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        反滲透的綜合評價指標以及故障的分析,你了解過嗎?

        時間:2019-10-18 10:24:18

        越來越多的凈水設備出現在大家的視野中,所以很多人對凈水設備中的組件也開始慢慢了解,慢慢接觸,但依然會有很多人對反滲透膜等元件沒有準確的定位,甚至膜元件出現問題的時候都不知道該怎么解決問題,今天小編就帶大家了解一下反滲透的綜合評價指標以及故障的分析。

        一、評價指標

        一般說來,反滲透膜應具備以下性能:

        ①單位面積上透水量大,脫鹽率高;

        ②機械強度好,多孔支撐層的壓實作用小;

        ③化學穩定性好,耐酸、堿腐蝕和微生物侵蝕;

        ④結構均勻,使用壽命長,性能衰降慢;

        ⑤制膜容易,價格便宜,原料充足。

        因此對反滲透膜的評價指標可以從以下幾個方面分析:

        1、脫鹽率和透鹽率

        脫鹽率――通過反滲透膜從系統進水中去除可溶性雜質濃度的百分比。

        透鹽率――進水中可溶性雜質透過膜的百分比。

        脫鹽率=(1-產水含鹽量/進水含鹽量)×100%

        透鹽率=100%-脫鹽率

        膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度,脫鹽層越致密脫鹽率越高,同時產水量越低。反滲透對不同物質的脫除率主要由物質的結構和分子量決定,對高價離子及復雜單價離子的脫除率可以超過99%,對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫除率稍低,但也超過了98%;對分子量大于100的有機物脫除率也可達到98%,但對分子量小于100的有機物脫除率較低。

        2、產水量(水通量)

        產水量(水通量)――指反滲透系統的產能,即單位時間內透過膜水量,通常用噸/小時或加侖/天來表示。

        滲透流率――滲透流率也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率,通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導致垂直于膜表面的水流速加快,加劇膜污染。

        3、回收率

        回收率——指膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。膜系統的回收率在設計時就已經確定,是基于預設的進水水質而定的?;厥章释ǔOM蠡员闾岣呓洕б?,但是應該以膜系統內不會因鹽類等雜質的過飽和發生沉淀為它的極限值。

        回收率=(產水流量/進水流量)×100%

        二、反滲透的影響因素

        膜的水通量和脫鹽率是反滲透過程中關鍵的運行參數,這兩個參數將受到壓力、溫度、回收率、給水含鹽量、給水PH值因素的影響。

        1、進水壓力

        進水壓力本身并不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動反滲透的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由于過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致鹽透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。

        2、進水溫度

        溫度對反滲透的運行壓力、脫鹽率、壓降影響明顯。溫度上升,滲透性能增加,在一定水通量下要求的凈推動力減少,因此實際運行壓力降低。同時溶質透過速率也隨溫度的升高而增加,鹽透過量增加,直接表現為產品水電導率升高。

        溫度對反滲透各段的壓降也有一定的影響,溫度升高,水的粘度降低,壓降減少,對于膜的通道由于污堵而使湍流程度增強的裝置,粘度對壓降的影響更為明顯。

        反滲透膜產水電導對進水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加,水通量也線性的增加,進水水溫每升高1℃,產水通量就增加2.5%~3.0%;其原因在于透過膜的水分子粘度下降、擴散性能增強。進水水溫的升高同樣會導致透鹽率的增加和脫鹽率的下降,這主要是因為鹽分透過膜的擴散速度會因溫度的提高而加快。

        3、進水PH值

        各種膜組件都有一個允許的pH值范圍,進水pH值對產水量幾乎沒有影響;但是即使在允許范圍內,對脫鹽率有較大影響,一方面pH值對產品水的電導率也有一定的影響,這是因為反滲透膜本身大都帶有一些活性基團,pH值可以影響膜表面的電場進而影響到離子的遷移,pH值對進水中雜質的形態有直接影響,如對可離解的有機物,其截留率隨pH值的降低而下降;另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影響較大,pH值低時以氣態CO2形式存在,容易透過反滲透膜,所以pH低時脫鹽率也較低,隨pH升高,氣態CO2轉化為HCO-3和CO2-3離子,脫鹽率也逐漸上升,在pH7.5~8.5間,脫鹽率達到最高。

