声明:本文提及的技术方案均属于海德能公司的专利围。
除非来自海德能公司的书面保证，海德能公司对于本文提供的信息及本文提供的产品和系统性能没有义务提供担保。
第七章反渗透膜的安装及运行7.1 膜元件的安装与拆卸安装膜元件时应遵循以下注意事项。
如不严格遵守这些事项，可能会对膜元件造成不同程度的损伤，并导致膜元件性能下降。
因此在安装膜元件前务必确认以下注意事项，并严防禁止事项。
表-１膜元件安装注意事项注：系统运行启动后、由于产水及浓缩水中含有亚硫酸氢钠，在生产饮料、食品及医药用水时，请务必确认产水已经符合使用标准后再使用。
1 膜元件的安装(1) 通常膜元件放置在1%浓度的亚硫酸氢钠溶液中保存，运行前首先应用纯水（合格的预处理产水或反渗透产水）充分冲洗。
(2) 如图-1所示，膜元件进水侧有一个浓水密封圈，注意密封圈的安装方向是口向进水侧开。
浓水密封圈的功能是密封膜元件与膜壳之间的间隙，保证进水全部经过膜元件的通道流动。
进水侧的压力会使浓水密封圈的开口向膜壳壁紧压密封。
若密封圈的安装方向相反，则密封圈不能密闭，造成一部分进水在膜元件外侧流动，致使膜表面流速降低，导致膜表面的浓差极化现象不能被抑制，从而缩短膜的使用寿命。
(3) 8英寸膜元件的连接件和适配器外表面环形凹槽分别安装了橡胶O型圈；4英寸膜元件的连接件和适配器表面环形凹槽分别安装了橡胶O型圈。
首先确认O型圈安装在适配器和连接件指定位置上，安装时需注意O型圈及连接件表面没有划伤或附着物，并注意不要将O型圈扭曲安装。
若连接件发生泄漏，进水就会混入产水中，会导致产水水质下降。
安装在集水管上时，O型圈和集水管的表面用纯水、蒸馏水或亲水性甘油润滑以便于安装。
(4) 卸下膜壳两侧端板安装膜元件。
将适配器安装在第一支膜元件浓水侧的集水管上。
然后将膜元件从膜壳进水侧向膜壳的浓水侧缓缓推入膜壳。
(5) 如图-2所示，数支膜元件连续安装时，前一支膜元件完全进入膜壳之前，就要准备下一支膜元件与连接件连接。
同时要注意不要让膜元件与膜壳边缘接触，以防产生擦伤，尽量平行推进。
图-2 数支膜元件并列安装图例图-3 安装间隙调整垫片(6) 最后在最后安装的膜元件集水管上安装产品适配器。
最终应确认膜元件与适配器、膜元件及连接件完全紧密连接，然后将浓水侧端板与膜壳连接。
端板的连接方法请参照膜壳生产厂的使用说明书。
(7) 完成浓水侧端板的安装后，应再次从进水侧向浓水侧推动膜元件，保证其完全紧密连接，然后再进行进水侧端板的安装，安装进水侧端板时应注意测量端板与适配器之间的间隙，并通过叠加硬质塑料垫片消除存在的间隙（见图-3）。
端板的连接方法请参照膜壳生产厂的使用说明书。
2 膜元件的拆卸与保存(1) 拆下膜壳周围连接的管道，卸下膜壳两端端板。
(2) 将膜元件从膜壳的进水侧向膜壳的浓水侧推动，在膜壳的浓水侧依次将膜元件一支一支取出。
当膜壳安装有多支(2-6支)膜元件时，取出膜元件时需要进水侧使用集水管退出棒增加在膜壳推动的距离。
(禁止使用坚硬的金属棒）。
(3) 膜元件的保存方法如表-2所示。
若不严格遵守保存规定，可能会导致膜元件的再使用性能下降。
表-2 保存膜元件时的注意事项序号注意事項理由对性能的影响程度1 彻底清洁膜元件后，将其密闭浸泡在含有1升1%浓度亚硫酸氢钠溶液的塑料袋中。
若将膜元件在污染状态下保存，或在使用一段时间后停用时使其干燥，都会影响膜元件再次使用时的性能。
高2 保存在5-35℃室阴暗处。
保存温度超出5-35℃围外会导致膜元件再次使用时的性能下降。
高3 尽量避开5℃以下保存，严禁膜元件结冰。
结冰会导致膜元件的保护液体积膨胀，膜元件再次使用时的性能可能会下降。
非常高7.2 系统的运行及停止1 初次运行(1) 高压泵前安装保安过滤器为防止金属屑、异物、沙粒、纤维进入到膜组件，运行开始前请在高压泵前安装保安过滤器（5mm以下），并确认保安过滤器的滤芯已经正确安装。
(2) 系统运行前管道冲洗为防止系统运行时装置残留异物（金属屑、焊接屑、机械油、粘结剂等）进入到膜元件中，在安装膜元件前要充分清洗管道和装置。
通过冲洗，去除管道残留的金属屑、焊接屑，通过酸洗去除管道的铁锈，碱洗去除机械油。
一切杂质都被去除后，最后再用清水冲洗装置直至排水呈中性。
建议冲洗后的排水使用SDI滤膜过滤，通过确认过滤后滤膜的表面状况来掌握冲洗效果。
