王瑞云
( 漳泽发电分公司, 山西长治, 046021)
摘要: 针对反渗透水处理系统在运行过程中出现的故障, 提出了反渗透水处理系统
前置设备的设计、运行调整, 及反渗透本身的运行操作方法、程序补充和完善、运行历
史数据的分析等都必须适时、适情、适地地采取有效整改措施, 以保证反渗透水处理系
统安全、经济运行。
关键词: 反渗透水处理系统; 反渗透膜; 前置设备; 漳山发电厂
中图分类号: TM732 文献标识码: A

1 系统简介
漳山发电厂锅炉补给水处理系统为地表水经凝聚澄清、两级过滤、
反渗透加两级离子交换除盐, 制出电导率≤0.2 μs/cm, SiO2≤20 μg/L 合
格的锅炉补给水。凝聚澄清、两级过滤主要目的是为了去除水中的悬浮
物和有机物。RO 系统主要用于去除水中各种溶解固形物、胶体硅。锅炉
补给水预处理系统由生水加热器、杀菌剂加药系统、凝聚剂加药系统、配
水槽、机械加速澄清池、清水箱、清水泵、反洗泵、细砂过滤器、活性炭过
滤器组成。反渗透脱盐系统由保安过滤器、高压水泵、反渗透膜组件、除
碳器、预除盐水箱、预除盐水泵以及附属的阻垢剂加药装置、低压冲洗系
统和清洗系统组成。
2 反渗透水处理系统运行分析
通常情况下, 适度的预处理、合理的系统( 包括预处理和反渗透装置
本体) 设计以及良好的运行操作及管理能够使得反渗透系统长期处于良
好的状况下运行, 但随着反渗透运行, 反渗透膜污堵、结垢的情况也时有
发生, 污染造成的后果轻则导致系统的产水量、脱盐率下降, 产水能耗增
加, 材料消耗增多, 经济效益降低; 重则导致系统出水不能满足后续工艺
需要, 影响到全厂设备的安全经济运行。反渗透水处理系统在运行过程
中由于使用条件的复杂性、不够完善的系统设计、预处理设备不恰当的
配置、水处理药剂选择的不合适、系统水源的非正常波动以及操作过程
中出现的种种问题都有可能导致系统出现故障: 脱盐率、产水量下降, 进
水压力提高, 单位制水能耗增加等。结合运行工作经验及现场运行情况,
笔者对漳山发电厂反渗透水处理系统运行过程中出现的各类故障进行
了详细的分析诊断, 同时通过静态及动态模拟试验提出如下解决方案。
2.1 系统前置设备的设计合理性与运行调整
反渗透装置进水水质有严格的要求, RO 进水应达到表1 所列标准:

表1 RO 进水应达到的标准
项目
水温/℃
pH 值
浊度/(mg/L)
污泥密度指数/( SID)
游离余氯(Cl2) /(mg/L)
铁( Fe) /(mg/L)
锰(Mn) /(mg/L)
化学耗氧量(KMnO4 法) /(mg/L, O2)
复合膜
5～45
4～11( 运行) 、2.5～11( 清洗)
<1.0
<4
< 0.1 控制为0
< 0.05
-
<3表1 RO 进水应达到的标准
项目
水温/℃
pH 值
浊度/(mg/L)
污泥密度指数/( SID)
游离余氯(Cl2) /(mg/L)
铁( Fe) /(mg/L)
锰(Mn) /(mg/L)
化学耗氧量(KMnO4 法) /(mg/L, O2)
复合膜
5～45
4～11( 运行) 、2.5～11( 清洗)
<1.0
<4
< 0.1 控制为0
< 0.05
-
<3
不能满足上述要求应设法处理, 否则不能投运RO 装置。要想保证
RO 装置进水水质, 就必须调整并保证前置设备运行稳定、正常。漳山发
电公司化学预处理生产补水泵以漳泽电厂的4 台200 MW 机组的循环
水回水( 漳泽水库水) 为水源, 通过两条管道向系统供水。机械加速澄清
池共有两座, 单台容量为200 t/h, 次氯酸钠加药泵出力79 L/h, 絮凝剂加
药泵出力500 L/h。运行监督项目及控制标准澄清池泥渣沉降比: 第二反
应室控制为10%～20%, 出水浊度≤10 mg/L; 细砂过滤器出水: 浊
度≤2 mg/L, 运行压差≤0.06 MPa; 活性过滤器出水: 浊度≤1 mg/L, 余
氯( Cl2) <0.1 mg/L, 控制为0.0 mg/L。
漳山电厂化学预处理运行中还存在着一些问题, 这对反渗透安全、
经济运行存在隐患, 应从以下几个方面改进:
第一, 澄清池来水以漳泽发电厂4 台210 MW 机组的循环水回水
( 漳泽水库水) 为水源, 夏季水温在35 ℃左右, 冬季水温在18 ℃左右, 细
