反滲透系統(tǒng)操作規(guī)程

1、反滲透系統(tǒng)操作規(guī)程（一）、反滲透基礎：一、反滲透原理：反滲透，英文為Reverse Osmosis ,它所描繪的是一個自然界中水分自然滲 透過程的反向過程。早在 1950 年美國科學家 DR.S.Sourirajan 有一回無意中發(fā)現 海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水, 隔了幾秒后吐出一小口的海水。 他由 此而產生疑問： 陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水, 那為什么 海鷗就可以飲用海水呢？這位科學家把海鷗帶回了實驗室, 經過解剖發(fā)現在海鷗 囔嗉位置有一層薄膜, 該薄膜構造非常精密。 海鷗正是利用了這薄膜把海水過濾 為可飲用的淡水,而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外。這就是

2、以后 逆滲 透法（Reverse Osmosis 簡稱R.O）的基本理論架構。對透過的物質具有選擇性的薄膜成為 半透膜 。一般將只能透過溶劑而不 能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。 當把相同體積的稀溶液 （如淡水） 和濃液 （如海水或鹽水） 分別置于一容器的兩側, 中間用半透膜阻隔, 稀溶液中的溶劑 將自然的穿過半透膜, 向濃溶液側流動, 濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出 一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態(tài),此種壓力差即為 滲透壓 。滲透 壓的大小決定于濃液的種類, 濃度和溫度與半透膜的性質無關。 若在濃溶液側施 加一個大于滲透壓的壓力時, 濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動, 此種溶劑的

3、流動 方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。即在進水（濃溶液）側施加 操作壓力以克服自然滲透壓,當高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側時, 水分子自然滲透的流動方向就會逆轉,進水 （濃溶液）中的水分子部分通過膜成為 稀溶液側的凈化產水（請參見下圖） 。反強透箱如宦過海違!|的、力反向水廿f-的灌動方向.閔血定丈 為斥/透水井子擴戰(zhàn)經過半進入濃苗以Y斷講裱的K子 在平麗,衆(zhòng)榕液別岳搟潢間的丸瞠程對應冋側同的 淳透岳差二、反滲透過程根據反滲透原理可知，滲透和反滲透必須與具有允許溶劑 （水分子）透過的 半透膜（反滲透膜或納濾膜）聯系在一起才有意義，才會出現滲透現象和反滲透操 作。反滲透膜：

4、允許溶劑分子透過而不允許溶質分子透過的一種功能性的半透 膜稱為反滲透膜；膜元件：將反滲透膜膜片與進水流道網格、產水流道材料、產水中心管和 抗應力器等用膠粘劑等組裝在一起，能實現進水與產水分開的反滲透過程的最小 單元稱為膜元件；膜組件：膜元件安裝在受壓力的壓力容器外殼內構成膜組件；膜裝置：由膜組件、儀表、管道、閥門、高壓泵、精密過濾器、就地控制 柜和機架組成的可獨立運行的成套單元膜設備稱為膜裝置，反滲透過程通過該膜 裝置來實現；膜系統(tǒng)：針對特定水源條件和產水要求設計的，由預處理、加藥裝置、增 壓泵、水箱、膜裝置和電氣儀表連鎖控制的完整膜法水處理工藝過程稱為系統(tǒng)。待處理的進水經過高壓泵被連續(xù)升壓后

5、入膜裝置內，在膜元件內進水被分 成濃度低的或更純的產水，稱為透過液和濃度高的濃水。濃水調節(jié)閥控制成為產 水和濃水的比例即裝置回收率。進水脫鹽略傑）=（1）X100進水濃桂進水詭h; xmoj l“g=三、影響反滲透性能的因素產水通量和脫除率是反滲透過程中的關鍵參數，針對特定系統(tǒng)條件，水通 量和脫除率是膜的本征特性，而膜系統(tǒng)的水通量和脫除率則主要受壓力、溫度、 回收率、進水含鹽量和pH值影響。具體影響情況見下表：増加產水晨透鹽率有效壓力n4劭度nitit回收率nit進水含鹽蹴nn 衰示地加：u 表示降低.四、定義回收率：指膜系統(tǒng)中給水轉化成為產水或透過液的百分率。膜系統(tǒng)的設計 是基于預設的進水水

