反滲透應用與解決方案

反滲透應用與解決方案

大唐電力化學會議

2012/8/30孫程陶氏化學概況1897年在美國密歇根州米德蘭市成立，創(chuàng)始人是赫爾伯特·陶(HerbertH.Dow)提供多元化的產品和服務，客戶遍及全球約160個國家在36個國家建有生產基地，共有197家工廠，擁有5,000多種產品全球共有員工52,000人2011年，陶氏年銷售額為600億美元Dowatthe13thChinaDevelopmentForum

AndrewandPeterattendedtheChinaDevelopmentForumAndrewdeliveredremarksduringtheOpeningCeremonyastheforeignco-chairoftheforumAndrewmetwithChinesePremierWenJiabao作為全球領先的凈化和分離技術供應商，陶氏水處理及過程解決方案事業(yè)部在世界各地發(fā)揮重要作用。

1900名員工

11家生產基地研發(fā)中心遍及美國、中國、西班牙、巴西、德國和沙特阿拉伯陶氏水處理及過程解決方案事業(yè)部全球概況陶氏水處理及過程解決方案事業(yè)部亞太區(qū)概況

(不包括日本)KOREA

SINGAPOREAUSTRALIAMALAYSIAJAPANPHILIPPINESMAINLANDCHINAINDONESIATHAILAND

HONGKONGTAIWANNEWZEALANDVIETNAMINDIAPAKISTAN600名員工2個生產基地超濾離子交換樹脂研發(fā)技術中心陶氏化學公司上海技術中心(SDC)8產水箱拋光去離子系統(tǒng)預處理系統(tǒng)產水箱

初級脫鹽系統(tǒng)FILMTECTM

RO/NF膜元件DOWEXTM;Amberjet;Amberlite離子交換樹脂陶氏化學水處理及過程解決方案產品線多介質過濾器壓力式UFMBRUF/MBRDOWTMUF/MBR組件UFUV拋光混床產水箱

2B3T系統(tǒng)

(UPCORE,Amberpack系統(tǒng))

單級

RO+初級混床

兩級RO系統(tǒng)

單級

RO+EDI初級拋光混床EDIDOWTMEDI模塊RO/NFIX原水陶氏水處理產品及解決方案DOWFILMTEC?

RO反滲透和納米過濾AMBER?

離子交換樹脂DOW?

超濾組件DOW?EDI電除鹽ADSORBSIA?

選擇性介質DOWEX?離子交換樹脂陶氏系統(tǒng)業(yè)務

(只在中國提供)先進技術推動全面的水處理解決方案和應用催化劑與化學加工食品與飲料發(fā)電采礦與濕法冶金廢水處理與再利用住宅用水與商業(yè)用水市政用水與海水淡化制藥工業(yè)用水List

五、其它的服務P142-159一、典型的設計P12-78二、運行與維護P79-86三、故障的判斷P87-139四、清洗與恢復P140-141一、典型的設計P12-78關于設計導則描述關于設計導則描述Ca2+

