医院消毒供应中心纯水机的构造、维护以及常见故障的判断和排除.doc

消毒供应中心纯水机的构造、维护以及常见故障的判断和排除 反渗透（RO）水处理系统是依据原水水质、产水水质要求、产水量要求、排水量要求以及现场实际情况等原始资料，选择合适的水处理工艺流程，选择适当的膜元件，确定膜元件数量及组件的排列方式，选择各种水泵等。 目前消毒供应中心水处理设备多采用产水量在0.5T/H～2.5T/H之间的。结构多采用封闭式一体机。下图为：山东康辉水处理设备有限公司生产的KHRO-1000型封闭一体式纯水机产水量为1.0T/H。 消毒供应中心完整的反渗透水处理系统一般由预处理装置，反渗透装置和纯水供水装置组成。 1） 预处理系统 反渗透装置对进水水质有特定要求，所以必须设计预处理。针对原水水质情况和系统回收率等主要设计参数要求，选择适宜的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统效能，实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。 根据我们对医院消毒供应中心多年的设计、施工经验，特总结出以下最佳预处理方案： 软化过滤器 活性炭过滤器 多介质过滤器 自来水 保安过滤器 反渗透系统进水 如图：安装实例 反渗透系统的性能好坏很大程度上依赖于预处理单元的操作是否合理，所以一定将预处理设备的运行状况和维护都记录下来，因为预处理的工艺因地而异，无法建立统一的记录表格，一般而言，需记录以下各项： ◆ 定期检测进水中的余氯浓度。 ◆ 注意观察多介质过滤器、活性炭过滤器、软化过滤器的压力降以确定反洗周期。 ◆ 注意软化器的再生；定期投加再生剂（根据现场实际情况和产水量来设定再生剂的用量和再生周期）。 ◆ 注意保安过滤器的进出水口压力，当压差增加到设计值时要更换滤芯。 ◆ 在预处理系统过滤流程的前后测定SDI和浊度。 ◆ 如果原水水质复杂，还应当投加各种化学药剂，并注意他们的消耗量和配比浓度。 ◆ 定期检测、校正各种预处理仪表 ◆ 纪录任何不正常的操作，如故障或停机等。 反渗透系统进水水质要求： 项目 卷式CA膜 中空纤维聚酰胺膜 卷式复合膜 SDI15 ＜4 ＜3 ＜4(5) 浊度/NTU ＜1 ＜0.5 ＜1 含铁量/（mg/L） ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 余氯浓度（mg/L） 0.2～1 ＜0.1 ＜0.1 水温/℃ 25(40) 25(40) 25(45) 操作压力/Mpa 2.5～3.0(4.1) 2.4～2.6(2.8) 1.0～1.5(4.1) PH范围 5～6（6.5） 4～11 2～11 化学耗氧量（mg/L） ＜3 ＜3 ＜3 注：括号中的数字为允许最大建议值 2）反渗透装置 反渗透装置是反渗透脱盐过程中的核心部分，他能除去反渗透脱盐装置进水中的大部分盐类，同时还能除去有机物、细菌、内毒素等。 一般反渗透装置的设计程序是： 1、 根据原水水质确定膜元件的型号。 2、 根据对产水量和产水水质的要求，确定膜元件的数量、膜元件的排列方式和反渗透装置的回收率和脱盐率。 3、 根据膜组件运行需要的压力和流量来选择高压泵。 4、 根据系统要求配置仪表、仪器以及阀门等配件。 反渗透装置的主要组成部件有： 1、 高压泵 高压泵是反渗透设备的主要动力设备，它为膜组件提供适合的流量和压力，但是必须控制高压泵的出水压力，要做到既能维持设计产水量同时又不会超过膜元件最高允许进水压力。 2、 压力容器（膜壳） 压力容器有各种不同直径、长度、和压力等级，在选择压力容器时，所选择的压力等级必须高于因膜污染需要提高运行压力情况下的最高压力。 3、 膜元件 根据原水水质的特点以及产水水质的要求来决定反渗透膜的选型。