RO系统用户手册

RO NF 系统系统 用户手册用户手册 四川宇阳环境工程有限公司四川宇阳环境工程有限公司 Sichuan Yu Yang Environmental Engineering Co Ltd RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 1 页 共 23 页 目录目录 第一章 反渗透 纳滤膜原件的特点 2 1 1 反渗透膜元件特点 2 1 2 纳滤膜元件特点 2 第二章 反渗透 纳滤系统设计 4 2 1 选择适合的前处理方案 4 2 2 膜元件型号的选择 5 2 3 膜通量的确定 6 2 4 系统回收率的确定 7 2 5 其他注意事项 7 第三章 膜元件安装说明 8 第四章 RO NF 系统的运行和维护 9 4 1 RO NF 系统的调试 9 4 2 RO NF 系统的运行 13 4 3 RO NF 系统的维护 14 第五章 RO NF 系统的故障诊断及分析 16 5 1 概述 16 5 2 故障诊断 16 5 3 常见故障及其特点 18 5 4 系统故障处理一般步骤 19 第六章 膜元件的清洗与保养 22 6 1 膜污染简介 22 6 2 物理清洗 冲洗 22 6 3 化学清洗 23 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 2 页 共 23 页 第一章第一章 反渗透反渗透 纳滤膜原件的特点纳滤膜原件的特点 1 11 1 反渗透膜元件特点反渗透膜元件特点 1 反渗透 反渗透 RO 反渗透是利用反渗透膜只能透过溶剂 通常是水 而截留离子物质或小 分子物质的选择透过性 以膜两侧静压为推动力 而实现的对液体混合物分 离的膜过程 反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分 因具有产水水质高 运行成本低 无污染 操作方便运行可靠等诸多优点 而成为海水和苦咸 水淡化 以及纯水制备的最节能 最简便的技术 目前已广泛应用于医药 电子 化工 食品 海水淡化等诸多行业 反渗透技术已成为现代工业中首 选的水处理技术 反渗透的截留对象是所有的离子 仅让水透过膜 出水为无离子水 反 渗透法能够去除可溶性的金属盐 有机物 细菌 胶体粒子 发热物质 也 即能截留所有的离子 在生产纯净水 软化水 无离子水 产品浓缩 废水 处理方面反渗透膜已经应用广泛 2 反渗透膜元件特点 反渗透膜元件特点 a 在高流速下应具有高效脱盐率 b 具有较高机械强度和使用寿命 c 能在较低操作压力下发挥功能 d 能耐受化学或生化作用的影响 e 受 pH 值 温度等因素影响较小 f 制膜原料来源容易 加工简便 成本低廉 1 21 2 纳滤膜元件特点纳滤膜元件特点 1 纳滤 纳滤 NF 纳滤 NF 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术 其截留分 子量在 80 1000 的范围内 孔径为几纳米 因此称纳滤 基于纳滤分离技 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 3 页 共 23 页 术的优越特性 其在制药 生物化工 食品工业等诸多领域显示出广阔的 应用前景 对于纳滤而言 膜的截留特性是以对标准NaCl MgSO4 CaCl2 溶 液的截留率来表征 通常截留率范围在60 90 相应截留分子量范围在 100 1000 故纳滤膜能对小分子有机物等与水 无机盐进行分离 实现脱 盐与浓缩的同时进行 2 纳滤膜元件特点 纳滤膜元件特点 a NF 膜主要去除直径为 1nm 左右的溶质粒子 故被命名为 纳滤膜 截留物相对分子质量为 200 1000 b NF 膜对二价或高价离子 特别是阴离子的截率比较高 可大于 98 而 对一价离子的截留率一般低于 90 C NF 膜的操作压力低 一般 0 7MPa 