多介质过滤器、超滤、保安过滤器、反渗透日常运行检查和维护保养

水处理关键设备日常运行检查和维护保养 一、多介质过滤器 1、试车准备阶段检查 设备在安装、配管、仪表工程全部完工, 并在对设备本体及配管的清洗工作完成之后, 应按下列检查项目进行检查、维护。 检查时间检查项目判断保养维修 填料填充前 水压实验 人孔、视镜及各进出水 口法兰部位等处不漏水 有漏水,卸压后拧紧该部 位的紧固件 内部防腐层检查 防腐层没有异常及脏污防腐层有异常要进行修 补、有脏污要清洗干净 内部零部件安装 状态验证 a.顶部布水装置水平安 装不倾斜 b.集水装置 完好无损,不松动、无 遗漏 c.所有零部件的 紧固件不松动无遗漏 d.视镜洁净 a.倾斜安装易发生偏流, 必须纠正 b.破损的需要 更换,遗漏件及时补上 c.紧固件松动须重新紧 固及拧紧,遗漏件及时补 上 d.用湿布擦净 内部洁净无任何异物彻底清扫干净 冲水或水压试验阀门的开闭检查各阀门按照操作工序表 所列程序启闭,回转灵 活,无异常声响 动作不正常,检查原因予 以纠正;转动不灵活可加 入润滑油 阀组件检查阀门的泄漏检查阀门的阀盖法兰密封垫 等部件无泄漏 有泄漏,可拧紧该部件的 紧固件 2、试车运行调试阶段检查 上述准备阶段的检查结束后, 还需对下列项目进行检查。 检查时间检查项目判断标准保养维修 1 试车启动前填料是否填充按照规定数量、要求 填充石英沙 填料未填充,按要求填充 试车启动后各部分是否有泄 漏 无泄漏现象有泄漏须停车,卸压后拧 紧泄漏处紧固件 检查各阀门开度 的设定 检查液位等验证各阀 门的设定符合规定值 根据运行说明检查后,为 确保设定值将阀门锁定检查各处压力值各个压力表示值正常压力异常,及时采取措施 3、日常运行检查 进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果如实记录下来,与运行记录一起给予总结,作为定期维修的。 检查周期检查项目检查或检查点备注每 班一次检查有否漏 水 设备的各密封部位及附属 阀门等各处是否漏水 如有漏水,找出漏水点 位置及原因,及时止漏 每月一次校验流量检查流量计示值,验证其是 否表示正常流量 如流量显示不正常,及 时查明原因,排除故障 4、定期检查 设备要进行定期检查, 其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。本设备是较大型设备,检查作业需要较长时间。为了缩短定期检查的停车时间,应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进行,如发现有异常,要及时处理。 序 号 检查项目检查方法 1 填料检查检查石英砂、锰砂滤料, 如石英砂、锰砂污染严重, 则 应全部予以更换。 2 滤水帽检查取出填料, 用水冲洗干净, 对多孔板上的滤水帽进行 检查, 发现破损或松动, 及时更换或固定。 3 橡胶衬里层检查如发现衬胶层有气泡、裂纹、胶剥离、微孔等要进行修 补。 4 内部紧固件检查检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件,如有松动应拧紧。 重新装填滤料按规定数量、要求向过滤器内重新装填滤料。 5 人孔密封垫检查更换变形的人孔密封垫;将螺栓螺母浸在清洗油内, 彻 底除锈;安装人孔盖时螺栓螺母要涂黄油。 5、滤料更换 序号操作步骤操作方法 1 排水排净过滤器内部的积水 2 卸料打开过滤器卸料口,从反洗口少量进水,将填料冲出。 3 清理排净过滤器内积水,打开上人孔,进入过滤器,将剩余 的滤料清理出过滤器 4 清洗用抹布清洗过滤器内部 5 装填滤料封闭卸料口,按规定填高装填滤料,先装石英砂,装完 后扒平整,再装锰砂 6 封闭过滤器检查滤料装填高度满足要求,封闭上人孔 7 冲洗滤料按过滤器反洗步序冲洗滤料,至排水浊度小于1度 二、保安过滤器 1. 试车准备阶段检查 设备在安装、配管、仪表工程全部完工,且设备本体及配管的清洗工作结束,应按照下列检查项目进行检查、维护。 检查项目判断标准保养维修 内部是否干净无任何异物彻底清扫干净 阀门的开闭检查 各个阀门按照操作 程序,正常开闭正常 转动不灵活可加入润滑油; 回转不正常,检查原因予以纠正 2. 试车运行调试阶段的检查 试车运行调试阶段须对下列项目进行检查。 