反滲透技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、反滲透技術(shù)根底培訓(xùn)111理齒盤過請*實(shí)諂質(zhì)it務(wù)殆保堂it覘*迂昭辻攜*潛世眾社梅化學(xué)前和游加 *阿垢粥 *井韻斛*調(diào)節(jié)換其它*嵐呵器*喪外施藹儀反豫透預(yù)勿理系統(tǒng)1.反滲透水處理系統(tǒng)的構(gòu)成反滋透后處理系統(tǒng)債認(rèn)過濾*捕處克底櫓誼*陰掃床*蟲調(diào)節(jié)fH價*亞琛舷克辻蜩*瞰氣爲(wèi)攜北陽床7 A * *離魁控制磴2.反滲透預(yù)處理它是讓您高枕無憂的關(guān)鍵成動運(yùn)行的必要條件*具體的預(yù)處理設(shè)計需要根據(jù)現(xiàn)場情況和膜元件類型確定*必須仔細(xì)考慮各種要求原水的特點(diǎn)非常重要為確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，有時需要作小型實(shí)驗(yàn)最后您將心想事成！2.1反滲透預(yù)處理適宜與否的簡單判斷準(zhǔn)那么清洗頻率預(yù)處理是否合理或適度3個月或更長適度13個月可

2、能需要加強(qiáng)預(yù)處理1個月超過1次確實(shí)需要加強(qiáng)預(yù)處理22反滲透預(yù)處理設(shè)計考慮因素膜元件種類醋酸纖維素膜或芳香聚酰胺復(fù)合膜 «進(jìn)水水質(zhì)水源及其變化 進(jìn)水流量小型或大型裝置 反滲透的回收率高回收率意味著需要更好的預(yù)處理后處理設(shè)備和要求2.3反滲透元件的進(jìn)水條件反滲透膜元件類型進(jìn)水中氯的濃度-ppm是否能耐受細(xì)菌的降解進(jìn)水pH進(jìn)水溫 度-cCAB0.3 1.0不能56135CPAV 0.1 *可以410145SWCV 0.1 *可以410145ESPAV 0.1 *可以410145ESNAV 0.1 *可以410145注：氯的耐受力計算建立在無鐵存在的根底上2.4預(yù)處理中考慮的反滲透結(jié)垢成分反

3、滲透進(jìn)水中含有的難溶鹽及相關(guān)成分到達(dá)下表中所列的濃度時，均應(yīng)在預(yù)處理中采取相應(yīng)措施，以防止反滲透膜結(jié)垢。結(jié)垢成份在以下進(jìn)水情況下需要預(yù)處理，包括添加阻垢劑、分散劑CaCO 3濃水LSI值0，pH值較高，溫度較高CaSO 4濃度積 /溶度積100%，Ca+SO 4> 250 ppmBaSO 4濃度積/溶度積100%，Ba > 50 ppbSrSO 4濃度積/溶度積100%，Sr > 2 ppm可溶性鐵Fe > 0.3 ppm錳Mn > 0.05 ppm可溶性硅溫度V 15 C時，且沒有重金屬Fe、Al等存在時，SiO2> 25 ppm注意：上表中指標(biāo)的設(shè)計根底

4、為 75%的系統(tǒng)水回收率，在某些情況下，最小值范圍會有變化2.5反滲透污染物懸浮固體« 普遍存在于地表水和廢水中尺寸1微米膠體可能會小于1微米* 在未攪拌溶液中能懸浮狀態(tài)沉積下來膠體會保持懸浮狀態(tài)預(yù)處理后必須將以下指標(biāo)降低至濁度v 1 NTU15分鐘SDI值v 5膠體污染物* 普遍存在于地表水或廢水中*污染物主要存在于反滲透系統(tǒng)的前端« 尺寸v 1微米在未攪拌溶液中微粒會保持懸浮狀態(tài)« 可以是有機(jī)或無機(jī)成份組成的單體或復(fù)合化合物*無機(jī)成份可能是硅酸、鐵、鋁、硫*有機(jī)成份可能是單寧酸、木質(zhì)素、腐殖物預(yù)處理后必須將以下的指標(biāo)降低至：濁度v 1 NTU15分鐘SDI值v

