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如何避免反滲透背壓問題
1、定義
背壓,指后端壓力減去前端壓力,在反滲透中通常表示產水壓力減去原水(或濃水側)壓力,此時差值我們稱為背壓值。
2、反滲透背壓損傷過程
反滲透膜片結構,第一層聚酰胺脫鹽層約0.2um厚,第二層聚砜支撐層約40um厚,第三層聚酯無紡布約120um厚。其中聚砜和聚酯都可看做脫鹽層的支撐層,以保障膜片強度。
過濾時,原水由脫鹽層向支撐層流動,透過的水稱為產水,原水(或濃水側)壓力遠高于產水壓力。由于有支撐層的保護,膜片可正常使用。而當產水側壓力>原水(或濃水側)壓力時,水會反向流動,即流動方向變?yōu)橛芍螌拥矫擕}層。脫鹽層上方為濃水格網(wǎng),無支撐層保護,當背壓值超過0.035Mpa以上時即可造成膜片損壞(不同膜品牌可能略有不同)。
3、反滲透膜背壓損傷結果
背壓值較小時,膜片上可見較深的濃水格網(wǎng)壓痕;較大時脫鹽層與聚酯支撐層分離,輕則膜片出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象,重則出現(xiàn)一大片剝離。需要注意的是,聚酰胺脫鹽層是在聚砜層上聚合,不易分離,往往是聚酰胺層和聚砜層一起與聚酯層分離。
背壓的損傷對反滲透膜是致命的,其屬于物理損傷,嚴重改變了脫鹽層結構,導致其脫鹽率大幅下降,且不可恢復。
4、背壓的判斷和避免
背壓損傷有多種原因,但其核心是背壓值超過了膜片的耐受極限。
背壓往往發(fā)生在靠近濃水側的膜元件,但不一定是最后一只膜元件。其發(fā)生的位置往往是最先達到其耐受的背壓值的位置。一般考慮在末段系統(tǒng)排查。背壓發(fā)生時,整段系統(tǒng)都會產生影響,而不是單支膜殼出現(xiàn)異常。
背壓損傷往往出現(xiàn)在停機時,此時濃水壓力最低,當產水側有憋壓時極易出現(xiàn)。所以在運行過程中當產水沒有流量時,第一時間不應該是停機,而是觀察產水側壓力,只有當產水側無憋壓問題時方可停機。有的反滲透系統(tǒng)設有濃排和產排,此時步序為產排不應晚于濃排開啟。應避免產水側憋壓。
背壓的影響因素較多,一般需要去現(xiàn)場詳細排查才能發(fā)現(xiàn)問題。
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