RO反渗透设备维护.docx
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RO反渗透设备维护
RO反渗透设备维护
概述：
反渗透水处理是一种先进的脱盐技术，即可应用于生水脱盐、纯净水制备，也可用于废水处理、污水回收。
它和离子除盐的本质区别在于它是一种物理脱盐，具有操作简单、运行经济、没有污染有利于环境保护等特点，同时可大大降低生产人员的劳动强度，提高生产效率。
反渗透设备的关键部件是半透膜，对它的维护与保养是整个系统的关键所在。
1、反渗透原理
反渗透技术是近二十多年来新兴的膜分离高新技术，它利用反渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，将给水的一部分沿与膜垂直的方向通过膜成脱盐水，水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩，剩余一部分给水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自清洗。
此法可使水中的无机盐和硬度离子以和有机物、细菌等去除率达到97-98%，且具备操作简单、能耗低、无污染等优点，现已被广泛应用于医药、电子、食品、化工等行业。
反渗透系统是整个水站的核心工艺，其主要功能是对经过预处理的水进行脱盐。
本系统包括高压泵、反渗透装置、反渗透清洗装置。
反渗透和高压泵放置在反渗透膜组机架上，是一体化成套设备。
成套设备本体上有各种手动阀门并留有各种仪表接口，便于用户现场维护和实现水站运行自动化。
经过预处理的水经高压泵加压后进入反渗透装置，由反渗透膜分离H2O和可溶性离子、有机物、细菌病毒和极细小颗粒。
97%以上的可溶性离子、有机物、细菌病毒和极细小颗粒随小部分浓水排入下水沟。
本系统的核心设备---反渗透装置（简称RO装置），其能否正常运行，很大程度上决定了整个生产装置能否正常运行。
因此必须悉心管理、认真操作。
高压泵采用多级立式离心泵。
过流件材质为不锈钢，该泵为反渗透装置配套泵，具有绝缘等级高，运行效率高的特点。
膜元件选用代表当今国际最高水准的美国DOW公司提供的芳香聚酰胺复合膜，该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力和化学侵蚀具有较好抵抗性，该组件具有较大的膜面积，超低的工作压力，对NaCl、CaCl2、MgCl2具有99.5%的脱盐率。
BW30-400系列低压复合膜元件具有脱盐率高、产水量大、操作压低、抗压密性好、耐生物分解力强等诸多优点。
但对进水有严格要求（见表1），必须严格按规定的指标执行。
表1
项目
单位
数据
备注
水温
℃
15～35
PH范围
3～10
余氯
ppm
≤0.1
OT法
SDI
≤4
15分钟
化学耗氧量
O2·mg/l
≤3
Mn法
水质稳定指数
负数
硫酸钙溶度积
浓水侧不发生沉淀
钡、锶
Mg/l
浓水侧不发生沉淀
铁
Mg/l
≤0.10
锰
Mg/l
≤0.10
铝
Mg/l
≤0.05
总硅
Mg/l
浓水侧不发生沉淀
2、反渗透装置的安装
2.1反渗透装置的安装必须按下列条件执行
2.2.1装置运到现场后，应放置于室内，周围环境温度最低不得低于5℃，最高不得高于38℃。
当温度高于35℃时，应加强通风措施。
2.2.2装置到达后，应在一个月内安装完毕，并应立即进行通水试车运行。
2.2.3装置在未进行通水试车前，任何阀门均不得开启。
2.2.4装置就位后，应调整装置支承点，使组件处于基本水平的位置，且与基础接触可靠。
