反滲透膜元件(一只或多只)與壓力容器組成膜組件,在設(shè)定的運行壓力、產(chǎn)水量、回收率等條件下,因逆滲透作用而生產(chǎn)出高品質(zhì)的凈化水。在系統(tǒng)中,若一些關(guān)鍵部件出力不當將給系統(tǒng)的*穩(wěn)定運行帶來巨大的危害作用,鹽水密封圈不嚴密就是這樣一種情形。
一般地講,反滲透膜元件的進水沒有明顯的方向性,但鹽水密封圈的設(shè)置與使用(可移動)給膜元件指定了*的進水方向,如下圖所示:
鹽水密封圈作用及其產(chǎn)生泄露的原因
在受到向右的水力后,鹽水密封圈斜上角將被壓向壓力容器內(nèi)壁,從而阻斷鹽水從膜外側(cè)通過而進入后面的膜元件,是進水全部進入膜元件被出力,這是鹽水密封圈正常阻斷鹽水的機理。但在一些非正常情況下,鹽水是有可能從鹽水密封圈側(cè)透過的,根據(jù)實際工程故障來分析,出現(xiàn)這種鹽水密封圈密封不嚴密的情況大致有以下三個方面的因素所導(dǎo)致的:
鹽水密封圈安裝不當雙級反滲透純水設(shè)備
在一些工程項目的維護過程中,當工程技術(shù)人員需要將膜元件進行倒方向時,其需要將鹽水密封圈從一端取出安裝在另一端,由于忽視而將其反向安裝。
鹽水密封圈嚴重損壞
膜元件在壓力容器中進出的方向是和進水方向一樣的,具有單一性,當系統(tǒng)出現(xiàn)故障特別是系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重結(jié)垢時,不恰當?shù)哪嫦蛉∧し绞?,將極有可能地對鹽水密封圈產(chǎn)生嚴重的損壞,由于鹽水密封圈一般都沒有備品,因此,即使發(fā)現(xiàn)鹽水密封圈已經(jīng)損壞,也不得不安裝,進而產(chǎn)生鹽水泄露情況。
壓力容器內(nèi)徑不均圓
壓力容器內(nèi)徑不均圓是出現(xiàn)鹽水泄露的*主要因素,當壓力容器內(nèi)徑不均圓時,鹽水密封圈將不能有效地封堵膜元件和壓力容器之間的間隙,從而導(dǎo)致鹽水的嚴重泄露。
這種現(xiàn)象多發(fā)生于3-6芯的不銹鋼壓力容器,由于長度的延長使得生產(chǎn)廠家在控制均圓率時有一定的偏差(但也有些不銹鋼壓力容器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的不銹鋼壓力容器的均圓率比較不錯)。當系統(tǒng)采用多芯不銹鋼壓力容器時就需要密切注意均圓率這一重要參數(shù)。
鹽水密封圈泄露產(chǎn)生的危害及現(xiàn)象
當一套反滲透裝置不論因何種原因產(chǎn)生鹽水泄露時,其產(chǎn)生的危害是非常嚴重的,這種危害所表現(xiàn)的特征為:
1、 RO裝置的阻降比較?。ú煌哪づ帕蟹绞?,RO裝置的阻降將有所不同),和計算機模擬參數(shù)相比,阻降要減小0.5-1.2bar。
2、 系統(tǒng)初始脫鹽率較低,一般初始脫鹽率(實際)與設(shè)計脫鹽率相差2%左右。
3、 系統(tǒng)初始產(chǎn)水量、濃水量、回收率都比較正常。
當系統(tǒng)出現(xiàn)上述現(xiàn)象時,就應(yīng)該引起足夠的重視,因為這是鹽水泄露的具體表現(xiàn),這種情況將對反滲透的*、穩(wěn)定運行產(chǎn)生嚴重的危害:
1、 RO系統(tǒng)脫鹽率會逐步下降,隨著系統(tǒng)運行時間的推移,下降的趨勢會加快。
2、 RO系統(tǒng)會產(chǎn)生結(jié)垢的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象很難從表征現(xiàn)象觀察出,并且化學清洗的效果將不太明顯。
3、 系統(tǒng)的阻降有進一步減少的趨勢(在一部分工程中)。
產(chǎn)生危害的原因
解決問題的辦法
要從根本上解決鹽水泄露而引起的回收率過高,首先要從元器件上著手,針對于壓力容器(特別是多芯不銹鋼壓力容器)要認真、仔細地檢查,以防止內(nèi)徑的不均圓;同時在施工過程中,裝膜工程師或現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工程師要仔細閱讀膜廠家、壓力容器廠家有關(guān)于膜投裝及膜性能的技術(shù)性文件。
當一個已有工程出現(xiàn)類似鹽水泄露情形時,可以從以下幾個方面來解決或緩解癥狀:
更換不正確、不適宜的壓力容器或鹽水密封圈可解決癥狀。
降低系統(tǒng)表征回收率可緩解癥狀(若節(jié)約系
統(tǒng)用水,可進行部分濃水循環(huán)來增加系統(tǒng)回收率)。
從表征現(xiàn)象來分析,系統(tǒng)產(chǎn)水量穩(wěn)定,回收率穩(wěn)定,應(yīng)該不會產(chǎn)生這種現(xiàn)象的,但實際上卻不是表征現(xiàn)象所體現(xiàn)的一樣。以一個30m3/h的反滲透裝置為例子,系統(tǒng)設(shè)計回收率為75%,當出現(xiàn)鹽水密封圈不嚴密產(chǎn)生鹽水泄露時,將產(chǎn)生如下情況:
系統(tǒng)表征回收率:30/40×*=75%
實際回收率:30/(40-②)×*>75%
由于②為泄露鹽水,其沒有經(jīng)過膜的處理,因此當出現(xiàn)鹽水泄露時,其實際回收率要大于系統(tǒng)表征回收率,當②=4m3/h時,實際回收率為83%,
反滲透膜元件濃水側(cè)濃縮倍數(shù)為6倍,要遠遠大于實際回收75%(濃水側(cè)濃縮為4倍)。
實際回收率的增高將使膜元件濃水側(cè)的含鹽量增高進而使產(chǎn)品水水質(zhì)低于設(shè)計標準,同時這種較高的回收率將產(chǎn)生膜元件的結(jié)垢、污堵現(xiàn)象,即便清洗后,由于回收率過高而體現(xiàn)清洗的效果將不明顯。