左右 最低的为 0 3MPa d NF 膜多数为荷电膜 因此 其截留特性不仅取决于膜孔大小 而且还有 膜静电作用 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 4 页 共 23 页 第二章第二章 反渗透反渗透 纳滤系统设计纳滤系统设计 2 12 1 选择适合的前处理方案选择适合的前处理方案 选择适合的前处理方案是系统安全设计和稳定运行的关键 不同的原水水 质都会得到不同的水质全分析报告 报告中的数据显示了对膜组件潜在的不同 结垢倾向和污染类型 下表为设计人员提供了快速检索 部分可行 和 高效 的前处理方案作为参考 更多情况下 以下几种方案的联合使用才会达到最有 效的前处理设计 注意 任何项目在设计前 获得准确的 原水全分析报告 是安全设计和日后系统稳定运 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 5 页 共 23 页 行 的前提条件和必要保证 设计者和用户切不可忽视 2 22 2 膜元件型号的选择膜元件型号的选择 根据不同的原水水质情况和对产品水质的要求 提供以下反渗透膜的选型 指导 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 6 页 共 23 页 2 32 3 膜通量的确定膜通量的确定 以下依据不同原水情况和前处理方案提供的膜通量设计准则 常用单位转换等式 lmh 0 59 GFD bar 14 5 psi m3 d 264 2 GPD m3 h 4 4 GPM RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 7 页 共 23 页 2 42 4 系统回收率的确定系统回收率的确定 影响系统回收率的因素 a 系统回收率的大小受到浓缩水中盐份含量限制 其浓缩后易析出而形成 垢类污染 b Beta 值 浓差极化因子 是决定回收率的另一个重要指标 在反渗透系 统中任何一段的每支膜件 其Beta 值应小于1 13 双级反渗透的第二级除外 c 其它影响回收率的因素还有透过液质量和渗透压等 2 52 5 其他注意事项其他注意事项 1 为防止膜被硬的颗粒划破 设计上要采用可靠地不带反洗的5 m保安过 滤器 2 高压泵在启动和停止时会产生水锤现象 如直接作用在膜元件上 会造 成膜元件的破坏 因此应采取相应措施进行预防 如采用变频泵 软启动或在 高压泵的出口装设电动慢开门等 3 设计时应注意压力容器的两端必须留有足够的空间 便于安装和更换膜 元件 4 为防止望远镜现象的出现 设计时 给水的流量不能超过设计准则规定 的数值 单元膜元件的压力降不得超过10psi 单个压力容器的压降不得超过 60psi 5 膜元件在任何条件下都不得承受背压 在设计上必须考虑静背压问题 对CA膜元件任何时候产品水侧的压力都不得高于给水 浓水的压力 对附和膜元 件静背压必须小于5psi 6 在系统设计时 应考虑在每次系统启动和停运时对膜元件进行低压洗泵 冲洗水应满足进水要求 同时考虑短期停运和长期停运保护 7 系统的设计应注意各段分别清洗 清洗的方向应与运行的方向相同 不 可以方向清洗 8 为使系统安全可靠的运行 应设置必要的仪表对系统的运行过程进行监 控 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 8 页 共 23 页 第三章第三章 膜元件安装说明膜元件安装说明 安装步骤 安装步骤 1 取走塑料包装 注意处理膜组件时一定要小心 膜件碰撞落地将会造 成端部破损 2 请使用推荐的硅类润滑剂 应适量使用 勿过量 否则将会污染膜面 甘油或水来润滑U 型盐水 密封圈和内连接件的O 型圈 3 每个内连接件都应安装好O 型圈 在每根膜组件的进水端安装U 型密 封圈 U 型圈的敞开式凹槽面对进水方向 注意每根膜组件侧壁的箭头 