反渗透装置运行管理中若干问题的探讨

纯水及超纯水是目前微电子、电力（包括核电）、生物工程、基本粒子研究等尖端工业和科学研究中不可缺少的基础材料之一。目前工业化制造超纯水的典型工艺流程是反渗透与离子交换技术相结合。由于反渗透工程不仅对阴阳离子具有90％以上的脱除率，而且具有99％的除菌和热源能力，同时对中性的二氧化硅和分子量300以上的微量有机物具有较高的脱除率。从而使离子交换床的再生周期延长约10倍，废水排放量是全离子法的1／10左右，尤其重要的是使随后的混合床出水的电阻率长期稳定在17-18MΩ-cm（25℃）。因此，近几年来，此项技术日趋成熟，我国已具有许多专业生产反渗透设备厂家，可为电力、治金、轻工、汽车、半导体、化工、制药、食品、医疗卫生等行业提供高品质的纯水。超纯水系统长期稳定地运行的关键是反渗透装置的运行管理。本文就这一问题作一综合性的讨论，供有关人员参考。

　　要使反渗透装置得到长期稳定的性能，除了选用组件和系统工艺设计合理以外，良好的运行管理是一个非常重要的因素，运行管理认真、仔细、严格可延长反渗透膜元件的使用寿命，反之要使反渗透装置达到设计指标也是困难的，因此，在长期运行管理中应着重注意如下问题。

　　1 严格控制运行条件

　　根据用户原水分析报告，为了满足对脱盐率、产水率、回收率、寿命等要求，选择合适的组件进行设计，组装反渗透装置。操作压力、回收率（或浓水排放量）、进水的SDI（污染指数）、PH、余氯和温度是反渗透装置的主要运行控制参数；脱盐率、产水量和装置的压力降是三个主要监视性能参数。操作管理人员必须严格遵守，绝不能随意改变操作条件。特别要防止提高回收率来增加产水量，导致反渗透膜面产生结垢；要防止在SDI值超标的情况下继续运行，导致反渗透膜的堵塞；要防止在允许最大压差以上继续工作而造成膜元件的破坏性损坏。

　　2 防止碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅的沉淀

　　在超纯水制造系统中，原水往往是苦咸水或城市自来水，而CaCO3、CaSO4、SIO2是反渗透膜面形成水垢的三种主要物质。在工程中，往往在保安过滤器前注入酸，降低pH值来防止CaCO3的沉淀，对醋纤膜讲，调节进水PH值的另一个重要作用是降低膜的水解速度；注入SHMP或FLOCON－100络合剂来防止CaSO4的沉淀；或者在预处理系统中设置软化器来同时防止CaCO3和CaSO4的沉淀；SiO2的沉淀一般通过提高进水温度或降低回收率来防止；但由于原水中的各种离子是随季节的变化而变化，特别在工厂改变水源后，变化则更大，因此，己投入运行的反渗透系统，对进水和排放水每季度进行一次全面分析，通过计算LSI指数，硫酸钙浓度积来预测反渗透膜面是否产生碳酸钙、硫酸钙的沉淀是十分必要的。当反渗透浓水的 LSI＜0，浓度积＜10×10-5时，将不会产生碳酸钙、硫酸钙的沉淀。对于SiO2沉淀，同反渗透装置的进水温度密切有关，浓水中的二氧化硅浓度，25℃时不能超过100mg/l，5℃时则不能超过25mg/l。因此，当预处理系统中无加热设备时，在冬季要十分注意二氧化硅沉淀物对膜元件的污染问题，严格控制浓水中的二氧化硅含量，其值不能超过在该温度下的溶解度。值得一提的是SHMP在四小时以后将失效，因此，如反渗透装置停运4h以上时，应低压运行10min，将反渗透装置中的浓水置换掉。