检查项目判断标准保养维修 各部分是否有泄漏无泄漏现象有泄露须停车,卸压后拧紧 泄漏处紧固件 各阀门开度的设定检查流量、液面等以验证各 个阀门的设定符合规定值根据运行说明要求检查后,为确保设定值将阀门开度锁定 检查各处压力各个压力表点压力值正常压力异常,采取处理措施3、日常运行检查 进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果如实记录下来,与运行记录一起给予总结,作为定期维修的资料。 检查周期检查项目检查方法或检查点备注 一小时一次检查有否漏 水 设备的各密封部位及附属 阀门等各处是否漏水 如有漏水,找出漏水点 位置及原因,及时止漏检查进出口 压力 计算进出口压力的压差,压 差是否超过0.15MPa 压差超过0.15MPa,需 要更换滤芯 4、定期检查 设备要进行定期检查, 其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。本设备是较大型设备,检查作业需要较长时间。为了缩短定期检查的停车时间,应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进行,如发现有异常,要及时处理。 序 号 检查项目检查方法 1 滤芯检查检查保安过滤器滤芯,如果污染严重,则应全部予以更 换。 2 内部紧固件检查检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件,如有松动应拧紧。 3 检修孔密封垫检 查 更换变形的检修孔密封垫。 5、滤芯更换 进出口差达0.15Mpa时, 要及时更换滤芯。 序号 操作步骤 操作方法 1 排水 排净过滤器内部的积水 2 打开检修口 卸下排气管道,打开检修孔 3 取出滤芯 拧下滤芯压紧螺母,拿出压紧板,取出污染的滤芯 4 清洗 用抹布清洗过滤器内部 5 安装滤芯 安装新滤芯,用压紧板压紧 6 封闭过滤器 封闭检修孔,装上排气管道 7 冲洗滤芯 打开保安过滤器出水排放阀,冲洗至排水无白沫 三、反渗透 1、日常运行检查 进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果如实记录下来, 与运行记录一起给予总结, 作为定期维修的资料。 检查周期 检查项目 检查方法或检查点 备注 每班一次 检查有否漏水 设备的各密封部位及附属阀门等各处是否漏水 如有漏水,找出漏水点位置及原因,及时止漏 巡回检查中RO 组件部分异常及对策: 现象 检查部位 对策 流量 脱盐率 压降 1 膜功能衰退 ↓ ↓ 运行时间;进水温度;PH 值;余氯 清洗或更换RO 元件 2 膜泄漏 ↑ ↓ 振动、压降、冲击压 力 更换RO 元件 3 膜压密 ↑ ↑ 进水温度、压力;运行时间 清洗或更换RO 膜元件 4 O 型圈泄漏 ↑ ↑ 振动;冲击压力 更换O 型圈 5 浓水密封圈 ↓ ↓ 材料是否老化; 短路 更换浓水侧密 封圈 6 内连接器断 ↓↓压降大;高温更换连接器 7 中心管断 ↓↓压降大;高温更换RO膜元件 8 元件变形↓ ↑压降大;高温更换RO膜元件 9 悬浮物污染 ↓↓ 预处理;原水水质化学清洗膜 10 结垢↓↓ 预处理;原水水质化学清洗 11 有机膜污染↓↓ 预处理;原水水质化学清洗注:↑增加↓减少 ?主要现象 2、RO膜组的安装 2.1 膜元件的安装 2.1.1 用清水冲洗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)。 2.1.2 检查膜元件表面有无缺陷,应及时处理以免擦伤容器。 2.1.3 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,联系生产厂处理。 2.1.4 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。 2.1.5 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。 2.1.6 用少量润滑剂润滑连接器的O型环。 2.1.7 在连接器连上第一个膜元件。 2.1.8 把下一个膜元件与前一个对齐,把它装在与前一个膜元件连接好的连接器上。 注意:在最后一个膜元件安装完毕后,所有膜元件都必须再向前推到位,不要把膜元件向前推得太多。 2.1.9将适配器安装到压力容器的两端的膜元件产品水管上。在水流方向的下游安装推力环。 2.1.10所有膜元件的编号和安装位置应作记录存档,以方便出现问时查询。 2.2 压力容器的封装 在完成1步骤中的任务后开始本步骤。 2.2.1 清理压力容器内侧的腐蚀产物或外来杂物。 2.2.2 检查压力容器内部有无擦伤或损伤,泄漏的容器必须更换。 