2013．NO．3.ISSN1 672--1 272/-1 272/ 672-9064图 1反渗透系统图作者简介： 黄辉（1977～）， 男 ， 本科， 电 厂 化学专业， 工程师 ， 现就职于华润 电 力 （常熟）有限公司 。反渗透爆破膜爆破原因分析及解决措施黄辉（华润电力 （常熟）有限公司江苏常熟）摘要对反渗透出 口 爆破膜的 爆破原因 进行逐项分析， 最终确 定反渗透出 口 爆破膜爆破的 原因 在于水中 含有气泡， 导致频繁发生爆破； 通过加装弹簧式安全阀 的 办法有效解决了 难题。关键词反渗透反渗透膜爆破膜中图分类号：TH703.2文献标识码：A文章编号：1672-9064(2013)03－019－021现状化学反渗透自 2004 年 7 月 投运以来， 制水正常。 但经常出现出水管爆破膜爆破的现象。 几乎每月 都要爆几次， 而爆了之后， 需更换新的膜片， 重新开机。 这不仅影响系统正常运行， 也耗时耗材， 且此情况持续了较长时间。出水管管线反渗透系统布置如图 1 所示。爆破膜设定压力 0.18MPa， 一旦反渗透出 水压力 超过0.18MPa， 爆破膜马上发生爆破卸压。

而设置该爆破膜是基于反渗透膜是单向膜， 正向可承受高压， 而逆向最高只能承受0.3MPa 的压力。 为保护反渗透膜， 必须有一个安全卸压装置， 而最可靠的就是爆破膜。2原因查找和排除采用排除法， 逐项列举可能的原因如下： （1）爆破膜本身因素： 爆破膜产品质量差， 材质有问题或疲劳导致； （2）系统因 素： 管路设计不合理， 阻力 大， 导致容易 超压， 引 起爆破；（3）运行方式因素： 由于运行方式不合理导致爆破； （4）泵及膜组件运行波动决定。2.1爆破膜本身因素的分析由于爆破频繁发生， 且无固定周期， 有使用一天就爆的；有使用 1 周才爆的； 也有使用 20 天才爆的。 而在更换 4～6 次防爆膜后， 改用 3～5mm 橡胶垫片代替后仍未改善， 依然是不定期爆破。 这就排除了爆破膜质量问题及材料疲劳这 2 个原因， 基本确定爆破确实是出水压力超压引 起。2.2系统因素的分析经现场观察发现， 正常运行时反渗透出 水压力都很正常， 稳定在 0.08～0.09MPa 之间， 即系统管路的阻力＋流体的动能＝0.08～0.09MPa， 也就是说正常运行时系统管路的阻力小于 0.08MPa， 远远小于爆破膜的爆破压力。

止回阀解体检查也很正常。 基本排除了止回阀卡涩或出水管路上其它阀门卡涩这一原因。 而在爆破后， 更换新的膜片上去， 重新开机，又马上恢复正常， 这表明系统因素造成的可能性基本可排除。2.3运行方式的分析从运行方式的了 解来看， 运行只有 2 种方式：①单套反渗透投运；②2 套反渗透同时投运， 投运的步序和时间安排都是电脑设定好的， 且投运过程中 2 种方式都没有出 现过爆膜的现象； 而在投运稳定运行后， 均出现无规律的爆破现象，快的投运 1h 后爆， 慢的要投运 3～4d 后才爆。 这基本说明爆膜同运行方式基本无关。2.4泵及膜组件运行波动决定因素分析泵及膜组件运行波动存在 2 个可能性： ①水质变化， 如进水含盐量下降时， 而出 水含盐量基本保持稳定， 则反渗透膜前后浓度差减小引 起；②进水中有气泡引 起。（1）水质变化对运行压力波动的影响分析。根据公式：π＝cRT式 中 π—渗透压 ，atm；c—浓 度差/（mol/L）；R—气 体 常数， 为 0.0826（L.atm）/（mol.K）；T—绝对温度，K。在反渗透膜前后浓度差减小的瞬间 ， 即 c 减小， 则反渗透渗透压 π 降低， 此时高压泵的出 口压力不变， 则反渗透膜出口压力 P 出 口＝P 入口－π＝P 高压泵出 口－π 上升。

正常运行时， 高压泵的出 口压力为 1.2MPa， 通过二级反渗透后压力为 0.09MPa， 可见：π1＝P 高压泵出 口－P 出 口＝1.2－0.09＝1.11MPa＝cRT=（C1-c0）RT （1）式中 c0—反渗透出 水浓度， 在爆破膜爆破前后瞬间， 可视为不变；C1—反渗透进水浓度。同理， 爆破膜爆破的瞬间， 我们先假设是由 于进水浓度变小， 导致反渗透出 口 压力 增大， 此时 P 出 口＝0.18MPa， 见下式：π2＝P 高压泵出 口－P 出 口＝1.2－0.18＝1.02MPa＝cRT=（C2－c0）RT （2）（1）式与（2）式一比， 得：π1/π2＝1.11/1.02=（C1－c0）/（C2－c0）即 C2＝1.02/1.11×（C1－c0）＋c0＝0.918 （C1－c0）＋c0＝0.918C1＋0.012c0研 究 与 探 讨19