水处理系统反渗透设备的维护分析

水处理系统反渗透设备的维护分析

朱鹏

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摘要：早在上个世纪末期，我国便开始研究并运用反渗透水处理技术，依靠占地面积较小、水质质量十分稳定以及零污染等诸多的优势，被运用到电力、电子、制药以及化工等领域当中。不过此技术在国内应用的时间较短，虽然质量合格，不过价格非常贵，在实际运用过程当中容易造成损坏。基于此，本文章对水处理系统反渗透设备的维护分析，以供相关从业人员参考。

关键词：水处理系统;反渗透;设备维护

引言

反渗透膜是反渗透分离过程中最重要的部分，通量和截留率是评价其性能的基本参数，提高通量可以减少能耗和占地面积，增加截留率可以改善产水质量。在水处理中，反渗透处理设备发挥着不可替代的作用，其通过压力将杂质从水源中分离出来，以此来提升水处理的效率。反渗透处理设备应用于水处理需要以选择合理的渗透膜为基础，通过对压力的有效控制来确保水处理的水平。反渗透膜系统装置构造相对来说，比较简单，具有很强的操作性和控制性，对于处理各种类型的化工废水都可以取得十分良好的效果。但反渗透膜系统对进水的水质有一定的要求，若没有采取科学合理的预处理措施，极易造成反渗透膜污染现象的产生，不仅对反渗透膜的整体性能造成了破坏，还会使得化工废水处理不到位。

1反渗透技术

1.1反渗透技术基本原理

反渗透技术作为一种新型的膜分离技术，这种技术的原理就是要高于溶液渗透压的作用下，膜的孔径非常小，利用这种非常小的孔径将其他溶质渗透拦截在外部，达到溶液与溶剂分离的目的，这种技术比较适用于溶解水中的盐类、微生物、有机物质以及胶体类物质。

1.1.1对流沉积

在化工废水处理过程中，影响反渗透膜污染物形成的最主要因素有对流沉积作用。反渗透膜进行过滤时，其本质上是一种错流分离的过程，当膜孔中的纯水通过，其所包含各种类型的污染物颗粒的化学浓水就会以非常高速变化的态势，用极短的时间内向膜的表层透过，在这一过程中，膜对粒子同步产生的吸附作用也就是对流沉积，从而造成反渗透膜污染。

1.1.2浓差极化

浓差极化现象的存在使得反渗透膜污染的整体速度大大加快。这是因为当浓差极化现象时，会使得相邻的膜表面上存在的溶质浓度系数在很短的时间内陡然提升，造成边缘层位置的流体阻力也随之提升，或者是从局部位置来看，渗透压也呈现明显的提升趋势，在这一作用下，传质的推动能力受到了消极干扰，呈下降趋势，进而出现了污垢沉积的现象。

1.1.3截流物阻挡作用

截留物的产生同样会加快化工废水处理过程中反渗透膜污染的速度。例如，反渗透膜中的螺旋卷式膜和平面板式膜在料液流道的位置上都含有一层塑料隔网，其存在的主要作用是为了可以将膜支撑起来，同时使得湍流加大，但它同样也会带来一些负面影响，其存在会引发截留现象，污染物被隔网拦截后，快速的沉积下来。

1.2反渗透技术的发展历程

我国应用反渗透处理技术最早是在1965年，在这个时期该项技术不论在设备性能还是功能方面都存在着一定的局限性。1969年，反渗透水处理设备在水过滤方法上有了很大的突破，通过膜分离技术所实现的海水淡化得到了良好的效果。进入到1980年，反渗透技术在提炼纯净水方面有了一定的进步，反渗透水处理设备的最大优势为相同类型设备中实现了制造成本最低和经济效益最高。随着技术的不断进步，反渗透水处理技术在污水处理方面取得了长足的进展。

1.3反渗透系统组成组成结构

反渗透系统的组成主要是由两套保安过滤器、两套阻垢剂、两套高压泵、反渗透膜组加系统以及一套清洗设备。保安过滤器内部装有多根过滤精密度为5um的熔喷布过滤滤芯外形是一种柱状设备，它的使用是将设备安装在反渗透系统的最前端，起到的作用是阻止水体中一些颗粒物比较大的物质通过反渗透膜为反渗透膜起到了完整性的作用，高压水泵起到为装置提供水压力的作用，可以让水轻松通过渗透压通过反渗透膜进入产水一侧，达到预产水量充足的需求。反渗透膜组可以让出水分离成淡水、浓水两个部分，利用调节阀门对产水/浓水比例和反渗透回收利用率进行调节，可以使回收率、脱盐率分别达到80%、97%以上。

