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為了保障反滲透系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行，在反滲透運行過程中通常需要投加數(shù)種藥劑，如還原劑、阻垢劑、酸、堿、非氧化性殺菌劑等。
還原劑主要用來還原反滲透進水中氧化性的物質，如常見的余氯。還原劑的非足量投加，直接反饋在ORP值及余氯值的偏高，如氧化性物質無法被完全還原，往往會導致氧化性物質泄漏而進入反滲透膜元件內部，會對膜元件造成不可逆的氧化降解，使得膜元件和裝置脫鹽性能的下降。
為了控制反滲透進水的余氯，現(xiàn)場運行人員往往會過量投加、甚至是超量投加還原劑，以保證反滲透進水ORP值保持較低的水平。長期過量或超量投加的還原劑進入反滲透裝置后，使得整個反滲透裝置長期處于厭氧環(huán)境，極易滋生厭氧菌而對反滲透裝置造成污堵。這種情況已經變得越來越常見，下面會通過幾個現(xiàn)場實際應用案例來說明還原劑過量投加所造成的系統(tǒng)污堵問題以及相對應的解決方案。
案例一
某鋼鐵企業(yè)回用水站，原水為前端廠區(qū)經過混凝沉淀等預處理之后的排放廢水，進入回用水站系統(tǒng)后，經過簡單的砂濾、超濾裝置處理掉進水懸浮物等后，再進入反滲透進行脫鹽處理。
1．回用水系統(tǒng)工藝流程：
前端廠區(qū)排放廢水→廢水調節(jié)池→（次氯酸鈉）多介質過濾器→（酸、堿、次氯酸鈉）超濾裝置→（阻垢劑、還原劑、非氧化性殺菌劑）反滲透裝置→回用
反滲透濃水→濃鹽水調節(jié)池→生物接觸氧化池→二沉池→芬頓→濃鹽水多介質過濾器→濃水至鋼軋區(qū)零排放中心
2．水質特點
回用水站來水水質較差且波動較大，CODcr在10-60ppm之間（平均30ppm，最高160+ppm），總鐵在0.8-6.0ppm之間（平均2-3ppm）。
惡劣且波動較大的進水水質，對回用水對系統(tǒng)造成較大的水質沖擊，使得預處理砂濾、超濾及反滲透系統(tǒng)造成嚴重的沖擊。
3．問題分析
為保障反滲透系統(tǒng)安全運行，多介質過濾器前端投加了次氯酸鈉，但超濾出水余氯值并不穩(wěn)定，高時出水余氯為0.2-0.3ppm，低時則檢測為0，現(xiàn)場為了保證余氯值為0，以現(xiàn)場ORP表數(shù)據(jù)為基準，在保證ORP數(shù)據(jù)在150mV左右的前提下，對還原劑進行了過量的投加。
2023年10月份還原劑單日總用量約800-1200kg（35%濃度），單日總處理水量約5000-7200m3，還原劑實際投加量達到了39-84ppm。
長時間高濃度還原劑投加，使得反滲透系統(tǒng)長期處于厭氧環(huán)境，厭氧微生物滋生異?？焖?，反滲透前端保安過濾器濾芯更換非?？欤礉B透運行參數(shù)衰減迅速。
濾芯使用時間普遍在3000-4000min左右（約50-67h），過短的濾芯使用周期給客戶帶來了巨大的耗材使用成本及人工強度，下圖為拆卸下來的保安濾芯。
從拆卸下來的濾芯及表面污染物能看出，污染物呈明膠狀且無明顯腥臭味，這主要為厭氧微生物污染，但由于進水COD含量較高，厭氧微生物粘泥還粘附了大量有機物。
4．處理方案及結果
為了快速遏制厭氧微生物的滋生，及時對還原劑加藥量進行調整，按照進水余氯值一般小余0.3ppm水平，還原劑加藥量調整到3ppm左右。
同時對低劑量連續(xù)投加非氧化性殺菌劑的方式（5ppm）進行調整，且高劑量沖擊性投加非氧化性殺菌劑（100-200ppm，每天1次，每次1h）。
經過一段時間的調整還原劑加藥量和殺菌處理，目前濾芯使用周期能穩(wěn)定在30000min（500h）左右，且更換下來的濾芯并無此前大量的微生物粘泥，濾芯表面相對干凈（泛黃）且無異味，如下圖。