5、 5有機(jī)污染物*污染物主要存在于反滲透系統(tǒng)的前端* 普遍存在于地表水或廢水中* 被吸收附著在膜外表4 天然腐殖有機(jī)物來源于植物腐爛物且常帶電荷* 缺乏明確的TOC 總有機(jī)碳含量規(guī)定* 進(jìn)水中TOC含量為2 ppm時應(yīng)引起注意* 具有電中性外表的LFC1膜及CAB膜可能更適用2.5.4 生物污染* 普遍存在于地表水或廢水中*開始時易在反滲透前端形成污染物，隨后擴(kuò)展及整個反滲透系統(tǒng)* 通常污染物為細(xì)菌、生物膜、藻類、真菌* 警戒含量為每毫升10000 cfu 菌落生成單位* 必須控制生物活性* CAB膜由于其對余氯的耐受性較好，因而可能更適用2.6針對特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計要點(diǎn)261針對給溶

6、鹽的反滲透預(yù)處理設(shè)計«離子交換軟化* 弱酸陽離子軟化* 石灰軟化«添加化學(xué)阻垢劑針對金屬氧化物的反滲透預(yù)處理設(shè)計«離子交換軟化* 石灰軟化« 錳砂過濾添加化學(xué)分散劑針對溶解性硅的反滲透預(yù)處理設(shè)計« 石灰軟化* 熱交換器脫除鐵* 硅分散劑針對微粒和膠體的反滲透預(yù)處理設(shè)計* 澄清* 石灰軟化* 砂濾或添加混凝劑或絮凝劑后進(jìn)行多介質(zhì)過濾微濾或超濾針對天然有機(jī)物的反滲透預(yù)處理設(shè)計澄清* 石灰軟化* 活性碳過濾* 微濾或超濾針對有微生物滋長的反滲透預(yù)處理設(shè)計*化學(xué)殺菌劑* 石灰軟化紫外殺菌* 微濾或超濾* 保持水流動* 盡量減少死角267由于預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)

7、計或操作不當(dāng)而人為造成的常見污染« 在市政水廠添加化學(xué)藥劑陽離子聚合物« 氯化鋁或氯化鐵正磷酸鋅添加了互不相容的化學(xué)藥劑4氧化劑3. 反滲透系統(tǒng)的故障診斷和運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化3.1反滲透系統(tǒng)的故障及其診斷確定問題： 您的反滲透系統(tǒng)是否運(yùn)轉(zhuǎn)不正常？ 您的反滲透系統(tǒng)是不是正常停機(jī)中停用時間過長？ 您的反滲透預(yù)處理或化學(xué)加藥系統(tǒng)是否正常？ 確定您是否在適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水溫度、TDS或這pH條件下使用？* 確定您的水流量和水回收率是否適當(dāng)？確定壓降進(jìn)水一濃水是否正常？確定所有的儀器儀表是否校準(zhǔn)？* 對產(chǎn)水流量和產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。* 逐段及逐個壓力容器測量產(chǎn)水水質(zhì)。*檢查每只壓力容器密封件有

8、無損壞。 檢測反滲透進(jìn)水的保安過濾器是否含有污染物？*檢測反滲透膜元件是否被污染或被損壞。* 采樣并分析反滲透進(jìn)水、濃水和各段產(chǎn)水及總產(chǎn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)。* 將分析所得水質(zhì)數(shù)據(jù)與反滲透設(shè)計的計算值相比擬。 以標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水水質(zhì)、流量及壓降的變化為根底，確定可能的污染物。 對預(yù)測的污染物及垢質(zhì)進(jìn)行清洗。* 分析清洗液中所含的污染物以及清洗液的顔色和pH值變化。 將反滲透膜元件送出進(jìn)行非破壞性的分析，并確定清洗方案。* 最后的手段是進(jìn)行膜元件解剖分析和實(shí)驗(yàn)分析以確定污染物。3.2常見反滲透污染現(xiàn)象膜降解 水解由過低或過高pH值造成* 氧化Cl 2 ,H 2 O 2 ,KMnO 4 * 機(jī)械損壞產(chǎn)水背壓、膜