6、質而定的，設置在濃水管道上的濃水閥可以調節(jié)并設定回收 率?；厥章食３ＯＭ畲蠡员惬@得最大的產水量，但是應該以膜系統(tǒng)內不會因鹽類等雜質的過飽和發(fā)生沉淀為它的極限值。脫鹽率：通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中除去總可溶性的雜質濃度的百分率。透鹽率：脫鹽率的相反值，它是進水中溶解性的雜質成份透過膜的百分率。滲透液：經過膜系統(tǒng)產生的凈化產水。流量：流量是指進入膜元件的進水流率，常以每小時立方米（m/h）或每 分鐘加侖表示（gpm）。濃水流量是指離開膜元件系統(tǒng)的未透過膜的那部分的“進 水”流量。這部分濃水含有從原水水源帶入的可溶性的組份， 常以每小時立方米（nn/h ）或每分鐘加侖表示（gpm）。通量：以單位膜

7、面積透過液的流率，通常以每小時每平方米升（l/m 2h） 或每天每平方英尺加侖表示（gfd ）。淡水：凈化后的水溶液，為反滲透系統(tǒng)的產水濃水： 未透過膜的那部分溶液，如反滲透系統(tǒng)的濃縮水二）、系統(tǒng)簡介本系統(tǒng)采用單級兩段的連續(xù)處理方式，為了平衡被拿走的產水并保持每段 內原水的流速均勻性， 每段壓力外殼的數量按進水水流方向遞減， 本系統(tǒng)的排列 比例為 7：4。每套反滲透系統(tǒng)有 11個壓力容器，每個壓力容器中有 6支膜元件， 第一段由 7個壓力容器組成， 第二段由 4個壓力容器組成。 第一段的濃水出水為第 二段的進水， 兩段的產水和為總產水， 濃水由第二段排出。 整套系統(tǒng)的回收率為 75%。濃水出水

8、甲46十孔一6x4 R（膜89化學 清洗 出水一10淡水岀水56x7 R（膜化學清洗進水丄；7阻垢劑投加進 水!還原劑投加.21T 'P精密過濾器高壓泵RO運行狀態(tài)控制表（控制閥狀態(tài):-關閉;O開啟）閥門名稱運行清洗清洗二1進水閥Q2高壓泵進水閥（電動）3）高壓泵出水閥4排氣閥（電動）5淡水出水閥（16濃水出水閥7化學清洗進水閥（一段）8：化學清洗進水閥（二段）9）化學清洗濃水回水閥（一段）O10化學清洗淡水回水閥Q11化學清洗濃水回水閥（二段）（三）、操作說明、反滲透運行前準備:1、開始啟動設備之前，首先檢查供電電源是否打開，應使之處于打 開狀態(tài)。2、檢查前級處理設備（纖維過濾器或連

9、續(xù)微濾）供水端總進水閥是 否打開，并且水壓保持在 0.2-0.4Mpa壓力范圍內。3、檢查各管路管件、加藥系統(tǒng)的狀況。4、電器線路是否完整，接線是否可靠。檢查高低壓控制器上、下限控制指針的位置，高壓泵進口前的低壓控制下限指針在O.IMpa位置。5、 打開高壓泵進出口閥門（、），濃水排放閥（）和淡水出口 閥門（），關閉各取樣閥門。6、檢查高壓泵機械部分是否靈活，如發(fā)現異常，需采取必要措施予 以處理。7、 開啟反滲透裝置的總電源開關（電源指示燈亮），預設變頻器的運行頻率（變頻器運行頻率的預設方法參考有關說明書）。8、打開過濾器的放氣閥門，待放氣閥門出水后，關閉放氣閥。預處理給水壓力應保持保安過濾器