Mg2+

Ba2+

Sr2+SS

膠體

有機物一級RO膜極少量

Ca2+Mg2+

二價離子少量

Na+Cl-

一價離子二級RO膜二級設計(給水中污染物)適合使用在二級RO中30-365LE-400iLE440i30-400/34i365ft2400ft234mil99.5%34mil99.5%28mil28mil400ft210.5bar440ft210.5bar適合使用在一級RO中XFR-400/34i400ft234mil99.65%XLE-44028mil440ft27.0bar二級設計(膜元件發(fā)展)二級設計(設計實例1)項目內容原水來源1級RO產水原水TDS10ppm原水電導率20μs/cm設計產水量98t/h設計回收率90%要求產水TDS≤0.5ppm電耗要求≤0.4KWh/m3二級設計(設計實例2)方案1方案2方案3設計通量40LMH40LMH40LMH膜元件型號LE-400iXLE-440XLE-440一段膜殼數量7支7支9支一段膜殼類型6芯6芯5芯二段膜殼數量4芯3芯3芯二段膜殼類型6芯6芯5芯總膜殼數量11支10支12支總膜數量66支60支60支二級設計(設計實例-方案1)二級設計(設計實例-方案2)二級設計(設計實例-方案3)二級設計(設計實例-匯總對比)方案1方案2方案3進水壓力10.12bar8.75bar7.94bar系統(tǒng)壓差3.78bar3.65bar2.45bar最大進水流量15.58t/h15.57t/h12.11t/h最小濃水流量10.60t/h12.59t/h11.47t/h單支最大產水量1.74t/h1.91t/h1.78t/h單支最小產水量1.16t/h1.32t/h1.44t/h產水水質0.28ppm0.28ppm0.28ppm產水能耗0.4KWh/t0.35KWh/t0.32KWh/t膜成本66支LE-400i60支LE-400i60支LE-400i二級設計(運行5年的實例)二級RO采用XLE-440是合理降低系統(tǒng)成本的有效辦法；采用高通量設計(35-40LMH)的二級系統(tǒng)是安全的；高通量設計的系統(tǒng)產水水質優(yōu)于低通量設計的系統(tǒng)；應將系統(tǒng)成本更多的投到需要低通量設計的一級系統(tǒng)中；二級系統(tǒng)膜元件應選擇比通量高于一級系統(tǒng)的膜元件；使用3(5):1(5)排列構成短流程二級RO系統(tǒng)更為合理；采用5芯膜殼的二級系統(tǒng)與采用6芯膜殼的一級系統(tǒng)集成在同一支架上的工業(yè)設計有待進一步優(yōu)化。二級設計(總結)IT電子廢水回用案例——概況項目內容規(guī)模1700t/d預處理多級過濾深度預處理壓力式UF回用主工藝NF+RO+多效蒸發(fā)回用水去向工藝清洗水濃縮水去向蒸發(fā)后完全回用該企業(yè)目前在深圳，是中國電子信息產業(yè)集團的核心企業(yè)之一，是中國唯一的電腦硬盤盤基片制造商，產品包括鋁基片、浸鎳拋光盤基片、玻璃盤基片和刻花盤基片。IT電子廢水回用案例——水源IT電子廢水回用案例——水源水質類別數值電導率1500μs/cmCOD≤100ppmPH1-3SS≤3ppm該企業(yè)主要在鋁基片上進行：研磨+拋光+鍍鎳三步工序，本項目的水源為酸性化學鍍鎳清洗排放水。電導=1500Q=70m3/hNF電導=4500Q=14m3/h電導=700Q=56m3/h低壓RO電導=14500Q=4m3/h電導=500Q=10m3/h高壓RO電導=28000Q=2m3/h電導=800Q=2m3/h三效蒸發(fā)電導=200Q=2m3/h粗鹽外售回用生產Q=70m3/h零排放IT電子廢水回用案例——化學鍍鎳廢水IT電子廢水回用案例——預處理UFIT電子廢水回用案例——NFIT電子廢水回用案例——低壓ROIT電子廢水回用案例——高壓RO項目概要地址:中國廣東用戶：珠海電廠OEM:阿奎特水處理有限公司

AquatechInternational

Corporation

產能:2*63

m3/h投運時間:

2004年水源:地表水（河水）RO膜型號:

FILMTEC?BW30LE-440挑戰(zhàn):

海水倒灌主要技術：高效反滲透HEROAmberpack三明治混床給水質量（西江支流，非咸潮時期）在海水倒灌期間，導電率會提高約10倍（大于3000uS/cm），氯離子濃度超過1,000mg/L。鈣離子濃度增加一倍，鎂離子濃度增加10倍到20倍。項目2001年-2006年變動pH6.72~8.78懸浮固態(tài)物(SS)(mg/l)1.4~71.0化學需氧量CODcr(mg/l)1.68~8.80總硬度(mmol/L)0.94~4.13二氧化硅總含量(mg/l)2.60~6.40NTU<1總溶解固體TDS(mg/l)218.5~450.0總堿度(mmol/L)0.12~1.52導電率(μs/cm)418~713SO42-(mg/l)26.20~99.17Cl-(mg/l)118.8~362.47Ca2+(mg/l)28.36~49.02Mg2+(mg/l)0.12~12.55NO3-(mg/l)0.70~8.60HCO3-(mg/l)11.40~92.75清水箱河水生水泵弱酸陽床增壓泵NaOH重力過濾器混凝斜板沉淀池清水泵清水箱軟化器HCl清水箱增壓泵保安過濾器高壓泵NaOH反滲透鍋爐補給水反滲透淡水箱三明治混床脫碳器珠海發(fā)電補給水系統(tǒng)流程圖工藝流程和產水質量要求

原水預處理系統(tǒng)

混凝池、澄清池和重力式過濾器

除鹽系統(tǒng)-HERO

弱酸

床(WAC)

軟化器(SAC)：備用脫碳器

反滲透

拋光系統(tǒng)

Amberpack滿式床

澄清池TSS≤10mg/L

重力式過濾器TSS≤3mg/L

SiO2≤10μg/L

導電率(25℃)≤0.1μs/cm

硬度≈0μmoL/L

產水電導≤50μs/cm典型HERO工藝流程和控制.本案例：實際運行進水硬堿比略大于1，先用弱酸樹脂脫硬除堿，再串聯強酸樹脂脫除漏過的硬度HERO工藝現場照片弱酸床反滲透

精處理床軟化器傳統(tǒng)反滲透與高效反滲透HERO的比較常見的RO污染物傳統(tǒng)RO系統(tǒng)解決方案HERO系統(tǒng)解決方案

硬度導致結垢低PH酸洗通過預處理將硬度和堿度去除膠體硅垢高PH堿洗運行在高pH值條件下，硅垢能夠溶解油脂高PH堿洗運行在高pH值條件下，油脂能夠溶解有機物高PH堿洗運行在高pH值條件下，有機物能夠溶解微生物高PH堿洗運行在高pH值條件下，微生物的生長得到抑制HERO系統(tǒng)要求高pH值運行！無氯化后處理的Filmtec反滲透膜可以連續(xù)運行在2-11pH范圍。RO系統(tǒng)/膜元件*第一列于2010年更換膜

