反滲透設備的膜元件作為核心組件,其性能衰減直接影響系統產水質量與運行效率。準確判斷膜元件是否需要更換,需結合運行數據、設備狀態(tài)及水質表現等多維度分析,避免過早更換造成成本浪費或延遲更換導致系統故障。
一、產水性能指標的異常變化
產水量持續(xù)下降:在進水壓力、溫度等條件穩(wěn)定的情況下,若產水量較初始狀態(tài)降低一定比例(如明顯低于設計值),且通過化學清洗無法恢復,可能是膜元件不可逆污染或物理損傷所致。此時需排查是否因膜表面結垢、微生物繁殖或膜絲破損導致透水率下降。
脫鹽率顯著降低:產水電導率持續(xù)升高,脫鹽率降幅超過正常波動范圍(如明顯偏離初始設定值),且排除進水水質突變、儀表故障等因素后,可能是膜元件脫鹽層老化、破損或化學污染造成孔隙率變化,導致鹽分截留能力下降。
二、運行參數的異常波動
進水壓力持續(xù)升高:當膜元件污染或堵塞時,為維持恒定產水量,系統需提升進水壓力以克服膜表面阻力。若發(fā)現進水壓力較初始運行狀態(tài)明顯上升(如超出常規(guī)調節(jié)范圍),且清洗后壓力仍無法回落,可能是膜孔被膠體、有機物或無機垢長期堵塞,導致水流通道受阻。
濃差極化加劇:膜元件污染會導致表面流速不均,濃差極化現象加重,表現為濃水與產水的壓差增大。若運行中發(fā)現濃水流量異常減少、濃水側壓力升高,需警惕膜表面污染物沉積已影響水流分布,長期可能引發(fā)更嚴重的結垢或生物污染。
三、膜元件的物理與化學損傷
外觀檢查異常:停機拆卸膜元件后,若觀察到膜殼內壁或膜元件表面有明顯的變色、結垢(如白色鈣鎂結晶、黃褐色金屬氧化物)、黏膩狀生物膜或破損開裂現象,說明膜元件已遭受不可逆污染或機械損傷。例如,預處理失效導致大顆粒雜質劃傷膜表面,或化學清洗藥劑選擇不當造成膜材質腐蝕。
異味與微生物滋生:打開膜殼時若聞到明顯異味(如腐臭味),或膜絲表面附著大量黏液狀物質,可能是生物污染嚴重。此時即便通過殺菌清洗暫時緩解,若膜孔內微生物殘留反復繁殖,也會加速膜元件性能衰減,需考慮更換新膜。
四、綜合運行成本與壽命評估
維護成本與產水效益失衡:當膜元件頻繁需要化學清洗(如清洗周期大幅縮短),且每次清洗的藥劑用量、時間成本顯著增加,但產水性能仍無法維持基本需求時,需對比更換新膜的成本與持續(xù)維護的投入。若長期維護費用已接近或超過新膜采購成本,更換更具經濟性。
達到設計使用周期:膜元件的使用壽命受進水水質、操作規(guī)范等因素影響(如一般使用年限存在合理范圍),若設備已運行至行業(yè)常規(guī)更換周期,即使當前性能未明顯下降,也可根據產水質量要求預防性更換,避免因膜老化突發(fā)性能驟降影響生產。
五、排除非膜元件因素干擾
在判斷膜元件是否需更換前,需先排除其他系統問題:
儀表故障:確認電導率儀、壓力表等儀表校準正常,避免因讀數誤差誤判產水質量或運行壓力。
閥門與管道泄漏:檢查各段閥門關閉狀態(tài)是否嚴密,管道連接處是否有漏水,防止因流量損失或濃水回流導致產水指標異常。
預處理系統失效:若砂濾、碳濾等預處理單元過濾效果下降,導致進水濁度、余氯等指標超標,需先修復預處理系統,再評估膜元件狀態(tài),避免因前端問題誤判膜元件壽命。