反渗透应用与解决方案

反渗透应用与解决方案

大唐电力化学会议

2012/8/30孙程陶氏化学概况1897年在美国密歇根州米德兰市成立，创始人是赫尔伯特·陶(HerbertH.Dow)提供多元化的产品和服务，客户遍及全球约160个国家在36个国家建有生产基地，共有197家工厂，拥有5,000多种产品全球共有员工52,000人2011年，陶氏年销售额为600亿美元Dowatthe13thChinaDevelopmentForum

AndrewandPeterattendedtheChinaDevelopmentForumAndrewdeliveredremarksduringtheOpeningCeremonyastheforeignco-chairoftheforumAndrewmetwithChinesePremierWenJiabao作为全球领先的净化和分离技术供应商，陶氏水处理及过程解决方案事业部在世界各地发挥重要作用。

1900名员工

11家生产基地研发中心遍及美国、中国、西班牙、巴西、德国和沙特阿拉伯陶氏水处理及过程解决方案事业部全球概况陶氏水处理及过程解决方案事业部亚太区概况

(不包括日本)KOREA

SINGAPOREAUSTRALIAMALAYSIAJAPANPHILIPPINESMAINLANDCHINAINDONESIATHAILAND

HONGKONGTAIWANNEWZEALANDVIETNAMINDIAPAKISTAN600名员工2个生产基地超滤离子交换树脂研发技术中心陶氏化学公司上海技术中心(SDC)8产水箱抛光去离子系统预处理系统产水箱

初级脱盐系统FILMTECTM

RO/NF膜元件DOWEXTM;Amberjet;Amberlite离子交换树脂陶氏化学水处理及过程解决方案产品线多介质过滤器压力式UFMBRUF/MBRDOWTMUF/MBR组件UFUV抛光混床产水箱

2B3T系统

(UPCORE,Amberpack系统)

单级

RO+初级混床

两级RO系统

单级

RO+EDI初级抛光混床EDIDOWTMEDI模块RO/NFIX原水陶氏水处理产品及解决方案DOWFILMTEC™

RO反渗透和纳米过滤AMBER™

离子交换树脂DOW™

超滤组件DOW™EDI电除盐ADSORBSIA™

选择性介质DOWEX™离子交换树脂陶氏系统业务

(只在中国提供)先进技术推动全面的水处理解决方案和应用催化剂与化学加工食品与饮料发电采矿与湿法冶金废水处理与再利用住宅用水与商业用水市政用水与海水淡化制药工业用水List

五、其它的服务P142-159一、典型的设计P12-78二、运行与维护P79-86三、故障的判断P87-139四、清洗与恢复P140-141一、典型的设计P12-78关于设计导则描述关于设计导则描述Ca2+

