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反渗透系统故障的诊断和扫除
2018-03-27更新泉源:www.ekea.net.cn编纂:四川宜科返回列表


1 概述

膜元件的毛病一般显示为膜机能的下落、物理破坏和化学劣化等征象。对照具有代表性的征象是膜元件的脱盐率下落(产水电导率上升)、产水量的转变(运转压力的增添大概削减)和压力丧失(压差)的增添等。

膜元件本身之外的缘由表现出的毛病症状每每也显现正在膜元件上。因而观察缘由时,每每老是把注意力集中正在对膜机能剖析上。正在发明膜体系发作毛病时,经由过程对运转纪录的查阅和本火水质的剖析,对获得准确判定是弗成短少的。

 

对毛病的诊断能够根据以下递次停止:

① 查阅运转纪录。正在有一样平常运转数据纪录被生存的条件下,对体系运行状况、前提停止确认,观察是不是有非常的运转前提;

② 追加需要的数据。掌握体系是整体机能下落照样局部机能下落。如果体系局部机能下落,能够拆卸发作题目的膜元件,搜检其表面及衔接件的密封圈等状态;

③ 本火的特性状况观察和剖析;

④ 对装配卸下的膜元件停止机能检测,膜元件崩溃搜检(膜的剖析、洗濯测试)。

 

2 故障诊断

2.1 体系的诊断

2.1.1 数据的纪录和标准化

体系整体的毛病因为毛病缘由的差别,表征出来的征象也不尽雷同。当泛起机能下落的征象时,敏捷实时的接纳对策尤其要害,如许能够制止毛病扩大。因而正在一样平常经由过程纪录数据,用图表的情势将参数标准化,会起到事半功倍的结果,至于标准化体式格局则由各个反渗透厂家提出(美国海德能公司供应标准化软件ROData®供用户免费下载,详情请登录www.membranes.com)。

 

2.1.2 体系的诊断和缘由的推定

膜元件的毛病缘由多种多样,对照具有代表性的是膜劣化和净化。以下引见凭据形成净化缘由物资的品种,便机能随时间转变的一样平常模子做简朴引见。

 


  1 物资的品种差别形成系统性能转变净化

2.2 各个压力容器的诊断

视察每支压力容器的机能数据,关于探明系统故障缘由是非常重要的。衔接件和密封圈的密封不良大概膜元件的破坏等毛病都邑形成以压力容器为单元的机能下落。体系正在第一段和第二段的膜元件是不是有相似的机能下落也阐明差别的毛病缘由。因为膜劣化大概净化的缘由引发的毛病也是能够的。若没法分段获得机能数据,则对每一个压力容器停止测试。一般是测试每一个压力容器中的产水电导。取样时要注重观察配管设置要领,被测定的压力容器的产火是不是遭到其他的压力容器的产火影响。一样平常对每一个压力容器丈量其产火水量黑白常难题的。

2.3 压力容器内各个膜元件的诊断

搜检各个压力容器内填装的膜元件的哪个局部发作了脱盐率下落,能够接纳探针法(在线检测)或抽出检测法(离线检测)。这里我们将偏重引见探针法的运用。

2.3.1 探针法的目标

探针法是接纳塑料管插入中央集水管且贯串全长停止测试差别位置膜元件产水电导率的要领。被采样的产火来自软管前端位置上游的产火,示意软管前端位置的水质。

图2 探针法示意图

2.3.2 探针法测定的位置

 

 

图3 六芯装压力容器探针测试的位置

 

各个膜元件机能的测定和连接受密封处是不是有走漏的检测点的位置以下:

- 膜元件上游:连接受密封处确实认(O型密封圈下游处20毫米处,凌驾60毫米以上的中央,会和中央集水管的开孔相通,效果受膜机能的影响)。

- 膜元件中心:膜元件机能测定。

- 膜元件下流:连接受密封处确实认。

 

2.3.3 探针法的衔接体式格局

探针法运用的测试东西如图4所示分端板衔接局部(①)和插入用软管局部(②)那两局部构成。正在衔接端板和产火出口之间安装T型三通(T字A),使不经过软管流过的产火回流至原水水箱。

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 图4 探针法衔接体式格局

2.3.4 探针法的实行要领

① 端板衔接局部(①)的管线安装并流动正在产火出口上(端板衔接局部和集水管必需连结正在一向线上)。端板衔接部和产水集之间到场T型三通(T字A),为了使不从探针法软管中经由过程的产火回流至原水水箱。