升級版膜產品參數HRLE-440ia流量GPD(m3/d)12,650(48)溶質脫除率(%)硅99.8硼68硝酸根97氨根97.5異丙醇94設計流量(m3/h)2X63設計回收率(%)90%膜元件BW30LE-440每列壓力容器數量35每壓力容器元件數量71段壓力容器數量42段壓力容器數量1膜型號有效膜面積ft2(m2)產水流量gpd(m3/d)最低脫鹽率(%)穩(wěn)定脫鹽率(%)BW30LE-440440(41)11,500(44)N/A99.0HRLE-440i440(41)12,650(48)99.399.5BW30LE-440和升級版產品HRLE-440i的技術參數產水量增加10%，脫鹽率由99%提高至99.5%，特殊溶質(硼、硅等)脫除率大大提高ROSA模擬：產水質量的提高降低運行壓力，節(jié)省運行成本!產水質量提高，極大降低后續(xù)精處理混床負荷！離子(ppm)HERO進水水質（非咸潮時高值）BW30LE440出水HRLE440i出水降低比例K5.631.270.2381.9%Na193.614.362.4543.8%Ca0.2000N/ANO38.622.030.6568.0%Cl230.005.543.0744.6%F0.440.010.01N/ASO492.501.580.7155.1%TDS539.1015.927.7451.4%pH10.009.779.52N/ASiO26.40ppm130ppb40ppb69.2%運行壓力設計值14.47bar11.52bar20.4%RO系統(tǒng)性能——回收率和流量系統(tǒng)回收率在85%-95%之間咸潮期間降低產水量運行，通量依然達到28lmhRO系統(tǒng)性能——產水質量和脫鹽率產水電導遠小于客戶要求的50μs/cm數據顯示LE低壓膜在高pH值下運行至第4年脫鹽率依然在96%以上;據用戶反饋，直至膜替換前，脫鹽率依然能達到96%過濾H+WACNa+SACPHCa2+Mg2+PH=4.3HCO3-+H+=H2O+CO2

NaOHROPH≥10PH≤11.5RCDCO2↑產水廢水高COD高TDS高SiO2HEROMSF產水結晶固體產水AboutHERO世界上最大的膜法海水淡化廠

--以色列Ashkelon海水淡化廠介紹備注：產水能力達到320,000m3/天,此工廠生產了大約以色列13%的家庭居民用水量，或等于以色列整個國家總用水量的5–6%。是世界上制水成本最低的海水淡化廠之一.PipelifeNorwayhasduringtheautumn2003producedanddelivered3000mPEpipesindimensionOD1600mmSDR26PE80in500mlengthsfortheAshkelonDesalinationPlantProejctinIsrael.ThepipesshallbeinstalledintheMediterraneancoastalcityofAshkelonandbeusedasintakepipesforthesofarlargestdesalinationplanttobeconstructed,the100millioncubicmeterperyearAshkelonplant,builtbyOTIDDesalinationPartnership.Ashkelon海水淡化廠取水管6根直徑1.6米，長500米的聚乙烯管從距海岸3千米遠的地方取水Ashkelon海水淡化廠取水管濃水第三段酸產水第三段前級產水后級產水第一段第四段濃水第四段

CO2+NaoH海水濃水第一段原水含鹽量40,000ppm硼4.8–6.3ppm最終產水20%70%10%含鹽量<40ppm硼<0.35ppm產水濃水第二段

CO2+NaoH第二段SW30HRLE-400BW30LE-440BW30-400BW30LE-440世界最大海水淡化項目安裝了超過40,000支FILMTEC海水(SWRO)和苦咸水(BWRO)膜元件海水淡化硼脫除I濃鹽水軟化硼脫除

IISWRO+BWRO膜系統(tǒng)工藝流程圖進水進水泵中心能量回收中心膜中心Ashkelon海水淡化廠SWRO系統(tǒng)的三中心設計膜中心一級SWRO系統(tǒng)：

2個工廠，南廠+北廠16組膜架/工廠105壓力容器/膜架8支裝/壓力容器小計：26,880支SW30HRLE-400BWRO系統(tǒng)：

2個工廠，南廠+北廠二級系統(tǒng)：4組膜架/工廠,160壓力容器/膜架，8支裝/壓力容器三級系統(tǒng)：1組膜架/工廠,160壓力容器/膜架，8支裝/壓力容四級系統(tǒng)：1組膜架/工廠,112壓力容器/膜架，8支裝/壓力容器小計：14592支BWRO膜中心合計：41,472支FILMTEC反滲透膜元件進水20%產水80%產水SWRO段內分級產水（兩端產水）設計SWRO高壓泵中心2個工廠，南廠+北廠泵數量：3+1臺/工廠功率：5.5MW/臺壓力：約70bar泵效率：接近90%SWRO能量回收中心2個工廠，南廠+北廠40套DWEER能量回收裝置/工廠,10臺循環(huán)增壓泵/工廠分為9+1組子系統(tǒng)/工廠，4套DWEER