Mg2+

Ba2+

Sr2+SS

胶体

有机物一级RO膜极少量

Ca2+Mg2+

二价离子少量

Na+Cl-

一价离子二级RO膜二级设计(给水中污染物)适合使用在二级RO中30-365LE-400iLE440i30-400/34i365ft2400ft234mil99.5%34mil99.5%28mil28mil400ft210.5bar440ft210.5bar适合使用在一级RO中XFR-400/34i400ft234mil99.65%XLE-44028mil440ft27.0bar二级设计(膜元件发展)二级设计(设计实例1)项目内容原水来源1级RO产水原水TDS10ppm原水电导率20μs/cm设计产水量98t/h设计回收率90%要求产水TDS≤0.5ppm电耗要求≤0.4KWh/m3二级设计(设计实例2)方案1方案2方案3设计通量40LMH40LMH40LMH膜元件型号LE-400iXLE-440XLE-440一段膜壳数量7支7支9支一段膜壳类型6芯6芯5芯二段膜壳数量4芯3芯3芯二段膜壳类型6芯6芯5芯总膜壳数量11支10支12支总膜数量66支60支60支二级设计(设计实例-方案1)二级设计(设计实例-方案2)二级设计(设计实例-方案3)二级设计(设计实例-汇总对比)方案1方案2方案3进水压力10.12bar8.75bar7.94bar系统压差3.78bar3.65bar2.45bar最大进水流量15.58t/h15.57t/h12.11t/h最小浓水流量10.60t/h12.59t/h11.47t/h单支最大产水量1.74t/h1.91t/h1.78t/h单支最小产水量1.16t/h1.32t/h1.44t/h产水水质0.28ppm0.28ppm0.28ppm产水能耗0.4KWh/t0.35KWh/t0.32KWh/t膜成本66支LE-400i60支LE-400i60支LE-400i二级设计(运行5年的实例)二级RO采用XLE-440是合理降低系统成本的有效办法；采用高通量设计(35-40LMH)的二级系统是安全的；高通量设计的系统产水水质优于低通量设计的系统；应将系统成本更多的投到需要低通量设计的一级系统中；二级系统膜元件应选择比通量高于一级系统的膜元件；使用3(5):1(5)排列构成短流程二级RO系统更为合理；采用5芯膜壳的二级系统与采用6芯膜壳的一级系统集成在同一支架上的工业设计有待进一步优化。二级设计(总结)IT电子废水回用案例——概况项目内容规模1700t/d预处理多级过滤深度预处理压力式UF回用主工艺NF+RO+多效蒸发回用水去向工艺清洗水浓缩水去向蒸发后完全回用该企业目前在深圳，是中国电子信息产业集团的核心企业之一，是中国唯一的电脑硬盘盘基片制造商，产品包括铝基片、浸镍抛光盘基片、玻璃盘基片和刻花盘基片。IT电子废水回用案例——水源IT电子废水回用案例——水源水质类别数值电导率1500μs/cmCOD≤100ppmPH1-3SS≤3ppm该企业主要在铝基片上进行：研磨+抛光+镀镍三步工序，本项目的水源为酸性化学镀镍清洗排放水。电导=1500Q=70m3/hNF电导=4500Q=14m3/h电导=700Q=56m3/h低压RO电导=14500Q=4m3/h电导=500Q=10m3/h高压RO电导=28000Q=2m3/h电导=800Q=2m3/h三效蒸发电导=200Q=2m3/h粗盐外售回用生产Q=70m3/h零排放IT电子废水回用案例——化学镀镍废水IT电子废水回用案例——预处理UFIT电子废水回用案例——NFIT电子废水回用案例——低压ROIT电子废水回用案例——高压RO项目概要地址:中国广东用户：珠海电厂OEM:阿奎特水处理有限公司

AquatechInternational

Corporation

产能:2*63

m3/h投运时间:

2004年水源:地表水（河水）RO膜型号:

FILMTEC™BW30LE-440挑战:

海水倒灌主要技术：高效反渗透HEROAmberpack三明治混床给水质量（西江支流，非咸潮时期）在海水倒灌期间，导电率会提高约10倍（大于3000uS/cm），氯离子浓度超过1,000mg/L。钙离子浓度增加一倍，镁离子浓度增加10倍到20倍。项目2001年-2006年变动pH6.72~8.78悬浮固态物(SS)(mg/l)1.4~71.0化学需氧量CODcr(mg/l)1.68~8.80总硬度(mmol/L)0.94~4.13二氧化硅总含量(mg/l)2.60~6.40NTU<1总溶解固体TDS(mg/l)218.5~450.0总碱度(mmol/L)0.12~1.52导电率(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阳床增压泵NaOH重力过滤器混凝斜板沉淀池清水泵清水箱软化器HCl清水箱增压泵保安过滤器高压泵NaOH反渗透锅炉补给水反渗透淡水箱三明治混床脱碳器珠海发电补给水系统流程图工艺流程和产水质量要求

原水预处理系统

混凝池、澄清池和重力式过滤器

除盐系统-HERO

弱酸

床(WAC)

软化器(SAC)：备用脱碳器

反渗透

抛光系统

Amberpack满式床

澄清池TSS≤10mg/L

重力式过滤器TSS≤3mg/L

SiO2≤10µg/L

导电率(25℃)≤0.1µs/cm

硬度≈0µmoL/L

产水电导≤50µs/cm典型HERO工艺流程和控制.本案例：实际运行进水硬碱比略大于1，先用弱酸树脂脱硬除碱，再串联强酸树脂脱除漏过的硬度HERO工艺现场照片弱酸床反渗透

精处理床软化器传统反渗透与高效反渗透HERO的比较常见的RO污染物传统RO系统解决方案HERO系统解决方案

硬度导致结垢低PH酸洗通过预处理将硬度和碱度去除胶体硅垢高PH碱洗运行在高pH值条件下，硅垢能够溶解油脂高PH碱洗运行在高pH值条件下，油脂能够溶解有机物高PH碱洗运行在高pH值条件下，有机物能够溶解微生物高PH碱洗运行在高pH值条件下，微生物的生长得到抑制HERO系统要求高pH值运行！无氯化后处理的Filmtec反渗透膜可以连续运行在2-11pH范围。RO系统/膜元件*第一列于2010年更换膜

