一、系統的運行與停止

1 初始運行前需確認事項

① 保安過濾器（< 5 μm）

為防止金屬屑、異物、沙子和纖維等物質進入到膜元件內，請在原水泵后安裝保安過濾器（< 5 μm）。在運行開始前，請確認濾芯已正確安裝。

② 進水的SDI15值

預處理產水的SDI15值要做到5.0以下。要定期檢測SDI15值，發現超出正常值后要修正預處理的配置和運行參數。

③ 進水的殘余氯

通常要求運行時進水的余氯含量為0 mg/L。進水中殘余氯濃度若超出此要求會造成膜元件脫鹽率下降。若進水中有殘余氯，請用亞硫酸氫鈉（SBS）中和。若殘余氯量為1 mg/L，對應則需要SBS 1.8 – 3 mg/L。

余氯采用ORP表在線監測，或是比色法測定。

注意：過渡金屬如鐵、錳等，將加劇余氯對膜元件的氧化。因此進水中含有過渡金屬時，應確保進水中沒有余氯存在。

④ 進水的殘余SBS（亞硫酸氫鈉）

當采用SBS中和余氯時，美國海德能公司推薦采用滴定法測SBS濃度，以確保余氯全部被還原。因為在有些廢水中，余氯或ORP測定會受到干擾而不準確，SBS殘余量為3-5mg/L時可確保余氯全部被還原。

⑤ 進水油類

油脂嚴禁進入反滲透系統，必須在預處理中脫除掉。

⑥ 進水pH值

進水pH值若超出膜元件規定范圍，可能會導致膜元件性能下降。

⑦ 進水溫度

運行時進水溫度應在40 ℃以下（最高不能超過45 ℃）。若進水溫度超出此范圍，可能會引起膜性能下降[1]。40 ℃以上運行時請向美國海德能公司技術人員咨詢安全運行條件。

⑧ 低溶解度鹽類

為防止膜表面鹽類結垢，可以采用調節pH值、進行軟化處理、添加阻垢劑等方法解決。

⑨ 硅酸類（二氧化硅）

為防止膜表面二氧化硅結垢，通過預處理去除二氧化硅以及通過調整pH值、溫度等防止在濃水側產生結垢。

⑩ 確認好① – ⑨項后，在膜已正確安裝的條件下，可以啟動系統。

2 系統的日常啟動

① 全部開啟濃水及產水閥門。

② 反滲透系統的沖洗。

供水時以低壓、低流量的給水排出殘留在膜元件及壓力容器中的空氣。給水泵啟動后慢慢打開給水閥門調節流量。濃水管出口或流量計處不再有氣泡冒出時將流量升高，沖洗30分鐘左右。在沖洗過程中要檢查閥門管道是否有泄漏。沖洗過程中濃水及產水應全部排放。沖洗過程中不要添加阻垢劑等藥品。但若給水中有余氯則要充分添加SBS。

    在沖洗步驟中，要注意以下的運行條件：

--壓力：< 0.3 MPa；

--單支壓力容器的濃水排放量：8英寸（8040）膜元件：7.2 – 12 m3/h

                                    4英寸（4040）膜元件：1.8 – 2.5 m3/h

③ 高壓泵啟動前，通過調節高壓泵和反滲透系統間的閥門控制好流量，否則瞬間的高流量和高壓力可能會損傷膜元件。

④ 啟動高壓泵后必須使升壓速度在任何時候不能超過0.07MPa/ 秒。壓力上升速度過快可能會導致膜元件機械損傷，包括軸向壓力過大使膜元件產生望遠鏡現象，或導致FRP裂紋甚至嚴重到破損。將給水閥門緩慢開啟，使濃水流量達到設計值。

⑤ 一邊調節高壓泵出口的給水閥門，一邊慢慢關小濃水閥門。在保持濃水流量的同時，要注意產水流量的上升，并隨時調節使其達到設計產水量。添加阻垢劑等藥品的泵要在關小濃水閥門的同時開啟，確認添加藥品流速并測定進水pH值。

⑥ 一小時連續運行后測定產水電導、分析水質，并將產水引入產品水箱。

⑦ 記錄運行初期數據，數據記錄格式請參見附錄6反滲透和納濾系統運行數據參考記錄表格。

3 停止運行

① 停止高壓泵。如果高壓泵采用變頻控制，可使高壓泵逐漸減速至停止。

② 沖洗。濃水側閥門全部打開，并確認產水閥門也全部打開。啟動沖洗水泵，調節沖洗進水閥門至合適沖洗流量，運行5-15分鐘沖洗。

③ 停止沖洗。停止沖洗水泵，關閉各閥門。

在系統設計時，可根據實際情況設定沖洗回路。一般水源的系統可采用RO/NF的進水為沖洗水源；特殊水源系統建議采用RO/NF產水進行停機沖洗，特別是海水淡化系統在停機時，必須采用RO產水沖洗，需將系統內的高濃度海水全部置換出去。設備長時間停止運行時，請參見反滲透系統的停運保護相關內容。

4  注意事項

① 啟動和停止時，流量和壓力會有波動。過大流量和壓力波動可能會導致膜元件破裂。故在啟動和停止操作時需緩慢增加或降低壓力和流量，升、降壓速度不應超過0.07MPa/秒。

