反滲透膜工作原理共12

反滲透膜RO（ReverseOsmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術(shù)，其孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H20分子可以通過R0膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法透過R0膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。反滲膜工作原理圖：反滲透原理圖及常規(guī)工藝流程圖：反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。高壓泵對源水加壓，除水分子可透過RC膜外，水中的其它物質(zhì)（礦物質(zhì)、有機物、微生物等）幾乎都被拒于膜外，無法透過R0膜而被高壓濃水沖走。反滲透技術(shù)的特點：1、 反滲透的脫鹽率高，單只膜的脫鹽率可達99%，單級反滲透系統(tǒng)脫鹽率一般可穩(wěn)定在90%以上，雙級反滲透系統(tǒng)脫鹽率一般可穩(wěn)定在98%以上。2、 由于反滲透能有效去除細(xì)菌等微生物、有機物，以及金屬元素等無機物，出水水質(zhì)極大地優(yōu)于其它方法。3、 反滲透制純水運行成本及人工成本低廉，減少環(huán)境污染。4、 減緩了由于源水水質(zhì)波動而造成的產(chǎn)水水質(zhì)變化，從而有利于生產(chǎn)中水質(zhì)的穩(wěn)定，這對純水產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定有積極的作用。5、 可減少后續(xù)處理設(shè)備的負(fù)擔(dān)，從而延長后續(xù)處理設(shè)備的使用壽。反滲透系統(tǒng)故障判斷和解決手段

故障癥狀弓1發(fā)問題的可能原因所在位置及鑒別手段解決問題方法鹽透過率升高，產(chǎn)水量卻下降，每段之間的壓力差增大膜 污 染金屬氧化物污染多發(fā)生在反滲透裝置的第1段-分析日常SDI測試膜截留物質(zhì)-通過分析清洗液中的金屬離子-解剖分析被污染的膜元件-進行對金屬氧化物污染物的清洗-改善予處理工藝和運行條件膠體污染多發(fā)生在反滲透裝置的第1段-分析日常SDI測試膜截留物質(zhì)-解剖分析被污染的膜元件-采用含有脂類洗滌劑清洗-改善予處理工藝和運行條件多發(fā)生在反滲-針對具體情無機鹽垢污況選擇合適的

透裝置最后1段-校核濃水系統(tǒng)LSI指數(shù)和可能生成的難溶物溶度積測試?-解剖分析被污染的典型膜元件清洗劑清洗-調(diào)整系統(tǒng)水回收率-選擇更有效的阻垢/分散藥劑投加-改善予處理系統(tǒng)鹽透過率知產(chǎn)水量滿意，甚至稍高，每段壓力差較大-設(shè)計或運行操作不合理,引起反滲透膜系統(tǒng)的過分濃差極化反滲透裝置第1段上壓降最大-校核反滲透系統(tǒng)濃淡水比例和運行水回收率-檢查反滲透裝置上壓力容器及壓力管道固定是否合適，壓力容器是否發(fā)生翹曲或變形-加大反滲透濃水的運行流量，降低反滲透系統(tǒng)水回收率.-更換已損壞的反滲透膜元件上的U型密圭寸圈-改善配管固正方式

-檢查膜元件的U型濃水密封圈鹽透過率增加,產(chǎn)水流量加大，壓力差降低-膜表面被給水的顆粒物質(zhì)或系統(tǒng)產(chǎn)生濃差極化而生成的無機鹽垢污晶體滑傷-分析第1段進水端堆積的懸浮顆粒污染物-分析最后1段無機鹽垢污，校核濃水LSI值，測試難溶物的溶度積數(shù)值-改善予處理系統(tǒng)-調(diào)整系統(tǒng)水回收率-選擇投加更有效的阻垢/分散劑鹽透過率周,產(chǎn)水量滿意或稍高，每段之間的壓力差基本滿壓力容器及膜元件有伴隨流膜元件或壓力容器上的0型圈漏水-對壓力容器的取樣管取樣試驗分析確認(rèn)具體發(fā)生位置-更換在膜元件或容器上已損壞或產(chǎn)生漏流0型圈膜元件膜袋粘合線破裂、膜-壓力容器取樣試驗判定發(fā)生具體位置-對破損的膜元件進行更換-檢查給水壓力，產(chǎn)品水壓力及膜

意.元件中心管破裂或膜元件機械損壞-對膜元件進行真空試驗，判定發(fā)生具體位置-膜元件膜卷伸出，解剖分析原因元件在運行的壓力降是否合適，并調(diào)整之。系統(tǒng)運行有水錘產(chǎn)生-檢查設(shè)備啟動程序是否合理，找出產(chǎn)生水錘的原因-修改設(shè)計和運行條件和系統(tǒng)啟動程序-開始鹽透過率不變，甚至還會牛物污染有所降低，在運行段時間-拆開膜組件查看膜元件進水端污染癥狀-分析反滲透系統(tǒng)濃水和產(chǎn)品水生物及細(xì)菌指標(biāo)首先用堿性清洗液進行第1次清洗，然后再用被允許使用的殺菌清洗劑配制的清洗液清洗膜系統(tǒng)-改善系統(tǒng)予處理工藝后系統(tǒng)鹽透過率開始持續(xù)增加，并伴隨著進水和濃水之間的壓差增大和系統(tǒng)產(chǎn)水量降低鹽透過率和產(chǎn)水流量增加，但進水有機物污染和濃水之間的壓力差正常-拆開膜組件（壓力容器），查看反-選擇堿性清洗液滲透膜元件對系統(tǒng)進行清洗進水端污染-改善系統(tǒng)予處理