2.2.3 润滑管壳内从斜面1/2处到距斜面大约1/2”的范围。 2.2.4 对齐管端组件和压力容器本身的标识符号,在管端组件插入压力容器后不要旋转。 2.2.5 握住管端组件使之与管壳的轴线垂直,将组件向前滑动直至感到有阻力为止。 2.2.6 用双手把管端组件向前推,直至管端组件伸出管壳1/2”处。 2.2.7 将不锈钢压力容器封板装入压力容器中。 2.2.8 装入塑料的安全封板。 2.2.9 在槽内装入不锈钢的弹簧圈,用木榔头敲打固定环四周,注意安装后弹簧圈应全部进入槽内。 2.2.10旋紧端螺母。注意不要过紧,以免影响今后的拆卸。 2.2.11 装置运行到现场后,应放置于室内,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。 2.3 压力容器与膜元件的拆卸 压力容器与膜元件的拆卸过程与安装过程步骤相反。方法详见安装方法。 3、膜的保存 3.1适用范围: 3.1.1安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存; 3.1.2安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存; 3.1.3作为备件的反渗透膜元件的干保存及反渗透系统启动前的膜保存。 (1)短期保存: 短期保存方法适用于那些停止运行5天以上30天以下的反渗透系统。此时反渗透膜元件仍安装在RO系统的压力容器内,具体步骤如下: 1)用给水冲洗反渗透系统,同时注意将气体从系统中完全排除; 2)每天运行1-2小时,关闭相关阀门,防止气体进入系统; (2)长期停用保护 适用于停止运行30天以上,膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统。保护操作的具体步骤如下: 1)清洗系统中的膜元件; 2)用反渗透产水配制杀菌液保留于系统中,应确认系统完全充满。 3)如系统问读低于27℃,应每隔30天用新的杀菌液进行2、3补的操作;如系统温度高于27℃,则应每隔15天更换一次保护液(杀菌液)。 4)在反渗透系统重新投入使用前,用低压水冲洗系统一小时,在恢复系统至正常操作前,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。 (3)系统安装前的膜元件保存 膜元件出厂时,均真空封装在塑料袋中。膜元件在安装使用前的储运及运往现场时,应保存在干燥通风的环境中,保存温度以20-35℃为宜。应防止膜元件受到阳光直射及避免接触氧化性气体。 4、反渗透系统常见污堵、化学破坏、机械破坏、其他硬件常见故障及特点、对策 4.1污堵 污堵类型很繁多,常见类型具体包含微生物污堵、颗粒物污堵、胶体污堵、金属氧化物污堵、可溶垢类污堵、难溶垢类污堵、有机物污堵等等。 微生物滋长,粘 泥堵塞膜面 4.1.1 微生物污堵 微生物污堵是指原水中的微生物在RO膜组件内形成群落,并释放代谢产物堵塞膜组件,使其减少产水能力的过程。 这个堵塞过程发展的机理是这样的。首先,微生物通过预处理系统后进入RO膜系统,由于膜系统的水流速度比管道系统内小得多,这样微生物比较容易在膜面上吸附驻足,利用堆积在膜面上的污染物及水中的离子、有机物等作为的营养物质,在合适的水温下,微生物便能大量繁殖滋长,并放出大量粘性代谢产物。这些粘性很强的代谢产物对膜面的透水孔道以及进水通道隔网等均具有吸附作用, 大量吸附堆积的结果,从宏观上就表现出很强的堵膜性能。微生物快速滋长需要4个必要条件:微生物菌源、合适的温度、大量的营养物质、水分。从这几个必要条件中,我们可以找到抑制微生物滋长的措施。一个是杀死微生物活体本身,微生物的繁殖就会变慢;另一个是去掉营养源,没有足够吃的,微生物也难以大量增殖。由于有机膜的耐温性不高,虽然不能大幅升温来杀菌;但从水温的高低,我们能够预测某系统在不同水温、不同季节的微生物滋长活性。在微生物较易滋长的夏季,杀菌措施要加强;而冬季则可以减弱。 4.1.2颗粒物污堵 颗粒物污堵是指水中所夹带的泥土、粘土、细沙等颗粒状的物质对RO/NF 的透水孔道、进水通道的形成堵塞。 颗粒物污堵严重时,其进水的SDI15往往较高,不合格。细小的颗粒不仅会堵塞膜面上的微小透水孔道,而且大量累积后就会形成滤饼,堵塞RO/NF 膜组件的进水通道,从而影响产水量。如果颗粒物中含有带锋锐棱角的沙粒或者薄如刀片的片状砂片,那么在启停的过程中、或者含气体、或者震动较大的情况下,锋锐的边角还可能对RO/NF 膜面结构形成直接的伤害,从而影响系统的脱盐率。 