10、出口壓力表（高壓泵前壓力）指示在 0.15-0.4Mpa 范圍內。二、就地手動控制：1、將就地/遠控按鈕旋至就地位置，再將手動/就地/自動按鈕旋至手動位置。利用預處理給水壓力，使水通過高壓泵進入反滲透組件2分鐘,以排除組件及管路中的空氣。2、開啟高壓泵、低壓運行（0.3-0.5Mpa）5-10分鐘，以沖洗膜元件，然后緩慢調節(jié)濃水排放閥，使壓力緩慢上升，10分鐘后升至額定壓力約 1.01.5MPa。（此時也可以看淡水、濃水出水流量計調解，以回收率不大 于75%為準）注：此處壓力調節(jié)參看壓力調節(jié)3、檢查各段壓力，檢查淡水和濃水的流量是否正常。調整濃水出水閥門，以確保裝置的回收率不大于75%4、關機

11、:反滲透系統(tǒng)每次啟動關閉，都牽涉到壓力與流量的改變，因此對膜元 件造成機械應力，因此應盡量減少開關次數，同時，正常的開動程序也應 越平穩(wěn)越好，進水壓力上升要緩慢。當關閉R0膜系統(tǒng)時，先關閉高壓泵10秒后關閉進水閥。、就地自動控制1、開機運行：在系統(tǒng)手動正常運行各閥門正確位置，給水壓力為將手動/就地/自動按鈕0.2 0.4Mpa時，將就地/遠控按鈕旋至就地位置,旋至自動位置，控制系統(tǒng)將選擇于自動控制狀態(tài)（即程序控制方式）。2分鐘后系統(tǒng)進入運行狀態(tài)。2、自動停機：反滲透系統(tǒng)在下面幾種情況可自動停機1）本設備具有高、低壓保護功能。當原水供水不足，壓力下降到一定值（小于 O.IMpa）或壓力過大（大于

12、0.5Mpa ）時，壓力開關會自動關閉RO系統(tǒng)，達到保護高壓泵和RO膜的目的。當原水壓力恢復時關掉控制回路電源開關消警，合上開關設備恢復工作。設備報警自動停機或恢復啟 動后，操作者應及時調整設備運行參數。因為原水壓力的改變會改變設備 原有的運行狀態(tài)。2）阻垢劑、還原劑加藥箱也設有液位保護功能。當藥箱液位過低時， 高壓泵停止工作。3）人為停機：將|手動/就地/自動|按鈕旋至手動位置，系統(tǒng)將手動停四）、化學清洗1、化學清洗條件膜表面的污垢將加速系統(tǒng)性能的下降， 如減少產水流量， 降低脫鹽率。 污垢的另一個負面現象是進水和濃水間的壓差增加。只要措施得力及時， 就可以很有效地進行系統(tǒng)清洗，最大限度地恢

13、復膜系統(tǒng)的性能。但若拖延 太久才進行清洗，則很難完全將污染物從膜面上清洗掉。在正常操作過程中，反滲透元件內的膜片會受到無機鹽垢、微生物、 膠體顆粒和不溶性的有機物質的污染。操作過程中這些污染物沉積在膜表 面，導致標準化的產水流量和系統(tǒng)脫鹽率分別下降或同時惡化。當下列情 況出現時，需要清洗膜元件： （在所有運行參數不變的情況下）? 標準化產水量降低 10%以上? 進水和濃水之間的標準化壓差上升了 15%? 標準化透鹽率增加 5%以上以上的標準（基準）比較條件取自系統(tǒng)經過最初 48 小時運行時的操 作性能。2、化學清洗安全注意事項 . 在下列各章節(jié)中，當使用任何清洗化學品時，必須遵循獲得認可 的安

