影响反渗透设备运行的因素

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影响反渗透设备运行的因素
  影响反渗透设备系统运行的因素主要有以下几点。
  1．pH值
  膜的水解速度是影响醋酸纤维素膜寿命最重要的因素。而水解速度与溶液的pH值和温度有关。当膜水解时，透水量透盐率增加而产水质量恶化；pH一4．7时，水解速度为最小。
化学反应中水解速度明显受温度影响，且温度大而增大。实践证明，合适的pH值和温度是保证膜合理寿命的重要因素。
  芳香族聚酰胺中空膜和复合膜很难发生水解。在RO系统加阻垢剂后，仍可能存在CaCO等结垢时，系统应考虑加酸。加硫酸还是加盐酸要根据原水水质来定。
  2．温度
  醋酸纤维素膜、聚酰胺中空膜和复合膜对温度都有使用限制。膜元件(组件)标明的透水量一般是在25℃的情况下，在其他温度下可以根据厂商资料做适当的温度校正。
   适当提高进水温度可以降低水的黏度，提高膜的透水量。在北方冬天对给水进行加热是必要的。在温度高于20℃下运行，温度升高1℃，透水量约增加3％。
  当系统出力有富裕量或不需要加热给水时，在冬天也可不加热给水。给水温度较高会增加微生物系统内的活性，特别是当给水不存在杀菌剂时。细菌在较高的给水温度或在滞流的RO系统内会繁殖得较快。给水温度较高时，会加大碳酸盐和硫酸盐的结垢倾向和膜的污染速度。给水温较高渗透水流量也增加，相应地会增加膜表面的浓差极化。
  用加热器加热给水，适当控制该装置的温度对RO系统来说是十分重要的。加热后的给水应在温度合适后方可进入RO装置，以免过高的温度损坏膜元件。加热器出水管线设排地沟阀门和高温报警装置是必要的。
  3．运行压力
  运行压力由溶液渗透压净推动力和管路等压降组成。渗透压与原水中的含盐量和水的温度成正比，与膜性能无关。净推动力是为了使膜组件产生足够量产水需要的压力。对不同的膜，必须根据原水含盐量、膜元件(组件)的排列组合等因素，测算合适运行压力以确保膜安全运行。
  透水量与运行压力成正比提高运行压力将增大透水量。提高运行压力，将减少透盐率。对于新的膜元件(组件)，由于膜压密没有那么严重，膜的阻力小些，透水量较大。因此，对运行初期的膜，在满足产水量脱盐率下运行压力比正常压力偏低最好。
  压密对不对称结构的CA膜影响比聚酰胺复合膜要大。在海水RO系统中给水运行压力比苦咸水RO系统要大得多，因而压密也更加明显。较高的给水温度也会导致较大的压密速度。
  4．浓差极化
  反渗透设备运行中膜表面浓缩水给水间会产生浓度差，严重时形成很高浓度梯度称为浓差极化。浓差极化将引起渗透压增加使净驱动力减少，从而使透水量减少透盐量增大，同时加大膜表面上难溶盐形成的机率损害膜的致密层。
  对中空纤维，水流方向与膜表面呈垂直状态，产生浓差极化的机会少。对卷式膜元件，有必要维持适当的给水流速防止发生浓差极化。
  5．膜污染
  膜污染包括膜表面上结垢、金属氧化物污染污堵、胶体污染和微生物污染等。
  导致透水量下降压降和透盐率的提高。膜清洗可消除污染物恢复膜的初始状态。若反渗透膜每个月需要清洗一次，则说明预处理是不合格的，需要重新考虑预处理方案。
  (1)膜上结垢。膜上结垢是由给水中一些难溶盐的沉淀引起的。给水中的盐在RO工艺中得到浓缩，回收率为50％时浓缩两倍，回收率为75％时浓缩四倍，这引起一些盐的离子浓度乘积超过其溶度积而沉淀。浓差极化和膜组件排列的不均匀分布在一些地方会产生更大的浓度。浓水流量必须维持难溶盐不析出的状态，并保持合适的水回收率。
  (2)金属氧化物污染。给水中的锰、铁可能沉积在膜表面上，氧化铁的污染是较常见的。当给水中铁、锰含量大时需采取措施去除。
  (3)污堵。往往由于机械过滤器出水中杂质颗粒过多，或微米过滤器漏过杂质造成杂质不能通过膜组件的给水一浓水通道，而留在膜表面上。该问题可通过在RO装置前加装5μm保安过滤器或更换其滤芯得以解决。实践证明，使用10μm保安过滤器的精度是不够的。保安过滤器滤芯更换太频繁应重新考虑预处理工艺。
  (5)微生物污染。由于微生物细菌在膜上繁殖引起一般情况下，加氯杀菌处理能解决微生物繁殖问题。停机时间较长时容易发生此类问题，这要求运行人员严格采取停机保护措施。
  微生物污染是RO系统常见的严重问题。对整个预处理系统，如管道、水箱、过滤器和RO系统的定期消毒检查是十分重要的。可检查如下地点：
  加杀菌剂前的取水口，澄清器、过滤器的出水，介质过滤器的出水，RO设备的进水，RO设备的浓水与产水等。
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