/子系統(tǒng)效率：96%華能玉環(huán)電廠海水淡化系統(tǒng)項目介紹華能玉環(huán)電廠位于浙江省臺州市玉環(huán)縣大麥嶼開發(fā)區(qū)下青塘，地處浙江省東南沿海甌江口，樂清灣東岸，玉環(huán)半島西側。廠址三面環(huán)山，一面臨海，由部分灘涂和農田組成，總面積約110公傾。玉環(huán)電廠是國內單機容量最大，亞洲前列的火力燃煤發(fā)電廠。與電廠配套新建處理水站，處理總水量為14.4萬噸/天，因用水量較大且玉環(huán)周邊地區(qū)淡水水源稀缺，經過考察比較、經濟技術論證分析，華能國際電力股份有限公司決定采用海水淡化處理后作為電廠生產運行水源。華能玉環(huán)電廠采用國際先進的“雙膜”法海水淡化工藝，建成目前全國容量最大的海水淡化裝置，每天制水量可達3.5萬立方米。華能玉環(huán)電廠地理位置玉環(huán)電廠樂清電廠樂清灣華能玉環(huán)電廠海水浙江東南部溫帶氣候，海水年平均溫度15℃樂清灣海域，海水流動較緩內陸江河水匯流入灣海水平均鹽度23733～29725mg/l（引用2002年實測資料）海水原水呈黃褐色，含懸浮粘土顆粒，濁度較高且變化較大電廠附近海域為高含沙區(qū)，懸沙中值粒徑0.003～0.0052mm，屬極細粉砂和粗粘土，根據實測資料，電廠取水口附近垂線平均含沙量大潮為0.214kg/m3，中潮為0.260kg/m3，小潮為0.041kg/m3。

華能玉環(huán)電廠原水濁度變化ChlorineCoagulantFeCl3MMFPolishingFilterIntakePondFilteredWaterTankCartridgeFilterROUnitDrawBackTankHighPressurePumpSBSDisinfectionLimepHAdjustDistributionEnergyRecoveryDevice(ERD)ChlorineCoagulantFeCl3MMFPolishingFilterIntakePondFilteredWaterTankCartridgeFilterROUnitDrawBackTankHighPressurePumpSBSDisinfectionLimepHAdjustDistribution取水系統(tǒng)預處理系統(tǒng)膜系統(tǒng)后處理系統(tǒng)膜法海水淡化系統(tǒng)的基本流程華能玉環(huán)電廠海水淡化系統(tǒng)工藝流程高壓泵提升泵增壓泵UF產水箱保安過濾器SWRONaClO,FeCl3阻垢劑原水池NaHSO3BWRO能量交換裝置濃水排放高壓泵RO產水箱二級工業(yè)用水RO產水箱NaOH海水電解制氯混凝澄清系統(tǒng)浸沒式UF透過液泵海水取水電廠敞口取水排放水匯入自然河流電廠鍋爐補給水SWRO濃鹽水SWRO海水淡化廠電廠凝汽器①②①:循環(huán)冷卻水進水取水管道②:循環(huán)冷卻水出水取水管道發(fā)電廠和反滲透海水淡化系統(tǒng)聯建的優(yōu)勢：提高反滲透系統(tǒng)進水溫度，降低能量損耗減輕了海水淡化廠排放的濃鹽水對周邊海域的生態(tài)影響簡化海水取/排水設施的工程投資華能玉環(huán)電廠取水系統(tǒng)系統(tǒng)主要組成及規(guī)格名稱規(guī)格數量混凝澄清池Q=1300m3/h4浸沒式超濾Q=533m3/h6保安過濾器Q=550m3/h6SWRO反滲透單元Q=240m3/h6BWRO反滲透單元Q=130m3/h3SWRO提升泵Q=535m3/h,H=0.3MPa6SWRO高壓泵Q=240m3/h,H=6.1MPa6SWRO增壓泵Q=295m3/h,H=0.3MPa6PX能量回收裝置Q=295m3/h(6*50m3/h)6BWRO高壓泵Q=160m3/h,H=1.7MPa3混凝澄清系統(tǒng)“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術“*設備：“微旋渦”反應沉淀池混凝劑：FeCl3殺生劑：NaClO(殺菌滅藻)混凝澄清系統(tǒng)運行參數:混合時間：3s；絮凝時間：10min；沉淀池上升流速小于2.4mm/s混凝澄清系統(tǒng)性能*出水水質最大最小典型值(80%情況下)濁度(NTU)505≤3（50％）≤5（90％）≤10（99％）混凝劑：FeCl3加藥量：10-15ppmFeCl3TSS(mg/L)205<10COD(mg/L)103<5堿度(mg/L)168125150pH8.57.58溫度(°C)321520SWROBWROUF超濾及反滲透系統(tǒng)浸沒式UF預處理系統(tǒng)UF型號：ZeeWeed1000V3浸沒式UF膜

