反渗透还原剂RO膜,纯水系统除氯剂

即使加入了还原剂之后，水仍有可能呈现氧化性，而且Fe、Cu 等金属离子会强化这种倾向，在海水淡化系统中为常见。NaCl、NaHCO3 和铜的协同作用能促进这种氧化能力，在情况严重时，应采用氧化－还氧电势（ORP）进行监测。
通常不允许使用二氧化氯作为膜元件的杀菌剂，它与氯的杀菌作用相似，但杀菌效能等于或略氯，与溶解氯不同之处在于，ClO2 仅作为氧化剂不起氯的加成反应作用，因而对膜的破坏潜力较低。
但溶液中金属离子的存在就会催化ClO2 对膜的降解反应，选用ClO2 可能会出现损坏膜性能的结果。
使用过的膜元件的储存/保护
1. 如果膜元件由压力容器内移出进行运输及保存时，膜元件用500‐1000ppm的还原剂溶液进保护。
2. 使用食品级药剂配置还原剂保护液。
3. 使用软化水或者不含余氯的水，好使用反渗透或者纳滤产水进行保护溶液配置。
将膜元件放在保存溶液中浸泡大约1小时后，将膜元件从溶液中取出，并包装在氧气隔离袋中，将袋子密封并贴上标签，标明包装日。
4. 在膜元件被包装及保护后，其保存条件与新膜元件保存条件一致。
保护液 pH值
还原剂在受到氧化时容易产生硫酸，硫酸会降低保护液的pH值。务必保护液的pH值不低于3，每3个月需要对保护液pH值进行检测，如果pH值低于3，需要重新配置新鲜还原剂保护液。

对于系统的加药箱，需要做到定期的清洗甚至杀菌，尤其是温度较高的季节，阻垢剂加药箱是极易滋生微生物的，通过定期的清洗才能避免药箱内部滋生微生物，防止微生物通过加药系统带入到膜系统。
c．定期检查设备内各阀门，及时关实或者更换损坏的阀门，避免串水导致的微生物污染。
d．设置合理的预处理气水反洗、杀菌频率，尤其温度较高的季节，且每次清洗尽可能洗净过滤器等设，避免污染物累积滋生微生物。
e．尽可能的对各水箱、加药箱进行密封处理，避免引入外部微生物。
f．预处理各水箱（池）进出水管路合理敷设，避免显著的死水区或者尽可能控制其大小，尤其是容积过大的水箱（池）。
g．当系统有还原剂和非氧化性杀菌剂同时投加时，对于还原剂的投加量和投加点均需要谨慎设置，设置在非氧化性杀菌剂投加点之前，且一定的还原反应时间（让还原剂与氧化性杀菌剂完全反应），防止未及时反应的还原剂对非氧化性杀菌剂产生消耗。同时也应合理投加还原剂，避免还原剂严重过量，使系统长时间处于还原性环境而滋生厌氧菌。
h．对于设置的备用泵，应尽可能的频繁切换投运，防止内部死水不流通而滋生微生物。
i．对于保安过滤器滤芯的使用周期（更换频率），尽可能的使用时长和运行压差的双重标准来判别，以先到者为准。
j．在反渗透设计之初，应尽可能的考虑到保安过滤器的清洗管路，将清洗保安过滤器和进水保安过滤器合用是解决此问题一个较好的思路。
k．反渗透的CIP清洗，应遵循污堵针对性原则，清洗方式要与污堵情况相匹配，切不可盲目的采用单一的清洗方式，做到有效的杀菌（可以采用非氧化性杀菌剂进行杀菌处理）。
l．反渗透内部串水也是导致出水存在微生物的一个原因，因此应定期对各只膜管进行产水抽检，排查串水的膜壳，找出串水的原因并解决。（密封连接件：中心管是否破裂、O型圈是否破损变形、适配器是否破裂，显著的膜元件的机械损伤：望远镜现象）。
m．反渗透的杀菌清洗应尽量的考虑到可能存在的盲区，清洗/杀菌无死角。
n．对于长期停机或者备用的设备，条件允许的情况下，建议采取定期冲洗的方式置换内部积水防止长菌，同时对于可以封存的反渗透设备，也建议充入保护液保存。
o．对于处于阳光直射区域的设备，建议加装窗帘等遮光设备，避免阳光直射滋生微生物。

氧化会导致反渗透膜元件性能不可恢复的大幅降低，主要表现是脱盐率降低和产水量增加。为了系统的脱盐率，通常只能更换膜元件。
一、常见氧化原因
（1）余氯攻击：含氯杀菌剂投加在系统进水中，经过预处理未完全消耗掉，进入反渗透系统。
（2）微量余氯与来水中的重金属离子如：Cu2+、Fe2+以及Al3+等在聚酰胺脱盐层发生催化氧化反应。
（3）水处理过程中使用了除余氯以外的氧化性杀菌剂，如二氧化氯、高锰酸钾、臭氧、双氧水等。残余氧化剂进入到反渗透系统造成膜的氧化破坏。
二、如何预防发生氧化
（1）确保反渗透进水中不含余氯：
在反渗透进水管路中安装在线ORP仪表或余氯检测仪表，通过投加还原剂如亚硫酸氢钠，实时检测确保进水中不含余氯。
对于水源为达标排放废水、系统以超滤作为预处理的，一般会采取加氯的方式控制超滤的微生物污染。这种运行状况下应采用在线仪表和定期离线测定相结合的方式，检测水中的余氯和ORP。
（2）反渗透清洗系统应与超滤清洗分开，避免超滤系统的余氯泄漏到反渗透系统。
（3）反渗透系统的杀菌工艺建议选用异噻锉啉或DBNPA等非氧化杀菌剂。