② 把插入用的软管局部从软管适配器A处插入,并翻开阀门A。

③ 把软管插入集水管内部深处。

④ 软管碰到障碍,没法再向前的中央便愣住。碰到障碍的位置就是软管和珍爱帽的讨论处(集水管的最前端),能够把那边作为出发点(符号为0毫米)。发起正在停止测试前能够把软管插入,事先确认软管前端到珍爱帽位置的长度位置。

⑤ 正在出发点位置,把阀门B翻开最先采样。采样前需求把软管内已有的液体置换出来,因而在先排挤300毫升阁下今后最先采样。

⑥ 正在采样完毕后,把软管向外拉出肯定距离,继承下一个位置的采样。若事先能正在软管上注上距离符号,则采样时更易操纵。

⑦ 对压力容器内的膜元件根据肯定距离对齐长度取样直至完毕。一支膜元件的长度是1 016毫米。

2.3.5 运用探针法的注意事项

① 被抽样的产火水质是采集的丈量点上游制造的产火的平均值,没法示意丈量点产水的水质机能。

② 换取膜元件的偏向,停止正、反两偏向的测试,关于丈量点(采样位置)的产物水性能能够做到更正确的把握。

③ 压力容器中如果单支膜大概是多支膜的状况,对丈量点的挑选是不一样的,对这一点需求注重。

 

3 毛病征象、缘由和解决方法

检察运转前提和数据,若发明体系运转已超越可运转局限,背用户提出改进要求。但每每由于缘由不明确接纳对膜元件停止剖析的要领对照多。

以下叙说的根据征象差别,离别便缘由和解决方法的归纳总结。


1 毛病征象和缘由揣摸总结

4 膜元件的剖析

确认好体系的运转前提和运转纪录后,为了使剖析更明白,需求对膜元件停止剖析。把握机能下落的征象,掌握污染物终究是何种物资,捉住机能下落的缘由寻觅对策、建立洗濯要领。包罗剖析的膜元件确实认要领请参照表-www.js9699..com2。

根据表2列出的测试项目中的剖析要领,经由过程组合分析,可得出较为综合的判定效果,个中又以用膜元件的机能搜检、附着物的表面、SEM-XMA / FT-IR的组合分析,能够做出对照正确的判定为多。

需求剖析时,将膜元件从装备上取下,须对膜元件的安装位置和压力容器中的膜元件的特定位置停止纪录并正在返回的样品上标注(期望用户正在取下膜元件的同时纪录它们的位置)。

对本火的检测要把会对膜机能发生影响的物资只管剖析出来,关于SS大概微粒子、结垢物资(钙、硅、重碳酸盐和硫酸根离子等)包孕氧化剂等等项目请事先和装备厂商大概膜元件厂商探讨今后决意。

2净化物资确认要领

确认要领

劣化

滤饼层

垢层

吸着层

梗塞

流路梗塞

膜元件的表面,重量测试

×

×

膜元件的染色测试

×

×

×

×

×

膜的视察(目视、显微镜)

本火的观察,剖析

×

×

膜元件的机能搜检

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附着物的定量分析

×

×

×

扫描型电子显微镜,SEM

×

X射线剖析,XMA

×

×

○-金莎贵宾会0299

X射线衍射剖析

×

×

×

傅立叶红外剖析,FT-IR

×

×

化学洗濯测试

×

×

×

×

 ○示意实用;△示意根基实用;×示意不实用。

4.1 表面和重量

能够经由过程对表面的视察,确认膜元件是不是有物理破坏大概存在有机物附着。丈量重量便能够对污染物的量做出大抵判定。但仅仅经由过程一个重量目标是没法得出终究结论的。

 

4.2 膜元件机能搜检

膜元件机能的复查只能正在膜元件崩溃前实行。纵然正在曾经确认有净化成分时,也应当先测试膜元件的机能,然后再剖解膜元件剖析污染物的构成,然则复测机能时能够致使污染物发作转变影响剖析效果。因而我们期望能确保有两支样品,一收用于机能搜检,另外一收间接崩溃。

膜元件的机能测试中包罗以下检测项目:

- 真空连结搜检和水密检测,能够肯定仄膜的破坏和破坏位置;

