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关于反渗透膜堵塞原因分析

作者:[db:作者] 点击: 发布时间:2021-09-08 00:00:00

2014年12月25日某公司动力车间发生反渗透膜因不明物质堵塞断水停车事故。造成公司全面停产。对此该公司领导和动力车间相关人员对此次事故十分重视。从阻垢剂添加、系统数据、水质变化、操作流程等多方面分析成因。我公司作为阻垢剂的供应商也在第一时间赶到现场,协助车间查找原因,并现场取样分别送到中科院成都有机化学研究所常州分中心和常州大学分析测试中心(院江苏石油化工学院)就碳酸钙和硫酸钙以及样品的主要成份进行分析和测试。在碳酸钙和硫酸钙未检出的情况下,确定检出其主要为柠檬酸钙成份(详见检测报告)。

对此我公司于2015年1月12日邀请了具有二十余年从事反渗透系统服务经验的专家到现场与车间有关人员进行技术交流和原因分析,对现场膜设备现状进行认真观察,对故障前后的系统运行数据的历史记录做了详细的了解。通过2014年12月1日—12月25日系统运行记录数据比对,在12月12日之前系统运行数据无异常,12月12日—25日之间运行数据显示产水流量、浓水流量、系统脱盐率等各项指标有异常变化,特别是二段压差进水压力数据指标明显升高,压差由1.7Kg/cm2升高到了4.5Kg/cm2(附运行记录表)。分析认为后段压降升高,产水量下降的症状一般都是在较短时间内快速出现。虽然反渗透系统的预处理工艺设计,已经可能地去除原水中带来的污染物质,但并不能全部去除,所以反渗透系统污染现象很普遍。

幸运的是大多数污染物质通过定期的化学清洗可以被去除。只要预处理工作正常,不存在难以控制的原因。如原水水质改变或无法避免的微生物污染发生,清洗频率可以尽量低。但有些情况也会导致膜的污染,如回收率太高或加药系统不正常等。

根据数据的变化认为:根据膜生产厂家清洗守则:在有以下任何一种系统性能下降产生时,均需及时化学清洗膜污染物:

1、常温常压下,产水量下降15%;
2、温度校正给水压力提高15%;
3、产品水质量下降15%,盐透过率增加15%。
4、进水和浓水的压差较基准状况升高15%。正常压差为0.35-0.4Mpa.
5、产水电导率明显升高。
6、作为日常维护,一般在正常运行3-6个月后。
以上的标准(基准)比较条件取自系统经过最初48小时运行时的操作性能参数。

通过对照数据变化,从12月12日起反渗透膜已经受到污染并逐渐加重。车间有关人员也于12月19日发现了系统运行数据的变化,并于12月25日进行在线清洗。清洗采用化学清洗法,即投加2%的柠檬酸溶液循环清洗。

依据有关膜生产厂家<产品技术手册>,海德能对于化学清洗推荐柠檬酸加氨水进行清洗,柠檬酸加氨清洗反应机理:一是调节清洗溶液的PH值;二是柠檬酸先要进行氨化,生成柠檬酸铵作为有效成份,以络合物的形式存在于清洗液中,以防止与膜中的碳酸钙生成柠檬酸钙饱和析出而更加难以清洗。陶氏推荐的是用1‰的稀盐酸进行清洗,这样就不会产生钙垢的二次沉淀,且清洗时间短,效率高,成本也低。

我们在交流时强调:在确定对反渗透膜进行化学清洗前,应对膜的污染程度、污染物质进行观测和分析,根据轻重制定化学清洗方案。避免反渗透膜进行在线清洗时,由于结垢较严重,清洗过程中柠檬酸和膜中的碳酸钙反应造成大量的柠檬酸钙饱和析出并将整个系统的膜堵死。反而加大了清洗难度与工作量。后改用稀盐酸清洗,效果良好。
对此,建议在以后的系统运行中,及时注意观察运行数据变化,变化达到一定量时,就应该及时对膜污染物进行分析,制定一套切实可行的清洗方案。

常州市天硕化工有限公司
2015年1月16日


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