年限——最少要模拟3年的运行年限来确保高压泵选型的可靠及富裕，使得反渗透的运行年限能得到延长

（2）安装调试环节

◆ 保安过滤器——严格把握保安过滤器滤芯安装的严密性及得到压实

◆ 仪器仪表——流量探头应保持入口1.5米，出口1米，同事配备鞍形探头底座

◆ 冲洗管道系统——冲洗系统管道时将保安过滤器的滤芯安装上，防止大颗粒物质沉积在反渗透装置及其相关管道上

◆ 膜安装——膜元件安装时要用医用甘油，尽量避免使用洗涤灵等润滑物质

◆ 阻垢剂投加——初始调试时要保证阻垢剂等药剂的正常投加，防止调试时间延长后膜元件产生污染结垢现象

◆ 盐水密封圈——安装膜元件时要检查盐水密封圈的安装方向

◆ 污染指数SDI——测试系统进水SDI值保持在3以内

忽视7个关键点则容易产生比较严重的故障及不良影响

◆ 严重的机械污堵，特别是膜元件易被尖锐的杂质划伤

◆ 流量计读数不稳定，无法起到监控作用

◆ O型圈和盐水密封圈出现磨损，产生产水水质下降及回收率偏高等现象

◆ 较大的压差使得膜元件产生望远镜效应，包括因结垢、污堵产生的一段压差异常

（3）运行维护环节

◆ 仪器仪表——流量仪表的定期校验以及探头定期清洗

◆ 压力表——压力表的定期校验

◆ 压力容器——压力容器端板的正确拆卸及安装

◆ 浓水止推环——浓水止推环的正确放置

◆ 运行数据上限——确定运行参数的上限如段间压力差，在达到上限的时候进行及时处理

◆ 人工清洗——对严重的机械污堵，应防止用过强的水柱进行冲洗

忽视6个关键点则容易产生比较严重的故障及不良影响

◆ 盐水密封圈装反产生高回收率状况

◆ 压力容器止推环与浓水出口重叠或部分重叠，产生高回收率运行

◆ 新旧膜元件或不同类型的膜元件的混合使用加剧了污染的速度

◆ 流量计显示偏大或偏小，影响系统回收率的调节

◆ 过大的压差使膜元件被机械压裂，产生不可恢复的损失

◆ 运行压力不准确极易使系统处于超负荷运行状态，污染速度加快

5、化学清洗及杀菌

化学清洗维护是反渗透系统在性能下降后得以恢复的根本手段，因此无论从清洗原则上还是清洗流程中，都必须与现场实际情况相匹配。

除了具备一个号的清洗方案之外，较为完善的清洗系统也是反渗透系统性能能够得到恢复的关键。

（1）化学清洗原则

◆ 多段系统在污染不严重时可串联清洗

◆ 多段系统在污染严重时必须分段清洗

◆ 清洗液浊度过高时需重新配药进行清洗

◆ 清洗初始过程中，应排放部分浓水以防止清洗液被稀释

（2）化学清洗系统必备的8个功能

◆ 加热——电加热、蒸汽加热或热水混合加热

◆ 药剂循环管道——通过自身药剂循环使得药剂在混合均匀后再进入反渗透装置

◆ 清洗流量计——观察清洗流量的变化进行实时调整清洗操作

◆ 清洗压力——观察清洗压力的变化进行实时调整清洗操作

◆ 清洗泵及扬程——最少要保证每只容器9吨/小时的清洗流量（按照一段压力容器数量乘以9计算）加热

◆ 清洗管道——较为富裕的化学清洗管道管径，保证小于2m/S的流速

◆ 清洗药箱——较为富余的清洗容积

◆ 清洗保安过滤器——防止污染物在清洗中转移造成更为严重的污堵

四、反渗透系统常见故障解决方案

故障位置	故障现象	解决方案
COD	进水COD偏高	改善预处理性能及投加絮凝剂
SDI	SDI值严重不合格	改善预处理性能及投加絮凝剂
反渗透	无段间压力表使得反渗透的故障不能得到可靠的分析及判断	重新安装反渗透段间压力表
反渗透	较大的压差使得膜元件产生望远镜效应而被压裂	在压差达到上限时进行清洗处理
反渗透	产水背压的提高引起产水量下降	提高进水压力或降低产水背压
反渗透	反渗透排列不合理引起局部膜水通量增加而产生较快污染	更改反渗透排列方式
反渗透	反渗透回收率设计不合理	降低回收率或进行浓水循环
高压泵	低扬程高压泵引起产水量下降	并列安装小流量高扬程高压泵
化学清洗	清洗系统无加热	增加加热如蒸汽、电或热水混合
化学清洗	清洗系统无压力表	安装压力表
化学清洗	清洗系统无流量计	安装流量计
化学清洗	清洗系统无保安过滤器	安装保安过滤器
化学清洗	不适宜的化学清洗方法使反渗透系统性能下降	调整清洗方法/咨询Ochemate公司
化学清洗	不适宜的化学清洗剂使反渗透系统性能下降	选用Ochemate   CLN系列清洗剂
壳	压力容器延长使得盐透过率增加	增加膜之间的垫环
膜元件	盐水密封圈装反引起回收率升高	正确安装盐水密封圈
膜元件	盐水密封圈破损引起回收率升高	更换盐水密封圈
膜元件	O型圈破损，盐透过率增加	更换O型圈
膜元件	新膜旧膜混合使用引起局部通量过大污染过快	更换旧膜或不同类型膜元件
膜元件	膜元件被氧化引起盐透过率增加	更换膜元件
膜元件	颗粒性机械污堵及划伤	冲洗膜元件或更换膜元件
系统杀菌	不适宜的杀菌剂使得反渗透污染加剧	选用Ochemate   TBC系列杀菌剂
压力容器	浓水止推环与压力容器出水口不通畅	正确盐水止推环
药剂	化学品PCA、NaHSO3、阻垢剂的过量投加	核定药剂投加量
仪表	浓水流量计显示偏大引起高回收率而产生结垢	调整仪表或咨询Ochemate工程师
仪表	浓水流量计显示偏小引起低回收率产生压差过大	调整仪表或咨询Ochemate工程师
预处理	多介质频繁反洗或级配不合理引起过滤效果变差	更新滤料
预处理	保安过滤器泄漏引起的污堵	改进安装滤芯
预处理	缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重	定期进行杀菌
预处理	CMF、UF膜丝断裂	用胶堵塞泄漏点或更换膜
预处理	活性炭过滤器滤料粉化	更换滤料
预处理	活性炭过滤器细菌、微生物繁殖严重	热碱或蒸汽杀菌
阻垢剂	阻垢剂的投加混合不均匀引起反渗透的结垢	分路投加
阻垢剂	阻垢剂计量箱过度污染	定期清洗计量箱
阻垢剂	不适宜的阻垢剂不能很好地控制LSI指数引起结垢	选用Ochemate 系列阻垢剂
阻垢剂	阻垢剂的过度稀释引起性能降低造成系统结垢	降低稀释倍数或更换量程小的计量泵

一个反渗透系统的设计、运行及维护管理，必须要关注细节，将出现的或有可能出现的问题及时加以分析与解决，才能从根本上保证反渗透系统的长期安全稳定运行，在提高运行效能的同时，最大限度地降低系统消耗，节约运行成本开支。