一般来说,当SDI15<3时,颗粒物污堵不会很严重;当SDI15=3-4时,颗粒物的污堵会明显加重;当SDI15=4-5时,颗粒物污堵就会变得很显著;当SDI15>5时,颗粒物污堵会严重到不能接受。因此,一般RO/NF 系统均要求进水SDI15不要超过3。 深井水的SDI15通常小于3,有时甚至小于1,因此,当原水为深井水时,严重 山泉水中的砂片堵膜,颜色较浅 浅井水中的泥砂堵膜,颜色发红 颗粒物污堵基本认为不会发生。地表水的SDI15通常大于3,严重的能超过5,因此,当原水为地表水时,颗粒物污堵的潜力很大。废水的SDI15通常超过5,因此其颗粒物污堵的潜力最大,对预处理要求最高。 4.1.3胶体污堵 胶体污堵多发生在胶体含量高的井水、地表水(河水、湖水、水库水、海水)、废水中。实际上多数系统都存在胶体污堵,只是严重程度不同而已。一般人为加入铝、铁系絮凝剂或者本来就含有高浓度胶体时,就应该注意胶体污堵的风险。一般絮凝、澄清、过滤能显著降低胶体含量,从而减少胶体污堵。不过最好的大幅减少甚至消除胶体污堵的办法是采用超滤UF 作为RO 的预处理,微滤的作用次之。 4.1.4 金属氧化物污堵 铁氧化物对膜形 成的红色污染 红褐色的Fe 污堵 由于各种水源中金属离子的广泛存在,输送管道系统的内壁 聚合铝胶体形成的淡黄色污堵层 胶体硅堵塞了RO 膜,引起偏流 腐蚀,或者石化工业废水常含催化剂等等,一般预处理系统并不能彻底去掉金属离子。因此RO或多或少面临金属氧化物的污堵。最常见的氧化物污堵有Fe2O3、MnO2及其他重金属离子的氧化物或络合物等等。重金属离子氧化物或络合物的存在,不仅会堵塞RO膜的膜孔,而且在清洗、消毒等等过程中可能对膜形成催化氧化破坏。 4.1.5可溶垢类污堵 可溶垢类主要是指碳酸钙、氢氧化镁等这些易为普通酸类溶解掉的垢类成分。抑制这些垢类生成的方法:一是给水加酸降低进水LSI ;二是加阻垢剂。由于这些垢类容易溶解,因此即使发生污堵,只要及时采取清洗措施,一般容易恢复系统的性能。当然,严重污堵以致堵塞通道的情况应该避免,这样意味着可溶垢与难溶垢夹杂在一起,会大大增加清洗难度和工作强度。 4.1.6难溶垢类污堵 难溶垢类用普通的标准清洗方法较难洗掉,因此成为RO 的难点。一般最好避免难溶垢生成,一旦形成堆积,多数情况下难以彻底恢复性能。常见的难溶垢有BaSO 4、SrSO 4、CaSO 4、CaF 2、Ca 3(PO 4)2、SiO 2及硅酸盐等等。抑制难溶垢的主要 方法是加入足量的高效阻垢剂。 4.1.7有机物污堵 碳酸钙垢完全堵 死RO 膜面 碳酸钙垢在压力容器内壁形成致密垢层 硫酸钡垢的规则晶 粒布满NF 膜面 SiO2晶体垢附着在RO 组件的外壁上 油脂类污染物堵塞RO膜,并呈彩色反光 有机污染物的种类比较多。常见的油类、脂类、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、吸附力强的缓蚀剂(如:BTA)、阳离子型的杀菌灭藻剂(如:季胺盐)、阳离子型的高分子助凝剂、环氧衬胶不好或未干透而释放的有机物、PVC 塑料管道焊接部位形成的芳香脂类物质、塑料部件释放的添加剂等等。其中以疏水性、带正电、大分子的有机物对RO膜的堵塞最为致命,会导致产水量急剧下降,运行压力大幅上升。 4.1.8 其他非常见污堵(活性碳粉末污堵等) 非常见污堵是极为少见的异常污堵,包括预处理活性碳颗粒因某些原因形成粉末引起下游RO污堵、空气中粉尘通过除碳器进入二级RO引起污堵等等。 4.2化学破坏 化学破坏主要指膜氧化破坏、有机溶剂破坏等等通过化学反应对膜形成的破坏。 4.2.1 膜氧化破坏 RO膜发生氧化破坏是一种十分常见的故障。氧化破坏的膜在外观上与正常的膜没有明显的区别,但在使用时性能参数呈现明显不同的特征:产水量增加、脱盐率下降、运行压力下降、系统压差不变或者稍稍增加。氧化破坏在微观上意味着RO膜的分子骨架被氧化剂侵害后,发生了化学键断裂,因此RO膜的透水微孔孔径变大,膜的机械强度变弱。氧化破坏的前提是上游系统确实加了氧化性药剂,并且还原剂系统运行不良致使氧化剂漏入下游RO系统。 4.2.2溶剂破坏 溶剂破坏并不常见,因为多数水源不含或所含溶剂浓度极低,不至于对RO膜的性能形成显著的影响。溶剂含量高的系统主要包括石化、炼油、化工废水回用系 SWRO形成的背压破坏两级RO的第一级RO形成背压破坏 统以及特种分离或回收系统。