升级版膜产品参数HRLE-440ia流量GPD(m3/d)12,650(48)溶质脱除率(%)硅99.8硼68硝酸根97氨根97.5异丙醇94设计流量(m3/h)2X63设计回收率(%)90%膜元件BW30LE-440每列压力容器数量35每压力容器元件数量71段压力容器数量42段压力容器数量1膜型号有效膜面积ft2(m2)产水流量gpd(m3/d)最低脱盐率(%)稳定脱盐率(%)BW30LE-440440(41)11,500(44)N/A99.0HRLE-440i440(41)12,650(48)99.399.5BW30LE-440和升级版产品HRLE-440i的技术参数产水量增加10%，脱盐率由99%提高至99.5%，特殊溶质(硼、硅等)脱除率大大提高ROSA模拟：产水质量的提高降低运行压力，节省运行成本!产水质量提高，极大降低后续精处理混床负荷！离子(ppm)HERO进水水质（非咸潮时高值）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%运行压力设计值14.47bar11.52bar20.4%RO系统性能——回收率和流量系统回收率在85%-95%之间咸潮期间降低产水量运行，通量依然达到28lmhRO系统性能——产水质量和脱盐率产水电导远小于客户要求的50µs/cm数据显示LE低压膜在高pH值下运行至第4年脱盐率依然在96%以上;据用户反馈，直至膜替换前，脱盐率依然能达到96%过滤H+WACNa+SACPHCa2+Mg2+PH=4.3HCO3-+H+=H2O+CO2

NaOHROPH≥10PH≤11.5RCDCO2↑产水废水高COD高TDS高SiO2HEROMSF产水结晶固体产水AboutHERO世界上最大的膜法海水淡化厂

--以色列Ashkelon海水淡化厂介绍备注：产水能力达到320,000m3/天,此工厂生产了大约以色列13%的家庭居民用水量，或等于以色列整个国家总用水量的5–6%。是世界上制水成本最低的海水淡化厂之一.PipelifeNorwayhasduringtheautumn2003producedanddelivered3000mPEpipesindimensionOD1600mmSDR26PE80in500mlengthsfortheAshkelonDesalinationPlantProejctinIsrael.ThepipesshallbeinstalledintheMediterraneancoastalcityofAshkelonandbeusedasintakepipesforthesofarlargestdesalinationplanttobeconstructed,the100millioncubicmeterperyearAshkelonplant,builtbyOTIDDesalinationPartnership.Ashkelon海水淡化厂取水管6根直径1.6米，长500米的聚乙烯管从距海岸3千米远的地方取水Ashkelon海水淡化厂取水管浓水第三段酸产水第三段前级产水后级产水第一段第四段浓水第四段

CO2+NaoH海水浓水第一段原水含盐量40,000ppm硼4.8–6.3ppm最终产水20%70%10%含盐量<40ppm硼<0.35ppm产水浓水第二段

CO2+NaoH第二段SW30HRLE-400BW30LE-440BW30-400BW30LE-440世界最大海水淡化项目安装了超过40,000支FILMTEC海水(SWRO)和苦咸水(BWRO)膜元件海水淡化硼脱除I浓盐水软化硼脱除

IISWRO+BWRO膜系统工艺流程图进水进水泵中心能量回收中心膜中心Ashkelon海水淡化厂SWRO系统的三中心设计膜中心一级SWRO系统：

2个工厂，南厂+北厂16组膜架/工厂105压力容器/膜架8支装/压力容器小计：26,880支SW30HRLE-400BWRO系统：

2个工厂，南厂+北厂二级系统：4组膜架/工厂,160压力容器/膜架，8支装/压力容器三级系统：1组膜架/工厂,160压力容器/膜架，8支装/压力容四级系统：1组膜架/工厂,112压力容器/膜架，8支装/压力容器小计：14592支BWRO膜中心合计：41,472支FILMTEC反渗透膜元件进水20%产水80%产水SWRO段内分级产水（两端产水）设计SWRO高压泵中心2个工厂，南厂+北厂泵数量：3+1台/工厂功率：5.5MW/台压力：约70bar泵效率：接近90%SWRO能量回收中心2个工厂，南厂+北厂40套DWEER能量回收装置/工厂,10台循环增压泵/工厂分为9+1组子系统/工厂，4套DWEER