② 給水中的殘余氯必須為0 mg/L時設備才能運行。給水中殘余氯會破壞膜元件的分離皮層，所以必須要用SBS來中和。

③ 產水側壓力（背壓）。產水側壓力高于給水側壓力0.05 MPa以上時，膜片會受到物理性損傷。背壓通常發生在反滲透設備閥門開閉的瞬間。例如，系統停止運行時，關閉原水泵前，產水側閥門還在關閉狀態時通常會發生背壓現象。充分確認閥門的開和關及壓力的變動，保證運行過程杜絕背壓現象發生。產水管道若高于膜架中最下部膜殼5米以上時，系統停止時產水側的靜壓頭（0.05 MPa）會從產水側施力給進水側，即發生背壓現象，導致膜受到傷害。因此要務必注意進水管道是否高于產水管道，同時要注意產水管道在膜殼上部的高度。

二、系統運行管理 

1  反滲透系統的管理

反滲透預處理主要是去除對反滲透有危害的污染物。預處理做得不充分時會影響到反滲透系統的運行。因此每天的運行管理十分重要。監測預處理系統產水（反滲透的給水）的濁度及SDI15。若所測指標遠遠大于日常測定值，則可證明預處理出現異常。必須要對預處理系統進行檢查，有必要時可以采取清洗等措施使其恢復狀態。

表1反滲透系統的管理

2 反滲透系統運行數據的管理

為了使膜性能最大程度地得到發揮，并保持長期穩定運行，關鍵在于保持其適當的運行條件，及時記錄每天的運行數據。及時確認并堅持正確的運行管理能夠延長膜元件的使用壽命。在本小節中以一般性制水設備為例，著重介紹運行數據的記錄方法。

2.1 反滲透膜運行數據管理的重要性

反滲透膜制水裝置受外界影響因素很大，在運行管理時要注意以下幾點：

- 不要超出規定以上的回收率和運行壓力；

- 要充分保證濃水流量；

- 禁止異物、污染物和氧化劑流入；

-  定期物理沖洗和化學清洗。

2.2 測定運行數據

產水量、脫鹽率和壓差是作為反滲透膜性能管理的重要指標。每天記錄運行數據，就能及時發現這些性能管理指標的異常。此外，作為查明異常原因的補充項目還要記錄回收率、運行壓力、pH值、濃水流量和溫度等。 

表2反滲透和納濾裝置運行日常管理用檢測項目

2.3 運行數據整理

對記錄的數據進行整理十分重要。表6.5對記錄數據進行分析。

① 標準化產水量。反滲透膜的產水量會根據操作壓力、溫度等發生變化。因此比較每天的運行數據記錄可以補正其效果達到標準化。通常，25 ℃時壓力為0.1 MPa得到的產水為標準、可以確認其變化。

② 進水平均濃度。由于反滲透系統的給水含鹽量（電導率）隨著水流的流動是變化的，這導致位于不同位置的反滲透膜元件接觸的給水電導率不同，所以在計算脫鹽率，或采用電導率的阻止率替代脫鹽率時，給水的濃度就十分重要，而不能簡單地用進水電導率替代。通常有兩個方法來計算相對準確的給水電導率：

- 算術平均電導率 = （ECf + ECb）/ 2

           式中：ECf —— 進水的電導率，μs/cm；

               ECb —— 濃水的電導率，μs/cm。

- 對數平均電導率 = ECf × ln [ Rec./（1 – Rec.）]

           式中：Rec. —— 系統的回收率。

在一般情況下應該采用算術平均給水電導率來計算系統的實際脫鹽率（這里的脫鹽率并非真實的脫鹽率，而是采用電導率的脫除率表征的脫鹽率），但是當系統的回收率大于85 %時，就應該使用對數平均進水電導率來計算脫鹽率，這樣才能得到更為準確的系統脫鹽率。 

表3反滲透裝置運行管理用計算項目

2.4 將數據圖表化

表2和3中的各項用Excel（Microsoft?公司Office應用軟件的一個組件）軟件記錄后，可以作成圖表以便一目了然地掌握運行狀況的變化，盡早采取應對措施。通過確認標準化產水量、電導率的阻止率和壓差這三項數據表變化，可以分析出系統運行情況。這三項性能管理指標以外的測定值及計算值也是探究膜性能發生變化的重要數據。

3 反滲透系統的停運保護

 ①短期保存

短期保存方法適用于那些停止運行5-30天的膜系統。此時膜元件仍安裝在系統的壓力容器內。保存操作的具體步驟如下：

- 給水沖洗膜系統，同時注意將氣體從系統中完全排除。采用膜系統產水沖洗膜系統會有助于防止污染，海水淡化系統必須用產水沖洗膜系統；

- 將壓力容器及相關管路充滿水后，關閉相關閥門，防止氣體進入系統；

- 每隔5天按上述方法沖洗一次。

   ②長期停用保存

長期停用保護方法適用于停止使用30天以上，膜元件仍安裝在系統的壓力容器內。保存的具體步驟如下：

- 對膜元件進行化學清洗；

- 采用膜系統產水配制合適的殺菌劑，并循環沖洗膜裝置；

- 當殺菌劑充滿膜系統后，關閉閥門和泵使殺菌劑保留于膜系統中，此時應確認系統完全充滿

- 如果溫度低于27℃，應每隔30天用新的殺菌劑進行2-3步操作；如果溫度高于27℃，則應每隔15天更換一次殺菌劑；

- 在膜系統重新投入使用前，用低壓給水沖洗系統1小時，然后再用高壓給水沖洗系統5-10分鐘。無論低壓沖洗還是高壓沖洗 時，系統的產水排放閥均應全部打開。在恢復系統至正常操作前，應檢查并確認產品水中不含有任何殺菌劑。