14、全操作規(guī)程。關于化學品安全性、使用方法和排放處置方面的細節(jié)請 咨詢該化學品制造商。 . 當準備清洗液時，應確保在進入元件循環(huán)之前，所有的清洗化學 品得到很好的溶解和混合。 . 在清洗化學藥品與膜元件循環(huán)之后，應采用高品質的不含余氯等 氧化劑的水對膜元件進行沖洗（最低溫度 >20oC） ，推薦用膜系統(tǒng)的產水， 如果對管道沒有腐蝕問題時，可用經脫氯的飲用水和經預處理的給水。在 恢復到正常操作壓力和流量前，必須注意開始要在低流量和壓力下沖洗大 量的清洗液。此外，在清洗過程中清洗液也會進入產水側，因此，產水必 須排放 10 分鐘以上或直至系統(tǒng)正常啟動運行后產水清澈為止。 在清洗液循環(huán)期間，pH2

15、10時溫度不應超過 50oC, pH111時溫度不應超過 35oC, pH112時溫度不應超過 30oG .對于直徑大于 6英寸的元件，清洗液流動方向與正常運行方向必 須相同，以防止元件產生“望遠鏡”現象，因為壓力容器內的止推環(huán)僅安裝在壓力容器的濃水端。在小型元件的系統(tǒng)清洗時也建議注意這一點，清 洗流程如示意圖所示。-第產水tj高壓水器-誼韋詵TUR-起號曲節(jié)=PW洗El道毗孝帝澆水毒厲茂:t辰自渣法.複車當3、清洗步驟1）配制清洗液下表列舉了適宜的清洗藥品，這些酸性和堿性清洗劑是標準的清洗藥品， 酸性清 洗劑用于清除包括鐵污染在內的無機污染物， 而堿性清洗劑用于清洗包括微生物 在內的有機污染

16、物。由于使用硫酸會引起硫酸鈣沉淀的危險，不應選作清洗劑。最好采用膜系統(tǒng)的產水配制清洗液，當然在很多情況下也可以使用經過預處理的 合格預處理出水（反滲透出水）來配制清洗液。原水可能緩沖容量很大，需要消 耗更多的酸或堿才能達到規(guī)定的pH值，酸性清洗的pH約為2左右，堿性清洗的 pH約為12左右。本套工藝配置清洗液為酸堿兩種，堿性清洗液為 0.1%NaOHW即：每噸水中投 加1Kg NaOH（片堿），配置后pH約為12左右。酸性清洗液為0.2%HCL（ W即: 每噸水中投加6L鹽酸溶液（工業(yè)用濃鹽酸多為30流右），配置后pH約為2左右污 1%(W) NaOH 前1 0%(W)Ma,EOTA PH12

17、/30°C(Je1 KCi)J0 1%(W) NaOH 戒.【OH憶妙口尼Q.2%(W)HQ1 0%(W)N3jSiO*0.5MW)NKSO2.0%(W)檸廉療住 CaCOi)可以可以號蔽鹽塩Ga 301. B 自 so* 可凰全曲粗優(yōu)物可以可以可tl無肌膠體用好可以可以作第二涉1 （W）表示有效成份的重量百分含量；2按順序污染物化學式符號為：CaCO表示碳酸鈣；CaS O表示硫酸鈣；BaS O表示硫酸鋇。3按順序清洗化學品符號為：NaOH表示氫氧化鈉；NatEDTA表示乙二胺四乙酸四鈉，陶氏化學生產該產品的商標為VERSENE* Na-SDS表示十二烷基磺酸鈉鹽，又名月硅酸鈉； H