9、卷突岀、過熱、由于細(xì)碳料或砂料造成的磨損沉淀物沉積碳酸垢Ca « 硫酸垢Ca,Ba,Sr « 硅垢SiO 2 323膠體沉積* 金屬氧化物Fe,Zn,AI,Cr * 污泥324有機(jī)物沉積天然有機(jī)物腐殖物和灰黃素油類泵密封泄漏，新?lián)Q管道過量的阻垢劑或鐵沉淀過量的陽離子聚合物來源于預(yù)處理的過濾器325 生物污染« 復(fù)合膜CPA,ESPA,ESNA 外表形成生物粘泥* 細(xì)菌對醋酸膜CAB 的浸蝕* 藻類* 真菌3.3反滲透污染病癥系統(tǒng)進(jìn)水與濃水間壓降增加反滲透進(jìn)水壓力發(fā)生變化標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量變化標(biāo)準(zhǔn)后的鹽透過率發(fā)生變化3.4反滲透故障診斷一覽表可能的原因可能的發(fā)生地點(diǎn)

10、進(jìn)水與濃水間壓降產(chǎn)水流量鹽透過率金屬氧化物第一段正?；蛟黾咏档驼；蛟黾幽z體污染第一段正?；蛟黾咏档驼；蛟黾咏Y(jié)垢最后一段增加降低增加生物污染任何一段正?；蛟黾咏档驼；蛟黾佑袡C(jī)污染所有各段正常降低降低或增加氧化物如CJ第一段最嚴(yán)重正?；蚪档驮黾釉黾幽p碳粒、污泥粒第一段最嚴(yán)重降低增加增加O型圈或粘結(jié)部位泄漏隨機(jī)分布正?；蛟黾诱；蛟黾釉黾踊厥章蔬^高所有各段降低正?；蚪档驮黾?.5如何減少故障和降低反滲透清洗頻率在取得水質(zhì)全分析的根底上設(shè)計反滲透系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計前確定 RO進(jìn)水的SDI值如果進(jìn)水水質(zhì)變化，需要作岀相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整3.5.4 必須保證足夠的預(yù)處理選擇正確的膜元件，CAB或LFC1膜對

11、于處理比擬復(fù)雜的地表水或污水可能更為適用選擇比擬保守的水通量選擇合理的水回收率設(shè)計足夠的橫向流速及濃水流速對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化3.6反滲透系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化* 使用計算機(jī)和和程序來分析產(chǎn)水水質(zhì)和產(chǎn)水水量在一段時間內(nèi)的變化趨勢，監(jiān)測反滲透系統(tǒng) 的運(yùn)行* 然后可以初步掌握“該反滲透系統(tǒng)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常？有助于反滲透系統(tǒng)故障排除3.6.1 標(biāo)準(zhǔn)化由于以下原因?qū)е路礉B透系統(tǒng)性能變化：* 根本設(shè)計參數(shù)如溫度、使用年限、進(jìn)水TDS、回收率、水通量等發(fā)生變化一一即:系統(tǒng)發(fā)生變化是正常的* 膜元件發(fā)生污染或結(jié)垢一一即:需要清洗！* 膜元件降解一一即:需要購置新膜更換標(biāo)準(zhǔn)化定義標(biāo)準(zhǔn)化：將現(xiàn)在經(jīng)過計算的操作數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)