菌、微生物多, 澄清池次氯酸钠的加入量没有进行运行跟踪调整试验, 澄
清池出水余氯的控制不规范, 在细砂、活性炭过滤器内发现有微生物。
第二, 絮凝剂加药泵出力500 L/h, 选型不当, 大大超出了澄清池所
需量, 无法根据流量进行加药调整, 现实际运行时冲程为0, 加入量没有
进行运行跟踪调整试验, 不利于澄清池水质控制调整, 不能保证澄清池
出水水质。
第三, 反渗透系统加药是否正常、所加药剂是否与系统兼容、预处理
絮凝剂与反渗透添加剂( 阻垢分散剂、杀菌剂、还原剂) 是否兼容。
第四, RO 装置进水余氯的大小直接影响反渗透运行的安全, RO 装
置进水余氯表, 在线表计的准确非常重要, 浊度表不及时维护清洗造成
指示不准, 澄清池出水无余氯表, 无法监督出水余氯。
第五, 需要对源水、反渗透进水和其他可能的水源水质情况进行进
一步的分析, 分析项目主要有: 浊度, SDI, COD, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+, SO4
2- ,
碱度, 硅等等。所有的这些可能导致系统故障的水质分析项目都应被化
验室一一化验出来; 同时反渗透装置本体中每一支膜壳( 反渗透压力容
器) 的进出水品质、流量都应再进行深一步的分析。
第六, 加强运行中澄清池的调整, 澄清池进力增大不超过15 t/h, 进
水水温变化不超过±3 ℃。澄清池运行20 000 t, 应进行底部排泥, 冲洗斜
管。细砂、活性炭过滤器差压不大于0.06 MPa, 细砂第4 周期擦洗, 活性
炭不论差压是否超标, 运行7 天即擦洗, 保证出水指标合格。
2.2 运行操作方法及程序的补充和完善
反渗透脱盐系统由保安过滤器、高压水泵、反渗透膜组件、除碳器、
预除盐水箱、预除盐水泵以及附属的阻垢剂加药装置、低压冲洗系统和
清洗系统组成。
反渗透装置进水来自保安过滤器, 保安过滤器来水来自活性炭出水。
5 台细砂过滤器, 单台最大出力50 t/h; 4 台活性炭过滤器, 单台最大出力
65 t/h; 两台清水泵, 单台最大出力140 t/h。反渗透装置( RO) 共有2 套, 每套
装置进水流量75 m3/h, 淡水产量55 m3/h, 浓水流量20 m3/h。采用并列布置,
每套反渗透装置包括保安过滤器、高压泵和反渗透膜组件。反渗透膜组件
为一级两段排列, 第一段有8 列膜组件, 第二段有4 列膜组件, 每列膜组件
内装有6 根膜元件。反渗透出水至预除盐水箱。
反渗透装置上设有以下仪表: 保安过滤器进出口就地压力表; 高压泵进口低压报警开关、出口高压报警开关及就地显示压力表; 反渗透膜
组件一段、二段进口、浓水及产品端设有就地显示压力表及各段设有差
压计; 进水管道上设有流量计, 浓水管道上设有流量计及pH 计, 产水管
道上设有流量计及电导仪。这些仪表对反渗透起着保护作用。反渗透运
行方式一般分为单套运行、两套运行。为防止在进行细砂、活性炭切换操
作时, 高压泵进口低压报警开关、出口高压报警开关动作, 使反渗透停机
保护, 可做如下规定:
( 1) 当一套反渗透运行时运行2 台细砂过滤器、2 台活性炭过滤器, 1
台清水泵。
细砂的投停切换: 排气正洗1 台备用细砂合格后投运, 注意流量在
50 t/h, 稳定后停运失效细砂。
活性炭的投停切换: 排气正洗一台备用细砂, 合格后投运, 在排气正
洗1 台备用活性炭, 合格后投运, 注意流量在60 t/h, 稳定后停运失效活
性炭。活性炭擦洗反洗正洗合格后停运增投的细砂。
在此切换操作时, 注意反渗透保安过滤器进口压力, 流量。
( 2 ) 当一套反渗透运行, 增投另一套反渗透时。排气正洗1 台备用
细砂合格后投运, 排气正洗1 台备用活性炭合格后投运, 增投备用清水
泵, 排气正洗1 台备用细砂合格后投运, 缓慢开启备用保安过滤器进水
门至适当位置, 注意运行保安过滤器进口压力, 排气正洗备用保安过滤
器。正洗备用保安过滤器SDI 合格准备投运时, 先检查增投反渗透手动
阀门开关正确后, 将增投反渗透点至低压冲洗, 在投运保安过滤器2 min
后, 半自动步序投运, 高压泵启动后注意调整RO 进口流量在75 t/h。排
