反渗透系统运行中,还原剂的合理投加量是保障膜性能稳定的关键因素之一。根据行业经验,还原剂(如亚硫酸氢钠)的投加量通常设定为进水余氯浓度的2-5倍,以确保有效中和氧化性物质(如余氯)。然而,实际运行数据显示,约60%的案例中存在投加量远超此范围的现象,部分系统甚至达到余氯值的30-50倍。过量投加的主要原因包括两方面:
参数调整滞后:部分系统在初始调试阶段设定的加药量未随水量变化及时修正。例如,当系统处理量下降时,若仍按原设计量投加,会导致药剂浓度过高。
监测设备可靠性不足:ORP仪表因校准不足或维护不当,可能显示错误数据。操作人员为维持ORP指标在安全范围内,倾向于过量投加还原剂,进一步加剧问题。
过量投加的直接影响是系统运行压差上升,膜表面会形成透明粘稠物质,经化验确认含多糖和蛋白质成分,表明微生物污染加剧。
反渗透系统本身具备微生物繁殖的理想条件:截留的有机物提供营养源,适宜的温度和中性pH环境促进菌群生长。而过量投加还原剂(如亚硫酸氢钠)进一步加剧了这一过程,具体机制如下:
厌氧环境形成:还原剂(如亚硫酸氢钠)与水中溶解氧发生反应,降低溶氧浓度,使系统趋向厌氧状态。这种环境有利于硫酸盐还原菌(SRB)等厌氧微生物的增殖。
硫代谢路径激活:SRB以硫酸盐和还原剂中的硫元素为底物,将其还原为硫化氢。这一过程不仅产生异味物质,还会在膜表面形成致密生物膜,阻碍水流通过。
污染特征差异:在高溶氧系统中,微生物污染以好氧菌为主,污染物无明显气味;而在低溶氧系统中,SRB占据优势,产水可能出现硫化氢臭味,同时伴随膜性能下降。
为平衡还原剂投加与微生物抑制,需采取控制措施:
动态调整投加量:基于实时余氯检测,按2-5倍比例投加。
设备校准与维护:每月校核计量泵精度,流量计误差需控制在±2%以内。
水量适应性调节:增设进水流量反馈系统,避免低负荷下过量加药。
定期监测与杀菌:每周检测保安过滤器滤芯,若表面粘液层厚度超过0.5mm,需立即杀菌或进行化学清洗。
压差预警机制:当段间压差增幅超过设计值,及时启动化学清洗。