作為目前工業污水處理應用較廣泛的膜技術，反滲透技術是一項新的膜分離技術，依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程。利用反滲透膜對溶液的選擇透過性以及外界推動力的作用而克服滲透壓，以使溶劑通過滲透膜而分離。

分離過程需滿足兩個條件：第一，操作壓力必須大于溶液的滲透壓;第二，反滲透膜需要較良好的選擇性及脫水性。由于反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為1nm 左右)，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等(去除率高達97% ～ 98%)。但反滲透膜對原水的pH 和溫度較為敏感。原水進入反滲透系統前需進行預處理，待原水水質條件滿足反滲透膜處理要求之后，利用加壓泵將原水送入反滲透裝置，使原水經過反滲透膜成為產水，原水中的無機鹽、有機物等被截留在進水一側而形成濃液，濃液可被回收或進行再處理。

反滲透技術在處理手段上屬于物理法，具有很多優點：一是反滲透操作僅依靠壓力作為推動力，相對于其它傳統物理處理手段具有最低的能耗;二是反滲透在室溫環境下即可進行，無需發生相變;三是無需使用化學處理試劑，無化學廢液的排放，幾乎沒有環境污染;四是操作設備所需空間較小，設備占地面積小，操作簡單，無需頻繁維護。

01 工程背景

某水處理站2018年8月投入運行，原水是昆鋼集團所供的生產水，水質如下表1 所示。

1.工藝流程

處理工藝如圖1 所示，其中反滲透裝置設計產水量為15t/h。

2. 設備配置

(1)原水箱：V =37.5m3。

(2)原水泵：Q =25m3/h。

(3)多介質過濾器：Q =22m3/h。

(4)活性碳過濾器：Q =22m3/h。

(5)保安過濾器：5μm。

(6) 反滲透裝置：Q =15m3/h、高壓泵：Q =20m3/h。

(7)中間水箱：V =37.5m3。

(8)中間水泵：Q =25m3/h。

(9)混合離子交換器：Q =15m3/h。

(10)除鹽水箱：V =45m3。

(11)絮凝劑加藥泵：Q =0~3.8L/h、H =1.0MPa。

(12)阻垢劑加藥泵：Q =0~3.8L/h、H =1.0MPa。

02 反滲透裝置故障

反滲透裝置投運后3個月產水量下降到7 ～ 8t/h;經過藥劑清洗后，產水量最高提升到12t/h;再運行3 個月后產水量又降到4 ～ 5t/h，進水壓力上升到2.3MPa 左右，膜間壓力上升到2.15MPa 左右，濃排壓力上升到2.1MPa左右，出水電導率上升到35 ～ 40μS/cm。

為了確保出水水質和提高產水量，運行人員不得不每天對反滲透裝置進行清洗，但反滲透裝置運行4～ 8h 后，產水量就開始下降;同時，由于產水電導率過高，加重了混合離子交換器的負擔，造成混合離子交換器僅運行2 天后失效。

混合離子交換器失效后要用鹽酸、火堿進行再生，造成鹽酸、火堿用量成倍增長，導致化學水處理站運行費用居高不下;更為嚴重的是，因化學水處理站除鹽水不能保證余熱鍋爐最低安全用水量，造成余熱鍋爐減負荷，犧牲發電量來維持余熱發電系統運行的不利地步。針對上述故障現象，首先從水處理站工藝流程及所配設備進行調查。

03 故障原因分析

通過對此水處理站工藝流程深入調查了解，再結合反滲透膜本身的性質及運行過程中的工藝要求，還有同類廢水反滲透處理工藝的配置及運行參數，得出造成此水處理站反滲透裝置產水量低的原因，有以下幾方面。

1. 主要原因

(1)沒有水溫加熱裝置，在冬季原水水溫低于10℃，水分子活性減弱，黏滯性增大，造成反滲透膜效率降低。

(2)原水水質較好，在化學水處理工藝流程過程中不應加絮凝劑，絮凝劑是大分子有機物，很容易引起膜的污染和堵塞。

(3)保安過濾器過濾精度低。

(4)阻垢劑加藥量過少，并且投加比例不合適，導致膜容易結垢堵塞。

2. 次要原因

(1)反滲透裝置停機后，沒有及時用軟水清洗。

(2)每天對多介質過濾器和活性碳過濾器進行清洗，破壞了過濾層。

04 改進對策

1、用飽和蒸汽加熱原水，將原水溫度控制在15 ～ 30℃。

2、停止添加絮凝劑，減少絮凝劑對反滲透膜的影響，尤其是大劑量絮凝劑對反滲透膜的影響。

3、增加反滲透專用阻垢劑投加量。

4、根據現場調整濃縮反滲透阻垢劑配比，找到最佳配比方案。

5、更換濾孔為3μm 的保安過濾器芯。

6、反滲透裝置運行2h，就要沖洗2min，防止反滲透膜間積垢。

7、多介質過濾器和活性炭過濾器進出水壓差達到0.04MPa 時，再進行反沖洗。

05 改進后的效果

按照改進對策，對化學水處理站工藝流程、加藥量、操作程序等進行改進或整改后，反滲透裝置運行正常，效果明顯。

經過8個月的穩定運行， 產水量14~15t/h， 進水壓力保持在1.1MPa 左右，膜間壓力保持在1.0MPa左右，濃排壓力保持在0.9MPa 左右，出水電導率在15~17μS/cm，運行非常穩定?；旌想x子交換器再生周期延長，從改進前的1~2 天延長到現在的12~15 天，改進后的工藝流程見圖2，節約運行費用，具體數額如表2 所示。