癥狀工藝-對原水及濃水進行水質(zhì)

分析鹽透過多發(fā)生在反滲透裝置的-對于情況較為嚴(yán)重者，必須有所選率和產(chǎn)第1段上擇地對已退化的品水流量增加，進反滲透膜被給水中的氧化性物質(zhì)-重點對第1段反滲透膜組件進行水膜元件進行更換-改善予處理工藝，--增設(shè)氧化還水和濃氧化而引起膜性能的退化質(zhì)水量監(jiān)測，原電位的監(jiān)測水之間并對測試值(ORP的壓力降低或正常進行標(biāo)準(zhǔn)化，與試機報告數(shù)據(jù)進行比較。延長反滲透膜使用壽命的方法反滲透技術(shù)已被廣泛用于各類水的脫鹽工藝中。目前純水工程中使用的多為進口的低壓聚酰胺復(fù)合膜。反滲透設(shè)備的裝配水平和工藝都已比較成熟和完善。然而設(shè)備在使用過程中，膜的使用壽命和性能衰減比較嚴(yán)重，往往達不到預(yù)期的設(shè)計水平（如三年保質(zhì)期），主要問題為膜的使用、保養(yǎng)不當(dāng)和膜的污染1防止膜性能的損壞新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO和18%勺甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開口后，應(yīng)盡快使用，以免因NaHSO在空氣中氧化，對元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開封。設(shè)備試機完后，我們采用過兩種方法保護膜。設(shè)備試機運行兩天 （15?24h）,然后采用2%勺甲醛溶液保養(yǎng)；或運行2?6h后，用1%的NaHSO3勺水溶液進行保養(yǎng)（應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣，保證設(shè)備不漏，關(guān)閉所有的進出口閥）。兩種方法均可得到滿意勺效果。第一種方法成本高些，在閑置時間長時使用，第二種方法在閑置時間較短時使用。2設(shè)備勺操作不當(dāng)引起膜性能勺損壞：2.1設(shè)備中有殘余氣體在高壓下運行，形成氣錘會損壞膜常有兩種情況發(fā)生:A、設(shè)備排空后，重新運行時，氣體沒有排盡就快速升壓運行。應(yīng)在2?4bar勺壓力下將余下勺空氣排盡后，再逐步升壓運行。B、在預(yù)處理設(shè)備與高壓泵之間勺接頭密封不好或漏水時 （尤其是微濾器及其后勺管路漏水）當(dāng)預(yù)處理供水不很足時，如微濾發(fā)生堵塞，在密封不好勺地方由于真空會吸進部分空氣。應(yīng)清洗或更換微濾器，保證管路不漏?？傊?，應(yīng)在流量計中沒有氣泡勺情況下逐步升壓運行，運行中發(fā)現(xiàn)氣泡應(yīng)逐漸降壓檢查原因。2.2關(guān)機時勺方法不正確關(guān)機時快速降壓沒有進行徹底沖洗。由于膜濃水側(cè)的無機鹽的濃度高于原水，易結(jié)垢而污染膜。用投加化學(xué)試劑的預(yù)處理水沖洗。因含化學(xué)試劑的水在設(shè)備停運期間可能引起膜污染。在準(zhǔn)備關(guān)機時，應(yīng)停止投加化學(xué)試劑，逐步降壓至3bar左右用預(yù)處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。2.3消毒和保養(yǎng)不力導(dǎo)致微生物的污染這是復(fù)合聚酰胺膜使用中普遍存在的問題，因為聚酰胺膜耐余氯性差，在使用中沒有正確投加氯等消毒劑，加上用戶對微生物的預(yù)防重視不夠，容易導(dǎo)致微生物的污染。目前許多廠家生產(chǎn)的純水微生物超標(biāo)，就是消毒、保養(yǎng)不力造成的。主要表現(xiàn)為：出廠時,RO設(shè)備沒有采用消毒液保養(yǎng)；設(shè)備安裝好后沒有對整個管路和預(yù)處理設(shè)備消毒；間斷運行不采取消毒和保養(yǎng)措施；沒有定期對預(yù)處理設(shè)備和反滲透設(shè)備消毒；保養(yǎng)液失效或濃度不夠。2.4 余氯監(jiān)測不力如投加NaHS03勺泵失靈或藥液失效，或活性炭飽和時因余氯損壞膜。3清洗不及時與清洗方法不正確導(dǎo)致的膜性能的損壞：設(shè)備在使用過程中，除了性能的正常衰減外，由于污染而引起設(shè)備性能的衰減更為嚴(yán)重。通常的污染主要有化學(xué)垢，有機物及膠體污染，微生物污染等。不同的污染表現(xiàn)出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異。在工程中我們發(fā)現(xiàn)，污染時間的長短不一樣，其癥狀也不一樣。如：膜發(fā)生碳酸鈣垢污染，污染時間為一個星期時，主要表現(xiàn)為脫鹽率的迅速下降，壓差緩慢增大，而產(chǎn)水量變化不明顯，用檸檬酸清洗能完全恢復(fù)性能。污染時間為一年（某純水機），鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L（原水為140mg/L160mg/L），產(chǎn)水量由230L/h下降為50L/h，用檸檬酸清洗后，鹽通量降為7mg/L，產(chǎn)水量上升至210L/h。