編者語：有機礦物質(zhì)沉淀會損害反滲透膜并降低滲透效率。因此，需要對一些工作參數(shù)采取嚴格控制，如：pH值、氧化還原值、導(dǎo)電率和溫度。本文將論述如何延長滲透膜的壽命，以及如何提高反滲透設(shè)備的效率。

有針對性的程序監(jiān)控可以有效避免雜質(zhì)、污染，并減少操作人員的數(shù)量。

   保證水質(zhì)達到一致的純度是制藥和生物技術(shù)領(lǐng)域保證生產(chǎn)安全的基本前提條件。在純凈水的調(diào)配過程中，處于核心位置的是反滲透設(shè)備。 除了總體成本以外，使用者最關(guān)心的是如何延長設(shè)備的使用壽命，以及如何擁有可靠的質(zhì)量檢測技術(shù)。

　　目前最受關(guān)注的是整套的解決方案。其中不僅包括單個測量儀器，例如：獨立的電磁閥、可靠的電流表、精確的傳感器和pH值測量儀，而且還包括全套高效的控制系統(tǒng)。

　　嚴格的監(jiān)控

　　在生產(chǎn)過程中，以下6個參數(shù)必須加以測量和監(jiān)控：

　　1. 氧化還原性

　　帶射線的化學(xué)藥物攻擊很薄的聚酰胺膜，將導(dǎo)致不可修復(fù)的漏洞。析出鹽可從膜漏洞滲出。這樣的膜必須更換掉，然而這需要支付一筆高昂的費用。這種情況下，人們通常在反滲透過程的入口處安裝一個帶內(nèi)置警報的氧化還原性測量器，當(dāng)測量值超過正常值時，會立即向操控員發(fā)出提醒。

Bürkert多功能控制系統(tǒng)mxControl 8620可以自動控制水處理系統(tǒng)的程序變量。

　　2. pH值

　　反滲透膜的理想pH值是弱酸性，范圍為5~6.5。這個pH值范圍可以阻止碳酸鹽的形成和一些纖維素醋酸鹽膜中的加水分解作用。專門的pH傳輸器和調(diào)解器可以測量和調(diào)節(jié)pH值和入口處水的溫度。其他的集成電器在可操作范圍內(nèi)輸送和調(diào)節(jié)pH值。任何指標(biāo)值的變化都會激活一個數(shù)字化劑量泵，它會調(diào)節(jié)入口水的酸度。以阻止碳酸鈣晶體沉淀物在反滲透膜中形成。

　　3. 導(dǎo)電性

　　反滲透儀器中最重要的和最需要頻繁監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)是導(dǎo)電性。供水的導(dǎo)電性是產(chǎn)出率和膜通量密度的一個關(guān)鍵因素。導(dǎo)電性越高，滲透壓就越高，即使溫度和壓力與正常值相符，膜的工作效率也越低。純電阻性的導(dǎo)電性傳輸器不僅可測量注入水中的導(dǎo)電性，而且還可測量滲透導(dǎo)電性。其中的差額是剩下的所含礦物質(zhì)和鹽量的標(biāo)準(zhǔn)以及整個反滲透過程的效率標(biāo)準(zhǔn)。

　　4. 溫度

　　溫度的高低與在相同導(dǎo)電性和壓力下膜的通量密度成正比。一般情況下，每1℃的溫度變化可使反滲透的效率升高或降低1.5%。膜產(chǎn)品生產(chǎn)商的參考數(shù)據(jù)是25℃，全面的溫度控制是不可行的。最新一代的pH值和氧化還原可能性測量儀及導(dǎo)電傳輸器是為附加的溫度測量而準(zhǔn)備的，能同時測量兩個參數(shù)。