指 示进水流向 永远不要将每根膜元件的两端都安装上U 型密封圈 4 将第一支膜组件缓慢推进压力容器 进入约2 3 的长度时停止 注意 无论是安装还是拆卸膜件 都应顺着水流方向用力 切记 系统中 并不是所有压力容器的水流方向都一致 将内连接头拧入膜组件中心管内 小 心连接上第二只膜件 将两只膜件同推进压力容器 直至第二根膜件进入2 3 的长度 5 重复上述操作步骤 直至所有膜件都装入压力容器 推入膜件进入压 力容器时切勿过深 若反方向移动膜件将会引起盐水密封圈脱落 6 在出水端安装好端部连接件 止推环和端盖 7 返回至进水端 慢慢推动膜组 直至紧紧顶住对面出水端盖 此后安 装好进水端连接件和端盖 安装端盖时应仔细对准 水平推动 以免损伤端盖 连接件上的O 型圈 8 为了防止系统启动时产生水锤现象 应缓慢在低压下 100psi 将系 统充满水 确认系统内的空气已排净 启动高压泵 缓慢调节系统产品水流量 至设计值 而后将产品水排放约60 分钟 以除去最初膜件中残余的杀菌剂 9 当系统运行24 48 小时后 系统的水通量和脱盐率方可达到常规设计 值 切记 不可将膜组件干置 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 9 页 共 23 页 第四章第四章 RO NF 系统的运行和维护系统的运行和维护 设计并安装好的 RO NF 系统在正式投入运行前一定要经过专业调试人员 的精心调试 清除掉管道系统的杂质 并将管道系统和设备冲洗干净 去掉设 计缺陷 确定可靠的运行参数 各种加药量 产水量 回收率等等 确定安全 的运行限制 理顺 PLC 程序控制逻辑 调试并标定好各种仪器仪表 校核好各 种在线传感器后 并且当用户的操作人员完成培训合格后 方能将系统移交给 用户转入正式运行 运行过程中应该严格遵循运行规程 维护人员则应该严格 遵守各项分设备的操作要点和注意事项 调试过程中 运行操作人员和维护人 员都应该及时介入调试工作中来 及时学习并掌握系统的细节要点 4 14 1 RO NFRO NF 系统的调试系统的调试 一般来讲 RO NF 系统的调试以工艺调试工程师为核心 PLC 程序员 自 控工程师 电气工程师 机械工程师 管道和焊接等 等其他专业工程师为辅 助 来开展工作 工艺调试应该把握正式调试前检查下述项目 确保这些条件 是具备的 1 220V 380V 等强电应该已经接通 并送到新系统的总闸 且具有必要的 保护 空气断路器 漏电保护等 2 水源已经到达新系统的入口端 并已经冲洗过输送管道 3 在北方严寒的冬季 为了防冻和防止结冰 暖气系统应该开启 维持新 设备在适当的环境温度 在南方炎热的夏季 为了防止高温 冷气系统应该开 启 以保护计算机 传感器等对温度要求严格的设备 4 各项硬件设备安装到位并固定好 包括 预处理罐体 各种水箱 进水 泵 RO NF 安装支架 压力容器 上位机 下位机控制柜 电器控制柜等主设 备 以及管道 阀门 法兰 仪表 仪器 加药泵 传感器接线 端子排接线 等等 5 对照图纸 检查硬件设备的安装 连接是否正确 6 安装过程中使用的脚手架应该已经拆除并搬离现场 安装设备和工具 包括电锯 临时配电柜 临时电缆电线 其他辅料等等 都应该从新设备附 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 10 页 共 23 页 近撤离 安装垃圾应该已经清理干净 7 水箱 管道 罐体等封闭容器内 在封闭之前 应该清理干净 确保垃 圾杂物盒小工具不要遗留在容器内 以免在调试过程中堵塞管道 影响水流通 过 烧毁泵 搅拌器等旋转设备 8 确保应经清除地沟中的垃圾杂物 避免堵塞 9 检查调试所需的化学药品 絮凝剂 杀菌剂 还原剂 阻垢剂 酸碱 pH 调节剂等等 安全防护装置 实验室仪器或者便携式仪器是否运到现场 10 用户的操作人员 维护检修人员等是否到达现场 准备学习 