/子系统效率：96%华能玉环电厂海水淡化系统项目介绍华能玉环电厂位于浙江省台州市玉环县大麦屿开发区下青塘，地处浙江省东南沿海瓯江口，乐清湾东岸，玉环半岛西侧。厂址三面环山，一面临海，由部分滩涂和农田组成，总面积约110公倾。玉环电厂是国内单机容量最大，亚洲前列的火力燃煤发电厂。与电厂配套新建处理水站，处理总水量为14.4万吨/天，因用水量较大且玉环周边地区淡水水源稀缺，经过考察比较、经济技术论证分析，华能国际电力股份有限公司决定采用海水淡化处理后作为电厂生产运行水源。华能玉环电厂采用国际先进的“双膜”法海水淡化工艺，建成目前全国容量最大的海水淡化装置，每天制水量可达3.5万立方米。华能玉环电厂地理位置玉环电厂乐清电厂乐清湾华能玉环电厂海水浙江东南部温带气候，海水年平均温度15℃乐清湾海域，海水流动较缓内陆江河水汇流入湾海水平均盐度23733～29725mg/l（引用2002年实测资料）海水原水呈黄褐色，含悬浮粘土颗粒，浊度较高且变化较大电厂附近海域为高含沙区，悬沙中值粒径0.003～0.0052mm，属极细粉砂和粗粘土，根据实测资料，电厂取水口附近垂线平均含沙量大潮为0.214kg/m3，中潮为0.260kg/m3，小潮为0.041kg/m3。

华能玉环电厂原水浊度变化ChlorineCoagulantFeCl3MMFPolishingFilterIntakePondFilteredWaterTankCartridgeFilterROUnitDrawBackTankHighPressurePumpSBSDisinfectionLimepHAdjustDistributionEnergyRecoveryDevice(ERD)ChlorineCoagulantFeCl3MMFPolishingFilterIntakePondFilteredWaterTankCartridgeFilterROUnitDrawBackTankHighPressurePumpSBSDisinfectionLimepHAdjustDistribution取水系统预处理系统膜系统后处理系统膜法海水淡化系统的基本流程华能玉环电厂海水淡化系统工艺流程高压泵提升泵增压泵UF产水箱保安过滤器SWRONaClO,FeCl3阻垢剂原水池NaHSO3BWRO能量交换装置浓水排放高压泵RO产水箱二级工业用水RO产水箱NaOH海水电解制氯混凝澄清系统浸没式UF透过液泵海水取水电厂敞口取水排放水汇入自然河流电厂锅炉补给水SWRO浓盐水SWRO海水淡化厂电厂凝汽器①②①:循环冷却水进水取水管道②:循环冷却水出水取水管道发电厂和反渗透海水淡化系统联建的优势：提高反渗透系统进水温度，降低能量损耗减轻了海水淡化厂排放的浓盐水对周边海域的生态影响简化海水取/排水设施的工程投资华能玉环电厂取水系统系统主要组成及规格名称规格数量混凝澄清池Q=1300m3/h4浸没式超滤Q=533m3/h6保安过滤器Q=550m3/h6SWRO反渗透单元Q=240m3/h6BWRO反渗透单元Q=130m3/h3SWRO提升泵Q=535m3/h,H=0.3MPa6SWRO高压泵Q=240m3/h,H=6.1MPa6SWRO增压泵Q=295m3/h,H=0.3MPa6PX能量回收装置Q=295m3/h(6*50m3/h)6BWRO高压泵Q=160m3/h,H=1.7MPa3混凝澄清系统“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术“*设备：“微旋涡”反应沉淀池混凝剂：FeCl3杀生剂：NaClO(杀菌灭藻)混凝澄清系统运行参数:混合时间：3s；絮凝时间：10min；沉淀池上升流速小于2.4mm/s混凝澄清系统性能*出水水质最大最小典型值(80%情况下)浊度(NTU)505≤3（50％）≤5（90％）≤10（99％）混凝剂：FeCl3加药量：10-15ppmFeCl3TSS(mg/L)205<10COD(mg/L)103<5碱度(mg/L)168125150pH8.57.58温度(°C)321520SWROBWROUF超滤及反渗透系统浸没式UF预处理系统UF型号：ZeeWeed1000V3浸没式UF膜

