文档介绍：反渗透系统故障分析
美张峰
概要
如有很多原因会造成反渗透设备不能正常运行。如同医生诊病一样,在你对问题作进一步分析之前,你必须尽可能地收集各种征状。
简介
本篇的主题是如何排除 RO 设备的故障,我们假定设备设计有相应的仪表和取样点以满足故障排除和设备清洗的需要,这种设计在工业系统中十分常见。但是,对于家用或轻工业设备,这并非是必需的。如果小型 RO 设备中包括相关仪器和取样阀门,其市场价格将显得十分昂贵,此时经常更换 RO 膜元件所需的费用则要低得多。而达到一定规模的 RO 系统( 15 加仑/ 分钟以上,即 35m 3 / 小时以上),此时相对于在最初的投资成本中增加相关仪器、取样阀门和清洗设备,
经常更换 RO 膜元件则变得昂贵的多。
如何避免设备异常
避免反渗透设备异常的最好方法是从一开始就进行防范,以下是一些相关的 RO 设计的建议:
•  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(在地表水中十分常见)或水源变化(在市政供水中十分常见),尽量获取你所能得到的所有分析数据并确认它们取自于最新的材料。
•  现场进行 15 分钟 SDI (污染密度指数)试验,以确定发生胶体污堵的可能性。
•  如果你想在晚上做个好梦,就先确认在设计 RO 系统时已设计有足够的预处理。
•  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表面的沉积。在以地表水作为给水水源时,系统设计水通量控制在 8 至 14gfd (加仑/ 平方英尺/ 日)的范围内。对于以井水作为给水水源的系统,设计水通量应控制在 14 至 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造的膜元件类型。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。
•  调查您周围是否有使用同一进水水源的反渗透系统。
•  查明故障
首先,应确认 RO 系统的确出现了问题。当给水 TDS (总溶解固形物)大量增加时,由于渗透压的增大,会使系统对进水压力的要求随之增加—— TDS 每增加 100ppm ,进水压力需增大 1psig (磅/ 平方英寸);同时,由于反渗透对盐份按比例脱除。因而产水电导率也会相应增加。另外,进水温度每降低 10 华氏度,给水泵压力需增大 15% 。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 的浓度的平时的两倍;回收率为 75% 时, TDS 浓度是平时的四倍;回收率为 90% 时, TDS 浓度达到平时的十倍。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份的水量减少。
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