【每日一學】反滲透故障分析及解決方案

發布時間:2019-03-16 10:52      

熱電圈

一個屬于供熱發電人自己的圈子!!

反滲透系統的故障現象主要有三類:透水量減少、鹽透過率增大(脫鹽率下降)以及壓降增大,但造成這些故障的原因很多,應盡量從這些故障現象中找出問題的實質,從而盡快實施檢修和維持等對策。

反滲透系統運行故障分析及解決方案主要從四個方面進行:

一、引起反滲透故障的外部因素;

二、反滲透裝置常見故障;

三、反滲透系統常見故障分析;

四、反滲透系統常見故障解決方案。

一、引起反滲透故障的外部因素

1、由進水水質變化引起的反滲透故障

◆ 進水水質變化;

◆ 預處理系統無法得到優化。

2、由預處理引起的反滲透故障

◆ 多介質過濾器濾料亂層或偏流;

◆ 緩沖水箱細菌、微生物繁殖嚴重;

◆ 活性炭過濾器濾料粉化或微生物繁殖嚴重。

3、由保安過濾器引起的反滲透故障

◆ 保安過濾器直徑偏小;

◆ 濾芯質量較差,過濾精度達不到要求;

◆ 濾芯壓不緊,且易變形。

4、由阻垢劑加藥系統引起的反滲透故障

◆ 阻垢劑的性能與水質不匹配;

◆ 阻垢劑計量泵的性能不可靠;

◆ 阻垢劑的過度稀釋及藥箱污染嚴重;

◆ 阻垢劑加藥產生偏流。

5、由其它加藥系統引起的反滲透故障

◆ 不適宜的絮凝劑帶來膜元件污染;

◆ 氧化劑過量投加引起膜元件被氧化;

◆ 還原劑過量投加引起膜元件嚴重污堵。

6、由儀器儀表引起的反滲透故障

◆ 濃水流量顯示偏大(實際較小)引起反滲透回收率過高產生結垢;

◆ 濃水流量顯示偏小(實際較大)引起反滲透回收率過低產生過大壓差;

◆ 流量讀數波動引起系統判斷失誤。

二、反滲透裝置常見故障

1、在初始設計時選擇高壓泵的揚程偏低,在溫度或進水水質發生變化時引起產水量達不到設計要求;

2、膜元件被氧化引起水通量增加及產水水質下降;

3、鹽水密封圈倒置引起實際回收率過高而產生結垢及水質下降現象;

4、鹽水密封圈破損引起實際回收率過高而產生結垢即水質下降現象;

5、O型圈破損引起產水水質下降;

6、新舊膜元件、不同類型的膜元件的混合使用引起系統性能下降;

7、壓力容器濃水止推環與濃水出口重疊或部分重疊引起回收率過高而產生結垢現象;

8、壓力容器長度偏大引起濃水泄漏到產水側使產水水質下降;

9、無段間壓力表無法可靠地分析與判斷反滲透運行情況;

10、較大的壓差使膜元件產生望遠鏡效應而損壞;

11、產水背壓的提高引起產水量的下降;

12、反滲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、反滲透回收率設計不合理,膜元件數量偏小;

14、顆粒性污染使膜元件產生較為嚴重的機械污堵,一段壓差偏大,產水量及水質變差;

15、系統停運引起污染物沉積及細菌、微生物污染;

16、鑄鐵底座高壓泵串聯在化學清洗系統管路中;

17、等等······

三、反滲透系統常見故障分析

1、阻垢劑加藥系統故障

阻垢劑藥劑的選型有三個關鍵點:

◆ 原水詳細水質分析——詳細的水質分析是前提

◆ 反滲透系統情況——溫度、回收率、排列方式、產水量等

◆ 利用專用計算機模擬加藥軟件,可以具體分析系統工況及進水水質情況,結合藥劑性能,提供性價比最優的藥劑選型。

計算機模擬加藥軟件

三個關鍵點把握不好就會產生嚴重的后果:

◆ 藥劑類型不匹配引起反滲透結垢

◆ 投加量偏小引起反滲透系統結垢

◆ 投加量偏大引起費用增加

2、阻垢劑的稀釋及投加故障

◆ 過度稀釋易使阻垢劑受到細菌、微生物的污染造成反滲透系統結垢;

◆ 阻垢劑計量泵選型錯誤,出口壓力低于預處理產水壓力,使得加藥不足引起反滲透結垢;

◆ 阻垢劑計量泵錯誤安裝使得阻垢劑加藥量不足,引起反滲透系統結垢;