2.2.5装置与供水泵相接的管路和阀门在连接之前应进行脱脂处理，供水泵过流部分也应进行脱脂处理。
2.2.6装置的产水管最大输出高度应小于8米。
2.2.7清洗装置与R/O装置间如用硬管连接，则进、回液管均不得直接敷设在地面上，以免损坏。
2.2反渗透膜组件的安装
2.2.1检查压力容器内部有无擦伤或损伤，泄漏的容器必需更换。
用清水冲洗压力容器以去除所有尘土和颗粒，清理腐蚀产物或外部杂质（包括润滑油过量）。
润滑管壳内从斜面1/2处到距斜面大约1/2”的范围。
2.2.2检查膜元件表面有无缺陷，如有缺陷应和时处理以免擦伤容器。
注意防止膜卷缩伸出装置的端部，如果发现不能处理的缺陷，联系生产厂家处理。
2.2.3用约50%的甘油-水混合物来润滑容器内部。
可用合适尺寸的棉布沾取混合物。
2.2.4把第一个膜元件装入压力容器的进水端，元件的端部留几寸在容器外，以便连接下一个膜元件。
2.2.5用少量润滑剂润滑连接器的O型环，将连接器连上下一个膜元件。
安装下一个膜元件。
2.2.6连接上所有外部管路。
2.3压力容器与膜元件的拆卸
拆卸过程与安装过程步骤相反。
方法详见安装方法。
注意：
１）从组件进水相反方向取出元件，取出元件时，必须平行抽出，不得左右摇动。
２）装入元件应从进水方向装入，并均匀用力推入，不得强行用硬物敲入。
３）拆卸后的元件应立即垂直浸没于0.5～1％亚硫酸氢钠溶液中，绝对不得干置于空气中。
3、RO装置调试步骤
3.1对装置的进水进行分析、测试，结果表明符合进水要求，方可进行装置通水调试。
3.2对高压泵的压力控制系统进行调整。
3.3检查装置所有管道之间连接是否完善，压力表是否齐全，低压管道连接是否紧密，有否短缺。
3.4全开各压力表开关和总进水阀、浓水排放阀、产水排放阀。
3.5启动预处理设备，并调整供水量大于装置总进水量。
3.6待出水无甲醛气味，关毕装置总进水阀。
3.7启动高压泵，并缓缓开启装置总进水阀，控制装置总进水压力小于0.5Mpa，冲洗5分钟，并检查各高、低压管路、仪表是否正常。
3.8调整进水阀、浓水排放阀，使进水压力达到1.0～1.4Mpa。
3.9检测产品水电导率，符合要求时开启产品水出水阀，关闭产水排放阀。
3.10 RO装置的调试均是手动单步操作，运行正常后，方可切换到自动状态，由在线仪表和PLC自动控制运行。
4、反渗透装置的运行说明
反渗透装置的运行和保护性冲洗各步骤均可自动进行，其各工序的时间设定和流量应按下述要点进行适当调整。
4.1制水
高压泵进口压力初设定值为0.05Mpa，运行时应根据现场情况作适当调整。
4.2保护性冲洗
按将停运RO装置中浓水完全冲出设定充分的时间，预设定时间为5分钟。
表4-1 反渗透装置高压泵、控制阀状态表：
北京反渗透设备,北京RO反渗透设备,北京反渗透技术
状态
顺序
高压泵
进水阀门
冲洗阀门
浓水阀门
产水阀门
产水排放阀
启 动
1
关
开
由PLC机设定自动运行。
开
开
开
2
开
开
调节
开
开
运 行
1
开
开
开
开
关
停 机
1
关
开
开
开
开
5、装置的运行管理
本装置由于RO是自动运行，而保安过滤器操作简单，故无需特别的运行操作，但当处理水质恶化、水量下降、压差上升至0.1MPa时，应和时查明原因，然后进行妥善处理。
装置运行中发生异常的现象，主要通过脱盐率、回收率、压力降三个参数变化来反映。
究其原因，往往是复杂的、多方面的。
可能是设备原因，也可能是进水水质变化的原因，也可能是RO膜组件的原因。
因此在原因调查时，应细致、有条不紊。
以下给出检查流程（图5-1）和有关说明，供参考。
6、运行要点和工艺参数
6.1进水参数
严格控制进水水质，保证装置在符合进水指标要求的水质条件下运行。