比如用酒精萃取中药后,分离废酒精中的杂质就面临高浓度酒精对RO/NF膜的侵害;石化废水中可能含有四氯化碳、三氯甲烷等等对RO/NF有较强破坏作用的溶剂。实际上的确有类似的系统曾经受到溶剂破坏。溶剂破坏主要呈现膜结构破坏,因此宏观上表现为产水量可能上升,脱盐率下降。 4.3机械破坏 机械破坏具体包括膜背压破坏、膜机械破裂、膜胶线脱胶、膜面机械划伤、产品水管损伤、适配器损伤、连接管损伤、适配器O型圈破损、连接管O型圈破损等等很多种。 4.3.1膜背压破坏 背压破坏是指在某些特殊情况下RO/NF产品水侧的压力超过进水/浓水侧的压力达到0.3Bar以上,超过了RO/NF膜能够耐受的水平而形成的不可逆的机械损伤。背压破坏包括对膜面的破坏和对胶线的破坏。在膜面上的破坏形态看起来像鼓泡,沿着进水隔网有规律地分布,鼓泡的部位其RO微观结构已经破坏,孔径变大,透盐增加,导致系统脱盐率下降。对胶线的破坏主要是脱胶,这样给水/浓水侧高电导率的水就漏入产水中而导致系统脱盐率下降。 4.3.2膜机械破裂 RO膜使用过程中发生了完全破裂 膜发生典型的机械破裂的例子极为少见,但事实的确发生过。膜本身要发生机械破裂毫无疑问得有一个较大的机械应力存在,否则破裂不会发生。机械应力的形成多半与膜系统严重污堵或堵塞、过高压差压力、错误处理系统故障等密切相关。膜面一旦发生显著的破裂,系统脱盐率会急剧下降,依据裂口的大小有时伴随产水量增大、压力下降。 4.3.3膜胶线脱胶 RO膜的侧边胶线使用过程中部分脱胶 膜胶线脱胶极为少见,归纳起来大体有三种原因。其一,产水背压太大,鼓裂了胶线。此时胶线的裂口应该是硬的。其二,水中有溶剂将胶线内的胶溶解了。此时胶线裂口有可能是软的。其三,制造过程中,胶粘剂和固化剂的配比不合理也有可能导致胶线密封不严。此时胶线裂口也是软的。 后两种原因不易辨别,这里就其特征略作陈述。如果是胶本身的问题,故障一般呈现批次性和故障点固定性,并且新系统初次启动在高压作用下,故障多半会表现出来。如果是溶剂将胶线逐渐溶解了,故障往往表现出逐渐发展的趋势,而且故障点分布多。 4.3.4膜面机械划伤 一根很小的锋锐铁屑形成的针孔划伤如图所示,一根极小的金属铁屑在进入RO膜后在高压力的水流作用下,刺入RO 膜面形成一个针孔,结果导致该点产水导电度上升,整支RO膜的脱盐率不合格,尽管其他参数都十分正常。形成类似机械划伤的因素还有难溶垢的锋锐晶体、薄如刀片的片状砂粒等等。 4.3.5 产品水管损伤 由于PV的适配器与RO的产品水管尺寸不相配备,或者其他机械应力的作用而形成的产品水管损伤也曾发生过。产品水管损伤会直接导致系统脱盐率下降,严重时会伴随产水量增大、运行压力下降。 4.3.6适配器损伤 PV的适配器在高温应力作用下变形 压力容器适配器损伤的案例十分少见。如图所示的适配器是在高温清洗、材质不合格、反向应力等诸多因素的协调作用下而形成的凹槽。凹槽的形成使得该处O 型密封松动而漏水,宏观表现为系统脱盐率下降。 4.3.7连接管损伤 由于材质很过关,一般几乎不会发生连接管损伤。但在非正确使用的情况下,也曾发生过连接管破裂的情况。一旦连接管破裂,就会引起产水导电度大幅升高,产水量根据破裂程度也会有或多或少增加。 4.3.8适配器O型圈、连接管O型圈破损或变形 适配器的O型圈在过度应力作用下磨损变形 适配器O型圈、连接管O型圈破损属于常见现象。当安装RO组件润滑不够、管道系统含气体、升压速度太快、泄压速度太快、RO通道堵塞过于严重时,都有可能导致适配器、连接管上的O型密封圈经受反复、剧烈的摩擦力而出现破损,或者在过大的单向应力作用下发生扭曲变形而失去密封效果。O型圈破损或变形会直接导致产水电导不同程度的上升,系统脱盐率下降。少量O型圈破损,系统产水量的变化一般不显著;大面积的O型圈破损,有可能使产水量上升。 4.3.9膜的玻璃钢外壳损伤 RO膜外壳在外应力作用下破裂 RO膜的玻璃钢外壳损伤是严重的破坏,一般这种破坏还伴随着膜内严重的通道堵塞或堵死。宏观上这种系统的脱盐率会偏低或很低,产水量也可能不够,压差压力偏高。避免这种外壳损伤的很重要的措施是,避免重装系统,如必需重装应确保每支膜装回原来的位置,否则有可能导致致命的后果。碰到脱盐率不好的情况,最好最准确的办法是逐支容器查找脱盐率情况,并将脱盐率差的容器作检漏试验,精确定位故障点后,再考虑拆卸故障容器内的膜,以便准确发现的可能故障。 4.4 RO系统常见故障与运行参数变化之间的关系 运行参数的变化和具体故障之间是紧密相关的。其相互之间的关系,可参考下表。每种故障在轻微、中等、重度等不同发展阶段时,对运行参数的影响可能是有变化的,需要灵活加以变通。