在我國,反滲透技術(shù)已被廣泛用于各類水的脫鹽工藝中。目前純水工程中使用的多為進口的低壓聚酰胺復(fù)合膜。反滲透設(shè)備的裝配水平和工藝都已比較成熟和完善。然而設(shè)備在使用過程中,膜的使用壽命和性能衰減比較嚴(yán)重,往往達不到預(yù)期的設(shè)計水平(如三年保質(zhì)期),主要問題為膜的使用、保養(yǎng)不當(dāng)和膜的污染[1],本文就以上問題進行探討。
1 防止膜性能的損壞
   新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下,貯存1年左右,也不會影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開口后,應(yīng)盡快使用,以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開封。
   設(shè)備試機完后,我們采用過兩種方法保護膜。設(shè)備試機運行兩天(15～24h),然后采用2%的甲醛溶液保養(yǎng);或運行2～6h后,用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(yǎng)(應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣,保證設(shè)備不漏,關(guān)閉所有的進出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。*種方法成本高些,在閑置時間長時使用,第二種方法在閑置時間較短時使用。
2 設(shè)備的操作不當(dāng)引起膜性能的損壞
2.1 設(shè)備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜
   常有兩種情況發(fā)生:A、設(shè)備排空后,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應(yīng)在2～4bar的壓力下將余下的空氣排盡后,再逐步升壓運行。B、在預(yù)處理設(shè)備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微濾器及其后的管路漏水)當(dāng)預(yù)處理供水不很足時,如微濾發(fā)生堵塞,在密封不好的地方由于真空會吸進部分空氣。應(yīng)清洗或更換微濾器,保證管路不漏。總之,應(yīng)在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發(fā)現(xiàn)氣泡應(yīng)逐漸降壓檢查原因。
2.2 關(guān)機時的方法不正確
   A、關(guān)機時快速降壓沒有進行*沖洗。由于膜濃水側(cè)的無機鹽的濃度高于原水,易結(jié)垢而污染膜。  B、用投加化學(xué)試劑的預(yù)處理水沖洗。因含化學(xué)試劑的水在設(shè)備停運期間可能引起膜污染。
   在準(zhǔn)備關(guān)機時,應(yīng)停止投加化學(xué)試劑,逐步降壓至3bar左右用預(yù)處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。
2.3 消毒和保養(yǎng)不力導(dǎo)致微生物的污染
   這是復(fù)合聚酰胺膜使用中普遍存在的問題,因為聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對微生物的預(yù)防重視不夠,容易導(dǎo)致微生物的污染。目前許多廠家生產(chǎn)的純水微生物超標(biāo),就是消毒、保養(yǎng)不力造成的。
   主要表現(xiàn)為:出廠時,RO設(shè)備沒有采用消毒液保養(yǎng);設(shè)備安裝好后沒有對整個管路和預(yù)處理設(shè)備消毒;間斷運行不采取消毒和保養(yǎng)措施;沒有定期對預(yù)處理設(shè)備和反滲透設(shè)備消毒;保養(yǎng)液失效或濃度不夠。
2.4 余氯監(jiān)測不力
   如投加NaHSO3的泵失靈或藥液失效,或活性炭飽和時因余氯損壞膜。
3 清洗不及時與清洗方法不正確導(dǎo)致的膜性能的損壞
   設(shè)備在使用過程中,除了性能的正常衰減外,由于污染而引起設(shè)備性能的衰減更為嚴(yán)重。通常的污染主要有化學(xué)垢,有機物及膠體污染,微生物污染等。不同的污染表現(xiàn)出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異,如表1所示。
   在工程中我們發(fā)現(xiàn),污染時間的長短不一樣,其癥狀也不一樣。如:膜發(fā)生碳酸鈣垢污染,污染時間為一個星期時,主要表現(xiàn)為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產(chǎn)水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能*恢復(fù)性能。污染時間為一年(某純水機),鹽通量由zui初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L～160mg/L),產(chǎn)水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗后,鹽通量降為7mg/L,產(chǎn)水量上升至210L/h。
   再者污染往往不是單一的,其表現(xiàn)的癥狀也有一定的差別,使得污染的鑒別更困難。
   鑒別污染類型要綜合原水水質(zhì),設(shè)計參數(shù),污染指數(shù),運行記錄,設(shè)備性能變化及微生物指標(biāo)等加以判斷:
      (1)膠體污染:發(fā)生膠體污染時,通常伴隨著以下兩個特性:A、前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。
   (2)微生物污染:發(fā)生微生物污染時,RO設(shè)備的透過水和濃縮水中的細(xì)菌總數(shù)都比較高,平時一定沒有按要求進行保養(yǎng)和消毒。
   (3)鈣垢:可依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計參數(shù)進行判斷。對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設(shè)計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應(yīng)小于1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應(yīng)小于零,一般不會產(chǎn)生鈣垢。
   (4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。
   (5)根據(jù)設(shè)備性能的變化判斷污染的類型。
   (6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HNO3),根據(jù)清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過清洗液成分分析進一步證實。
   (7)對清洗液進行化學(xué)分析:取原水、清洗原液、清洗液,三個樣分析。
在確定了污染的類型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能確定污染的類型時,通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。作者采用清洗液(1)+清洗液(3)+消毒的步驟效果亦很好。