反渗透系统通常为一特定的产水流量而设计。不从厂家、不同品种的膜元件产水量不同。 设计膜系统时应该保证系统内每支膜元件都处于最佳的运行范围内，以便减少污堵，杜绝膜元件的机械损伤；膜元件的运行条件范围包括：膜元件的最高回收率、最大通量、最小浓水流量和最高进水流量。 反渗透膜是一种由压力驱动的新型分离膜，在压力推动下，溶液中的水分子透过膜，而其他分子、离子、细菌、病毒等被截留，从而达到纯净水的目的。反渗透膜的孔径小于1nm，能有效去除二价离子，对一价离子的去除率可达95%～99%；对低分量有机物的去除率可达100%；反渗透系统能够除去原水中99%以上的矿物质、细菌、病毒、热源及细菌内毒素等。 4、 相关仪器、仪表 反渗透设备最基本的仪器、仪表有：压力表、流量计、电导率仪、压力保护器： 压力表：设在泵前、泵后、段间、浓水、产水侧，在线指示反渗透装置的运行压降，根据此信息判断膜的堵塞状况。 流量计：一般设在产水和浓水口，依此调节浓水、淡水产水比例使反渗透系统达到最佳回收率；进水流量则由浓水流量+产水流量计算得出。 电导率仪：用以在线监测产水水质情况。 压力保护器：分为高压保护器和低压保护器；高压保护器设在高压泵后，当系统因故障等原因，造成泵后压力急剧增高时，高压保护器向高压泵发出指令，使高压泵停止运行，以避免对设备造成更大的损害；低压保护器设在高压泵前，当原水因缺水等原因造成进水压力或流量不足时，低压保护器向高压泵发出指令，使高压泵停止运行，以避免高压泵空转而对系统造成更大的损害。 5、 阀门 在反渗透装置的给水、浓水管道设有自动控制阀，对反渗透进行停机保护、保护冲洗；在产品水和浓水管道设有调节阀门，来调节产品水和浓水的产水量及产水比例，使设备满足系统设计要求及系统达到最佳运行状态。 6、 管道 反渗透系统的高压管道一般采用不锈钢管道；低压管道采用UPVC材质。 7、 保护冲洗、化学清洗装置 保护冲洗装置：在反渗透初次运行的时候，用原水对系统进行低压冲洗，目的是将膜中保护液冲出来，使膜充分湿润，并且尽快适应原水的水质、水温等。设备每次开机都应进行冲洗，以便除去上次造水过程中遗留下的杂质。 清洗装置是反渗透系统中十分重要的部分，通常大中型系统均设计有专用的清洗系统，但是对于小型（产水量﹤5吨/小时）反渗透系统，一般不设清洗装置，但必须考虑到对膜元件进行化学清洗时系统的扩展性及设备的可维护性。 反渗透系统运行中的注意事项： 1、 醋酸纤维素膜的水解易造成反渗透装置的性能恶化，为此，必须严格控制进水的PH值，给水的PH必须维持在5～7之间。 2、 必须严格控制进入膜组件的游离氯含量，超过规定值将导致膜的氧化分解。 3、 过量的给水流量将使膜组件提前劣化，因此给水流量不能超过设计标准值。此外浓水的流量应尽量避免小于设计标准值，在浓水流量过小的条件下运转，会使反渗透装置的压力容器内发生不均匀的流动及过分浓缩而在膜组件上析出污垢。 4、 反渗透系统故障诊断与排除 反渗透系统中最常见的问题是脱盐率的下降（电导率升高）和产水量的降低，如果二者或其中之一缓慢的降低，则可能是污垢或水垢产生的常见现象，可以通过适当的清洗来解决问题；而突然或快速的性能下降，则表明处理系统出了问题或操作不当。发生了问题，需要尽早解决，延误时机会导致反渗透无法恢复原有的性能。 及时发现问题的先决条件是保存相应的记录。当发现系统脱盐率和产水量下降时，首先应该校正仪表，以避免因仪表原因而误判。这些仪表包括电导率仪、流量表、压力表、温度表等。其次要对记录的运行数据进行“标准化”。因温度、进水TDS、回收率、使用年限和水通量等发生变化，都会引起脱盐率和产水量的变化。通过计算得到标准化的产水量和脱盐率，然后与初始的运行数据进行比较，确认系统有无故障。 反渗透系统的故障现象主要有三类：产水量降低、脱盐率下降（电导率升高）以及压降增大（膜前膜后压差增大），这三个指标会分别出现或者共同发生。