12、水流量和標(biāo)準(zhǔn)化后的脫鹽率和原來 選定的基準(zhǔn)參考時間的操作參數(shù)進(jìn)行比擬的過程。 標(biāo)準(zhǔn)化的流量：如果系統(tǒng)進(jìn)行條件與初投運(yùn)時相同，現(xiàn)在理論上所能到達(dá)的流量。 標(biāo)準(zhǔn)化后的脫鹽率：如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時相同，現(xiàn)在理論上所能到達(dá)的脫鹽率4. JEr* 參考點(diǎn)：A. 初投運(yùn)時穩(wěn)定運(yùn)行或經(jīng)過24小時 優(yōu)先選用B. 反滲透膜元件制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)363標(biāo)準(zhǔn)化后的一般特征« 通常CAB膜元件鹽透過率每年增加 33% 通常CPA膜元件鹽透過率每年增加1017%* 通常反滲透膜元件產(chǎn)水流量每年減少 410%*標(biāo)準(zhǔn)化的真正意義在于了解變化趨勢，而不是評價某一天的變化 前一次有效清洗后，標(biāo)準(zhǔn)化后的流量或產(chǎn)水

13、水質(zhì)下降15%或壓降增加15%時，建議進(jìn)行再清洗標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)水 溫度進(jìn)水TDS產(chǎn)水TDS脫鹽 率產(chǎn)水流量濃水流量回收 率進(jìn)水 壓力濃水 壓力產(chǎn)水 壓力A P進(jìn)水 減產(chǎn)水壓力A P進(jìn)水 減濃水壓力日期CPPmPPm%gpmgpm%psipsipsipsidpsid1-Ja n205401098.13001007521015010200602-Ja n19530998.3250837519513510185603-Ja n23550998.43001007525019050200604-Ja n18570998.4280937520014010190605-Ja n18570998.4

14、30010075240180102306015-Ja n186001497.7300100752801901027090初投運(yùn)時20.65501597.3300100752161581020658注：1gpm = 3.785 L/min加侖、分鐘3432302S26242220-標(biāo)準(zhǔn)化后值4-anJanJanJanJanJan4. 反滲透膜的清洗、消毒及保存*目的：保證反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行*目的：延長反滲透膜元件使用壽命* 什么時候需要清洗及消毒如何清洗消毒及用何種藥品進(jìn)行清洗消毒4.1什么時候需要清洗反滲透系統(tǒng)«當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量比上次清洗后減少1015%當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水水質(zhì)比上

15、次清洗后降低1015%當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化后的壓降比上次清洗后增加1015%«在長期停用前 作為日常的維護(hù)4.2需要清洗什么碳酸鈣垢硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢 水合金屬氧化物垢鐵、錳、鎳、銅等 硅垢膠體沉積物無機(jī)膠體沉積物無機(jī)、有機(jī)混合物有機(jī)沉積物自然產(chǎn)物 有機(jī)沉積物人為產(chǎn)物生物滋長細(xì)菌、真菌、霉菌等注意：通常您需要清潔的是上述幾種污染物的混合物4.3如何選擇清洗藥劑* 確定污染物*與膜制造廠商、工程公司或反滲透專用化學(xué)藥劑供給商聯(lián)系*選擇通用型或?qū)Ｓ眯突瘜W(xué)清洗藥品4現(xiàn)場收集信息并進(jìn)行清洗實(shí)驗(yàn)及校正法*向反滲透專用藥劑供給商提供膜元件以供實(shí)驗(yàn)室分析之用* 考慮藥品本錢4.4選擇和使用化學(xué)清洗劑時的

16、考前須知* 遵循制造廠商推薦的關(guān)于藥劑品種、劑量、pH值、溫度及接觸時間的指導(dǎo)原那么最正確的清洗效果* 最小限度地使用強(qiáng)烈化學(xué)試劑* 對于CPA、ESPA膜通常pH范圍為410* 對CPA、ESPA、膜最大pH范圍為212*在推薦溫度清洗，一般在 3040 C下清洗最好* 需要考慮排放對環(huán)境的影響* 不要將酸堿混合*用高pH的產(chǎn)水沖洗清洗劑*如果岀現(xiàn)油污染，開始時不要使用低pH值溶液清洗4.5復(fù)合膜最常用的清洗配方污染物清洗溶液碳酸鈣、磷酸鈣、金屬氧化物鐵pH值4.0 , 2%檸檬酸溶液+氨水，溫度40 C,有時也可用pH23的鹽酸水溶液清洗硫酸鈣、混合膠體、小分子天然有機(jī)物、微生物pH值10