2水处理系统反渗透设备运作中的相关参数说明

对于反渗透膜而言，包含了两个主要的技术参数，分别为产水通量、脱盐率。一般来说，产水通量针对的为处于单位时间之内经过单位膜面积上的具体水量，以产水数量的角度体现出水处理系统的功能。而脱盐率，则针对的为反渗透系统针对盐的总体脱除率，具体为：系统脱盐率=（总的给水含盐量-总的产水含盐量）/总的给水含盐量×100%，以产水纯度的角度体现出反渗透膜的水处理功能。

3水处理系统反渗透设备的维护分析

3.1设备类型方案的选择和设计

当前我国普遍采用的反渗透技术主要有以下类型：一是取样浓缩技术，例如水质为电镀水，其需要被取样后进行浓缩的方法，将处理之后的电镀水注入到电镀槽中，最后经过提纯分离出电镀水;二是化学物质分离法，该技术主要应用于水质中有较多的化学元素的污水，通过反渗透功能的应用从水中分离出杂质;三为废水浓缩法，该技术主要应用在重工业或医药制造行业所产生的大量废水，通过該方法进行浓缩污染物后再进行提纯;四为废水深入处理与水中循环利用技术，该技术是对污水经过反渗透处理后将污染物分离出来，然后将处理后的污水进行再次利用，投入到工业用水中，从而最大限度的提高污水利用率。

3.2做好反渗透膜的清洗工作

第一，结合水处理系统的相关性能数据信息和供应商的有关使用说明书文件，对潜在的结垢物加以科学分析;第二，结合进水的水质情况，对潜在形成的污垢予以合理分析;第三，参考之前的清洗成效，实现对形成污垢的有效分析;第四，结合检测SDI数值的时候，在有关仪器设备滤膜表面上面存留的相应污染物，明确其具体的类别;第五，参考相关保安过滤器芯上存在的沉积物情况，完成对污垢物质类别的科学分析的任务;第六，对进水管内部的表面与膜元件进水端面的颜色加以仔细检查，实现对污染物类别的合理分析。当明确膜表面上的污垢类别之后，便应该选用适合的清洗药剂进行清洗。对反渗透膜污染的清洗条件判断主要是基于下述的参数变化情况。当化工废水反渗透膜处理系统处于正常的给水压力值，产水量的数值要比正常值大概下降在10%~15%的趋势范围内；当系统保持在稳定的产水量状态时，经过温度校正后，给水的压力值可以提升10%~15%；当产水的水质呈现明显的下降趋势，并且投盐率有增加趋势；处理系统各个阶段的压差值有显著的增加趋势。通过上述的基本标准条件，可以对初始运行48h的反渗透膜系统性能进行判断。有一点需要强调的是，当进水温度有所下降时，膜元件的产水量也会随之降低，这是一种正常的现象，而不是反渗透膜出现了污染情况所引发的。在进行预处理工作时，当压力控制没有处于正常状态，或者是回收率有所提高时，也同样会造成产水量呈下降状态或是投盐率有所增加。应当对化工废水反渗透膜处理系统加强观察，一旦发现问题要先考虑上述原因，由此判断反渗透膜污染是否需要彻底清理。通常来说，反渗透膜的清洗间隔，最为合理的是保持在相隔3个月进行一次，若对其采取1个月清洗一次或以上的方式，则需要有针对性地调整和改良反渗透膜处理系统，在必要的情况下，还可以对化工废水处理系统的反渗透系统进行重新设计。

3.3重视业务培训，提高运维人员素质

人员的素质直接关系到反渗透设备维护保养的效果，相关单位必须加强对全员的业务培训，进一步提高人员的专业素质和能力。通过狠抓培训，加强管理，实现人和设备之间的最佳结合，进而发挥出当前设备的最大价值。任何设备都需要人员进行操作，所以设备能发挥出多少效能和人员的专业能力和素质有直接关系。因此相关单位不应该放松对人才的培养，这也是其立于不败之地的根本。根据设备的特点，培养出能够灵活转换操作的技术人才。通过定期对设备操作人员的培训，能够有效强化操作人员的自我提高意识，并提供给他们学习的平台，通过引导并加强他们的学习积极性和主动性，进而提高整个维修团队的及时能力。此外，还可以通过对外交流的机会，学习国内外先进的技术方法，建立一只更加专业化的维修队伍，进而适应我国当前交通运输工程发展的需要。