6.1.1最高运行压力 ：
600psi（41Bar）
6.1.2最高使用温度 ：
45℃
6.1.3最大给水浊度 ：
1NTU
6.1.4允许游离氯 ：
<0.1ppm；
6.1.5连续运行PH范围 ：
2-10；
6.1.6给水最大SDI值 ：
5.0
6.1.7单个膜元件回收率 ：
15%（非系统回收率）。
6.2环境温度
周围环境温度最低不得低于5°C，最高不得高于38°C。
当温度高于35°C时，应加强通风措施。
注：
夏季水温偏高的操作对策：
1）在保证产水水质的前提下，可降低操作压力，实施减压操作。
2）根据供水量要求，关停ＲＯ装置时间不得大于24小时，否则容易造成膜面细菌孳生，增加压降。
6.3系统回收率
在满足生产的前提下尽可能采用较低的系统回收率，易于防止结垢和膜污染。
6.4控制盐的透过量
盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。
因此应控制系统回收率如6.3所述，水温保持在20-25℃左右，最高不得大于30℃。
6.5化学清洗
正常运行中膜元件受到渗透水的冲洗，所以只有在反渗透出水量下降10%压降增加15%、脱盐率明显下降或人为要求时，才对系统进行化学清洗。
但为了保证系统长时间的安全运行，通常三个月至半年清洗一次。
清洗方向与运行的方向相同，不允许反向清洗，以免发生膜卷伸出而损坏膜元件。
6.6调试进水压力
调试过程中要求进水压力不得大于1.4MPa，且只限于对装置进行耐压实验。
6.7操作压力控制
应在满足产水量与水质的前提下，尽量取低的压力值。
6.8排放量控制
由于水温、操作压力等因素的变化，使装置的产水量也发生相应的变化，这时应对排放量进行调整，控制排放量与产水量之间比如前所述。
6.9停运处理
装置不得长时间停运，每天至少运行2小时。
如准备停机72小时以上，应用化学清洗系统向组件内冲装浓度为0.5%的亚硫酸氢钠溶液以实施保护。
6.10低压冲洗
反渗透装置每次启机都应在进水压力小于0.5MPa条件下冲洗15分钟。
6.11数据记录
操作工人应每1小时对运行参数进行记录，主要内容为：
进水：
电导率、压力、水温、流量
产水：
电导、产水量
浓水：
流量、压力
6.12当反渗透系统发生脱盐率严重下降时，应依据以下原因进行逐项分析，确认原因和时处理
①浓差极化造成膜表面的发生污染和结垢，使膜表面变得粗糙，系统脱盐率下降。
②元件之间的连接件O型圈密封失效。
③膜口袋粘结线破裂。
④膜被硬颗粒划破。
⑤因高压泵启动时产生的水锤使膜元件或其连接件破损。
⑥膜元件压降过大而产生的膜卷伸出损坏。
6.13严禁未经培训人员上岗操作。
7、故障分析和排除方法
7.１装置运行异常和对策
异常原因
现 象
检 查 部 位
对 策
流量
脱盐率
压降
１
温度
高
ñ
↓
↓
季节变化；泵的效率
压力调整；冷却
低
ò
→
↑
季节变化
压力调整；加热
２
压力
高
ñ
↑
↓
泵；阀门
调整压力
低
ò
↓
↑
泵；阀门；保安过滤器
调整压力
３
浓水流量
大
→
→
ñ
Ｒ／Ｏ进水流量；压力控制阀
调节流量
小
↓
↓
ò
Ｒ／Ｏ进水流量；压力控制阀
调节流量
４
膜老化
↑
↓
↓
ＰＨ控制
控制ＰＨ
５
含盐量
高
ò
↓
↓
Ｒ／Ｏ进水
控制压力
低
ñ
↑
↑
Ｒ／Ｏ进水
控制压力
６
不溶物（结垢）
↓
↓
↑
Ｒ／Ｏ进水水质；回收率；ＰＨ值
控制压力；
调整回收率
注：
ñ↑增加 ò↓减少 ñò主要现象北京反渗透设备,北京RO反渗透设备,北京反渗透技术
7.２反渗透组件部份异常和对策
异常原因
现 象
检 查 部 位
对 策