就此，通過技術人員對現(xiàn)場問題的梳理和及時的調整，大大緩解了微生物滋生的速度，延長了濾芯使用的周期，節(jié)約了系統(tǒng)運行成本。
案例二
湖北某地方性化工企業(yè)自備電廠，原水為地表河水取水，經過預處理水站的一體化凈水器及纖維過濾器后貯存于露天水池（如下圖），而后再進入脫鹽水系統(tǒng)。
雖然進水為預處理沉淀過濾后的水質，但由于水池為敞口露天，大量的雜質進入水池后，導致水池中水質條件極差，可以認為前預處理做了無用功。
1．脫鹽水系統(tǒng)工藝流程：
地表水→（PAC、PAM）一體化凈水器→纖維過濾器→清水池→板式加熱器→纖維過濾器→自清洗網(wǎng)式過濾器→（酸、堿、次氯酸鈉）超濾裝置→超濾水箱→一級反滲透供水泵→（阻垢劑、還原劑、非氧化性殺菌劑）保安過濾器→反滲透高壓泵→一級反滲透裝置→ 除碳器→中間水池→中間水泵→一級混床→二級混床→除鹽水箱→外送除鹽水泵
一級反滲透濃水→一級反滲透濃水池→濃水反滲透濃水供水泵→（阻垢劑、還原劑、非氧化性殺菌劑）保安過濾器→濃水反滲透高壓泵→濃水反滲透裝置→超濾水箱
2．水質數(shù)據(jù)
從原水水質來看，各無機鹽離子含量并不高，在足量投加阻垢劑的情況下，結垢性傾向并不會嚴重。
3．問題分析
一級反滲透裝置自進入春季，污堵速度非常快。在保持產水流量和回收率基本不變的情況下，基本上3-5天左右，運行壓力和一段壓差迅速升高。
遂對保安過濾器進行拆檢，如下圖：
保安過濾器內壁上均勻附著了一層完全透明膠狀污染物，無色無異味，從過往工程實際運行經驗判斷，為厭氧微生物滋生的可能性極大，遂對系統(tǒng)還原劑用量進行核算。
通過核算，整個2月份進水總量約150000m3，還原劑用量約為1900kg，實際還原劑加藥量在12.7ppm，因此基本能確定一級反滲透污染物為厭氧微生物。
同時從運行人員了解到，運行過程為了保證反滲透系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定，現(xiàn)場加大了還原劑的投加量，以期將ORP控制在250mV以內，這也是直接導致還原劑過投的原因。
遂對反滲透進行了清洗。
4．化學清洗
（1）清洗方案：殺菌→堿洗→酸洗
（2）清洗后數(shù)據(jù)比對：
從清洗前后數(shù)據(jù)比對來看，各套反滲透在清洗完畢后，在調整到設計回收率的情況下（一級RO設計回收率75%，濃水RO設計回收率50%），運行壓力和一段壓差均有了非常明顯的下降（運行壓力從＞1.0MPa下降至0.8-0.9MPa，產水流量從80m3/h和20m3/h分別上升至接近130m3/h和50m3/h），清洗效果非常顯著。
5．調整措施
反滲透污堵的原因為長期還原劑過投導致的厭氧微生物滋生及污堵，那么改善的方法就非常明確，如下：
（1）將還原劑調整到2-3ppm（超濾產水余氯幾乎為0），起到保證反滲透進水安全的作用即可。
（2）對原低濃度、連續(xù)投加的非氧化性殺菌劑改為臨時性的沖擊投加，強化反滲透系統(tǒng)的微生物殺滅及遏制。
（3）目前暫定僅對一級反滲透運行過程進行沖擊投加非氧化性殺菌劑。
（4）通過一級反滲透濃水中殘余的有效非氧化性殺菌劑對濃水反滲透進行強化殺菌。
6．運行現(xiàn)狀
自3月29日，對各套反滲透進行完整化學清洗后，目前各套反滲透運行參數(shù)較穩(wěn)定。如下表：
總結
（1）對反滲透膜元件起到直接氧化作用的，通常是前端投加次氯酸鈉所殘余的余氯，這些余氯確實會對膜元件造成氧化降解，但是氧化還原電位ORP值偏高并不一定代表含有余氯，這可能因為水中還存其他影響氧化還原點位氧化還原電位ORP數(shù)值。應當以實際余氯檢測值為準，來適度控制投加還原劑。
（2）及時、準確、有效的找準還原劑過投所導致的厭氧微生物滋生的問題，并采取了有效的恢復和針對性的強化的殺菌措施，能有效的遏制微生物的爆發(fā)性生長，避免微生物污堵反滲透膜元件所導致的性能快速衰減。