下表的总结包括了表特征较为显著的情况,但并不能涵盖所有程度、所有类型的故障。 每种故障的精确判断和定位,除了通过运行参数的变化来分析外,尚需参考压力容器内的气味、端面污染物/清洗废液颜色、污染物烧杯试验、压力容器检漏试验、单支膜的称重试验、例行标准清洗试验、膜片染色试验、组件的解剖实验、污染物样品元素分析、进水/浓水水质全分析、进水/浓水有机物红外色谱分析、膜面微量金属元素分析、膜结构共价键分析、调阅运行操作记录/调试记录、询问运行人员/检修人员/调试人员/设计人员、现场检查和证据收集等等。一个明确的故障往往与多种冗余证据相关。因此,为避免误判,忌根据单一证据得出结论。另外,现场故障单一的情况极少,二种或多种故障叠加的情况居多,这样呈现出来的现象会变得更加复杂,运行数据会表现出叠加特征。 编号故障类型 运行 压力 系统 (段间) 压差 产水量脱盐率备注 1 微生物污堵增加显著增 加 减少 不变/ 微减 微生物滋长的条件具 备,伴随有腐败的异 味(臭鸡蛋味、鱼腥 味、恶臭味等等),代 谢产物发黑发粘 2 颗粒物污堵增加显著增 加 减少不变 能观察到颗粒物,比 如砂子、活性炭粒等 等 3 胶体污堵增加显著增 加 减少 不变/ 减少 絮凝剂(铁系、铝系 或其他)、原水胶体硅 等来源明确 4 金属氧化物 污堵 增加增加减少 不变/ 微减 能观察到金属氧化 物,比如棕色铁锈等 等 5 可溶垢类污 堵 增加增加减少 不变/ 减少 垢类样品能酸滴溶 解,且碳酸钙垢会释 放气泡 6 难溶垢类污 堵 增加 不变/ 微增 显著减 少 不变/ 微减 酸、碱、消毒剂等常 见标准清洗无效,清 洗周期逐渐缩短,元 素表面分析可确诊 7 有机物污堵增加不变/ 微减 显著减 少 不变/ 增加 危险有机物来源明 确,污染物量少但致 密 8 氧化破坏减少不变/ 微增 显著增 加 显著减 少 预处理或原水中含氧 化剂,检漏试验和染 色试验可辅助确诊 9 有机溶剂破 坏 减少 不变/ 增加 增加减少 预处理或原水中含破 坏性溶剂 10 背压破坏不变不变不变/微 增 减少 有发生背压的条件, 可用检漏试验定位, 解剖实验确诊 11 膜机械破裂不变/ 减少 不变/ 微增 增加 显著减 少 可用检漏试验定位, 解剖实验确诊 12 膜胶线脱胶不变不变不变/微 增 显著减 少 可用检漏试验定位, 解剖实验确诊 13 膜面机械划 伤 增加 不变/ 增加 不变 显著增 加 可用检漏试验定位, 解剖实验确诊 14 产品水管损 伤 不变不变不变 显著增 加 检漏定位后,打开系 统检查即可确诊故障 15 适配器损伤不变不变不变/微 增 显著增 加 检漏定位后,打开系 统检查即可确诊故障 16 连接管损伤不变不变不变/增 加 显著增 加 检漏定位后,打开系 统检查即可确诊故障 17 适配器O型 圈破损 不变不变 不变/微 增 增加 检漏定位后,打开系 统检查即可确诊故障 18 连接管O型 圈破损 不变不变 不变/微 增 增加 检漏定位后,打开系 统检查即可确诊故障 4.5 RO系统常见故障的排除方法 4.5.1微生物污堵的控制 微生物滋长是RO/NF系统在运行过程中普遍存在的问题。在COD/BOD越高的水质中,微生物滋长潜力越大;在水温越高(<40℃)的系统中,微生物滋长越快。因此,控制微生物的第一措施就是减少微生物赖以生存的营养源(COD/BOD),具体措施包括预处理采用生化措施、活性炭吸附、加氧化剂分解有机物,定期低压大流量冲洗RO/NF系统本体等等。第二措施就是直接采用氧化型或非氧化型的杀生剂或连续或间歇地杀灭细菌、病毒等等微生物,消毒部位包括预处理各个环节 及RO/NF膜本体,需要注意的是膜本体不能采用氧化型杀生剂而只能使用非氧化型的消毒剂。第三措施就是对微生物滋长严重的系统进行定期的酸、碱清洗及必要的消毒,以清理掉微生物形成的代谢产物、种群以及作为营养物质的污染物等等。 4.5.2有机物污堵的控制 有机物污堵可分成两类。一类是因工艺所需而人工加入的合成有机物(诸如季胺盐型杀菌灭藻剂、BTA等缓蚀剂、PAM及ST1000等高分子助凝剂、不合格的环氧树脂衬胶、PVC部件焊接时释放的有机物及其他不合格塑料部件释放的添加剂等等)导致的污堵;另一类是水中天然有机物形成的污堵。合成有机物的污堵主要控制这些危险有机物的加入/进入,从而达到控制污堵的目的。天然有机物污堵多数情况下往往伴随着微生物的污堵,其控制措施也是预处理采用有效的生化处理和降解、活性炭吸附、絮凝澄清、碱洗等等。 4.5.3金属氧化物污堵的控制 金属氧化污堵以氧化铁的污堵最为常见。