流量
脱盐率
压降
１
膜功能衰退
↑
ò
↓
运行时间；进水温度；ＰＨ值；余氯
清洗或更换Ｒ／Ｏ元件
2
膜泄漏
↑
ò
↓
振动；压降；冲击压力
更换Ｒ／Ｏ元件
３
膜压密
ò
↑
↑
进水温度；压力；运行时间
清洗或更换Ｒ／Ｏ元件
４
Ｏ型圈泄漏
↑
ò
↑
振动；冲击压力
更换Ｏ型圈
５
浓水密封圈漏
↓
ò
↓
材料是否老化；短路
更换浓水侧密封圈
６
内连接器断
↑
ò
↓
压降大；高温
更换连接器
７
中心管断
↑
ò
↓
压降大；高温
更换Ｒ／Ｏ元件
８
元件变形
↓
↓
ñ
压降大；高温
更换Ｒ／Ｏ元件
９
悬浮物污染膜
↓
↓
ñ
预处理；原水水质
化学清洗
10
结垢
↓
↓
ñ
预处理；原水水质
化学清洗
11
有机物污染膜
ò
↓
↑
预处理；原水水质
化学清洗
注：
ñ↑增加 ò↓减少 ñò主要现象
7.3反渗透组件污染后症状和对策
污 染 物
症 状
化学清洗法
物理清洗法
钙沉淀CaCO3、Ca（PO4）2经常出现在系统中
脱盐率明显下降，进出口压差出现中等程度的增加
清洗液No.1配方
氧化水合物（有机物、铁和硅酸盐）
脱盐率迅速下降，进出口压差速增。
产水量迅速降低
清洗液No.1配方
胶体化合物（有机物、铁和硅酸盐）
脱盐率略有降低，进出口压差迅速增加，产水量在几个星期内逐渐减小
清洗液No.2配方
二氧化硅胶层的污染只有直接冲洗，才略去除一些，效果有限
硫酸钙CaSO4一般在系统的浓缩端发现
脱盐率极大降低，进出口压差逐渐增加，产水量略有下降
清洗液No.2配方
让Ｒ／Ｏ系统在低于规定的回收率下，运行一段时间
有机物沉淀
脱盐率明显下降，进出口压差逐渐增加，产水量逐渐减小
清洗液No.2配方；若污染严重用No.3配方
8、反渗透装置的开车、停车
8.1装置不得长期停运，每天至少通水2小时。
如停机72小时以上，应向装置内冲灌亚硫酸氢钠溶液进行保护。
8.2装置每次停机，都需用大流量低压水对反渗透装置冲洗15分钟左右，以防膜面浓水产生结垢。
8.3反渗透装置开车时，应注意升压不得太快。
如开机前系甲醛封存，应先低压冲洗至排水无甲醛味和白沫。
9、反渗透装置的清洗
9.1、反渗透装置需清洗的条件
反渗透运行时如出现以下任一情况，则必须立即进行化学清洗：
①装置总压差比运行初期增加0.15～0.20MPa；
②装置脱盐率比上次清洗后下降了三个百分点；
③装置的总产水量比上次清洗后下降了10%以上；
④即使上述三种情况未曾出现，通常也应5～6个月清洗一次；
9.2、清洗的注意事项
①清洗时应考虑可能的污染物类型，选用合适的清洗配方。
②可用NH4OH和H2SO4调节PH值，必须注意PH值测量一定要正确可靠。
③清洗操作时要有安全防护措施，如带防护镜、手套、鞋和衣等。
④固体清洗剂必须充分溶解后，再加其他化学试剂，进行充分混合后才能进入反渗透装置。
⑤清洗压力为0.15～0.3Mpa，清洗时间为2小时。
⑥清洗过程中密切注意清洗液温升情况，切忌温度超过35℃，观察清洗水箱液位和清洗液的颜色变化，必要时补充清洗液。
⑦清洗结束后，取残液进行分析，确定污染物种类，为日后清洗提供依据。
9.3、清洗方法
①按选定的清洗剂配方，在清洗水箱中配制清洗液，用泵循环清洗液，将其搅匀待用。
②关闭反渗透装置上的进出水阀门、排放阀门，打开反渗透装置上的化学清洗进出阀门，形成循环清洗系统。
③接好清洗管路后，开启清洗泵电源开关，按规定的流量、压力（0.14-0.22Mpa）和温度（＜30℃），清洗1-2小时（必要时可浸泡1-2小时），初始排出的清洗液排入地沟，以保证清洗液的浓度。
④清洗完毕后，将清洗水箱残液排完，注入符合反渗透装置进水指标的水，以清洗相同条件进行冲洗。