6×533m3/h超濾系統(tǒng)216支膜組件/UF裝置

UF產水輸送到2X1500m3/h儲水箱UF系統(tǒng)性能SDI≤1.5（99％），2（100％）濁度≤0.1（95％）Fe（全）≤50ppb（95％），70ppb（100％），去除率在90%左右細菌的去除率達到100%膠體硅去除率在70-90%之間UF膜表面的污堵物進行分析，其中：鐵，68.46％；硅，11.26％；鋁，5.59％；錳，3.25％；磷，2.31％；氯，2.42％；鈣，2.01％。浸沒式UF預處理系統(tǒng)SWROBWRO反滲透系統(tǒng)項目海水淡化反滲透(SWRO)二級反滲透(BWRO)設計產水量(m3/h)240×6130×3設計系統(tǒng)回收率(%)4585膜元件型號及安裝位置SW30HRLE-400（1#，5#）SWC5（2#，3#）TM820E-400（4#，6#）TM720-430壓力容器/膜元件(排列)5818(12:6)膜元件/壓力容器76設計通量15.930.1反滲透系統(tǒng)配置高壓泵出口管道：雙相不銹鋼2205SWRO高壓濃水管道：超級雙相不銹鋼2507

低壓管道：碳鋼襯里或玻璃鋼管道高壓泵增壓泵0.16MPa288m3/h4.56MPa4.69MPa4.5MPa海水反滲透（SWRO）46060μS/cm496m3/h0.30MPa216m3/h0.30MPa280m3/h0.23MPa能量回收裝置能量回收系統(tǒng)能量回收裝置型號：ERI，PX-220,能量回收效率：94~98%能量回收裝置：6套（6個PX-220/套）1#FILMTECSWRO系統(tǒng)產水通量1#SWRO實際運行通量在12~16LMH5#FILMTECSWRO系統(tǒng)產水通量5#SWRO實際運行通量在12~16LMH經過兩年多的連續(xù)運行,1#SWRO脫鹽率仍然維持在99.5%以上1#FILMTECSWRO系統(tǒng)產水電導及脫鹽率經過兩年多的連續(xù)運行,5#SWRO脫鹽率仍然維持在99.5%以上5#FILMTECSWRO系統(tǒng)產水電導及脫鹽率1#FILMTECSWRO系統(tǒng)壓差壓降范圍0.05~0.25MPa，反滲透系統(tǒng)污堵可通過清洗恢復壓降范圍0.05~0.25MPa，反滲透系統(tǒng)污堵可通過清洗恢復5#FILMTECSWRO系統(tǒng)壓差華能玉環(huán)電廠海水淡化高壓泵SulzerHPP506-100，配630-kWSiemens電機華能玉環(huán)電廠海水淡化高壓泵房二、運行與維護P79-86確認預處理、RO系統(tǒng)管路完整，并已經過沖洗；檢查膜殼內的潔凈程度，不得存有異物；檢查膜元件的濃水密封，并加甘油潤滑；由給水端向濃水端插入1只膜元件的2/3；記錄元件編號，膜殼在系統(tǒng)的位置，膜在膜殼的位置；檢查產水連接件的O型密封，并加甘油潤滑；將產水連接件的一端插入產品水管內；在膜殼外將產水連接件另一端插入另1只膜元件產水管；將膜元件向濃水方向推入膜殼內；全部膜元件裝入膜殼后，需測量膜元件兩側與膜殼端板之間是否存在間隙，防止膜元件運行時在膜殼內來回撞擊；禁止使用有機溶劑或陽離子表面活性劑；膜元件的安裝確認預處理水質符合設計導則要求，按設計方案添加化學藥劑，自控、儀表、管路系統(tǒng)均滿足運行條件；在低壓力、小流量狀態(tài)下排除系統(tǒng)內的空氣，防止水錘；啟動給水泵，在低于給水壓力50%的壓力下沖洗，直至排水中不再含有保護液（可能需要1小時或更長時間）；緩慢增加給水壓力并調節(jié)濃水閥，至回收率符合設計值；系統(tǒng)達到設計條件后，核查濃水的LSI；系統(tǒng)穩(wěn)定運行0.5-1h后，記錄全部運行參數作為初始值；系統(tǒng)初次啟動短期停機首先使用RO產品水低壓沖洗，每3-5天沖洗一次，再啟動時需先進行低壓沖洗；長期停機前應進行徹底的化學清洗，再將保護液打入系統(tǒng)內并封閉系統(tǒng)，27℃以下每30天沖洗一次并更換保護液，27℃以上每15天1次，再啟動時需先進行低壓沖洗；殺菌液可使用：1%甲醛溶液、20PPm的異噻唑啉或1%的亞硫酸氫鈉溶液，以上殺菌液需采用RO產水配置；再次啟動系統(tǒng)時，排盡系統(tǒng)內氣體，在低于正常給水壓力50%的進行低壓沖洗。