余氯传感器：主要采用电极传感器，通过余氯选择性透过膜，与工作电极、电解液和参比电极形成一个与余氯浓度成正比的信号，以测量水体中余氯的含量，余氯单位 mg/L或ppm。 余氯传感器采用旁路测量的方式安装在系统中，取样流量需确保恒定，大概为30L/h。其测量与介质的温度、pH 值密切相关，余氯电极传感器采用内置温度补偿，使测量信号不受水体的温度影响，运用三电极技术，有效地降低pH的依赖性，在pH4~9的范围内表现出良好的线性关系，取样流量可通过光学流量开关得以监视。
E. 氧化还原电位 (Oxidation-Reduction Potential, ORP) 代表水体氧化性或还原性的相对程度。由于余氯具有强氧化性，故其引入系统中后 ORP值会相应地升高，ORP传感器采用玻璃电极，根据水体的氧化或还原程度，在参比电极和工作电极之间产生相应的电势差，这个电势差就是 ORP值, 单位为 mV。
3. 亚硫酸氢钠 (NaHSO3) ——RO 膜厂家会建议 RO 进膜的大余氯浓度 (一般不0.1mg/L)，超过此浓度，会严重影响 RO 膜的性能和寿命。故亚硫酸氢钠 (NaHSO3) 溶液作为水体中余氯的还原剂，常被用于制药用水系统中。
A. 方法：亚硫酸氢钠溶液以10%浓度的液体化学桶提供，靠操作者定期添加至现场的加药装置中，再由电动隔膜泵以一定的浓度投加至系统中。
B. 注意事项：由于亚硫酸氢钠溶液不稳定，且若水中存在硫还原菌，亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌快速滋生，故现场加药装置的设计容量不宜过大，建议为1周以内的用量。对于投加位置，一般选择在保安过滤装置进口，配合管道混合器使用佳，这是为了亚硫酸氢钠溶液与水体中的余氯有充分的反应时间，这也能有效地防止因为药剂带来的杂质对 RO 的影响。
4. 氢氧化钠 (NaOH) ——RO膜的除盐效率受pH影响。在pH较低时，水体中的图片会转换为 CO2的形式存在，由于 RO 膜对气体几乎没有截留能力，所以水体中的 CO2会透过 RO 膜，从而对纯水的电导率产生影响。氢氧化钠 (NaOH) 溶液的投加是为了适当地提高水体的pH 值，从而使 CO2 转换成 图片。这样，RO 膜就能够将之去除。

通过提取保安过滤器黏泥物质经过次氯酸钠能够完全反应溶解，说明堵塞保安过滤器滤芯的物质为有机类微生物黏泥。
（3）还原剂加药点位置及加药量排查
核算还原剂加药量在1.8ppm，从加药量数据上分析，不存在加药过量。取超滤出水与RO保安过滤器出水做对比，超滤出水基本闻不到味道，但RO保安过滤器处水质有明显异味，再结合加药点的位置判断，还原剂和盐酸加药点在RO系统进水主管路上，阻垢剂和非氧杀菌剂加药点分别在1#RO和2#RO进水支路上，在还原剂与非氧杀菌剂之间存有10米左右的杀菌盲区。
（4）次氯酸钠质量情况排查
与客户了解到上批次的次氯酸钠长期在室外存放未避光存放，颜色上偏红，有效氯含量存在衰减，次氯酸钠加药点前后日常无余氯检测，当前端次氯酸钠质量打折扣后，变相的还原剂就会存在过量添加，这也是在3月份突然爆发滤芯污堵后，调整增加次氯酸钠加药量后滤芯污堵有减轻趋势。但当系统已经出现了大量微生物黏泥或胶体，再去通过前端的预防控制，就会导致杀菌效果缓慢。
3 问题解决方法及预防措施
（1）根据ORP仪器数值，同时增加RO余氯检测，依据余氯数值来控制调整还原剂加药量，以不氧化膜元件为前提，还原剂投加量以尽可能少加为原则，避免还原剂过量引起微生物滋生。同时将次氯酸钠避光存放，更换质量好的药剂。
（2）超滤池出水泵管路至RO保安过滤器内存在杀菌盲区，管路内壁表面附着大量微生物黏泥，考虑实际运行条件，管路不方便拆检，虽然通过次氯酸钠能够溶解但存在膜元件氧化的风险，通过采取在RO进水泵出口管路上增加加药管路旁通，采用PWT SHOCK非氧化性杀菌剂对系统管路每2天冲击消杀1次，每次冲击消杀1.5小时，冲击用量在125ppm，对系统已产生的微生物黏泥剥离。

拥有大型纯水或超滤系统的公司，如果你的RO/NF系统采用市政自来水作为水源，或以市政中水作为水源的，请注意加强监测进水余氯含量，如果有明显余氯含量升高的情况，请加大还原剂使用量，确保将进RO/NF膜的余氯降到安全数据内，注意ORP数据变化，数据在安全范围内，这样才能RO/NF膜的安全运行。期间，注意自来水的余氯浓度是否加大了。如果浓度加大，采用自来水作为水源的RO/NF用户的膜容易发生氧化破坏。17年前发生SARS时，伴随着很多用户的RO膜氧化破坏。