6×533m3/h超滤系统216支膜组件/UF装置

UF产水输送到2X1500m3/h储水箱UF系统性能SDI≤1.5（99％），2（100％）浊度≤0.1（95％）Fe（全）≤50ppb（95％），70ppb（100％），去除率在90%左右细菌的去除率达到100%胶体硅去除率在70-90%之间UF膜表面的污堵物进行分析，其中：铁，68.46％；硅，11.26％；铝，5.59％；锰，3.25％；磷，2.31％；氯，2.42％；钙，2.01％。浸没式UF预处理系统SWROBWRO反渗透系统项目海水淡化反渗透(SWRO)二级反渗透(BWRO)设计产水量(m3/h)240×6130×3设计系统回收率(%)4585膜元件型号及安装位置SW30HRLE-400（1#，5#）SWC5（2#，3#）TM820E-400（4#，6#）TM720-430压力容器/膜元件(排列)5818(12:6)膜元件/压力容器76设计通量15.930.1反渗透系统配置高压泵出口管道：双相不锈钢2205SWRO高压浓水管道：超级双相不锈钢2507

低压管道：碳钢衬里或玻璃钢管道高压泵增压泵0.16MPa288m3/h4.56MPa4.69MPa4.5MPa海水反渗透（SWRO）46060μS/cm496m3/h0.30MPa216m3/h0.30MPa280m3/h0.23MPa能量回收装置能量回收系统能量回收装置型号：ERI，PX-220,能量回收效率：94~98%能量回收装置：6套（6个PX-220/套）1#FILMTECSWRO系统产水通量1#SWRO实际运行通量在12~16LMH5#FILMTECSWRO系统产水通量5#SWRO实际运行通量在12~16LMH经过两年多的连续运行,1#SWRO脱盐率仍然维持在99.5%以上1#FILMTECSWRO系统产水电导及脱盐率经过两年多的连续运行,5#SWRO脱盐率仍然维持在99.5%以上5#FILMTECSWRO系统产水电导及脱盐率1#FILMTECSWRO系统压差压降范围0.05~0.25MPa，反渗透系统污堵可通过清洗恢复压降范围0.05~0.25MPa，反渗透系统污堵可通过清洗恢复5#FILMTECSWRO系统压差华能玉环电厂海水淡化高压泵SulzerHPP506-100，配630-kWSiemens电机华能玉环电厂海水淡化高压泵房二、运行与维护P79-86确认预处理、RO系统管路完整，并已经过冲洗；检查膜壳内的洁净程度，不得存有异物；检查膜元件的浓水密封，并加甘油润滑；由给水端向浓水端插入1只膜元件的2/3；记录元件编号，膜壳在系统的位置，膜在膜壳的位置；检查产水连接件的O型密封，并加甘油润滑；将产水连接件的一端插入产品水管内；在膜壳外将产水连接件另一端插入另1只膜元件产水管；将膜元件向浓水方向推入膜壳内；全部膜元件装入膜壳后，需测量膜元件两侧与膜壳端板之间是否存在间隙，防止膜元件运行时在膜壳内来回撞击；禁止使用有机溶剂或阳离子表面活性剂；膜元件的安装确认预处理水质符合设计导则要求，按设计方案添加化学药剂，自控、仪表、管路系统均满足运行条件；在低压力、小流量状态下排除系统内的空气，防止水锤；启动给水泵，在低于给水压力50%的压力下冲洗，直至排水中不再含有保护液（可能需要1小时或更长时间）；缓慢增加给水压力并调节浓水阀，至回收率符合设计值；系统达到设计条件后，核查浓水的LSI；系统稳定运行0.5-1h后，记录全部运行参数作为初始值；系统初次启动短期停机首先使用RO产品水低压冲洗，每3-5天冲洗一次，再启动时需先进行低压冲洗；长期停机前应进行彻底的化学清洗，再将保护液打入系统内并封闭系统，27℃以下每30天冲洗一次并更换保护液，27℃以上每15天1次，再启动时需先进行低压冲洗；杀菌液可使用：1%甲醛溶液、20PPm的异噻唑啉或1%的亚硫酸氢钠溶液，以上杀菌液需采用RO产水配置；再次启动系统时，排尽系统内气体，在低于正常给水压力50%的进行低压冲洗。