气正洗1 台备用细砂, 合格后投运, 排气正洗1 台备用活性炭, 合格后投
运, 缓慢开启备用保安过滤器进水门至适当位置, 注意运行保安过滤器
进口压力, 排气正洗备用保安过滤器。增投备用清水泵, 排气正洗1 台备
用细砂, 合格后投运。防止运行RO 高压泵超压。
( 3) 当两套反渗透运行时运行4 台细砂过滤器、3 台活性炭过滤器, 2
台清水泵。
细砂的投停切换: 排气正洗1 台备用细砂, 合格后投运, 注意流量在
50 t/h, 稳定后停运失效细砂。
活性炭的投停切换: 排气正洗1 台备用细砂合格后投运, 在排气正
洗1 台备用活性炭, 合格后投运, 注意流量在60 t/h, 稳定后停运失效活
性炭。活性炭擦洗反洗正洗合格后再停运增投的细砂( 适当调小运行RO
进口流量至55 t/h, 在排气正洗1 台备用活性炭, 合格后投运, 注意流量
在60 t/h, 稳定后停运失效活性炭。调整运行RO 进口流量至正常值) 。
( 4) 当两套反渗透运行, 需停运一套反渗透。半自动将要停运的反渗
透执行停机操作, 高压冲洗结束后, 停运1 台清水泵, 低压冲洗结束后,
停运增投的细砂, 活性炭, 关闭所停运ROD 的保安过滤器进水门, 开排
气门, 排放门。细沙过滤器运行24 h, 停运反洗, 4 周期擦洗反洗一次。活性
炭过滤器运行168 h, 停运擦洗反洗一次。反渗透前置过滤器( 保安过滤器)运行差压应小于0.08 MPa, 超标则更换
滤芯, 或每两个月定期更换保安过滤器滤芯, 以保证反渗透入水SDI≤4。
2.3 历史数据分析
反渗透装置运行的过程就是历史数据产生的过程, 在这个过程中,
反渗透各项性能的变化, 可能导致反渗透系统出现故障的因素往往都表
现在这些数据信息上。特别是对以下历史数据的分析: 一是反渗透装置
进水浊度, SDI, COD 常规分析数据的变化; 二是反渗透装置进水压力、中
段压力( 是一级二段系统) 、浓水压力、产品水压力; 三是反渗透装置进水
电导率、产水电导率、进水流量、产品水流量等; 四是反渗透预处理系统
运行参数( 包括浊度、压力等) 的变化; 五是通常设备检修过程中发现的
问题及处理这些问题的手段等等。
根据现场情况的变化, 获得以上数据后往往需要采取一些专业处理
的手段( 如标准化等) , 现场调查, 观察运行发展趋势, 确定问题: 反渗透
系统是否运转不正常; 反渗透系统是不是正常停机中停用时间过长; 反
渗透预处理或化学加药系统是否正常; 确定是否在适当的进水温度、
TDS 或者pH 条件下使用; 确定水流量和水回收率是否适当; 确定压降
( 进水—浓水) 是否正常; 确定所有的仪器仪表是否校准; 对产水流量和
产水水质进行标准化; 逐段及逐个压力容器测量产水水质; 检查每只压
力容器密封件有无损坏; 检测反渗透进水的保安过滤器是否含有污染
物; 检测反渗透膜元件是否被污染或被损坏, 采样并分析反渗透进水、浓
水和各段产水及总产水水质数据, 将分析所得水质数据与反渗透设计的
计算值相比较; 以标准化后产水水质、流量及压降的变化为基础, 确定可
能的污染物; 对预测的污染物及垢质进行清洗; 分析清洗液中所含的污
染物以及清洗液的颜色和pH 值变化; 将反渗透膜元件送出进行非破坏
性的分析, 并确定清洗方案。最后的手段是进行膜元件解剖分析和实验
分析以确定污染物, 提出解决方法。
3 结语
反渗透系统的核心部件是反渗透膜, 保证其安全运行的关键是维持
膜表面的清洁, 任何物质在表面上的沉积都会导致膜孔的堵塞, 直接的
后果是系统产水流量的降低和产水质量的下降。高度结垢、污堵的反渗
透膜使整个水处理系统不能安全、有效、经济地运行, 无法让系统性能得
到更好的发挥。要想保证RO 装置进水水质合格, 就必须调整并保证前置
设备运行稳定、正常。通过对故障的分析, 对反渗透设计系统改造规范,
会使反渗透水处理系统安全、稳定运行。( 责任编辑: 刘翠玲)
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第一作者简介: 王瑞云, 女, 1972 年2 月生, 1993 年毕业于山西太原
电力学校热能动力专业, 助理工程师, 现任漳泽发电分公司漳山项目部
化学运行班长, 山西省长治市北郊漳电路19 号, 046021.