11 RO NF 的预处理系统应该已经调试完毕 并且出水合格 上述条件具备后 说明 RO NF 系统基本具备了开始调试的条件 可以进入正式 调试阶段 调试工作按相对先后顺序包括下列内容 1 系统如果配备气动阀 其无油压缩空气系统应该事先调试完成 并达到 规定的 4 6Bar 工作气压 这样才能为接下来开启气动阀创造条件 2 通电控制屏 请自控工程师协助 确保在控制屏上能手动开启自动阀 电动 气动 或者以其他方式打开自动阀 3 检查预处理系统的出水水质 确保能满足下游 RO NF 系统的进水要求 4 用预处理的出水低压冲洗保安过滤器及其管道 废水排至地沟 同时检 查管道连接部位的泄漏 并消除它们 5 点开 RO NF 进水自动阀 浓水排放自动阀 产水自动排放阀和相应的 手动阀 低压冲洗 RO NF 系统本体的各部分管道 废水排放至地沟 同时检查 管道连接部位的泄漏 并消除它们 6 低压冲洗 RO NF 的产品水箱 废水排放至地沟 同时检查管道连接部 位的泄漏 并消除它们 7 在设备和管道带水的状态下 关闭 RO NF 所有就地旋转设备的分项电 源 在电器工程师的协助下 一个一个的试运转泵 搅拌器 风机等旋转设备 确保每一个设备都能安全运转 发热正常 电流正常 噪音正常 并且转动方 向正确 纠正错误的接线 并紧固接头 8 打开保安过滤器 RO NF 压力容器 检查其内部是否还有砂子 杂物 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 11 页 共 23 页 或者附着于内壁不易清除的物质 若有 设法将这些杂物清理干净 必要时使 用清洁剂和毛巾等辅助工具 9 保安过滤器内部清理干净后 可以开始安装新的滤芯 安装滤芯时 注 意检查滤芯时候有瑕疵 另外其孔径是否符合设计的要求 安装完滤芯 应该 将其充分冲洗干净后 才能将其产水送到下游系统 10 压力容器内清理干净后 可以开始安装 RO NF 膜组件 安装过程中 要注意检查组件是否存在缺陷或者其他任何异常情况 有问题 请及时反馈膜 供应商 安装时 应该从压力容器的进水端装入第一支膜 注意最合适的润滑 剂为食品级甘油 无需稀释 盐水密封圈 适配器 O 型圈 连接管 O 型圈 膜组件产品水管接触 O 型圈的内壁均需均匀的涂一层甘油 以减小组件进入压 力容器内的摩擦阻力 组件装入压力容器 PV 后 封上 PV 的两端盖板 别 忘了将止推环装在 PV 内的出水端 安装时 将膜组件水平托住 平行推入 安装完毕 包装纸箱 包装塑料袋以及剩余的连接管 O 型圈等都应该保存 留作备用 11 从控制画面上 逐个检查高压泵 自动阀 调节阀等能否点动开启和 关闭 检查反馈信号是否正确 并检查所开关的设备是否正确 这样将控制画 面到就地设备的控制线路检查一遍 纠正接错的或者接触不良的线头 紧固接 线头 12 RO NF 组件装好后 不宜立即启动高压泵 启动高压泵之前 应该将 系统内的甘油等有机成分充分低压冲洗掉 废水排放至地沟 湿膜系统最好冲 洗 4 6 小时 干膜系统最好冲洗 6 8 小时以上 13 标定并校核阻垢剂 氧化剂 还原剂等等各加药系统 确保剂量准确 足够 14 如果上游加了氧化杀菌剂 那么下游加还原剂后 其 ORP 表计应该优 先予以校核 并确保准确 15 试启高压泵 投入阻垢剂加药系统 试 RO NF 系统以较低回收率水平 运行 16 标定并校核产品水流量计及其变送器 浓水流量计及其变送器 17 标定并校核进水温度计及其变送器 进水 pH 计及其变送器 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 12 页 共 23 页 18 标定并校核进水电导率计及其变送器 产水电导率计及其变送器 19 标定并校核进水压力表及其变送器 段间浓水压力表及其变送器 浓 水压力表及其变送器 产品水压力表及其变送器 20 标定并校核进水箱液位计及其变送器 