其中铁的来源包括钢铁管道、钢铁部件的腐蚀、钢铁厂工艺废水、天然水因地下富含铁矿而来、预处理加入过多的铁系絮凝剂等等。含量从几个微克/升到数个或数十个毫克/升。铁含量较高(>0. 5ppm)时,可考虑采用曝气、绿砂过滤、调节pH值、絮凝、沉淀、在线混凝等等措施加以预处理,管道、水箱等钢铁部件采用衬胶、衬塑等防腐措施;铁含量较低(<0.2ppm)时,一般高效阻垢剂能够有效抑制铁的污堵;铁含量一般水平(<0. 5ppm)时,有些高效阻垢剂(比如: KOCHTREAT?75)也能有效抑制铁的污堵。另外给水酸化也能溶解铁的氧化物,从而抑制铁的污堵。系统一旦发生铁污堵,可采用酸洗或还原剂清洗,以恢复性能。 4.5.4颗粒物和胶体污堵的控制 颗粒物污堵也是膜系统最常见的污堵。对大一些的颗粒,可以在预处理阶段采用沉淀池分离、对小一些的颗粒可以采用絮凝、澄清、多介质过滤的方法分离、更小一些的胶体粒径的颗粒物可采用超滤UF或微滤MF有效去除。碳酸盐类泥土、铁系或铝系胶体等部分颗粒物易为酸碱等洗掉;但也有硅酸盐类的沙粒、活性碳粒、煤粉等微小惰性颗粒难以清除。因此,前者可以采取酸碱清洗,后者则应避免进入膜系统。 4.6.5可溶垢类污堵的控制 碳酸钙等可溶垢类是膜系统最常见的污堵物。其控制方法有:1. 预处理采用Na 型软化器降低钙镁硬度、或者采用弱酸树脂降低碳酸盐硬度、或者采用H型树脂和除碳器脱除碱度;2. 给水酸化以降低RO/NF浓水的LSI;3. 给水加入适量的阻垢剂以抑制包括可溶垢在内的各种垢类的生成;4.及时进行例行清洗,避免膜通道发生堵死的情况,从而避免可溶垢类生成;5.在没有有效阻垢措施的小系统中还可以降低运行的回收率,达到减小浓缩倍率和减轻结垢倾向的目的。 4.5.6难溶垢类的控制 难溶垢类是RO/NF膜系统的难点。一般来讲,我们应该尽力避免难溶垢的生成,一旦生成清洗起来甚为困难。抑制难溶垢类的通用方法有:1、加高效阻垢剂;2、降低系统的运行回收率;3、条件允许时,采用石灰软化;4、根据难溶垢类型的不同采用一些针对性的措施。比如,硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡结垢倾向强的系统,不宜采用硫酸调节pH值;活性硅高的系统,应该尽量除去铁、铝等等高价危险离子,且进水pH值宜偏高以增加硅的溶解性,宁可生成二氧化硅,也要避免生成硅酸盐。难溶垢应以预防为主的方针加以抑制,一旦生成,清洗不掉,只能更换堵塞的膜组件。 4.5.7背压破坏的控制 背压破坏是指RO产品水侧的压力超过给水/浓水侧的压力0.3Bar以上,从而对RO/NF膜形成不可逆的功能破坏。因此,抑制背压破坏很重要的是在任何情况下避免产品水侧的压力超过给水/浓水侧的压力0.3Bar以上。形成背压破坏的条件有:1、系统内含有气体时,有形成背压破坏的可能性;2、系统给水管道上高压泵的出口未设逆止阀或者产品水母管未设逆止阀,在异常停机时,有产生背压的可能性;3、全开浓水阀,高压冲洗系统时,有形成背压的可能性;4、没有级间升压泵的二级RO/NF的第一级在启停频繁的情况下,易形成背压;5、产品水管管径选择过小,停机时,有形成背压的可能性;6、产品水进水箱的位置过高,逆止阀不严时,有形成背压破坏的可能性;7、在段间设计背压的系统上,停机前如果没有卸掉产水背压,有形成背压破坏的可能性。可见控制背压破坏,主要是预防为主。一旦背压破坏发生,唯一能做的就是筛选出并更换破坏的组件。4.5.8氧化破坏的控制 氧化破坏也是膜系统常见的故障之一。其很重要的特点是,系统给水含有氧化剂(NaClO、Cl2、ClO2、H2O2、O3、HNO3、MnO2、KMnO4、K2Cr2O7等等)。控制氧 化破坏的措施有:1、加入多倍理论剂量的还原剂以中和氧化剂;2、监测进水的ORP,使其务必低于未加氧化剂时的原水ORP;3、游离氯可采用活性碳过滤去除; 4、臭氧可采用紫外线吸收去除; 5、原水是自来水时,因其中含有余氯,预处理应该采取相应的脱氯措施; 6、活性碳使用时间过长或者水中含有机物过多导致活性碳提早失效时,应及时予以更换,否则会发生漏氯; 7、新系统初次投运或者老系统刚清洗干净时,因新鲜膜面暴露于外,易遭受氧化剂的破坏,因此这些非常情况下,应该加大还原剂的剂量。同样地,控制氧化破坏也主要是通过预防措施。一旦氧化破坏发生,应立即切断氧化剂来源或者加大还原剂剂量,而后评估氧化破坏后的脱盐率是否满足生产需要,否则应予更换新膜。 4.5.9溶剂破坏的控制 溶剂破坏案例极少,主要发生在石化行业、特种分离行业。