3.4健全设备运维管理制度

为保证水处理厂中的各项工作中能够正常运行，必须要根据设备运行维护管理工作的相应内容制定相关的工作制度，同时要明确各项部门所负责的职责和任务，细致划分各个工作部门的内容，例如在采购部门和检修巡查部门中，各项工作目的和工作任务都能够得到有效的划分。检修部门需要对年度检修计划进行制定，并且细致地划分各项检修工作任务中的责任划分到个人，统一对设备实施进行调配管理，而且要对设备运行维护工作中的更新创造和优化方案进行制定。根据反渗透膜污染物性质的不同，要选择与之对应的清洗手段，这样才可以保证最佳的清洗效果，若应用了不恰当的清洗药品或方法，反而会使反渗透膜的污染情况更加严重。所以，在进行正式的清洗工作之前，要首先准确判断出反渗透膜表面的污染物类型。全方位地检查反渗透系统的运行情况记录，并对其进行详细分析，判断化工废水的原水水质构成，对之前反渗透膜的清洗效果进行系统化检查，以准确分辨出所测量的高SDI值微孔滤膜表面上已被截断所留取下的物质具体成分，并必须对保安过滤器滤芯表面所累积的铁沉淀特性加以研究。另外，还必须对系统中的进水管道表面以及反渗透膜元件中的出水端部进行仔细测试，当呈现红棕色时，这意味着可能已经出了铁污染情况；如果表面产生泥态或者胶态的沉淀等，就说明出现了细菌或者有机物污垢。

3.5操作规范化，维护保养科学化

相关部门为了延长反渗透设备的使用年限，应该加强操作的规范化，建立科学的维护保养制度。在设备进入使用之前，应该由维护保养人员对其进行全方位的一次性保养和检修，并进行试运转，保证设备能够正常使用。操作人员在开始操作之前必须仔细阅读操作说明，按照规定进行操作，避免设备的超负荷使用。在使用完成之后，应该对设备进行检查，一旦发现有故障应该及时进行修理。在后期保养过程中，也应该按照说明书进行保养，采取科学的保养方式。对化工废水反渗透膜污染的清洗处理方法，首要步骤为低压冲洗，通过应用0.4MPa及以下的水压，全方位地清洗反渗透膜组件和处理系统中的各个管道。其次是要进行化学清洗的具体步骤，根据反渗透膜表面的污染物沉积情况，在清洗储罐中科学调配清洗溶液，注意把控其酸碱值。在清洗溶液调配完成后，将反渗透膜系统中的清洗泵加以启动，同时在系统中加入清洗溶液，当系统开始对外排放原本的化工废水存留水以及初期较脏的清洗溶液排出液后，开始启动循环清理系统，清洗时间至少要保证1h。在对化工废水反渗透膜污染的清洗过程初期阶段，要控制清洗溶液的流量在化工废水最大流量的1/3左右，逐渐提高清洗流量。在反渗透膜污染的清洗处理过程中，当清洗溶液的酸碱值变化大于0.5时，要第一时间对其进行清洗药剂补充。应用酸性清洗溶液的清洗处理循坏时间控制在20min最为适宜，因为一旦超过20min后，清洗溶液在化工废水清洗处理得到的无机盐会逐渐趋于饱和，污染物就会重新集聚在反渗透膜表面。

结束语

当化工废水处理系统中包含两段反渗透系统 时，要采取分段清洗的策略，这样才可以保证处理 过程中的循环流量整体处于合理范围，不会出现第 一段过低，而第二段过高的情况，同时还可以有效 避免第一段清洗的污染物在清洗处理的过程中又再 次沉积在第二段的反渗透膜表面上。此系统可以有效提升电厂水处理系统的综合效能，实现了废水回收利用节约了电厂运营成本，进一步提升企业的效益。所以，要有效增强水处理系统反渗透设备的维护工作的效果。

参考文献

[1]卢斯煜，陈凯.反渗透技术在污废水深度处理中的应用[J].智能城市，2019，5（23）：149-150.

[2]陈骏.反渗透水处理设备在工业污水处理中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（10）：195+202.