17、.0，2%三聚磷酸鈉溶液，溫度 40 C,有時也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗大分子天然有機(jī)物、微生物pH值10.0，2%三聚磷酸鈉溶液，0.25%十二烷基苯磺酸鈉溶液，溫度 40 C4.6醋酸膜最常用的清洗配方污染物清洗溶液碳酸鈣、磷酸鈣、金屬氧化物pH值4.0，2%檸檬酸溶液，0.1%非離子清洗劑，溫度35 C硫酸鈣、混合膠體、小分子天然有機(jī)物pH值7.5，2%三聚磷酸鈉溶液，0.8%Na-EDTA溶液，0.1%的非離子清洗劑，溫度 35 C大分子天然有機(jī)物pH值7.5，0.5%過硼酸鈉溶液，0.1%非離子清洗劑，溫度 35 C生物滋長pH值7.5，2%三聚磷酸鈉溶液，0.25%Na

18、-DBS 溶液，溫度35 C4.7二氧化硅垢的化學(xué)清洗* 對沉淀在膜上的溶解性硅，在不損壞膜的前提下很難去除*在清洗前應(yīng)詢問膜廠商*較高的沖洗流速有利于沖刷掉污垢4反復(fù)地循環(huán)、浸泡有助于除垢* 對于CPA膜，高pH值1012的堿性溶液和40 °C溫度有助于硅垢的去除4.8復(fù)合膜生物污染的清洗珊瑚礁綜合癥：無機(jī)垢、金屬氧化物、膠體物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、活的及死的細(xì)菌、生物粘泥、真菌等復(fù) 雜混合物。解決方法一* 低pH清洗* 高pH清洗*生物殺菌劑消毒解決方法二*利用能破壞粘泥的殺菌劑消毒* 高pH值清洗*每周停運(yùn)殺菌一次，每次使用生物殺菌劑消毒2030分鐘4.9細(xì)菌的控制和殺除 濃水中細(xì)菌濃

19、度控制規(guī)那么:如果每毫升v log cfu，認(rèn)為細(xì)菌數(shù)量已得到控制如果每毫升4 6log cfu，應(yīng)引起注意如果每毫升到達(dá)6log cfu或細(xì)菌數(shù)量上升，應(yīng)著手處理問題消毒：指細(xì)菌99.9% ( 3 log )殺菌：指細(xì)菌減少 99.9999% ( 6 log )滅菌：指細(xì)菌減少 99.9999999% ( 9 log )殺菌劑：殺滅細(xì)菌 生物抑制：阻止細(xì)菌生長 粘泥破壞劑：破壞生物粘膜的數(shù)量注意：4log = 10,000 = 10 4,6log = 1,000,000 = 10 64.10反滲透化學(xué)殺菌劑應(yīng)有的特性*殺除細(xì)菌去除生物粘膜* 最少接觸時間*對膜危害最小無毒性及無環(huán)境危害性*

20、可以平安地操作* 合理的價格4.11殺菌劑的殺菌速度(條件為20 °C時去除99.9999%的抱菌)殺菌劑接觸時間2%甲醛溶液12小時100ppm的次氯酸鈉溶液7小時0.2%的過氧化氫溶液25小時5%的過氧化氫溶液23小時10%的過氧化氫溶液12小時1%過氧化氫和400ppm的過醋酸溶液0.51小時4.12復(fù)合膜(CPA, ESPA, ESNA ) 元件消毒用殺菌劑甲醛劑量：0.11.0%在美國認(rèn)為該藥劑有一定毒性* 對于新膜，必須在操作24小時后才可使用，否那么會導(dǎo)致不可恢復(fù)的水通量損失« 可用做長期貯存時的殺菌液4.12.2 異噻唑啉« 劑量：1525ppm&