一是石化废水中含有有机溶剂(苯酚、三氯甲烷、四氯化碳等等),二是特种分离时采用的专用有机溶剂(酒精等等)。这些溶剂由于与膜材质不兼容而对膜结构形成了破坏。控制溶剂破坏,主要是事先要了解膜材质与溶剂之间的兼容性,只有在兼容的情况下,才能应用膜技术,否则就不应该选取膜技术。 四、超滤 1、日常运行检查 1.1PLC上位机流量、压力、浊度、温度等是否在规定范围。 1.2检查各阀门开关状态指示是否正常,是否符合运行要求。 1.3自清洗过滤器运行是否正常。 1.4机泵运行和备用完好)情况。 1.5膜组件进出水就地压力、流量、浊度、温度。 1.6管路及阀门是否有泄漏情况。 1.7检查水箱水池液位。 2、超滤膜的维护 2.1中超滤膜为有机高分子材料,有相应的温度,压力,酸碱性和氧化性耐受范 围,因此使用时都不应超过上限,也最好不要长期在上限使用,以保证系统更长时间的使用。操作和维护同样需要认真的态度和真确的方法。 2.2进水中不可以含有硬的颗粒或块状的物体,以免对于膜造成损害。 2.3清洗为定期进行,酸洗和碱洗清洗时间不低于半小时。 2.4定期检测系统管路上的螺栓是否紧固。 2.5每次洗膜,必须将膜恢复至使用前的水通量,否则需重新清洗或考虑换一种清洗剂。 2.6如有异常情况,请立即停机,然后检查原因,并记录。 2.7洗膜使用的水必须是去离子水或至少是软化水。 3、超滤膜的清洗、保存和更换 3.1超滤膜的清洗 注:在超滤膜的保质期内,建议每次超滤膜的清洗应在与凯能公司协商后进行。 3.1.1使用前超滤膜的清洗 超滤膜元件在出厂时是安装在密封的塑料袋内。在超滤膜使用之前,应先用自来水冲洗系统,直至产品水中不含有任何保存液。 3.1.2超滤膜的清洗条件 在正常运行一段时间后,超滤膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染。污染物的性质及污染速度与给水条件有关,污染是慢慢发展的,如果不在早期采取措施,污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。 定期检测系统整体性能是确认膜元件污染的一个好方法,作为一般的原则,当下列情形之一发生时应进行清洗: (1)正常压力下产品水流量降至正常值的10-15% (2)了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加10-15% (3)品水质降低10-15% (4)用压力增加10-15% (5)滤膜的压差增加明显。 3.1.3超滤膜的清洗步骤(见:第4节 4.5超滤分散化学清洗操作)。 3.2超滤膜的保存 警告:在任何情况下,超滤膜必须保持湿润的状态。如果超滤膜一旦失水变干, 将会导致超滤膜性能下降,而且再也无法恢复其性能 3.3安装前超滤膜的保存 超滤膜元件出厂时,均真空封装在密封的塑料袋中。膜元件在安装使用前应保存在干燥通风的环境中,保存温度以 20-35℃宜。应防止超滤膜元件受到阳光直射、失水和接触氧化性气体。 3.4超滤膜的短期保存 超滤短期保存方法适用于那些停止运行3天以下的超滤系统。短期保存操作的具体步骤如下: 3.4.1给水冲洗超滤系统 20-30分钟,最后用 20ppm次氯酸钠的反冲超滤系统,使超滤膜保存在含氯的溶液中。 3.4.2膜元件及相关管路充满水后,关闭相关阀门,防止气体进入系统。 3.4.3天按上述方法冲洗一次。 3.5超滤膜的长期保存 超滤长期保存方法适用于那些停止运行3天以上的超滤系统。长期保存操作的具体步骤如下: 3.5.1给水冲洗超滤系统 20-30分钟。 3.5.2超滤产品水配制保存液,并用保存液冲洗超滤系统 20-30分钟。 使用浓度为1%N 2S 2 O 5 溶液作为超滤膜的保存液。 3.5.3膜元件及相关管路充满保存液后,关闭相关阀门使保存液保留于系统中,防止气体进入系统。 3.5.4隔1周按上述方法更新保护液一次。 3.6超滤膜的更换 超滤膜在使用一段时间后,其过滤性能会逐步丧失,此时需要更换膜元件。 超滤膜更换操作的具体步骤如下: 3.6.1停止超滤系统运行。 3.6.2关超滤系统内所有的阀门。 3.6.3打开超滤膜元件进水接口、出水接口和排水接口的软管卡箍,断开膜元件与软管的连接。 3.6.4打开超滤膜元件接口的接头,并将其安装在新膜上。 3.6.5打开超滤膜的管卡,将超滤膜元件从支架上取下。 3.6.6新膜重新固定在支架上,并连接超滤膜接口和对应的软管。 对于使用过的旧膜元件宜采用填埋处理或交由专门的公司进行处理,而不应采用焚烧处理。 26 27