再者污染往往不是單一的，其表現(xiàn)的癥狀也有一定的差別，使得污染的鑒別更困難。鑒別污染類型要綜合原水水質(zhì)，設(shè)計參數(shù)，污染指數(shù)，運行記錄，設(shè)備性能變化及微生物指標(biāo)等加以判斷：膠體污染:發(fā)生膠體污染時，通常伴隨以下兩個特性：前處理中微濾器堵塞得很快，尤其是壓差增大很快。SDI值通常在2.5以上。微生物污染:發(fā)生微生物污染時,RO設(shè)備的透過水和濃縮水中的細(xì)菌總數(shù)都比較高，平時一定沒有按要求進行保養(yǎng)和消毒。鈣垢：可依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計參數(shù)進行判斷。對碳酸鹽型水而言，如果回收率為75%時，設(shè)計時投加了阻垢劑，濃縮液的LSI應(yīng)小于1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應(yīng)小于零，一般不會產(chǎn)生鈣垢。⑷可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。⑸根據(jù)設(shè)備性能的變化判斷污染的類型?？捎盟嵯?如檸檬酸、稀HN03),根據(jù)清洗的效果和清洗液判斷鈣垢，通過清洗液成分分析進一步證實。對清洗液進行化學(xué)分析：取原水、清洗原液、清洗液，三個樣分析。在確定了污染的類型后,可清洗,然后消毒使用。在不能確定污染的類型時通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCI(pH為3)的步驟清洗。清洗液(1)+清洗液(3)+消毒的步驟效果很好。反滲透膜清洗方法及步驟在正常運行一段時間后，反滲透膜元件會受到在給水中可能存在的懸浮物質(zhì)或難溶物質(zhì)的污染，這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機或生物沉積物。污染物的性質(zhì)及污染速度與給水條件有關(guān)，污染是慢慢發(fā)展的，如果不在早期采取措施，污染將會在相對短的時間內(nèi)損壞膜元件的性能。清洗周期判斷的一般原則：定期檢測系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件發(fā)生污染的一個好方法，不同的污染物會對膜元件性能造成不同程度的損害。清洗周期判斷的一般原則污染物的去除可通過化學(xué)清洗和物理沖洗來實現(xiàn)，有時亦可通過改變運行條件來實現(xiàn)，作為一般的原則，當(dāng)下列情形之一發(fā)生時應(yīng)進行清洗。在正常壓力下如果產(chǎn)品水流量降至正常值的10?15%為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力還是增加了 10?15%產(chǎn)品水質(zhì)降低10?15%；鹽透過率增加10?15%；使用壓力增加10?15%；RO各段間的壓差增加明顯。反滲透膜污染的清洗方法清洗反滲透膜時建議采用膜專用的清洗液。確定清洗液前對污染物進行化學(xué)分析是十分重要的，對分析結(jié)果的詳細(xì)分析比較，可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法，應(yīng)記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果，為在特定給水條件下，找出最佳的清洗方法提供依據(jù)。對于無機污染物建議使用檸檬酸清洗液；對于硫酸鈣及有機物建議使用三聚磷酸鈉、 EDTA四鈉鹽清洗液；對于嚴(yán)重有機物污染建議使用三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉清洗液。所有清洗液可以在最高溫度為華氏 104度（攝氏40c）下清洗60分鐘，所需用品量以每100加侖（379升）中加入量計，配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水，應(yīng)采用不含游離氯的反滲透產(chǎn)品來配制溶液并混合均勻。反滲透膜元件的化學(xué)清洗與水沖洗：反滲透膜元件的化學(xué)清洗與水沖洗清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的濃水道循環(huán)，此時膜元件仍裝在壓力容器內(nèi)而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。清洗反滲透膜元件的一般步驟：用泵將干凈、無游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱（或相應(yīng)水源）打入壓力容器中并排放幾分鐘。用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時或預(yù)先設(shè)定的時間，對于8英寸或8.5英寸壓力容器時，流速為35到40加侖/分鐘（133到151升/分鐘），對于6英寸壓力容器流速為15到20加侖/分鐘（57到76升/分鐘），對于4英寸壓力容器