产品水箱液位计及其变送器 21 标定并校核进水超温停机保护能否起作用 22 标定并校核高压泵即使你会低压停机保护装置能否起作用 23 标定并校核进水超压停机保护能否起作用 24 标定并校核进水箱低液位停机保护能否起作用 25 标定并校核产水箱满液位停机保护能否起作用 26 标定并校核开启高压泵后 RO NF 系统的升压速度是否小于 0 7Bar sec 或者 系统停机时 其降压速度是否小于 0 7Bar sec 27 标定并校核 ORP 是否在安全的范围内 并校核其超极限值时 能否自 动停机保护 28 检查启动时低压冲洗程序的逻辑是否正确 包括检查现场泵开启 阀 门开启时候正确 画面上的信号反馈是否正确 实际冲洗时间和设置值是否一 致 设置时间是否足够 压力压差是否正常 流量是否足够等等 29 检查正常运行程序的逻辑是否正确 包括检查现场高压泵和各加药泵 的开启 阀门开启是否正确 画面上的信号反馈是否正确 实际升压时间是否 足够长并能满足需要 压力压差是否正常 流量是否正常 回收率能否满足要 求 脱盐率是否正常等等 30 检查停机时低压冲洗程序的逻辑是否正确 包括检查现场泵开启 阀 门开启是否正确 画面上的信号反馈是否正确 实际冲洗时间和设置值是否一 致 设置时间是否足够 压力压差是否正常 流量是否足够等等 31 检查化学清洗程序的逻辑是否正确 包括见擦和你现场泵开启 阀门 开启是否正确 画面上的信号反馈是否正确 实际的低流量循环时间 浸泡时 间 高流量冲洗时间和设置值是否一致 压力压差是否正常 流量是否足够等 等 32 检查清洗后的漂洗程序逻辑是否正确 包括检查现场泵开启 阀门开 启是否正确 画面上的信号反馈是否正确 实际漂洗时间和设置值是否一致 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 13 页 共 23 页 设置时间是否足够 压力压差是否正常 流量是否足够等等 33 检查画面上的报警程序是否起作用 34 检查自动数据采集系统的频率和效果 调节足够的读数精度 检查 PLC 的读数和现场值有多大差别 尽量确保一致 35 上述工作理顺后 系统可以投入试运行 3 6 个月 试运行主要是摸索 清洗周期 评估阻垢剂的效能 判断浓水的结垢性大小 标准化运行数据 综 合探索系统长期运行的稳定性等等 从这一期间开始 用户应该及时介入进来 并且每隔 2 小时手工记录一次运行数据 计算机自动记录的数据除外 每 2 小 时巡视一次现场设备 看设备是否正常运转 36 试运行结束后 如果系统运行稳定 没有异常发生 基本认为系统设 计 安装 调试合格 调试工作以提交报告结束 下面转入正常运行和维护阶 段 4 24 2 RO NFRO NF 系统的运行系统的运行 完善可靠的 RO NF 系统运行并非简单的用鼠标按一按就完事了 这项工作 应包括下述几个细致的方面 A 运行人员首先要能独立的正确完成启动 停机 冲洗 清洗等所有操 作 包括自动操作模式 手动操作模式及就地操作模式 B 每隔 1 2 小时 手工记录现场的运行数据也是运行人员的重要工作 记录数据要力求完整 准确 确保读数精度 而且要实事求是 切忌誊写假数 据或者根本不去现场读数据 运行数据就像病人的病历一样重要 一旦出现技 术故障 运行数据就成为重要的诊断依据 所以真数据就能得出正确的结论 假数据就会误导诊断甚至采取完全错误的措施 记录好的运行数据 应该归档 保存 专人保管 随时可以调用 C 对系统进行的清晰 检修 异常停机等一切操作也应该记录在案 并 注明准确的起止时间 清洗方案 清洗数据 清洗参数 清洗宏观效果 检修 内容 检修设备名称 检修效果等 以备查验 D 运行人员应该每隔 2 小时到现场巡视一遍 确保设备的运转 停止状 态正常 确保加药管道没有进空气 确保加药泵 自动 手动 按钮在正确的位 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 