21、#171; Rohm & Haas 羅門哈斯 的 “ Kathon 或Betz 公司的 “ Simicide C -68« 可用做長期貯存時的殺菌液4.12.3 亞硫酸氫鈉« 劑量：500ppm，使用3060分鐘1.0%的溶液可用于長期貯存4.12.4 過氧化氫/過乙酸« 劑量：0.2% 兩種化合物之和* pH : 34 高pH值會引起膜氧化* 溫度：25 C 最高如果存在鐵或過渡金屬，會引起 CPA膜氧化* 反復(fù)循環(huán)2030分鐘/浸泡2小時/隨后沖洗* 對于破壞生物粘膜可能需要 4個小時的接觸時間* 是有效、迅速的氧化型殺菌劑* 對于破壞生物粘膜比擬有效

22、本殺菌液不適用于長期貯存4.13醋酸膜CAB膜消毒用殺菌劑4.13.1 游離氯* 劑量：在pH值56時，采用0.11.0ppm 劑量連續(xù)參加* 劑量：二周一次，每次使用 5ppm消毒1小時與腐蝕產(chǎn)物鐵反響會造成膜損傷如果存在鐵，建議可以使用最高濃度為10ppm的氯胺溶液代替0.11.0ppm的溶液可以用做長期貯存時的殺菌劑4.13.2 甲醛* 劑量：0.11.0%* 可用做長期貯存時的殺菌劑4.13.3 異噻唑啉劑量：1525ppm可用于長期貯存時的殺菌劑4.14反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的一般方法沖洗反滲透膜組件* 排除運(yùn)行過程中剩余濃水和給水通道中的污染物清理清洗裝置*如水箱、管路、新使用的保安過

23、濾器等配制清洗溶液* 使用反滲透產(chǎn)品水至少是軟化水*混合均勻* 調(diào)節(jié)至所需pH值*調(diào)節(jié)至所需溫度* 對于正常污染情況，每根4 "X 40膜元件配制2.2加侖溶液* 對于正常污染情況，每根8 "X 40"膜元件配制8.7加侖溶液* 對于嚴(yán)重污染的情況，可將溶液體積加倍在第一段引入清洗溶液* 反滲透進(jìn)水入口處最大壓力為 60psi 減少已松脫的污染物被沖回膜外表的可能 *單只膜元件最大壓降1015psi ，以防止膜卷突岀將置換岀的水排入下水通道* 將最初20%已污染的/變色的化學(xué)清洗溶液排入下水通將于凈的化學(xué)清洗溶液再循環(huán)至清洗箱 將滲出的少量產(chǎn)品水再循環(huán)至清洗箱 如

24、果pH值變化超岀0.5單位，那么需要重新調(diào)整 pH到指定范圍低流量循環(huán)* 循環(huán)515分鐘每根4 的壓力容器流量為3 gpm 11.4 升/分鐘 每根8 "的壓力容器流量為12 gpm 45.5 升分鐘盡量減少沖洗下來的污染物對進(jìn)水通道的阻塞中等流量循環(huán)« 循環(huán)515分鐘 每根8 "的壓力容器流量為6 gpm 22.7 升/分鐘* 每根8 "的壓力容器流量為24 gpm 90.9 升/分鐘第一次大流量循環(huán)« 循環(huán)3060分鐘* 每根4"的壓力容器流量為810 gpm 30.337.9 升/分鐘 每根8 "的壓力容器流量為3540gpm 132.5151.4 升/分鐘浸泡選擇使用« 對于CPA、ESPA和CAB膜的輕度污染可浸泡12小時 對于嚴(yán)重污染的CPA膜，需浸泡過夜為保持溫度可能需要維持正常流量10%的循環(huán)流量 浸泡有利于污染物的去除*應(yīng)當(dāng)在必須的情況下才進(jìn)行浸泡，原那么上應(yīng)盡量減少化學(xué)試劑與膜的接觸時間第二次高流量循環(huán)選擇使用* 循環(huán)1560分鐘* 按需要浸泡及循環(huán)4.14.10 沖洗*使用與清洗溶液pH值及溫度相同且與系統(tǒng)容積相同量的反滲透產(chǎn)品水沖洗，并將岀水排入