或用原水增压泵类似低压冲洗条件来冲洗。
⑤各段冲洗结束后，按规定的运行方式进行低压冲洗和高压运行，最初产水排入地沟，到出水指标合格后进入产品水箱。
⑥清洗结束后，必须将化学清洗装置冲洗干净，切忌将清洗过滤器、清洗水泵等设备置于酸或碱的状况下。
9.4甲醛或亚硫酸氢钠封存方法
①利用清洗装置，配制0.5—1%浓度的甲醛或亚硫酸氢钠水溶液。
②将清洗装置的出口、回流口分别与反渗透装置的清洗液进口、清洗液回流口连接，而后打开清洗管线上的阀门。
③启动清洗泵，循环10分钟。
④关闭清洗泵，关闭所有阀门。
9.5清洗配方
①酸洗配方：
0.3%HCl溶液
②碱洗配方：
0.3%NaOH溶液，PH调至12。
9.6装置的防冻
①停运期间（指48小时以上）需适当送水，以更换存水。
②冬季停运应注意防冻，防冻液可以下面组成为参考。
5％丙三醇溶液＋0.5%亚硫酸氢钠溶液
③停运时开启产水阀，关闭其它所有阀门。
10、反渗透膜元件的维护：
膜元件的维护归纳为两个大的方面：
一是反渗透的预处理，二是反渗透设备的冲洗、清洗和保养。
不管是哪一方面，最终的目地只有一个：
延长膜元件的使用寿命，维持膜元件的性能。
1、反渗透设备的预处理
要作好反渗透系统的预处理，首先要根据原水水质情况配置预处理设备，这一点对整个系统的安全性至关重要。
我公司原水水质为地下深井水，原水硬度较高，游离氯较少，有一定胶体含量，COD：
30mg/l,设备工艺流程：
原水→清水箱→前置过滤器→卧式过滤器→微孔过滤器→RO→脱碳塔→中间水箱→混床→除盐水箱。
反渗透系统是一个整体，每一个处理工艺都是相互联系的，一环扣一环，前一个处理工艺的效果可能影响下一个工艺，甚至影响整个处理工艺的最终水质和性能。
因此，必须明确每个单元处理的水质目标要求。
1）多介质过滤器的维护。
：
北京反渗透设备,北京RO反渗透设备,北京反渗透技术
我公司为两台卧式过滤器，一台分为六格，每格出力为66.7吨/时，多介质过滤器的维护擦洗、反洗是关键，擦洗后应使其出水SDI小于4，擦洗步骤：
放水→擦洗→反洗→正西。
擦洗时防水水位必须合适，擦洗风量必须充足，反洗流量要掌握好。
处理过滤器要掌握两个原则：
一是擦洗要充分；二是反洗要彻底。
长期停运的过滤器要做好停运保养工作。
我公司使用的方法是加入一定剂量杀菌剂充分搅拌密封。
使用时再冲洗出来。
此目的是防止微生物细菌滋生。
另外，我公司每两年利用转移器对过滤器内的滤料进行转移清洗，以保证滤料品质。
2）微孔过滤器（又称保安过滤器）。
它是对原水进行过滤的最后一道保护屏。
我们认为，要使微孔过滤器发挥其应有的作用，最重要的两个因素：
一是监督好进出口压差，一但压差超过1公斤就必须更换。
另一个不容忽视的因素就是滤芯的质量问题。
有一些热电厂因购置便宜劣质的滤芯就造成，虽压差常年合格但已不起过滤作用而导致膜元件严重堵塞，以至于部分膜元件报废造成很大损失。
2归纳起来，预处理的目的就是为了：
⑴防止膜表面上污染：
悬浮物、胶体、微生物；
⑵防止膜表面上结垢：
通过加阻垢剂；
⑶确保膜免受机械和化学损伤。
要做好预处理就要做到：
⑴认真测定预处理设备出水指标；
⑵定期做好反洗、擦洗工作；
⑶设备配置合理；
⑷做好原水加药工作：
尤其是阻垢剂的用量和质量。
1、RO的启停冲洗
1）每套RO在启、停时都需用除盐水进行冲洗，一般冲洗水量控制在60T/小时左右。
2）投运时的冲洗可用原水也可用除盐水，其目的有两个：
是将膜表面的盐类冲掉，还对膜起保护作用。
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