14 页 共 23 页 置 确保原药箱 阻垢剂 杀菌剂 还原剂 pH 调节剂等 的液位正常 确保 该加的药品都真的加入到了系统中 确保管道系统没有泄漏 确保通风系统正 常 并注意泵 风机等旋转设备的噪音是否正常 发现任何异常或者怀疑异常 的现象要及时报告上级主管 E 运行人员应该有一定得理论知识 增强判断异常故障和正常现象的能 力 对运行数据的异常突然变化要有高度的警惕性并及时报告 F 运行人员是专门设立的操作设备专职人员 所以他们还负有责任监督 并禁止其他无关人员的闯入 无关人员操作设备就更不应该了 G 上一班运行人员给下一班运行人员交接时 也要有清楚地交接记录 对异常问题 异常现象等都要交待清楚 根据长期的售后服务经验 RO NF 系统运行管理的好与坏直接关系着运行 的成败 好的运行管理可以将误操作的几率降到极低的水平 从而避免严重事 故的发生 比如 在加了大量杀菌剂的废水回用系统中 如果还原剂没有加进 去 那么可以想象 RO NF 膜很快就会发生氧化破坏 在西部的结垢性强的水质 下 如果阻垢剂用光了 而不及时补充原液 可以想象几小时内就会有大量结 垢生成 还有 有人爱用高压泵进行高压冲洗 而不是低压冲洗 并全开对地 沟排放的浓水阀 这样几乎肯定会形成背压破坏 在 RO NF 系统出现严重污堵 压差很高的情况下 如果强行从 RO NF 的浓水端向给水端反向大流量冲洗 完 全可能对膜组件形成机械拉伤破坏 运行膜系统的过程中 如果用户有任何新主意 都应该与膜供应商的技术 人员联系咨询 确保新方法是安全可靠的 对膜系统不应该形成危害 否则不 问安全与否 仓促施行 可能会形成致命的后果 这样的例子不在少数 请大 家引以为戒 4 34 3 RO NFRO NF 系统的维护系统的维护 RO NF 系统的分为例行维护和异常维护 例行维护时按照一定周期定期的 检查校核现场的仪器 仪表 传感器 加药泵等长时间运行后会产生偏差的设 备 通过定期标定检修 使设备均能处理良好的工作状态 异常维护是指设备 明显发生了故障 需要你检修 监测或者更换备品备件 异常维护具有突发性 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 15 页 共 23 页 需根据轻重缓急来安排 综合来讲 RO NF 系统的维护主要包括下列工作 1 定期标准化处理运行数据 对系统的运行状态作出评估 做到早发现问 题 早分析问题 早解决问题 并就运行数据的处理和评估咨询工程公司或者 膜供应商 一个 RO 系统的完整运行数据至少应包括但不限于下表所列的数据 日期时间进水 压力 Bar 段间 压力 Bar 浓水 压力 Bar 产水 流量 m3 h 浓水 流量 m3 h 进水 电导 s cm 产水电 导 s cm 进水 温度 备注 2007 1 18 00 2007 1 110 0 0 2007 1 112 0 0 2007 1 114 0 0 异常操作 化学清洗 清洗方案 等 2 定期校核在线的 pH 计 导电度计 压力表 流量表 温度计 ORP 计 上位机时钟 泵和风机的运行电流和发热状况等仪器 仪表 最好 3 个月校验 一次 所以用户应该对各种表计的校验方法充分熟悉 对设备的使用说明了然 于胸 对各种可能的干扰因素也应该有所认识 3 运行初期 定期分析 RO NF 的进水水质 尤其要监测到水质的波动 掌握极限水质 这项工作队水质稳定的用户也许不重要 但对水质波动大 组 分差别大的用户就变得十分重要和关键 没有准确的水质是很难采取合适的应 对措施的 4 检修 检测或更换设备时 应符合正确的操作规程 比如断水 断电 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 16 页 共 23 页 断气 参照说明书 谨慎操作 对不熟悉用途的部件不能随便丢弃等 维护工作进行的好坏对系统的长期考考运行 