系統(tǒng)停機與再運行定期大劑量(500PPm)沖擊式投加殺菌劑，更經濟有效；不定期的更換殺菌劑的品種，防止生物形成抗藥性；如使用氧化性的殺菌劑，需在RO系統(tǒng)前進行還原；活性碳作為多為孔性物質吸附大量有機物——營養(yǎng)源，其多孔結構也有利于細菌的滋生，因此活性碳產水中的微生物活性較難控制；微生物的繁殖生長也會堵塞保安過濾設備；系統(tǒng)生物活性控制儀表類型位置1位置2位置3位置4流量238(回流時)電導率214/5(定期)壓力172/4/5(定期)6(分段時)PH12(定期)SDI1(定期)溫度1除說明定期測量的數據外均要求在線測量。126789345RO系統(tǒng)需要測量的數據5/1堿洗10/2酸洗11/11酸洗+堿洗1/2酸洗6/3堿洗2/1酸洗1/22堿洗7/1清洗9/13換膜RO系統(tǒng)趨勢分析5/1堿洗10/2酸洗11/11酸/堿洗1/2酸洗1/22堿洗2/1酸洗6/3堿洗7/1清洗10/14酸/堿洗RO系統(tǒng)趨勢分析三、故障的判斷P87-139何為故障診斷及處理？確認故障并加以糾正分析特征確認故障點處理故障預防故障故障組成主要故障及特征污染、結垢及特征機械損傷及特征化學性破壞及特征故障特征及原因故障發(fā)生時：標準化脫鹽率下降，即標準化透鹽率上升標準化產水量下降標準化壓差上升故障察覺：儀器儀表的校核運行數據的記錄運行數據的分析故障特征及原因污染、結垢產水量下降脫鹽率下降壓差上升機械損傷產水量上升脫鹽率下降壓差下降化學性破壞產水量上升脫鹽率下降壓差下降故障原因及其影響污染、結垢機械損傷化學性破壞生物污染、有機物污染結垢生物、有機物、膠體、懸浮物及顆粒等污染、結垢特定部位產生特定的污染物首端：微生物、膠體、懸浮物、顆粒、有機物等末端：結垢、有機物等微生物污染原因及影響：原水高生物活性；非準確的運行；系統(tǒng)設計死角等。首端膜元件最易發(fā)生影響：壓差上升；脫鹽率、產水量下降膠體、顆粒污染原因及典型特征：來源于預處理，首端膜元件最易發(fā)生影響：脫鹽率、產水量下降，壓差上升原因及影響：原水高有機物，如NOM、腐植酸等；受油脂污染的原水；絮凝劑、阻垢劑污染。首端膜元件最易發(fā)生影響：壓差上升；脫鹽率、產水量下降，有機物污染過量阻垢劑污染油脂污染金屬氧化物污染原因及影響：絮凝產物：鐵、鋁等缺氧環(huán)境：鐵、錳等設備腐蝕：鐵銹、銅等首端膜元件最易發(fā)生影響：壓差上升；脫鹽率、產水量下降進水側濃水側硫化物污染原因及影響：原水含硫化氫原水缺氧，且含硫化物，如二價鐵與硫化氫生成硫化鐵首端膜元件最易發(fā)生影響：壓差上升；脫鹽率、產水量下降結垢原因及影響：不恰當的阻垢劑投加過高的回收率原水水質變化末端膜元件最易發(fā)生影響：壓差上升；脫鹽率、產水量下降難溶鹽沉淀，如碳酸鹽、硫酸鹽等；硅的沉淀進水格網上的CaCO3結垢機械損傷原因及影響：原水或管路含顆粒類物質首端膜元件最易發(fā)生影響：脫鹽率下降、壓差下降；水量上升常見結垢物質碳酸鈣硫酸鈣硫酸鋇、硫酸鍶圖片引用自：GenesysInternational望遠鏡現象原因及影響：高壓差導致：源于污堵、結垢高給水流量；水錘；無止推環(huán)；無墊片影響：脫鹽率下降、壓差下降；水量上升壓密原因及影響：水錘、高壓、高溫影響：脫鹽率上升、壓差上升、產水量急劇下降背壓原因及影響：產水壓力大于濃水側壓力：不當停機、閥門切換不當一般發(fā)生在末端膜元件影響：脫鹽率下降、壓差下降、產水量上升進水產水濃水產水濃水進水產水背壓損壞的膜元件背壓背壓原因機械故障設計缺陷操作失誤海水淡化停機時沒有沖洗干凈－正滲透破壞導致膠線處脫膠膜剝離系統(tǒng)下游易發(fā)生末端膜元件末端膜元件濃水側膜口袋被過度背壓膨脹進水側:膜被進水壓力施壓，膠線處很少脫膠濃水側：膜被水力頂開導致脫膠膜剝離強酸(pH<1)強堿(pH>13)溶劑化學破壞原因及影響：化學物質：來源于原水、化學清洗液、消毒劑、保護液等氧化物：余氯及其他氧化物影響：脫鹽率下降、壓差下降、產水量上升故障點：進水及預處理原水水質變化加藥問題混凝/絮凝問題過濾問題膜元件保存與安裝問題原水水質可能變化加藥的潛在問題:加藥失敗加藥過量/不足化學品質量差化學品老化失效藥液長菌混合不均勻反應時間不夠故障位置:原水/預處理絮體過小–后絮凝不合適的混凝劑/高分子絮凝劑效率低與膜不兼容，比如陽離子型的聚合物混凝劑/高分子絮凝劑劑量不合適濃度加藥點：分布、湍流反應停留時間pH值控制不當（鋁鹽混凝劑）高分子聚合物和阻垢劑反應過量SBS與高含氯、含銅類物質生成氧化物故障位置:混凝/絮凝問題含溶氧、金屬離子（Cu,Co,Mn等）、亞硫酸氫鈉、高濃度氯離子共存時聚酰胺膜也會受到氯氧化，即使原水不含氯，氯也可能產生。機理：