但造成这些故障的原因很多，应尽量从这些故障现象中找出问题的实质，从而尽快实施检修和维护等解决方法。 故障原因和解决办法 (1) 、低脱盐率和高通水量 a. 膜氧化 低脱盐率和高产水量是膜被氧化(余氯、溴和臭氧所氧化)的典型症状。其他的氧化剂例如过氧乙酸、过氧化氢等混合物破坏性相对较弱，但是如果存在过量而且与金属催化剂共存时仍然对膜有损坏作用。在偏碱性的溶液中，如果含有余氯和溴，更容易对膜造成损害。一旦膜元件被氧化是无法修复的。因此应定期检测进水水质、检测余氯浓度，定期更换活性炭等耗材。 b. 泄露 由于机械或者产水管的损伤引起进水和原水的泄露，导致低脱盐率和高产水量。超高的压力和剧烈的冲击对膜元件造成严重的损伤，导致产水量偏高。损伤的类型有密封圈的泄露、中心管破裂、膜卷窜动（望远镜现象）、膜片划伤和膜口袋破裂。出现这种情况只能更换反渗透膜元件。 c. 使用周期过长（一年以上） （2）、 低脱盐率和普通产水量 a. 密封圈泄露 密封圈可能是因为和化学品接触或机械压力造成老化和破损。例如，水锤造成对膜元件的冲击，有时在膜的安装过程中，不正确的安装和拆卸也会导致以上现象，出现这种情况可以通过更换密封圈来解决。 b. 膜表面磨损 进水中的晶体或有尖锐边角的金属悬浮物颗粒会造成上游膜元件的磨损，应检查进水中是否含有这类杂质。这种损伤是不可修复的，所以在预处理过程中一定要去除这些颗粒。 c. 产品水背压 在任何时候，当产品水压力超过浓水侧压力0.3bar(0.5psi)时，膜片可能被撕裂。 d. 膜口袋破裂 膜口袋破裂可能由以下情形引起： ◆ 启动时的水力冲击（例如系统中存在空气） ◆ 操作压力升高过快 ◆ 结构和污染物的磨损 ◆ 产品水背压 ◆ 使用周期过长（一年以上） 膜口袋破损通常发生在使用一年之后或者经常不正确的操作和频繁的系统启停。 （3）、 低脱盐率和低产水量 此类现象通常是因为胶体污染、金属氧化物污染或难溶盐结垢造成的。 a. 胶体污染 胶体污染大多数发生在第一段，应该经常使用SDI仪检测预处理的效果。应该定期更换保安过滤器滤芯，如果出现膜被胶体污染应该清洗膜元件或更换新的膜元件并且更换预处理耗材或改进预处理工艺。 b. 金属氧化物污染 金属氧化物污染也大多数发生在第一段，应经常检查进水中的铁、铝含量；并检查设备和管路的材质，如果使用材质不正确会导致材质腐蚀和铁离子溶入水中。因此设备和管道材质应选用SUS304以上不锈钢或UPVC；自来水管道最好也选用上述材料。 c. 结垢 难溶盐（钙镁离子）结垢经常发生在系统末段，然后逐渐向上游发展。系统一旦结垢会造成水机产水量降低、脱盐率降低、压降升高等故障，因此预处理系统一定要有软化系统或阻垢剂投加装置，并确保正常运行；同时也要控制回收率（浓水流量），系统回收率一定不要超过设计值。 d. 使用周期过长（一年以上） (4)、低产水量和正常脱盐率 a. 生物污染 生物污染通常发生在系统的前端，并影响产水量、进水量、进水压力、压差、和脱盐率。 一旦发生生物污染就会出现： ◆ 在一定的操作压力和回收率下，产水量逐渐减少 ◆ 当微生物污染严重或混合有淤泥污染时，会出现产水量会下降、脱盐率降低、压差增大等症状。 压差对于判断污染很重要，所以设备每一段都应该安装压力表；出现生物污染之后应该对整个系统包括预处理进行杀菌，并且优化系统对付原水中的微生物生长；如果出现淤泥污染时应该缩短预处理的反洗再生周期和保安过滤器滤芯的使用时间，并加大对滤芯的更换力度。 b. 进水温度 反渗透系统对进水水温的变化十分敏感，随着水温的降低水对通量也线性的降低，进水水温每降低1℃，产水量就降低2.5%-3.0%，反之相同。 反渗透系统工作的最佳温度是25℃，当进水温度低于25℃时产水量就会降低（尤其是北方冬季），此时要想提高产水量就要提升进水温度，最佳方法就是在