为了保障反渗透系统安全、稳定、高效的运行，在反渗透运行过程中通常需要投加数种药剂，如还原剂、阻垢剂、酸、碱、非氧化性杀菌剂等。

还原剂主要用来还原反渗透进水中氧化性的物质，如常见的余氯。还原剂的非足量投加，直接反馈在ORP值及余氯值的偏高，如氧化性物质无法被完全还原，往往会导致氧化性物质泄漏而进入反渗透膜元件内部，会对膜元件造成不可逆的氧化降解，使得膜元件和装置脱盐性能的下降。

为了控制反渗透进水的余氯，现场运行人员往往会过量投加、甚至是超量投加还原剂，以保证反渗透进水ORP值保持较低的水平。长期过量或超量投加的还原剂进入反渗透装置后，使得整个反渗透装置长期处于厌氧环境，极易滋生厌氧菌而对反渗透装置造成污堵。这种情况已经变得越来越常见，下面会通过几个现场实际应用案例来说明还原剂过量投加所造成的系统污堵问题以及相对应的解决方案。

案例一

某钢铁企业回用水站，原水为前端厂区经过混凝沉淀等预处理之后的排放废水，进入回用水站系统后，经过简单的砂滤、超滤装置处理掉进水悬浮物等后，再进入反渗透进行脱盐处理。

1．回用水系统工艺流程：

前端厂区排放废水→废水调节池→（次氯酸钠）多介质过滤器→（酸、碱、次氯酸钠）超滤装置→（阻垢剂、还原剂、非氧化性杀菌剂）反渗透装置→回用

反渗透浓水→浓盐水调节池→生物接触氧化池→二沉池→芬顿→浓盐水多介质过滤器→浓水至钢轧区零排放中心

2．水质特点

回用水站来水水质较差且波动较大，CODcr在10-60ppm之间（平均30ppm，最高160+ppm），总铁在0.8-6.0ppm之间（平均2-3ppm）。

恶劣且波动较大的进水水质，对回用水对系统造成较大的水质冲击，使得预处理砂滤、超滤及反渗透系统造成严重的冲击。

3．问题分析

为保障反渗透系统安全运行，多介质过滤器前端投加了次氯酸钠，但超滤出水余氯值并不稳定，高时出水余氯为0.2-0.3ppm，低时则检测为0，现场为了保证余氯值为0，以现场ORP表数据为基准，在保证ORP数据在150mV左右的前提下，对还原剂进行了过量的投加。

2023年10月份还原剂单日总用量约800-1200kg（35%浓度），单日总处理水量约5000-7200m³，还原剂实际投加量达到了39-84ppm。

长时间高浓度还原剂投加，使得反渗透系统长期处于厌氧环境，厌氧微生物滋生异常快速，反渗透前端保安过滤器滤芯更换非常快，反渗透运行参数衰减迅速。

滤芯使用时间普遍在3000-4000min左右（约50-67h），过短的滤芯使用周期给客户带来了巨大的耗材使用成本及人工强度，下图为拆卸下来的保安滤芯。

从拆卸下来的滤芯及表面污染物能看出，污染物呈明胶状且无明显腥臭味，这主要为厌氧微生物污染，但由于进水COD含量较高，厌氧微生物粘泥还粘附了大量有机物。

4．处理方案及结果

为了快速遏制厌氧微生物的滋生，及时对还原剂加药量进行调整，按照进水余氯值一般小余0.3ppm水平，还原剂加药量调整到3ppm左右。

同时对低剂量连续投加非氧化性杀菌剂的方式（5ppm）进行调整，且高剂量冲击性投加非氧化性杀菌剂（100-200ppm，每天1次，每次1h）。

经过一段时间的调整还原剂加药量和杀菌处理，目前滤芯使用周期能稳定在30000min（500h）左右，且更换下来的滤芯并无此前大量的微生物粘泥，滤芯表面相对干净（泛黄）且无异味，如下图。