准确监督系统的真实状况等都十 分重要 轻视维护工作 可能导致系统仪器失效失灵 进而导致运行工况严重 偏离合理的范围 长此以往 系统就可能陷入致命的故障中 而难于回复原有 的性能 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 17 页 共 23 页 第五章第五章 RO NF 系统的故障诊断及分析系统的故障诊断及分析 5 15 1 概述概述 膜元件的故障常表现为膜性能的低下 物理破损和化学劣化等现象 比较 具有代表性的现象是 膜元件的脱盐率下降 产水电导率上升 产水量的变 化 运行压力的增加或者减少 和压力损失 压差 的增加等 膜元件自身以外的原因表现出的故障症状往往也呈现在膜元件上 对故障的诊断可以按照下列顺序进行 1 查阅运行记录 2 追加必要的数据 3 原水的特征状态调查和分析 4 对装置卸下的膜元件进行性能检测 膜元件解体检查 产水量和脱盐率是反渗透 纳滤系统的基本性能参数 如果这两项指标达 不到系统原设计要求 产水量小或者脱盐率低 就需要找到问题发生的原因 由于进水 TDS 和温度的波动以及系统机械性能等原因 即使完全没有污染倾向 的系统 基本性能指标也会在小范围波动 5 25 2 故障诊断故障诊断 1 1 参考指标参考指标 反渗透 纳滤系统的主要性能参数变化达到以下指标范围时 要及时进行 故障分析 并进行相应的处理 a 在正常给水压力下 产水量较正常值下降 10 15 b 为维持正常的产水量 经温度校正后的给水压力增加 10 15 c 产水水质降低 10 15 产水电导率增加 10 15 d 给水压力增加 10 15 e 系统各段之间压力降明显增加 2 2 设计提示设计提示 远离故障最好的办法是从开始就消灭发生故障的可能 在进行系统设计时 尽量考虑做到 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 18 页 共 23 页 a 设计系统时要依据完整的水质分析 对于地表水源要考虑到季节变化的 影响 对于普通市政水源要考虑到原水变化的影响 要确认拿到的报告是最新 的有效数据 b 测定 RO 进水的 SDI 值 确定胶体污染的可能性 c 保证预处理的效果 d 存在污染的可能时 一定要选择较为保守的系统通量 水质洁净的地下 水的设计通量可以高一些 地表水的设计通量一定不要超过设计导则规定的数 值 降低单位面积的膜通量可以减少污染物在膜面上的沉积 e 选择较为保守的系统回收率 回收率较低时浓水的污染物浓度也相应较 低 f 膜元件的错流速率要尽量大 较高的错流速率能增加盐分和污染物向进 水水流的扩散 降低膜面的浓度 g 选择适当的膜元件类型 3 3 故障原因基本类型故障原因基本类型 系统发生故障的原因比较复杂 可以简单归纳出几种类型 a 进水 TDS 增加 水温波动 运行参数调整等原因造成的性能变化不属于 故障范围 b 系统硬件故障 O 型圈密封泄漏 膜氧化 机械故障等 需要更换或修 理故障元器件 如果是膜氧化 要找到氧化的原因 消除氧化剂来源 更换膜 元件 C 膜污染 膜污染是处理系统故障的核心工作 需要确定污染物类型 污 染程度和污染分布 在此基础上进行清洗恢复 d 系统设计失误 系统设计问题可能与前面的几项都有关 对于有设计失 误的系统 在恢复系统元器件性能之后 一定要对系统进行改造 纠正原有错 误设计或运行参数 4 4 运行参数对系统性能的影响运行参数对系统性能的影响 在系统发生问题时 首先要做的是确认问题的性质 消除温度 进水 TDS 产水量和回收率的影响 获得标准化性能参数 依据上述标准判断系统是 否处于故障状态 是不是发生了膜污染 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 19 页 共 23 页 系统操作参数的变化对与系统的性能有影响 比如 TDS 每增加 