趙丹霞

(麗江市人民醫(yī)院，云南麗江674199)

淺談血透室水處理系統(tǒng)故障分析及整改辦法

趙丹霞

(麗江市人民醫(yī)院，云南麗江674199)

我院血透室原來使用的是KFROI-1500GPD單級反滲透水處理系統(tǒng)，具體用于血透機透析用水，透析粉勾兌用水，透析器清洗消毒用水。該系統(tǒng)的核心技術(shù)——反滲透(Reverse Osmosis，簡稱RO)，是一種以壓力作為推動力，通過選擇性膜(或稱半透膜)，將溶液中的溶劑和溶質(zhì)分離的技術(shù)。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。反滲透膜的孔徑極其微小(0．5～10nm，nm:納米)，能過濾水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。整套系統(tǒng)由預(yù)處理，反滲透主機，后置處理三部分組成。預(yù)處理的作用在于預(yù)先處理原水中的雜質(zhì)，達到反滲透膜的進水要求。預(yù)處理中又分為石英砂過濾器(亦稱機械過濾)，活性炭吸附器，樹脂軟化器。石英砂過濾器主要是濾除水中的懸浮物及大顆粒雜志，如青苔，泥沙，鐵銹，紅蟲等。活性炭吸附器主要是依靠活性碳強大吸附能力去除水中的余氯、氯胺、有機物、臭味及部分重金屬物和微生物。樹脂軟化器主要是用陽離子交換樹脂(如001X7)中的鈉(2Na)離子與水中的鈣(Ca)、鋇(Ba)、鎂(Mg)、鍶(Sr)等難溶鹽離子進行交換，俗稱為軟化。

1 故障分析

故障現(xiàn)象:2012年3月，系統(tǒng)出現(xiàn)產(chǎn)水質(zhì)量下降，電導(dǎo)率逐漸升高的現(xiàn)象，于是對水處理系統(tǒng)做了多次沖洗，但是電導(dǎo)率仍然一直降不下來。因距離上次維護，使用還不到半年的時間，電導(dǎo)率從5us/cm逐漸升高到40us/cm以上，這不屬于正常的污堵現(xiàn)象。上次保養(yǎng)后設(shè)備的參數(shù)為:電導(dǎo)率在5us/cm左右，產(chǎn)水流量4L/M，壓力在12kg/cm。

故障分析:目前系統(tǒng)出現(xiàn)電導(dǎo)率升高(非突發(fā)性，而是逐漸上升)，達到40us/cm以上;產(chǎn)水量稍有降低，約降低為3．5L/M;壓力稍有升高，達到13kg/cm。根據(jù)系統(tǒng)運行的這些參數(shù)分析，產(chǎn)生以上故障的原因可能為:(1)反滲透膜脫層或破裂:反滲透膜是分離純水的直接元件，如果產(chǎn)水質(zhì)量及流量有變化，我們首先應(yīng)該考慮的就是反滲透膜。如果反滲透膜出現(xiàn)脫層或破裂，意味著反滲透膜沒有起到分離作用。會出現(xiàn)純水產(chǎn)量突然大幅升高，系統(tǒng)壓力會應(yīng)為脫層破裂沒有壓力阻而突然降低，電導(dǎo)率數(shù)值會突然升高很多，幾乎接近自來水數(shù)值。對比系統(tǒng)運行參數(shù)及狀況，排除反滲透膜脫層及破裂的可能性!(2)膜殼密封圈泄漏:膜殼是為反滲透膜提供工作空間的壓力容器(最高壓力20kg/cm)，反滲透膜的進水端、純水口、廢水端在膜殼內(nèi)形成，并用橡膠密封圈隔離。當這些隔離密封圈使用時間過長出現(xiàn)老化，就會破損產(chǎn)生泄漏。高壓力(13kg/cm的實際運行壓力)的進水端(原水)和廢水端(濃縮水)都會向低壓力(0．5kg/cm)的純水口滲透。一旦出現(xiàn)這種情況，電導(dǎo)率應(yīng)該是突然升高，系統(tǒng)壓力突然降低，產(chǎn)水量出奇的飚高。對比系統(tǒng)運行參數(shù)及狀況，排除反滲透膜殼密封圈破損泄漏的可能性!(3)預(yù)處理效果不佳:在反滲透膜本身無法查找原因，那么只能按流程往前推理。預(yù)處理作為反滲透前級處理，為反滲透提供合格的預(yù)處理水。當預(yù)處理三個過濾器處理效果不佳，進入反滲透膜的預(yù)處理水會造成反滲透膜污堵加快，純水品質(zhì)下降!最直接的影響在活性碳過濾器和樹脂軟化器，活性碳過濾器去除的微生物和樹脂軟化器去除的難溶鹽是反滲透膜進水標準嚴格要求的項目。