(3) 进水的SDI值合格的预处理水需要去除胶体、有机物、铁、细菌等物质，防止膜表面产生污染，预处理产水通常要求SDI值≤5。
要定期检测SDI值，发现超出正常值后要重新调整预处理的运行。
但是SDI值仅仅是监测污染指标的一个指标，即SDI 值是0.45mm孔径膜片的过滤性能数值化表现。
当含有较多0.45mm以下悬浮物质时，即使SDI值在4以下，也会发生反渗透膜表面被污染的现象。
尤其需要注意单支膜元件的回收率过高或膜元件流速过低都会加速颗粒物质在膜元件表面的沉积。
注1：推荐单支膜元件回收率≤15%；注2：推荐浓水:产水≥5:1。
(4) 进水的残留余氯通常要求运行时进水的残留余氯含量≤0.05mg/L。
进水中残留余氯浓度若超过该要求会造成膜元件被氧化而导致脱盐率下降。
若进水中有残留余氯，请用SBS(亚硫酸氢钠)中和。
若残留余氯为1mg/L，对应需要使用1.8-3mg/L的SBS。
(5) 进水pH进水pH若超出以下围，可能会导致膜元件性能下降。
表-3 膜元件的正常运行pH值围(6) 进水温度运行时进水温度应在45℃以下。
若进水温度超过此围，可能会引起膜元件性能下降。
(7) 低溶解度盐类为防止膜表面难溶盐类结垢，可以调节pH值、进行软化处理或添加阻垢剂等方法解决。
另外可通过计算朗格利尔指数来防止发生碳酸钙结垢现象。
(8) 硅酸类、二氧化硅为防止膜表面二氧化硅结垢，通过预处理去除二氧化硅、调节pH值、调节温度或添加硅分散剂等方法防止在浓水侧出现二氧化硅结垢。
(9) 确认好(1)-(8)注意事项后，开始安装膜元件。
(10) 全部开启浓水及产水阀门。
(11) RO装置的冲洗RO装置进行冲洗时应以低压低流量排出残留在膜元件及膜壳的空气，进水泵启动后慢慢打开RO装置的进水阀门调节流量。
直至浓水管出口或流量计不再有气泡冒出时将流量逐渐升高，冲洗30分钟左右。
在冲洗过程中需要检查阀门管道是否有泄漏。
浓水及产水全部排出，冲洗过程中不需要添加阻垢剂等药品，如进水中残留余氯则要充分添加SBS。
表当进水泵的大小不能达到上述运行要求时，应尽量采用低压高流量的方式进行冲洗，清洗中浓水侧及产水侧的阀门不能全部关闭，如果关闭产水侧的阀门则会造成膜元件的破裂。
(12) 高压泵启动前，通过调节高压泵出口的阀门开度，防止瞬间的高流量和高压力损伤膜元件。
(13) 启动高压泵后尽量以均匀地速度开启进水阀门，逐渐提升RO装置的进水压力，使浓水流量达到设计值。
(14) 一边调节高压泵出口的RO装置进水阀，一边慢慢关闭RO装置浓水阀。
在保持浓水流量的同时，注意产水流量的上升，并逐步调节使回收率达到设计值。
添加阻垢剂等药品的计量泵要在关闭浓水阀的同时开启，确认添加药品的添加量并测定进水pH值。
(15) RO装置连续稳定运行一小时后，测定产水电导并进行水质分析，将合格的RO装置产水引入产水箱，并记录RO 装置的初始运行数据。
注：RO装置运行24小时，禁止使用甲醛与膜元件接触。
2 日常系统的启动除冲洗以外的设备停运后，再次启动时请按以下顺序操作进行。
(1) 启动浓水侧及产水侧阀门全部打开，关闭进水阀门后启动高压泵。
慢慢打开进水阀门，使流量增加到冲洗流量，保持1分钟以排除膜壳的空气。
(2) 运行调整逐渐调节高压泵出口的RO装置进水阀，一边慢慢关闭RO装置浓水阀。
在保持浓水流量等于设计值的同时，注意产水流量的上升，并逐步调节使回收率达到设计值。
3 停止运行(1) 关闭进水泵：逐渐关闭RO装置的进水阀，直到进水阀全部关闭，停止高压泵。
如果高压泵采用变频控制，则可以采用变频器控制高压泵逐渐减速至停机。
(2) 冲洗确认浓水阀和产水阀全部打开。
启动冲洗进水泵，逐渐打开进水阀门，直至流量达到设定值。
冲洗五分钟，将RO装置的浓水替换成冲洗水。
海水淡化系统关闭时，建议用RO产水冲洗系统，以便置换系统的高浓度海水。
不允许系统停运时不冲洗系统，而使高浓度海水停留在RO装置。
(3) 停止运行进水阀逐渐关闭，全部关闭后停止高压泵的运行。
如设备长时间停止运行时，请参照7.3 3。
4 注意事项(1) 起动及停止起动及停止时，流量和压力会有一定幅度的变动。
剧烈的流量及压力冲击可能会导致膜元件破裂。
故在起动和停止操作时需要RO装置进水阀缓慢启闭。
(2) 进水中的残留余氯进水中残留余氯会氧化膜元件聚酰胺层，因此需要使用SBS来中和进水中的残留余氯,并将其控制其≤0.05mg/L时设备才能运行。