型號為Typ 8202的傳感器是一種可以測量流體pH值和氧化還原性的模塊化設(shè)備，能適應(yīng)多種用途。

　　5. 壓強

　　反滲透設(shè)備的工作效率直接取決于供水的壓強。供水、滲透、濃縮及其他中間步驟的壓強測量保證了系統(tǒng)的全力運行，也有助于根據(jù)雜質(zhì)或污染第一時間識別出故障。不同的供水壓強抵償了供水導(dǎo)電性或水溫變化，也利于滲透流程通暢。一般情況下系統(tǒng)壓強由濃縮線上的管理閥或一個可調(diào)的高速壓力泵控制。

　　6. 流量

　　產(chǎn)出率由滲透量占整個進水量的份額計算得出。重復(fù)部分由一個磁鐵或渦輪水流測量儀來計算。在導(dǎo)電性、溫度、壓力穩(wěn)定的情況下，產(chǎn)出率的變化可能是由于雜質(zhì)或污染導(dǎo)致膜損壞的一個征兆。避免雜質(zhì)或污染最重要的是對經(jīng)過膜管道的水流進行正確把握。反滲透系統(tǒng)的壓力和入水量必須很好地平衡。通常情況下會安裝一個轉(zhuǎn)速可更改的水泵或一個水流控制閥門及一個壓力控制閥門。兩個控制系統(tǒng)要同時進行，以達到平衡。

　　高效的控制系統(tǒng)

　　即使先進的三合一儀器 （例如：pH值/氧化還原測量儀）能在測量中協(xié)作一致，僅靠測量還不能提高實驗的效率，只有高效的過程控制才能達到很好的效果，在這個控制系統(tǒng)中，流量、溫度、pH值/氧化還原性、導(dǎo)電性和壓力可以一起調(diào)控。一個多功能控制系統(tǒng)，如Bürkert mxControl 8620，可以自動控制水處理系統(tǒng)的各項參數(shù)，并可以將測量控制儀器的成本減至50%。它的控制功能采用數(shù)據(jù)匯編，用一個顯示器安裝在集成控制系統(tǒng)中。在典型的低鹽水系統(tǒng)里，產(chǎn)出率一般是75%~85%。一旦產(chǎn)出率出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會有選擇性地顯示出全部異常數(shù)據(jù)，便于診斷問題。顯示順序如下：pH值、導(dǎo)電性、溫度、壓力。

　　如果所有數(shù)據(jù)均在規(guī)定范圍內(nèi)浮動，但膜效率未達到規(guī)定值，那問題則可能出現(xiàn)在由雜質(zhì)或污染導(dǎo)致的膜壓力流失上。如果壓力流失出現(xiàn)在膜的第一層，那通常是由于凝膠狀或生物污染造成的。如果壓力流失出現(xiàn)在膜的第二層，那通常是由于礦物質(zhì)含量過高或雜質(zhì)導(dǎo)致。多功能控制系統(tǒng)可以實時準(zhǔn)確跟蹤壓力變化狀況，并做好數(shù)據(jù)記錄。這樣一種方便的操控系統(tǒng)對于復(fù)雜的反滲透系統(tǒng)來說是非常有幫助的。在這個簡單的反滲透過程中，可以實現(xiàn)如泵產(chǎn)品般敏銳地輸出pH值，并將其調(diào)控至理想值。

　　微型傳感器和調(diào)控器

　　微型傳感器除了可以輸出實驗數(shù)據(jù)和溫度外，還具有簡單的調(diào)控和警報功能，以減少儀器成本。此外該設(shè)備還適用于簡單的反滲透過程的快速更新，因為它不僅可以測量和調(diào)控pH值和氧化還原性能，還能測量和監(jiān)控流體的溫度。這種裝有顯示器的傳感器在出現(xiàn)問題時，可以通過一條控制閥門或水泵開啟/關(guān)閉的線路，控制水或藥物的流入，用以控制pH值、氧化還原性以及溫度。

　　現(xiàn)代測量和控制系統(tǒng)不像反滲透過程那樣復(fù)雜，操作變得相對簡單、高效且具多功能性，有利于提高生產(chǎn)效率和延長設(shè)備的技術(shù)壽命，同時也減少了操控儀器的成本。