一级反渗透膜脱盐率低的原因分析及处置

刘少昱

摘要：一级反渗透脱盐率降低，产水电导率升高，会增加后续制水设备的负担，最终会影响到除盐水的品质。在没有确定造成脱盐率降低的具体原因时，盲目更换全部膜组件，需要耗费大量资金。因此如何评价反渗透膜的性能，拟定处置方案就显得非常重要。

关键词：反渗透  脱盐率

前言：

一级反渗透是化学制水膜处理系统最重要的预除盐装置，脱盐率的高低直接关系整个制水系统运行的经济性和稳定性。反渗透膜比较娇嫩，抗氧化及抗磨损性能均不如超滤，平均使用寿命基本在五年左右。从安装、调试到日常运维管理，每一个环节都要做到精心细致，否则就可能造成膜性能的不可逆损伤，缩短使用寿命。

1设备现状

1.1北京京能未来燃气热电有限公司化学制水系统共有三套一级反渗透，2013年底投运，至2018年底已运行五年整。一级1号2号反渗透（一段二段3：1排列），脱盐率95%。一级3号反渗透（一段二段6：3排列）产水水质较差，产水电导率已接近100μS/cm，脱盐率约为90%。期间进行了几次酸洗和碱洗，洗后产水水质有所好转，运行一段时间后又变差。

1.2 2018年11月下旬，热网补水工作告一段落后，化学专业对一级3号反渗透进行了较为彻底的清洗。碱洗过程中清洗液呈淡淡的褐色（水中的有机物及微生物在膜表面的沉积物），清洗后一段产水电导率比清洗前增加了约30%，继续进行酸洗也没有明显的改善，脱盐率已低于90%，因此将其列入2019年的设备更新改造项目。

2原因分析

2.1物理因素

高压水流携带杂质对膜造成不可逆的物理损伤。

2.2化学因素

加药及运行指标控制不当，膜被氧化。

2.3日常维护

反渗透清洗周期过长;保安过滤器滤芯长周期使用，不及时更换，膜被污染。

3检查步骤

3.1解体检查一段任意一支膜筒的膜和密封圈，更换密封圈后产水电导率没有变化。得出的结论是密封圈没问题。

3.2将一段另一支膜筒的6支膜抽出后倒换了次序，产水电导率大幅升高，得出的结论是靠近进水端的膜存在较严重的损伤。

3.3将一段的36支膜全部抽出，按进水端排列顺序重新组合，测试脱盐率如下表：

4改造实施

4.1从上表中可以看出，通过对膜的重新组合，一段入口的第一至第三支膜性能较差，产水电导率高，予以淘汰。第四支膜的脱盐率大于95%，运行压力稍微高一些，完全可以达到96%以上，可以继续运行。第五、第六以及二段的膜性能非常稳定，可以继续使用。

4.2以此类推，将一级2号反渗透退出運行，从24支膜中选择18支性能好的膜（将一段进水端的第一和第二支膜淘汰）补充至一级3号。经测试，在压力适当的前提下（高压变频泵45Hz）总产水的脱盐率可大于97%，。

5结论

5.1膜解体后从外观看，第一支膜入口的杂质比较多，因此推论靠前排列的膜受损程度要更重一些。从清洗后电导率呈增长趋势分析，膜表面可能存在微孔，清洗后孔隙变大，产水电导率升高。可归类为局部的物理性损伤。

5.2专业管理人员认识不足，运行参数控制不当，ORP（反映水中余氯等氧化性物质的氧化还原电位）控制值偏低，还原剂（工业级含有杂质）加入过量对产水水质也存在一定影响。

5.3打开膜筒的端盖，能闻到较浓的还原剂味道。说明还原剂加药点距离反渗透入口太近，还没有与氧化性物质充分反应就已经进反渗透了，没有起到对膜的保护。从这个角度分析，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严格控制运行参数，定期进行水质查定。

6.2加强制水系统在线仪表的日常维护和校验管理，更换有缺陷的表计。

6.3将还原剂加药点由保安过滤器入口挪至一级反渗透给水泵出口母管，延长还原剂与余氯的反应时间。

6.4每半年化学清洗一次超滤和反渗透，清洗完毕，更换反渗透入口保安过滤器滤芯。

7经济效益

原计划全部更换三套一级反渗透总共102支膜，经过测试筛选，仅需要30支新膜即可完成设备的更新改造。由旧膜重组后的反渗透脱盐率可达到96%～97%，节约资金70%。设备运行至今产水水质稳定，改造非常成功，为今后的工作积累了宝贵的经验。

参考文献：孙本答 杨宝红《火力发电厂水处理实用技术问答》中国电力出版社2006.4

冯敏《现代水处理技术》化学工业出版社2006.5