        4、進水鹽濃度

        滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數,含鹽量越高滲透壓也增加,進水壓力不變的情況下,凈壓力將減小,產水量降低。透鹽率正比于膜正反兩側鹽濃度差,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。對同一系統來說,給水含鹽量不同,其運行壓力和產品水電導率也有差別,給水含鹽量每增加l00ppm,進水壓力需增加約0.007MPa,同時由于濃度的增加,產品水電導率也相應的增加。

        5、懸浮物

        水中的懸浮物就是指在水濾過的同時,在過濾材料表面殘留下的物質,以粒子成分為主體。懸浮物含量高會導致反滲透和納濾系統很快阿發生嚴重堵塞,影響系統的產水量和產水水質。

        6、回收率

        回收率對各段壓降有很大的影響,在進水總流量保持一定的條件下,回收率增加,由于流經反滲透高壓側的濃水流量減少,總壓降降低,回收率減少,總壓降增大,實際運行表明,回收率即使變化很小,如1%,也會使總壓差產生0.02MPa左右的變化?;厥章蕦Ξa品水電導率的影響取決于鹽透過量和產品水量,一般說來,系統回收率增大,會增加濃水中的含鹽量,并相應增加產品水的電導率。

        反滲透系統故障分析與清洗

        首先,應確認RO系統的確出現了問題。當給水TDS(總溶解固形物)大量增加時,由于滲透壓的增大,會使系統對進水壓力的要求隨之增加——TDS每增加100ppm,進水壓力需增大1psig(磅/平方英寸):同時,由于反滲透對鹽份按比例脫除。因而產水電導率也會相應增加。另外,進水溫度每降低10華氏度,給水泵壓力需增大15%。系統回收率增大,會增加濃水中的含鹽量,并相應增加產品水的導電度?;厥章蕿?0%時,進水中TDS的濃度是平時的兩倍;回收率為75%時,TDS濃度是平時的四倍;回收率為90%時,TDS濃度達到平時的十倍。若回收率不變,降低產品水流量時,會導致產水電導率增加,因為鹽的透過量與

        水的透過量無關,產水量減少時也就意味著用以稀釋鹽份的水量減少。

        建議對所記錄的運行數據運行“標準化”,以確定系統污堵的規律,使你能夠訂出洗滌的時間表,并確認系統有無故障。這些標準化的參數是通過將每日的主要運行數據,如溫度,進水TDS、回收率和壓力等與第一天的運行數據進行比較。并根據變化作相應調整而得到的。舉一個例子,如果第100天的標準化產水量是80gpm(加侖/分鐘),而第一天的產水量是100gpm(加侖/分鐘),說明膜元件受到了污堵并損失了20%的產水量,因而建議進行清洗。如果RO系統進行參數發生波動,那么明智和合理的做法是判斷反滲透系統的真實狀態。

        1.RO系統停運是否正確?系統運行時,應將系統中的濃水沖洗出來,否則污染物會沉積在反滲透膜表面。沖洗時采用RO產品水作為沖洗水源。

        2.RO系統停運時間是否太長?如果水長時間不流動(特別是在溫暖的氣候條件下),會造成嚴重的微生物污染問題。

        3.如果為了控制碳酸鈣(石灰)結垢而加酸以調低pH值,是否調到了所要求的pH值。

        確認給水與濃水間的壓降增加值不超過15%。反之,也就意味著給水通道受到污染,膜表面水流量受到限制,系統需要清洗了。監測段間壓降會有助于判斷哪段發生污堵,從而可判斷出可能的污染物。

        確認給水和產水間的壓降不超過15%,反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。

        確認產水導電度增加值不超過15%,反之則表明反滲透膜表面已受到污染需及時進行清洗。確認各儀表已經過校準。

        有可能的話,測量每段產水水質及每支壓力容器產水水質。有些污染物會污染系統前半部分;另一些污染物會污染系統后半部分。使用RO系統故障分析表可以幫助確認污染物的種類。

        從產品水管取樣并測定產水導電度以檢查O型圈有無損壞,取樣時采用向取樣管插入1/4英寸塑料管的方法并測量插入深度。檢查RO前保安過濾器中有無污染物,因為相對來說為比較容易做到。在RO膜元件中有無污染物或是否受到損傷。取樣并分析RO給水、濃水和產品水水質,并將分析結果與膜元件制造廠家提供的設計值比較。

        以上就是小編針對反滲透的綜合評價指標以及故障的分析做的簡單介紹,希望可以幫助到大家,小編也想說,了解更多的產品信息,是可以更好的解決問題,讓設備的壽命延長,發揮其更大的作用。


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