就此，通过技术人员对现场问题的梳理和及时的调整，大大缓解了微生物滋生的速度，延长了滤芯使用的周期，节约了系统运行成本。

案例二

湖北某地方性化工企业自备电厂，原水为地表河水取水，经过预处理水站的一体化净水器及纤维过滤器后贮存于露天水池（如下图），而后再进入脱盐水系统。

虽然进水为预处理沉淀过滤后的水质，但由于水池为敞口露天，大量的杂质进入水池后，导致水池中水质条件极差，可以认为前预处理做了无用功。

1．脱盐水系统工艺流程：

地表水→（PAC、PAM）一体化净水器→纤维过滤器→清水池→板式加热器→纤维过滤器→自清洗网式过滤器→（酸、碱、次氯酸钠）超滤装置→超滤水箱→一级反渗透供水泵→（阻垢剂、还原剂、非氧化性杀菌剂）保安过滤器→反渗透高压泵→一级反渗透装置→ 除碳器→中间水池→中间水泵→一级混床→二级混床→除盐水箱→外送除盐水泵 

一级反渗透浓水→一级反渗透浓水池→浓水反渗透浓水供水泵→（阻垢剂、还原剂、非氧化性杀菌剂）保安过滤器→浓水反渗透高压泵→浓水反渗透装置→超滤水箱

2．水质数据

从原水水质来看，各无机盐离子含量并不高，在足量投加阻垢剂的情况下，结垢性倾向并不会严重。

3．问题分析

一级反渗透装置自进入春季，污堵速度非常快。在保持产水流量和回收率基本不变的情况下，基本上3-5天左右，运行压力和一段压差迅速升高。

遂对保安过滤器进行拆检，如下图：

保安过滤器内壁上均匀附着了一层完全透明胶状污染物，无色无异味，从过往工程实际运行经验判断，为厌氧微生物滋生的可能性极大，遂对系统还原剂用量进行核算。

通过核算，整个2月份进水总量约150000m³，还原剂用量约为1900kg，实际还原剂加药量在12.7ppm，因此基本能确定一级反渗透污染物为厌氧微生物。

同时从运行人员了解到，运行过程为了保证反渗透系统运行的安全稳定，现场加大了还原剂的投加量，以期将ORP控制在250mV以内，这也是直接导致还原剂过投的原因。

遂对反渗透进行了清洗。

4．化学清洗

（1）清洗方案：杀菌→碱洗→酸洗

（2）清洗后数据比对：

从清洗前后数据比对来看，各套反渗透在清洗完毕后，在调整到设计回收率的情况下（一级RO设计回收率75%，浓水RO设计回收率50%），运行压力和一段压差均有了非常明显的下降（运行压力从＞1.0MPa下降至0.8-0.9MPa，产水流量从80m³/h和20m³/h分别上升至接近130m³/h和50m³/h），清洗效果非常显著。

5．调整措施

反渗透污堵的原因为长期还原剂过投导致的厌氧微生物滋生及污堵，那么改善的方法就非常明确，如下：

（1）将还原剂调整到2-3ppm（超滤产水余氯几乎为0），起到保证反渗透进水安全的作用即可。

（2）对原低浓度、连续投加的非氧化性杀菌剂改为临时性的冲击投加，强化反渗透系统的微生物杀灭及遏制。

（3）目前暂定仅对一级反渗透运行过程进行冲击投加非氧化性杀菌剂。

（4）通过一级反渗透浓水中残余的有效非氧化性杀菌剂对浓水反渗透进行强化杀菌。

6．运行现状

自3月29日，对各套反渗透进行完整化学清洗后，目前各套反渗透运行参数较稳定。如下表：

总结

（1）对反渗透膜元件起到直接氧化作用的，通常是前端投加次氯酸钠所残余的余氯，这些余氯确实会对膜元件造成氧化降解，但是氧化还原电位ORP值偏高并不一定代表含有余氯，这可能因为水中还存其他影响氧化还原点位氧化还原电位ORP数值。应当以实际余氯检测值为准，来适度控制投加还原剂。

（2）及时、准确、有效的找准还原剂过投所导致的厌氧微生物滋生的问题，并采取了有效的恢复和针对性的强化的杀菌措施，能有效的遏制微生物的爆发性生长，避免微生物污堵反渗透膜元件所导致的性能快速衰减。