100ppm 由于渗透压增加了 进水压力要增加 0 07bar 产水电导也会相应上升 进水 温度增加 6 6 进水压力降低 15 提高回收率会提高浓水浓度和产水电导 回收率为 50 75 和 90 时 浓水的浓度分别为进水的 2 倍 4 倍和 10 倍 在回收率相同时 降低产水量会提高产水电导 原因是用来稀释透过盐分的水 量少了 5 35 3 常见故障及其特点常见故障及其特点 系统常见故障可以划分为两个类型 产水量下降 脱盐率低 1 1 产水量下降产水量下降 下列运行参数的变化将降低系统中膜的实际产水量 a 进水泵压力不变时进水温度下降 b 用节流阀降低 RO 进水压力 c 进水泵压力不变时增加产水背压 d 进水 TDS 或电导率 增加 这会增加产水通过膜时所必须克服的渗透 压 e 系统回收率增加 这会增加系统的平均进水 浓水的 TDS 从而增加渗 透压 f 膜表面发生污染 g 进水流道网格的污染导致进水 浓水压力降 P 增加 从而降低了 元件末端的 NDP 净驱动压力 2 2 产水品质下降产水品质下降 下列运行参数变化会导致实际产水水质劣化 即产水的 TDS 和电导率增加 a 进水温度上升时通过调节运行参数保持系统产水量不变 b 系统产水量下降 这会降低膜通量 导致原来稀释透过膜的盐分所需的 纯水量减少 c 进水 TDS 或电导率 增加 脱盐率不变 但产水盐度随之增加 d 系统回收率增加 这会增加系统的进水 浓水 TDS 浓度 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 20 页 共 23 页 e 膜面污染 f O 型圈密封损坏 g 望远镜现象 进水 浓水压力降过大 膜元件外皮脱落 h 膜面损坏 比如受到氯的影响 致使膜的透盐率增加 发生故障的常见原因 5 45 4 系统故障处理一般步骤系统故障处理一般步骤 1 数据分析 现场调查 数据分析和现场调查工作是进行诊断 排除系统故障的基础 要对系统运 行实际数据进行全面分析 跟踪系统性能指标变化的细微过程 掌握现场运行 过程中所有相关事件的具体情况 a 开始变化的时间点及相关事件 查阅系统运行日志或记录 b 进水水质或水源的变化 TDS 温度 SDI 余氯 个别离子浓度 pH c 系统运行参数的调整及结果 d 系统性能变化时相关的特殊事件 比如开关机 关机保护措施 关机系 统快冲 停机保护 高压泵前中间水箱停留时间等 更换保安过滤器滤芯 产水用水量变化及操作人员变化等 e 系统加药的变化 阻垢剂 分散剂 还原剂 加酸 预处理系统加药 包括药剂供应商的变化 f 变化的方式 比如缓慢的平稳变化 较快的但均匀的变化 加速的变化 和突变 2 数据标准化 确认系统性能参数下降的实际值 排除水质及运行参数变化对系统性能的 影响 3 压力容器探测 发现问题膜元件 绘制系统脱盐率分布图 了解系统脱盐率下降的规律性 为污染性质判断提供依据 4 O 型圈检察 更换损坏 O 型圈 RO NF 系统用户手册 2009 版 四川宇阳环境工程有限公司 第 21 页 共 23 页 5 膜元件污染观察分析 首末端膜元件端头目测观察 膜元件称重 污染物化学分析和仪器分析 确定污染物的物理化学特性 6 污染原因分析 查明系统污染的原因 尽量从源头控制膜污染 7 清洗方案 根据污染物及污染状况分析 制定化学清洗方案 8 清洗试验 对于大系统或污染严重的膜系统 需要在实施系统清洗之前进行试验清洗 清洗试验结果作为系统清洗方案的直接依据 9 系统清洗注意事项 a 注意控制清洗流量 化学清洗初期应低流量 然后逐步增加流量 化学 清洗后期特别是水漂洗时应保证足够大的流量 应达到 8 英寸膜 6 9 m3 h 4 英寸膜 1 3 2 3 m3 h b 提高清洗温度 如 35 可加快化学反应速度 保证清洗效率 c 在一般情况下 首先使用低 pH 清洗液 并优先选用柠檬酸 d 在局部污染明显时可以采用分段清洗 e 为了提