微生物進入反滲透系統(tǒng)之后，找到了水中溶解性的有機營養(yǎng)物，這些有機營養(yǎng)物伴隨反滲透過程的進行而濃縮富集在膜表面上，成為行程生物膜的理想環(huán)境與過程。膜元件的生物污染嚴重影響反滲透系統(tǒng)的性能，出現(xiàn)進水端至濃水端壓差的逐漸增加，導(dǎo)致膜元件發(fā)生機械損壞以及產(chǎn)水量下降，有時甚至在膜元件的產(chǎn)水端也會出現(xiàn)生物污染，導(dǎo)致產(chǎn)品水受污染。

原水中難溶鹽大部分為碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鋇(BaSO4)、硫酸鍶(SrSO4)、碳酸鎂(MgCO3)、硫化亞鐵(FeS)、碳酸鋅(Zn-CO3)等等。這些難溶鹽中的金屬離子一旦未經(jīng)樹脂軟化器中的鈉(Na)離子徹底離子交換，進入膜元件表層并緩慢匯集形成結(jié)垢。膜元件表層結(jié)垢直接影響水流滲透流量和大量金屬離子滲透到產(chǎn)水端，反滲透膜的去除率降低，造成電導(dǎo)率升高。難溶鹽在膜層表面的結(jié)垢長時間積累，是無法清除的，只有決絕預(yù)處理和更換膜元件才能恢復(fù)系統(tǒng)能力。

對比系統(tǒng)運行參數(shù)及狀況，并結(jié)合系統(tǒng)的配置，我們不難看出，預(yù)處理效果不佳是系統(tǒng)故障原因所在!同時，原水壓力低也是造成預(yù)處理效果不佳的原因。當夜晚預(yù)處理反沖洗再生時，原水壓力過低就會造成預(yù)處理反沖洗再生不徹底，無法有足夠壓力沖洗出雜質(zhì)。

2 故障處理

(1)更換預(yù)處理石英砂和活性碳濾料:更換預(yù)處理石英砂和活性碳濾料可以直接控制微生物，恢復(fù)處理能力。

(2)加大樹脂軟化器交換容量:目前預(yù)處理中的樹脂軟化器罐體為1245型(填裝40L軟化樹脂)，控制頭為GE255/440型。反滲透主機更換，意味著預(yù)處理的處理流量最少要12L/M(純水4L/ M+廢水4L/M+壓力損耗)，40L的樹脂達不到12L/M流量的軟化效果，每次更換新的樹脂和再生后，很快就把40L樹脂所帶的鈉離子給交換掉，從而無法再交換去除水中的難溶鹽。因此，更換一個更大規(guī)格的軟化器罐體，填裝更多的樹脂，就可以解決反滲透膜結(jié)垢的問題!設(shè)計更換規(guī)格為1465(350×1670mm)罐體，可填裝125L離子樹脂，離子交換量提高3倍，由于罐體高度高，交換行程也加長，離子交換工作更徹底。

罐體的增大和樹脂的增多，同時也需要重新設(shè)計增大控制頭規(guī)格，提高控制頭流量流速。設(shè)計選用美國GE 268/440i控制頭，程序化定期為樹脂再生反沖洗，保持樹脂再生后鈉離子的恢復(fù)。

(3)更換反滲透膜:在預(yù)處理重新設(shè)計整改后，為了進一步保障系統(tǒng)產(chǎn)水質(zhì)量，設(shè)計更換原來的反滲透膜。即更換原來常用的韓國世韓(CSM)公司生產(chǎn)的RE4040-BE型號為美國陶氏化學(DOW)公司生產(chǎn)的BW30-4040型號。RE4040-BE型特點為產(chǎn)水量高，壓力要求低，系統(tǒng)完善時最高脫鹽率為98%;BW30-4040型特點為產(chǎn)水量一般，壓力要求高，系統(tǒng)完善時最高脫鹽率可達99．5%。因此，選用DOW BW30 -4040型更符合系統(tǒng)現(xiàn)狀，能提高更高的脫鹽率和更好的穩(wěn)定性。

(4)更改原水增壓泵的運行方式:原水增壓泵是用于為預(yù)處理補給供述壓力。原來的原水增壓泵是與主機泵同步運行，當水滿停機后也停止運行。夜晚預(yù)處理控制頭反沖洗再生時，其不會運作增壓，造成低壓力反沖洗再生預(yù)處理濾料，不能徹底沖洗掉雜質(zhì)和樹脂再生，無法達到理想效果。改造原水增壓泵運行方式為自動運行，任何時候系統(tǒng)壓力過低都可以補充增壓。

3 效果

系統(tǒng)按照以上方法整改后，電導(dǎo)率立即降低為2us/cm，流量保持在4．5L/M，壓力穩(wěn)定在12kg/ cm。使用一年多未見任何異常，運行狀況良好。

TH789

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1002-2376(2015)01-0113-02

2014-10-30