当进水中存在过渡金属时(如Fe, Mn等)，余氯对膜的氧化作用将会加剧。
因此进水中存在过渡族金属时，应确保进水中不含余氯。
(3) 产水侧压力(背压)产水侧压力高于进水侧压力0.5bar以上时，膜片粘接处会受到物理性损伤。
背压发生在反渗透设备阀门开闭的瞬间。
例如，系统停止运行时，在关闭进水泵前关闭产水阀通常会发生背压现象。
充分确认阀的开闭及压力的变动，保证运行过程严禁产水侧背压现象的发生。
产水管道若高于膜壳上部5ｍ以上，系统停止时产水侧落差(0.5bar)会从产水侧施力给进水侧。
即发生产水侧背压现象，导致膜片粘接处撕裂。
因此在管路安装时要注意进水管与产水管的垂直高程差，同时要注意产水管道与膜壳之间的高程差。
7.3 运行管理1 预处理系统管理RO预处理主要目的是去除各种污染物，当RO预处理做得不够完善时，会影响到RO系统的正常运行。
而在每天的运行管理过数据记录、计算、分析和对比，及时发现问题也是非常重要的。
监测预处理系统运行的指标是RO进水的浊度、SDI、pH值和电导率等。
若监测指标远远大于日常测定值，则可证明预处理或水源出现异常。
则需要对预处理系统重新调整使其恢复到正常值。
表-5预处理系统管理表-6表-7 两段RO装置运行管理用计算项目1) 压差系统压差计算公式: △P = P1 - P3第一段压差计算公式: △P1 = P1 - P2第二段压差计算公式: △P2 = P2 - P3保安过滤器压差计算公式: △P pr = PF1 - PF22) 进水平均压力系统平均进水压力计算公式: P av = (P1 + P3) ÷33) 回收率回收率计算公式: R = Q p / (Q p＋Q b) ×100%4) 浓缩因子浓缩因子计算公式: ConF = {ln [1 ÷(1 - R)]} ÷R5) 平均进水浓度平均进水浓度计算公式: ECf av = EC f×ConF6) 平均进水渗透压平均进水渗透压计算公式: FOP av = ECf av×11.8 ×(273 + T f)÷(298×1000) 7) 平均产水渗透压平均产水渗透压计算公式: POP = EC p×11.8 ×(273 + T f)÷( 298 ×1000)8) 净驱动压力净驱动压力计算公式: NDP = P1 - (0.5 ×△P) ?P4 - FOP av + POP9) 系统透盐率系统透盐率的计算公式: SPP = Cp ÷Cf av×100%10) 系统脱盐率系统脱盐率的计算公式: SPR = 1 ?SPP11) 系统平均设计通量系统平均设计通量计算公式: SFX = 1440 ×Q p÷(EPV ×V ×EMAe)SFX 系统平均设计水通量(gfd)EPV 每只膜壳的膜元件数量V 膜壳数量EMAe 每只膜元件的膜面积(ft2)12) 温度校正系数温度校正系数: TCF = EXP{K e×[1/(273 + T f)-(1 ÷298)]}K e对于复合膜来说K=270013) 标14) 准化系统脱盐率标准化系统脱盐率: SSPn = SSP ×(Qp ÷Qp r) ×(TCF ÷TCF r)Qp r初始运行时的参考产水流量TCF r初始运行时的参考温度校正系数15) 标16) 准化系统产水流量标准化系统产水流量计算公式:QSPn = Qp ×NDP r÷NDP ×(TCF÷TCF r)NDP r初始运行时的参考净驱动压力TCF r初始运行时的参考温度校正系数17) 标18) 准化系统压差标准化系统压差计算公式: △Pn = △P ×(Qp r÷2 + Qc r)1.4÷(Qp / 2 + Qc)1.4Qp r初始运行时的参考产水流量Qc r初始运行时的参考浓水流量19) 特性水通量特性水通量计算公式: WTCn = 0.00000000019025 ×SFX ÷NDP ÷TCFWTCn 特性水通量(L/(m2×h×bar),LMH/bar)20) 特性盐通量特性盐通量计算公式:STCn = Qp o×ECp o×TCF÷264.17÷60÷(TEMAe×0.0929)÷(ECf av-ECp o)特性盐通量单位m/sTEMAe 总膜面积=EPV×V×EMAe(ft2)Qp o产水流量监测值ECp o产水电导率监测值(3) 膜性能的明显变化运行参数对膜的性能有影响。