SO32-+Cu2+SO3-+Cu+SO3-+O2SO5-

SO5-+SO32-SO52-+SO3-

SO52-+Cl-

ClO-

+SO42-

C.H.BarrnandH.A.O’Hern,ChemicalEng.Sci.21(1996)397-404故障位置:潛在氧化物的產生陽離子軟化器操作不當再生過晚再生條件不合適再生液濃度流速過高流速過低再生時間過短

樹脂被污染故障位置:軟化問題顆粒泄漏設計不當（如UF+RO保安過濾器設置）頻繁啟動/停機快速沖洗不充分濾孔過大（保安濾器）濾料和粒徑不合適反洗不充分集水器故障UF/MF斷絲、污染故障位置:過濾問題存儲不當導致膜片干裂、污染（如長霉）安裝不當會導致O型圈、中心管連接件或者產水管的機械破壞缺少墊片會導致泄漏或膜的機械破壞故障位置:膜元件保存安裝墊片故障點：系統(tǒng)運行啟動運行停機故障位置:系統(tǒng)啟動水錘導致物理性破壞：當高壓泵啟動時管路及壓力容器內有殘余空氣水錘+高壓差破壞故障位置:系統(tǒng)運行系統(tǒng)回收率過高

結垢預處理不穩(wěn)定污染物或者氧化劑攻擊膜元件通過提高給水壓力來補償膜污堵而導致的通量的減少，反而加速污染沒有及時進行化學清洗預處理不完善頻繁啟停機沒有及時標準化運行數據并進行評估殘余的預處理化學品（比如阻垢劑）可能在膜表面上沉淀

（用高品質的水進行短時沖洗）荷壓的產水管路可能導致產水背壓破壞

（安裝產水止回閥、爆破膜等）故障位置:系統(tǒng)停機故障點：系統(tǒng)部件泵、儀表、壓力容器、腐蝕其它泵老化的高壓泵葉輪削末釋放到前端膜元件設備固定不牢，過大的震動導致機械損傷儀表沒有校正或校正不當壓力容器適配器不合適以及O型圈磨損導致泄漏腐蝕材料選擇不合適

導致金屬氧化物污染能量回收系統(tǒng)泄漏，如濃水混入進水過多故障位置:系統(tǒng)部件故障分析常用方法初步考慮定位故障點元件采樣膜元件分析方法獲取真實運行記錄現場檢測水質是否波動對儀器儀表進行校核對運行數據進行標準化“望聞問切”檢查膜系統(tǒng)

運行記錄猶如病歷卡，非常重要！標準化：獲取真實的運行性能初步考慮確定系統(tǒng)中哪一支壓力容器具有高透鹽率對照啟動時此壓力容器產水水質情況

案例：（24:12）×6芯排列，75%回收率

第一段

第二段定位故障點壓力容器進水端首支膜元件考察膜元件氧化、污染等壓力容器末端膜元件考察膜元件結垢等其它性能明顯下降及外觀遭受破壞的膜元件不能肯定故障所在時，首端及末端膜元件都采樣分析進行污染物清洗試驗時，選取相連或并聯膜元件進行對比觀察

元件采樣探針測試真空度下降測試膜元件及膜片標準測試膜元件化學清洗試驗膜元件解體分析染色測試Fujiwara測試污染物燃燒損失法（LOI）污染物化學清洗試驗

膜元件檢測方法光學顯微鏡法掃描電子顯微鏡法（SEM/TEM）能量色散X射線法原子光譜化學分析（ESCA）紅外光譜法無機離子：ICP/IC有機物：GC-MS分析

膜元件檢測方法：現代高級分析方法使用軟管插入壓力容器進行探針技術測定產水電導率可以定位壓力容器內膜元件的泄漏點對高透鹽率的壓力容器進行探針實驗定位膜元件或“O”型圈等為高透鹽率源所需工具：1/4英寸軟管、手持式電導率儀、盛水容器、中心管堵頭等