系统停机与再运行定期大剂量(500PPm)冲击式投加杀菌剂，更经济有效；不定期的更换杀菌剂的品种，防止生物形成抗药性；如使用氧化性的杀菌剂，需在RO系统前进行还原；活性碳作为多为孔性物质吸附大量有机物——营养源，其多孔结构也有利于细菌的滋生，因此活性碳产水中的微生物活性较难控制；微生物的繁殖生长也会堵塞保安过滤设备；系统生物活性控制仪表类型位置1位置2位置3位置4流量238(回流时)电导率214/5(定期)压力172/4/5(定期)6(分段时)PH12(定期)SDI1(定期)温度1除说明定期测量的数据外均要求在线测量。126789345RO系统需要测量的数据5/1碱洗10/2酸洗11/11酸洗+碱洗1/2酸洗6/3碱洗2/1酸洗1/22碱洗7/1清洗9/13换膜RO系统趋势分析5/1碱洗10/2酸洗11/11酸/碱洗1/2酸洗1/22碱洗2/1酸洗6/3碱洗7/1清洗10/14酸/碱洗RO系统趋势分析三、故障的判断P87-139何为故障诊断及处理？确认故障并加以纠正分析特征确认故障点处理故障预防故障故障组成主要故障及特征污染、结垢及特征机械损伤及特征化学性破坏及特征故障特征及原因故障发生时：标准化脱盐率下降，即标准化透盐率上升标准化产水量下降标准化压差上升故障察觉：仪器仪表的校核运行数据的记录运行数据的分析故障特征及原因污染、结垢产水量下降脱盐率下降压差上升机械损伤产水量上升脱盐率下降压差下降化学性破坏产水量上升脱盐率下降压差下降故障原因及其影响污染、结垢机械损伤化学性破坏生物污染、有机物污染结垢生物、有机物、胶体、悬浮物及颗粒等污染、结垢特定部位产生特定的污染物首端：微生物、胶体、悬浮物、颗粒、有机物等末端：结垢、有机物等微生物污染原因及影响：原水高生物活性；非准确的运行；系统设计死角等。首端膜元件最易发生影响：压差上升；脱盐率、产水量下降胶体、颗粒污染原因及典型特征：来源于预处理，首端膜元件最易发生影响：脱盐率、产水量下降，压差上升原因及影响：原水高有机物，如NOM、腐植酸等；受油脂污染的原水；絮凝剂、阻垢剂污染。首端膜元件最易发生影响：压差上升；脱盐率、产水量下降，有机物污染过量阻垢剂污染油脂污染金属氧化物污染原因及影响：絮凝产物：铁、铝等缺氧环境：铁、锰等设备腐蚀：铁锈、铜等首端膜元件最易发生影响：压差上升；脱盐率、产水量下降进水侧浓水侧硫化物污染原因及影响：原水含硫化氢原水缺氧，且含硫化物，如二价铁与硫化氢生成硫化铁首端膜元件最易发生影响：压差上升；脱盐率、产水量下降结垢原因及影响：不恰当的阻垢剂投加过高的回收率原水水质变化末端膜元件最易发生影响：压差上升；脱盐率、产水量下降难溶盐沉淀，如碳酸盐、硫酸盐等；硅的沉淀进水格网上的CaCO3结垢机械损伤原因及影响：原水或管路含颗粒类物质首端膜元件最易发生影响：脱盐率下降、压差下降；水量上升常见结垢物质碳酸钙硫酸钙硫酸钡、硫酸锶图片引用自：GenesysInternational望远镜现象原因及影响：高压差导致：源于污堵、结垢高给水流量；水锤；无止推环；无垫片影响：脱盐率下降、压差下降；水量上升压密原因及影响：水锤、高压、高温影响：脱盐率上升、压差上升、产水量急剧下降背压原因及影响：产水压力大于浓水侧压力：不当停机、阀门切换不当一般发生在末端膜元件影响：脱盐率下降、压差下降、产水量上升进水产水浓水产水浓水进水产水背压损坏的膜元件背压背压原因机械故障设计缺陷操作失误海水淡化停机时没有冲洗干净－正渗透破坏导致胶线处脱胶膜剥离系统下游易发生末端膜元件末端膜元件浓水侧膜口袋被过度背压膨胀进水侧:膜被进水压力施压，胶线处很少脱胶浓水侧：膜被水力顶开导致脱胶膜剥离强酸(pH<1)强碱(pH>13)溶剂化学破坏原因及影响：化学物质：来源于原水、化学清洗液、消毒剂、保护液等氧化物：余氯及其他氧化物影响：脱盐率下降、压差下降、产水量上升故障点：进水及预处理原水水质变化加药问题混凝/絮凝问题过滤问题膜元件保存与安装问题原水水质可能变化加药的潜在问题:加药失败加药过量/不足化学品质量差化学品老化失效药液长菌混合不均匀反应时间不够故障位置:原水/预处理絮体过小–后絮凝不合适的混凝剂/高分子絮凝剂效率低与膜不兼容，比如阳离子型的聚合物混凝剂/高分子絮凝剂剂量不合适浓度加药点：分布、湍流反应停留时间pH值控制不当（铝盐混凝剂）高分子聚合物和阻垢剂反应过量SBS与高含氯、含铜类物质生成氧化物故障位置:混凝/絮凝问题含溶氧、金属离子（Cu,Co,Mn等）、亚硫酸氢钠、高浓度氯离子共存时聚酰胺膜也会受到氯氧化，即使原水不含氯，氯也可能产生。机理：