- 用尺度测试前提复测膜元件,对照脱盐率、产水量、压差的转变,能够判定膜破坏、膜机能劣化、净化、流路梗塞和衔接件是不是打仗不良。

以上的机能检测数据和出厂数据停止对照以确认机能转变状态。正在压差的测定中运用压差检测计,测试中要到达0.001 MPa的精度。

 

4.3 染色实验

念肯定膜的机能是不是发作劣化大概念发明膜元件泛起破坏的位置时,能够停止染色测试。若要同时停止污染物剖析的话,最好用别的样品停止,以避免染色实验影响污染物剖析的准确性。

一般运用染料Direct Blue(分子量约1 000 Daltons)大概 Ultra Violet(分子量约300 Daltons)正在膜元件的尺度测试条件下加压约10分钟。染色后,对膜元件停止崩溃便能够肯定膜的破坏和膜元件密封走漏等缺点的位置。

 

4.4 膜元件的崩溃

一样平常按以下步调停止:

① 拍摄膜元件的表面照片(全部和两个端面的特写);

② 取下两头的端板,清楚的说明本水流动的偏向;

③ 把外层的玻璃钢取下;

④ 把膜组件翻开,观察每片膜叶,对膜叶的全部大概需要的局部停止照相。为了让看照片时便能晓畅膜叶上那边为原水侧、那边为稀释侧,请事先标注或做上暗号;

⑤ 有大量的附着物时,需求采集附着物样本。

为了剖析膜外面的状态并知足FT-IR的剖析前提,起码需与40 × 20毫米的仄膜样本。

 

4.5 FT-IR剖析

根据FT-IR剖析所供应的信息,能够对以下题目作出判定:

① 因为化学变化而形成的膜机能劣化状况。凭据取新膜之间的差异,若有膜的官能团削减的话,能够判明存在化学反应的影响,然则当有较多的污染物附着正在膜外面时则没法停止判断。

② 膜片上附着物的判别。凭据和新膜的差谱分析,测定附着物的吸取曲线能够推想出主身分。取尺度物资的吸收光谱做对照能够得出污染物大抵所露的组分。若附着物能够采集的话,发起间接用FT-IR对这些附着物停止测试,也能够判定出附着物的身分。

③ 能够便附着物的身分停止判定是污染物(金属氧化物、微生物净化和絮凝剂)或结垢物资(碳酸钙、硅和硫酸钡等)。

④ 吸附层一样平常很薄,因为FT-IR的剖析深度是100微米,因而对很薄的吸附层显得精度缺乏。此时能够用大量的超纯水对这些吸附物停止抽取,然后降压稀释后再用FT-IR测试。关于吸附物资的判断请征询仪器剖析专家。

⑤ 仅用FT-IR是没法零丁鉴别具体的身分组成的,必需联合XMA等别的测试才气对附着物停止更具体的判定。

 

4.6 SEM和XMA射线剖析

经由过程SEM和XMA剖析,能够获得以下信息:

① 用SEM能够视察膜片外面表面,判定膜外面的破坏状态,推想附着物的巨细和范例。判定附着物是属于结晶性或非结晶性物资。借能够视察膜外面的净化水平。但SEM只能对异常局促的局部停止视察,因而需求拔取多个样品才能够做出判定。

② 用XMA能够对污染物的无机元素停止揣摸。

附着的元素和用FT-IR所得的化合物吸取对应组合,能够揣摸附着物。比方经由过程XMA,看出有Si、Fe的附着,SEM发明藻类物资,用 FT-IR发现有Si、Fe和藻类的吸收光谱,参考尺度的频谱,能够判断有Si、Fe和藻类净化的存在。参看图5和6。

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5 FT-IR剖析示意图

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6 SEM和XMA射线剖析效果示意图

4.7 化学洗濯测试

为了对净化物资停止揣摸并判定膜劣化的水平,需求停止化学洗濯测试。从化学洗濯的结果能够反推出污垢的品种。为了挑选适当的化学药品,能够崩溃膜元件,取平膜样品停止化学洗濯测试。膜崩溃后的仄膜样品能够做成Φ75毫米的样品,用化学试剂正在常温下浸泡8小时,再和空缺样品(纯水浸泡的膜片)一同停止仄膜机能测试去判定化学洗濯的结果,终究肯定有用的化学试剂,从而大抵揣摸污染物的品种,进而能够指点被净化膜元件的洗濯事情。

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