彎管道內存在著氣泡時則使得阻垢劑不能可靠投加

3、阻垢劑的混合故障

◆ 阻垢劑的混合不均勻會使反滲透產生輕微/嚴重結垢現象;

在兩套或多套并列運行且阻垢劑采用母管投加時極易出現

4、反滲透裝置故障

反滲透裝置故障一般可以從三個方面來進行分析:

◆ 系統設計關節

◆ 安裝調試環節

◆ 運行維護環節

(1)系統設計環節

◆ 原水水質及特殊離子——水質全分析及特殊離子如鐵、錳、硅

◆ 水溫——根據實際運行水溫進行設計計算

◆ 回收率——根據膜元件排列方式確定最佳回收率,防止個別膜元件水通量超標

◆ 膜元件數量——保證每支膜元件平均產水量小于1噸/小時

◆ 產水背壓——根據產水輸送情況適當計算產水背壓

◆ 運行年限——最少要模擬3年的運行年限來確保高壓泵選型的可靠及富裕,使得反滲透的運行年限能得到延長

忽視6個關鍵點則容易產生比較嚴重的故障及不良影響

◆ 隨著反滲透運行年限的延長,水溫的變化,高壓泵達到滿負荷出力時產水量仍然達不到初始設計值

◆ 產水側較高的壓力使得高壓泵達到滿負荷出力時,產水量仍然達不到初始設計值

◆ 反滲透配置的膜元件數量少,使得隨著運行年限的延長,要更高的進水壓力才能保持一個穩定的產水量

◆ 反滲透回收率超出正常值,污染的速度加快

(2)安裝調試環節

◆ 保安過濾器——嚴格把握保安過濾器濾芯安裝的嚴密性及得到壓實

◆ 儀器儀表——流量探頭應保持入口1.5米,出口1米,同事配備鞍形探頭底座

◆ 沖洗管道系統——沖洗系統管道時將保安過濾器的濾芯安裝上,防止大顆粒物質沉積在反滲透裝置及其相關管道上

◆ 膜安裝——膜元件安裝時要用醫用甘油,盡量避免使用洗滌靈等潤滑物質

◆ 阻垢劑投加——初始調試時要保證阻垢劑等藥劑的正常投加,防止調試時間延長后膜元件產生污染結垢現象

◆ 鹽水密封圈——安裝膜元件時要檢查鹽水密封圈的安裝方向

◆ 污染指數SDI——測試系統進水SDI值保持在3以內

忽視7個關鍵點則容易產生比較嚴重的故障及不良影響

◆ 嚴重的機械污堵,特別是膜元件易被尖銳的雜質劃傷

◆ 流量計讀數不穩定,無法起到監控作用

◆ O型圈和鹽水密封圈出現磨損,產生產水水質下降及回收率偏高等現象

◆ 較大的壓差使得膜元件產生望遠鏡效應,包括因結垢、污堵產生的一段壓差異常

(3)運行維護環節

◆ 儀器儀表——流量儀表的定期校驗以及探頭定期清洗

◆ 壓力表——壓力表的定期校驗

◆ 壓力容器——壓力容器端板的正確拆卸及安裝

◆ 濃水止推環——濃水止推環的正確放置

◆ 運行數據上限——確定運行參數的上限如段間壓力差,在達到上限的時候進行及時處理

◆ 人工清洗——對嚴重的機械污堵,應防止用過強的水柱進行沖洗

忽視6個關鍵點則容易產生比較嚴重的故障及不良影響

◆ 鹽水密封圈裝反產生高回收率狀況

◆ 壓力容器止推環與濃水出口重疊或部分重疊,產生高回收率運行

◆ 新舊膜元件或不同類型的膜元件的混合使用加劇了污染的速度

◆ 流量計顯示偏大或偏小,影響系統回收率的調節

◆ 過大的壓差使膜元件被機械壓裂,產生不可恢復的損失

◆ 運行壓力不準確極易使系統處于超負荷運行狀態,污染速度加快

5、化學清洗及殺菌

化學清洗維護是反滲透系統在性能下降后得以恢復的根本手段,因此無論從清洗原則上還是清洗流程中,都必須與現場實際情況相匹配。

除了具備一個號的清洗方案之外,較為完善的清洗系統也是反滲透系統性能能夠得到恢復的關鍵。

(1)化學清洗原則

◆ 多段系統在污染不嚴重時可串聯清洗

◆ 多段系統在污染嚴重時必須分段清洗

◆ 清洗液濁度過高時需重新配藥進行清洗

◆ 清洗初始過程中,應排放部分濃水以防止清洗液被稀釋