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:潜在氧化物的产生阳离子软化器操作不当再生过晚再生条件不合适再生液浓度流速过高流速过低再生时间过短

树脂被污染故障位置:软化问题颗粒泄漏设计不当（如UF+RO保安过滤器设置）频繁启动/停机快速冲洗不充分滤孔过大（保安滤器）滤料和粒径不合适反洗不充分集水器故障UF/MF断丝、污染故障位置:过滤问题存储不当导致膜片干裂、污染（如长霉）安装不当会导致O型圈、中心管连接件或者产水管的机械破坏缺少垫片会导致泄漏或膜的机械破坏故障位置:膜元件保存安装垫片故障点：系统运行启动运行停机故障位置:系统启动水锤导致物理性破坏：当高压泵启动时管路及压力容器内有残余空气水锤+高压差破坏故障位置:系统运行系统回收率过高

结垢预处理不稳定污染物或者氧化剂攻击膜元件通过提高给水压力来补偿膜污堵而导致的通量的减少，反而加速污染没有及时进行化学清洗预处理不完善频繁启停机没有及时标准化运行数据并进行评估残余的预处理化学品（比如阻垢剂）可能在膜表面上沉淀

（用高品质的水进行短时冲洗）荷压的产水管路可能导致产水背压破坏

（安装产水止回阀、爆破膜等）故障位置:系统停机故障点：系统部件泵、仪表、压力容器、腐蚀其它泵老化的高压泵叶轮削末释放到前端膜元件设备固定不牢，过大的震动导致机械损伤仪表没有校正或校正不当压力容器适配器不合适以及O型圈磨损导致泄漏腐蚀材料选择不合适

导致金属氧化物污染能量回收系统泄漏，如浓水混入进水过多故障位置:系统部件故障分析常用方法初步考虑定位故障点元件采样膜元件分析方法获取真实运行记录现场检测水质是否波动对仪器仪表进行校核对运行数据进行标准化“望闻问切”检查膜系统

运行记录犹如病历卡，非常重要！标准化：获取真实的运行性能初步考虑确定系统中哪一支压力容器具有高透盐率对照启动时此压力容器产水水质情况

案例：（24:12）×6芯排列，75%回收率

第一段

第二段定位故障点压力容器进水端首支膜元件考察膜元件氧化、污染等压力容器末端膜元件考察膜元件结垢等其它性能明显下降及外观遭受破坏的膜元件不能肯定故障所在时，首端及末端膜元件都采样分析进行污染物清洗试验时，选取相连或并联膜元件进行对比观察

元件采样探针测试真空度下降测试膜元件及膜片标准测试膜元件化学清洗试验膜元件解体分析染色测试Fujiwara测试污染物燃烧损失法（LOI）污染物化学清洗试验

膜元件检测方法光学显微镜法扫描电子显微镜法（SEM/TEM）能量色散X射线法原子光谱化学分析（ESCA）红外光谱法无机离子：ICP/IC有机物：GC-MS分析

膜元件检测方法：现代高级分析方法使用软管插入压力容器进行探针技术测定产水电导率可以定位压力容器内膜元件的泄漏点对高透盐率的压力容器进行探针实验定位膜元件或“O”型圈等为高透盐率源所需工具：1/4英寸软管、手持式电导率仪、盛水容器、中心管堵头等

