圖一 RO膜結(jié)構(gòu)示意圖
在反滲透水處理領(lǐng)域中，RO膜的純水側(cè)壓力高于給水側(cè)壓力的情況，這時(shí)會(huì)導(dǎo)致RO膜反向受壓，就形成背壓。
RO膜類似一個(gè)長(zhǎng)信封狀的膜口袋，開口的一邊粘接在含有開孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個(gè)膜口袋卷繞到同一個(gè)產(chǎn)品中心管上，使給水水流從膜的外側(cè)流過(guò)，在給水壓力下，使淡水通過(guò)膜進(jìn)入膜口袋后匯流入產(chǎn)品水中心管內(nèi)。為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動(dòng)，在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層；為了使給水均勻流過(guò)膜袋表面并給水流以擾動(dòng)，在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網(wǎng)層。
膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的，如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力，那么這些粘接線就會(huì)破裂而導(dǎo)致膜元件失去選擇性透過(guò)性，脫鹽率明顯降低，影響水質(zhì)。因此，從安全的角度考慮，反滲透系統(tǒng)應(yīng)避免出現(xiàn)背壓。
二、RO膜背壓是怎么造成的？如何來(lái)避免背壓？
圖二 RO反滲透裝置
由于反滲透RO膜過(guò)濾是通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)的，在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)存在背壓，但是如果系統(tǒng)正常停機(jī)或者故障停機(jī)，閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng)，那么就有可能存在背壓。
一般反滲透膜相關(guān)技術(shù)手冊(cè)是有背壓極限參數(shù)，假設(shè)反滲透膜最高能承受的背壓是0.1MPa，也就是約1bar的壓力，約等于10米水柱產(chǎn)生的壓力。反滲透在停機(jī)時(shí)，產(chǎn)水管中存在水重力勢(shì)能必會(huì)對(duì)反滲透膜產(chǎn)水側(cè)產(chǎn)生一定的壓力，而儲(chǔ)水罐爬得越高，壓力就越大，如果產(chǎn)水管爬高超過(guò)10米，那么產(chǎn)水側(cè)產(chǎn)水生成的背壓足夠造成膜的損壞。
所以，反滲透設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)參考反滲透膜相關(guān)技術(shù)手冊(cè)的背壓極限參數(shù)，來(lái)決定產(chǎn)水管的最高爬升高度，并且在產(chǎn)水管上加裝止回閥以防止產(chǎn)水管中的水產(chǎn)生壓力。有的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)止回閥不嚴(yán)或者產(chǎn)水管爬升高度必須做高的情況，在這種情況下，可以采取在產(chǎn)水管止回閥后加裝排空管的方法來(lái)防止背壓的產(chǎn)生。
另外，操作失誤也會(huì)引起背壓。在反滲透的操作過(guò)程中，如果操作失誤，在產(chǎn)水閥以及產(chǎn)水排放閥都未打開的情況下開啟水泵，會(huì)造成系統(tǒng)壓力不斷升高，產(chǎn)水側(cè)壓力不斷升高卻產(chǎn)不出水的情況。當(dāng)壓力高于管道承受的壓力就可能爆破造成安全事故。此時(shí)，如果操作人員如果緊急打開泄壓閥的話，可以避免事故的發(fā)生。而如果操作人員立即采取停水泵的話，那么進(jìn)水側(cè)壓力突然降低，產(chǎn)水側(cè)壓力很高，如此高的背壓立刻就會(huì)造成膜的損壞。
因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮到這點(diǎn)，建議在產(chǎn)水管加裝旁路，并在旁路上安裝爆破膜。
另外，水處理設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員也要注意，在反滲透裝置操作時(shí)，在開機(jī)前切記檢查產(chǎn)水閥是否開啟。建議系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用可靠性高的氣動(dòng)閥，系統(tǒng)全自動(dòng)控制，設(shè)置防呆功能，避免設(shè)備及人員安全事故。
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