反渗透系统性能下降的原因分析及预防措施

孙硅 申军锋

摘 要：某超超临界活力发电厂采用全膜水处理系统生产除盐水，运行六年后出现模块污染，处理下降等问题，其中以反渗透最为严重，通过检查模块，结合运行中出现的参数变化及数据综合分析，其原因为反渗透膜元件受到了有機物及其他污染物的混合污染，其中生物污染是造成反渗透系统处理下降最重要的原因，对系统清洗后有所好转。对此，建议进行加强进水水质监测、及时进行化学清洗等措施。

关键词：超超临界机组；全膜水处理；反渗透；水处理

1 存在问题

某超超临界机组锅炉补给水系统采用全膜水处理系统，即自清洗过滤器（AF）、超滤（UF）、反渗透（RO）及连续电除盐系统（CEDI）系统结合，逐级除去原水中杂质及盐分的除盐系统。具体工艺流程如下：

江水→净水站→清水箱→清水泵→自清洗过滤器（AF）→超滤（UF）装置→超滤水箱→超滤水泵→一级保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透（RO）装置→一级淡水箱→一级淡水泵→二级保安过滤器→二级反渗透（RO）装置→二级淡水箱→二级淡水泵→连续电除盐（CEDI）系统→除盐水箱→除盐水泵→各除盐水用水点。

在全膜系统调试完成后试运行，发现其水质及水量均能达到设计要求，甚至出水水质远远高于设计要求，随着正式投产正式运行时间增加，反渗透系统出现脱盐率下降，处理量降低，水质不达标等情况，期间联系设备厂家对反渗透膜元件进行了化学清洗，清洗后再次投运情况有所好转，但再次投运后出力仍逐渐降低。

2 原因分析及预防措施

2.1 一级反渗透入口压力变化不大的情况下，因为长期运行浓水侧逐渐积盐，一段压降、二段压降逐渐增大， 2列总压降明显大于1列总压降，出水量基本相同，出现这种情况有两种可能：一是1列一级反渗透膜有一定的降解或者轻微破裂，二是2列一级反渗透积盐结垢比较严重，详细参数见表1。

2.2 保安过滤器压差高，滤芯更换频繁，其主要杂质来源可能为次氯酸钠、还原剂及阻垢剂加药系统在配药过程中带入的杂质或者加药管道、法兰、阀门等被药剂腐蚀后带入系统的腐蚀产物，建议严格控制配药过程，防止不必要杂质带入药箱，并检查确认加药系统腐蚀状况，更换相应腐蚀元件，及时改善反渗透运行环境。

2.3 反渗透的化学清洗周期为半年到一年，目的是清除膜表面的结垢、积盐及正常冲洗不能除掉的污物，恢复膜的除盐性能，前几次清洗化学清洗系统各设备正常，清洗效果良好，恢复了膜的性能，对膜损伤不大。建议以正常运行中控制好系统参数及加药量为主，化学清洗为辅，尽量减少清洗次数以防止不必要的膜损伤。

2.4 二级反渗透的回收率基本保持不变，脱盐率均逐渐下降但仍满足要求，两列出水电导率都略微升高，与入口电导率逐渐升高对应，可能由氢氧化钠加药量过剩所造成，详细参数见表2。但同时二级反渗透入口PH基本不变，数据异常，可能为PH表不准或所取水样代表性差等原因。

2.5 二级反渗透整体运行中存在的问题：二级反渗透系统启动后加碱泵同时启动，但需要很长时间碱液才能进入系统提高入口PH，在进药前系统出水水质差，而且在碱液进入系统后会产生一个峰值，对系统造成冲击。系统停运之后，PH表又会慢慢升高到上限，为管道中残余碱液在设备停运后逐渐流入系统内所致，长期运行将使膜处于可承受PH范围之外，从而缩短膜的寿命。分析产生原因为2号加碱管道或法兰处有与大气相通的点，泵停运后，药液流入系统，泵启动则需药液重新填充管道。

3 解决方案

3.1 全膜水处理系统进水必须控制在一定范围内，尤其是浊度及微生物。出水水质不在控制范围内或者恶化时，及时调整净水站加药量，保证其出水浊度合格，若在高温季节或者江水TOC含量较高时，则应适当在进水口加定量的次氯酸钠除去水中的微生物，保证清水箱及超滤系统不受微生物污染。

3.2 反渗透系统出现压差上升及达到清晰条件时，要进行化学清洗，确保反渗透系统在污染较轻的情况下得到及时处理，使模块能保持良好的运行状态。

3.3 反渗透系统在投运及停运时必须严格按照操作程序执行，防止急启急停压力冲击，运行过程中保证加入的还原剂、阻垢剂以及碱量达标，否则长时间在非正常介质环境下运行会对膜本身造成不可逆转损伤。