(2)化學清洗系統必備的8個功能

◆ 加熱——電加熱、蒸汽加熱或熱水混合加熱

◆ 藥劑循環管道——通過自身藥劑循環使得藥劑在混合均勻后再進入反滲透裝置

◆ 清洗流量計——觀察清洗流量的變化進行實時調整清洗操作

◆ 清洗壓力——觀察清洗壓力的變化進行實時調整清洗操作

◆ 清洗泵及揚程——最少要保證每只容器9噸/小時的清洗流量(按照一段壓力容器數量乘以9計算)加熱

◆ 清洗管道——較為富裕的化學清洗管道管徑,保證小于2m/S的流速

◆ 清洗藥箱——較為富余的清洗容積

◆ 清洗保安過濾器——防止污染物在清洗中轉移造成更為嚴重的污堵

四、反滲透系統常見故障解決方案

故障位置

故障現象

解決方案

COD

進水COD偏高

改善預處理性能及投加絮凝劑

SDI

SDI值嚴重不合格

改善預處理性能及投加絮凝劑

反滲透

無段間壓力表使得反滲透的故障不能得到可靠的分析及判斷

重新安裝反滲透段間壓力表

反滲透

較大的壓差使得膜元件產生望遠鏡效應而被壓裂

在壓差達到上限時進行清洗處理

反滲透

產水背壓的提高引起產水量下降

提高進水壓力或降低產水背壓

反滲透

反滲透排列不合理引起局部膜水通量增加而產生較快污染

更改反滲透排列方式

反滲透

反滲透回收率設計不合理

降低回收率或進行濃水循環

高壓泵

低揚程高壓泵引起產水量下降

并列安裝小流量高揚程高壓泵

化學清洗

清洗系統無加熱

增加加熱如蒸汽、電或熱水混合

化學清洗

清洗系統無壓力表

安裝壓力表

化學清洗

清洗系統無流量計

安裝流量計

化學清洗

清洗系統無保安過濾器

安裝保安過濾器

化學清洗

不適宜的化學清洗方法使反滲透系統性能下降

調整清洗方法/咨詢Ochemate公司

化學清洗

不適宜的化學清洗劑使反滲透系統性能下降

選用Ochemate ? CLN系列清洗劑

壓力容器延長使得鹽透過率增加

增加膜之間的墊環

膜元件

鹽水密封圈裝反引起回收率升高

正確安裝鹽水密封圈

膜元件

鹽水密封圈破損引起回收率升高

更換鹽水密封圈

膜元件

O型圈破損,鹽透過率增加

更換O型圈

膜元件

新膜舊膜混合使用引起局部通量過大污染過快

更換舊膜或不同類型膜元件

膜元件

膜元件被氧化引起鹽透過率增加

更換膜元件

膜元件

顆粒性機械污堵及劃傷

沖洗膜元件或更換膜元件

系統殺菌

不適宜的殺菌劑使得反滲透污染加劇

選用Ochemate ? TBC系列殺菌劑

壓力容器

濃水止推環與壓力容器出水口不通暢

正確鹽水止推環

藥劑

化學品PCA、NaHSO3、阻垢劑的過量投加

核定藥劑投加量

儀表

濃水流量計顯示偏大引起高回收率而產生結垢

調整儀表或咨詢Ochemate工程師

儀表

濃水流量計顯示偏小引起低回收率產生壓差過大

調整儀表或咨詢Ochemate工程師

預處理

多介質頻繁反洗或級配不合理引起過濾效果變差

更新濾料

預處理

保安過濾器泄漏引起的污堵

改進安裝濾芯

預處理

緩沖水箱細菌、微生物繁殖嚴重

定期進行殺菌

預處理

CMF、UF膜絲斷裂

用膠堵塞泄漏點或更換膜

預處理

活性炭過濾器濾料粉化

更換濾料

預處理

活性炭過濾器細菌、微生物繁殖嚴重

熱堿或蒸汽殺菌

阻垢劑

阻垢劑的投加混合不均勻引起反滲透的結垢

分路投加

阻垢劑

阻垢劑計量箱過度污染

定期清洗計量箱

阻垢劑

不適宜的阻垢劑不能很好地控制LSI指數引起結垢

選用Ochemate 系列阻垢劑

阻垢劑

阻垢劑的過度稀釋引起性能降低造成系統結垢

a在线视频v视频