定位泄漏点：探针测试32cm84.615.284.684.684.684.684.684.615.215.215.215.215.232cm采样点便携式电导率仪88产水管电导率适配器问题中心管连接器正常定位泄漏点：探针测试定位泄漏点：探针测试对单支膜元件进行探针测试确定膜元件哪个部位出现泄漏，在很多情况下这也是非常重要及有效的方法。比如受背压破坏的膜元件产水端的透盐率一般高于进水端的透盐率定位泄漏点：探针测试总结系统故障典型征兆及措施膜污染典型征兆上升明显上升下降明显下降系统故障典型征兆及措施上升明显上升下降明显下降不变系统故障典型征兆及措施膜污染典型征兆FILMTEC™膜片及膜元件对pH值和温度抗性好，易于清洗。但如果过晚清洗，除掉膜面上的污染物会越来越难。如果能诊断出污堵的原因，及时的针对性的清洗会更加有效。氧化的或者机械损坏的膜元件不能恢复，因为破坏是不可逆的，需要替换膜元件。轻微出现望远镜现象的膜元件可能还能继续使用。四、清洗与恢复P140-141CIP的要素温度药剂浓度时间流速时机强化设计五、检测与服务P142-1591.膜元件物理外观检测:目测与称重：返回工厂膜元件都进行目测和称重，目测元件外观会得出污堵或结垢信息，若膜出现望远镜现象或玻璃钢破坏，表明有水力冲击、极高压降或间隙未消除；如发现产水管有机械损坏，就会引起泄漏；目测盐水密封圈是否完好等。膜元件重量是判断污堵程度的重要指标。

2.膜元件标准性能试验(EPAS试验):检测膜元件在FILMTEC标准试验状况下的脱盐率和产水流量，并与标准膜元件参数作对比，或与原始出厂性能参数进行对比(不适用于干膜)。膜元件性能应在任何清洗试验前后各进行一次测试，评估清洗处理效果。3.膜元件探针试验:将一根约1/4英寸直径塑料管插入膜元件产水中心管内，检测产水电导率在中心产水管内分布。确定机械损伤或化学损伤导致的盐渗漏位置。4.膜元件化学清洗恢复试验：返回膜元件要进行化学清洗恢复测试，以确定污染的类型以及膜元件可恢复性，如清洗效果不理想，采用不同清洗方案进行测试，以确定最优清洗方案。每次清洗后对膜元件进行性能测试，评估化学清洗的恢复效果。RO/NF膜元件基本性能测试膜元件标准性能测试机(EPAS)综合信息膜元件出厂性能返回膜元件性能参数(EPAS)产品序列号出厂日期测试重量Kg(lbs)产水量(GPD)脱盐率(%)产水量(GPD)脱盐率(%)压差(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测试结果表明：以上膜元件重量严重超重，标准BW30-440i膜元件的重量为12.7kg。

以上膜元件产水量都严重偏低（大约低于标准产水量的50%），标准BW30-440i膜元件的11500gpd(43.5t/d)。以上膜元件脱盐率和压差皆正常。BW30-440i膜元件的EPAS测试数据：膜元件标准性能测试机(EPAS)备注：1号位置是膜元件的浓水端；17号位置是元件的进水端无泄漏的膜元件的探针实验测试结果应该为从17号位置到1号位置处电导率逐渐上升。膜元件探针试验膜元件化学清洗恢复测试机F3696493清洗前清洗后方案产水量(gpd)脱盐率(%)压差

(psi)产水量(gpd)脱盐率(%)压差

psi流量(%)清洗液NaOHpH1235ºC80min3431.299.322.34570.399.450.833.2棕褐色HClpH135ºC1hr4854.099.340.86.2BW30-440i膜元件的清洗恢复数据：膜元件的清洗恢复性能测试表明：F3696493(1段第1根)采用碱洗，产水量恢复较明显(产水量大约增加33%)；采用酸洗，效果较差(产水量增加大约6%)。膜元件化学清洗恢复测试膜氧化判断方法包括：染料、Fujiwara和ESCA1.染料试验∶将少量的染料溶液滴在膜表面，如果膜表面的脱盐层