18、CI表示鹽酸；Na®O表示亞硫酸氫鈉；HPO表示磷酸；NHSOH表示亞 硫酸氫胺。4為了有效的清洗硫酸鹽垢，必須盡早的發(fā)現和處理，由于硫酸鹽垢的溶解度隨清洗液含鹽量的增加而增加，可以在NaOH 和NaEDTA的清洗液中添加NaCI,當結垢一周以上時，硫酸鹽垢的清洗成功性值得懷疑。5檸檬酸是無機鹽垢的可選清洗劑。2）低流量輸入清洗液。首先用清洗水泵混合一遍清洗液，預熱清洗液時應以低流量。然后以盡可能低的 清洗液壓力置換元件內的原水，其壓力僅需達到足以補充進水至濃水的壓力損失 即可（用小泵，操作壓力0.1 0.2Mpa），即壓力必須低到不會產生明顯的滲透 產水。低壓置換操作能夠最大限度的

19、減低污垢再次沉淀到膜表面，視情況而定， 排放部分濃水以防止清洗液的稀釋。3）循環(huán)。當原水被置換掉后，濃水管路中就應該出現清洗液，讓清洗液循環(huán)回清洗水箱并 保證清洗液溫度恒定（最適宜溫度為2030C）。4）浸泡。停止清洗泵的運行，讓膜元件完全浸泡在清洗液中。有時元件浸泡大約1小時就 足夠了，但對于頑固的污染物，需要延長浸泡時間，如浸泡 1015小時或浸泡 過夜。為了維持浸泡過程的溫度，可采用很低的循環(huán)流量（約為小泵流量的10% 流量大小可用清洗泵的回水閥調解）。5）高流量水泵循環(huán) 高流量循環(huán)30 60分鐘（大泵，操作壓力0.3 0.4Mpa）。高流量能沖洗掉被清 洗液清洗下來的污染物。如果污染嚴

20、重，請采用高于所規(guī)定的 50%的流量將有助 于清洗，在高流量條件下， 將會出現過高壓降的問題， 對多元件壓力容器最大允 許壓降為0.35Mpa（進出水壓差，即進水壓力不得高于0.45Mpa）,以先超出為限。6）沖洗。預處理的合格產水可以用于沖洗系統(tǒng)內的清洗液 （反滲透出水） ，為了防止沉淀， 最低沖洗溫度為20C。系統(tǒng)沖洗時間約為1小時。7）重新啟動系統(tǒng)。必須等待元件和系統(tǒng)達到穩(wěn)定后， 記錄系統(tǒng)重新啟動后的運行參數， 清洗后系統(tǒng) 性能恢復穩(wěn)定的時間取決于原先污染的程度。 為了獲得最佳的性能， 有時需要多 次的清洗和浸泡步驟。注：本套設備清洗為分段清洗，每段的閥門開關情況依照RG運行狀態(tài)控制表。

21、（五）、壓力調解1、進水壓力， 通過調節(jié)進水提升泵的回流水量來控制， 控制在0.2 0.4Mpa。2、高壓泵進水壓力，監(jiān)測點位于高壓泵前精密過濾器后，當高壓泵進水閥 （電動）打開時，顯示壓力應該與進水壓力保持一致。3、 高壓泵出水壓力，通過緩慢調節(jié)濃水排放閥，使之壓力控制在1 1.5Mpa。（此時也可以看淡水、濃水出水流量計調解，以回收率不大于75%為準）4、濃水出水壓力， 此壓力與高壓泵出水壓力的差值視為標準壓力（水溫20C時，標準壓力應為 0.3Mpa左右），標準壓力越小證明反滲透膜通量 越高，運行越穩(wěn)定。（標準壓力也受到溫度影響，水溫在445 °C之間時，水溫每下降1度，產水量將下降 3%標準壓力也隨之增加 0.03Mpa左右）。5、化學清洗進水壓力，通過調節(jié)化學清洗進水泵的回水閥。（六）、其他1、阻垢劑的配制及投加：根據本工藝進水水質，阻垢劑的投加量為 0.003% （即每噸水投加3mL。阻垢