定位泄漏點：探針測試32cm84.615.284.684.684.684.684.684.615.215.215.215.215.232cm采樣點便攜式電導率儀88產水管電導率適配器問題中心管連接器正常定位泄漏點：探針測試定位泄漏點：探針測試對單支膜元件進行探針測試確定膜元件哪個部位出現泄漏，在很多情況下這也是非常重要及有效的方法。比如受背壓破壞的膜元件產水端的透鹽率一般高于進水端的透鹽率定位泄漏點：探針測試總結系統(tǒng)故障典型征兆及措施膜污染典型征兆上升明顯上升下降明顯下降系統(tǒng)故障典型征兆及措施上升明顯上升下降明顯下降不變系統(tǒng)故障典型征兆及措施膜污染典型征兆FILMTEC?膜片及膜元件對pH值和溫度抗性好，易于清洗。但如果過晚清洗，除掉膜面上的污染物會越來越難。如果能診斷出污堵的原因，及時的針對性的清洗會更加有效。氧化的或者機械損壞的膜元件不能恢復，因為破壞是不可逆的，需要替換膜元件。輕微出現望遠鏡現象的膜元件可能還能繼續(xù)使用。四、清洗與恢復P140-141CIP的要素溫度藥劑濃度時間流速時機強化設計五、檢測與服務P142-1591.膜元件物理外觀檢測:目測與稱重：返回工廠膜元件都進行目測和稱重，目測元件外觀會得出污堵或結垢信息，若膜出現望遠鏡現象或玻璃鋼破壞，表明有水力沖擊、極高壓降或間隙未消除；如發(fā)現產水管有機械損壞，就會引起泄漏；目測鹽水密封圈是否完好等。膜元件重量是判斷污堵程度的重要指標。

2.膜元件標準性能試驗(EPAS試驗):檢測膜元件在FILMTEC標準試驗狀況下的脫鹽率和產水流量，并與標準膜元件參數作對比，或與原始出廠性能參數進行對比(不適用于干膜)。膜元件性能應在任何清洗試驗前后各進行一次測試，評估清洗處理效果。3.膜元件探針試驗:將一根約1/4英寸直徑塑料管插入膜元件產水中心管內，檢測產水電導率在中心產水管內分布。確定機械損傷或化學損傷導致的鹽滲漏位置。4.膜元件化學清洗恢復試驗：返回膜元件要進行化學清洗恢復測試，以確定污染的類型以及膜元件可恢復性，如清洗效果不理想，采用不同清洗方案進行測試，以確定最優(yōu)清洗方案。每次清洗后對膜元件進行性能測試，評估化學清洗的恢復效果。RO/NF膜元件基本性能測試膜元件標準性能測試機(EPAS)綜合信息膜元件出廠性能返回膜元件性能參數(EPAS)產品序列號出廠日期測試重量Kg(lbs)產水量(GPD)脫鹽率(%)產水量(GPD)脫鹽率(%)壓差(psig)BW30-440i1段第1根2008-10-1621.6kg干膜干膜3431.299.322.3BW30-440i2段最末1根2008-11-117.5kg干膜干膜5621.199.641.9測試結果表明：以上膜元件重量嚴重超重，標準BW30-440i膜元件的重量為12.7kg。

以上膜元件產水量都嚴重偏低（大約低于標準產水量的50%），標準BW30-440i膜元件的11500gpd(43.5t/d)。以上膜元件脫鹽率和壓差皆正常。BW30-440i膜元件的EPAS測試數據：膜元件標準性能測試機(EPAS)備注：1號位置是膜元件的濃水端；17號位置是元件的進水端無泄漏的膜元件的探針實驗測試結果應該為從17號位置到1號位置處電導率逐漸上升。膜元件探針試驗膜元件化學清洗恢復測試機F3696493清洗前清洗后方案產水量(gpd)脫鹽率(%)壓差

(psi)產水量(gpd)脫鹽率(%)壓差

psi流量(%)清洗液NaOHpH1235oC80min3431.299.322.34570.399.450.833.2棕褐色HClpH135oC1hr4854.099.340.86.2BW30-440i膜元件的清洗恢復數據：膜元件的清洗恢復性能測試表明：F3696493(1段第1根)采用堿洗，產水量恢復較明顯(產水量大約增加33%)；采用酸洗，效果較差(產水量增加大約6%)。膜元件化學清洗恢復測試膜氧化判斷方法包括：染料、Fujiwara和ESCA1.染料試驗∶將少量的染料溶液滴在膜表面，如果膜表面的脫鹽層