RO[1]反滲透相關(guān)資料.ppt

1、RO技術(shù)交流,RO技術(shù)簡(jiǎn)介,按孔徑分類的分離膜,主要膜分離過程,反滲透發(fā)展史,人類發(fā)現(xiàn)滲透現(xiàn)象至今已有200多年的歷史，通常認(rèn)為1748年Abbe Nollet發(fā)表的通過動(dòng)物膜的試驗(yàn)為始點(diǎn)，之后，Vant Hoff建立了稀濃液的完整理論。J.W.Gibbs提供了認(rèn)識(shí)滲透壓及它與其他熱力學(xué)性能關(guān)系的理論。 1953年，C.E.Reid建議美國(guó)內(nèi)務(wù)部，把反滲透的研究納入國(guó)家計(jì)劃。 1956年，S.T.Yuster提出從膜表面撇出所吸附的純水作為脫鹽過程的可能性。 1960年，S.Loeb和S.Sourirajan制得了世界上第一張高脫鹽率、高通量的不對(duì)稱乙酸纖維素反滲透膜。 1970年，美國(guó)Du

2、Pont公司推出由芳香族聚酰胺中空纖維制成的滲透器，與此同時(shí)Dow和東洋紡公司先后開發(fā)出三乙酸纖維素中空纖維反滲透器，UOP公司成功推出卷式反滲透元件。 1980年，F(xiàn)ilmtec公司推出性能優(yōu)異、實(shí)用的FT-30復(fù)合膜，80年代末高脫鹽率的全芳香聚酰胺復(fù)合膜工業(yè)化。90年代中，超低壓高脫鹽全芳香聚酰胺復(fù)合膜開發(fā)進(jìn)入市場(chǎng)。,反滲透的基本原理滲透,只透過溶劑而不透過溶質(zhì)的膜稱 為理想半透膜。當(dāng)把溶劑和溶液(或兩 種不同濃度的溶液)分置于此膜的兩側(cè) 時(shí)，溶劑將自發(fā)地穿過半透膜向溶液 (或從低濃度向高濃度溶液)側(cè)流動(dòng)， 這種自然現(xiàn)象叫做滲透(Osmosis)，如 果上述過程中溶劑是純水，溶質(zhì)是鹽 份

3、，當(dāng)用理想半透膜將它們分離開時(shí)， 純水側(cè)的水會(huì)自發(fā)地通過半透膜流入鹽 水側(cè)，此過程如左圖所示：,反滲透的基本原理滲透壓,純水側(cè)的水流入鹽水側(cè)， 濃水側(cè)的液位上升，當(dāng)上升 到一定高度后，水通過膜的 凈流量等于零，此時(shí)該過程 達(dá)到平衡，與該液位高度對(duì) 應(yīng)的壓力稱為滲透壓 （Osmotic pressure）， 該過程如左圖所示：,反滲透的基本原理滲透壓,一般來(lái)說(shuō)滲透壓的大小，取決于溶液的種類、 濃度和溫度，而與半透膜本身無(wú)關(guān)，通常可用下 式來(lái)計(jì)算滲透壓： =CRT 滲透壓，大氣壓 C濃度差，摩爾/升 R氣體常數(shù)，等于0.08206升*大氣壓/摩爾*oK T絕對(duì)溫度 OK 上式是應(yīng)用熱力學(xué)公式推導(dǎo)出

4、來(lái)的，因此只對(duì)稀溶液才是準(zhǔn) 確的。C為水中離子濃度，若為非電解質(zhì)則為分子的濃度。,反滲透的基本原理反滲透,當(dāng)在膜的鹽水側(cè)施加 一個(gè)大于滲透壓的壓力 時(shí)，水的流向就會(huì)逆轉(zhuǎn)， 此時(shí)鹽水中的水將流入 純水側(cè)，這種現(xiàn)象叫反 滲透（Reverse Osmosis, 簡(jiǎn)稱RO），該過程如左 圖所示：,膜性能表示法,通常所說(shuō)的膜性能是指膜的化學(xué)穩(wěn)定 性和膜的分離透過特性。 膜的物化穩(wěn)定性的主要指標(biāo)有：膜材料、膜允許使用的最高壓力、溫度范圍、適用的PH值范圍以及對(duì)有機(jī)溶劑等化學(xué)藥品的抵抗性，有時(shí)尚需說(shuō)明對(duì)某些物質(zhì)，如水中游離氯或氧化性物質(zhì)的最高允許濃度。 膜的分離透過性的主要指標(biāo)是：脫鹽率、產(chǎn)水率、流量衰減系

5、數(shù)。,膜性能表示法,Qw=Kw(P+)A/T 式中：Qw產(chǎn)水量 Kw系數(shù) P膜兩側(cè)的壓差 滲透壓 A 膜面積 T 膜厚度 Kw與膜性質(zhì)及水溫有關(guān)， Kw越大，說(shuō)明膜的透水 性能越好。,對(duì)于一張給定的膜，我們可以推導(dǎo)出產(chǎn)水量及鹽透過量的計(jì)算公式：,Qs=Ks*C*A/T 式中：Qs鹽透過量 Ks系數(shù) c膜兩側(cè)鹽濃度差 A 膜面積 T 膜厚度 Ks與膜性質(zhì)、鹽的種類及水溫有關(guān)，Ks越大，說(shuō)明膜的脫鹽性能越好。,從以上兩式可以看出，對(duì)膜來(lái)說(shuō)Kw大Ks小則膜質(zhì)量較好。相同面積和厚度的產(chǎn)水量與凈驅(qū)動(dòng)壓力成正比，鹽透過量只與膜兩側(cè)溶液濃度成正比，而與壓力無(wú)關(guān)。,反滲透脫鹽機(jī)理溶解擴(kuò)散模型,該模型假設(shè)膜是完

6、美無(wú)缺的理想膜，高壓側(cè)濃溶液中各組分先溶于膜中，再以分子擴(kuò)散方式通過膜，最后在低壓側(cè)進(jìn)入稀溶液，任意組分（水或鹽）的通量主要取決于化學(xué)位梯度，水和鹽傳質(zhì)的推動(dòng)力有兩部分：濃度梯度和壓力梯度。 該模型基本上可定量地描述水和鹽透過膜的傳遞，但推導(dǎo)中的一些假設(shè)并不符合真實(shí)情況，另外傳遞過程中水、鹽和膜之間相互作用也沒有考慮。,反滲透脫鹽機(jī)理優(yōu)先吸附-毛細(xì)空流動(dòng)模型,溶液界面張力和溶質(zhì)（活度）在界面的吸附Gibbs方程，預(yù)示了在界面處存在著急劇的濃度梯度，也就是說(shuō)在膜的表面形成水分子薄層，在外力的作用下，優(yōu)先通過反滲透膜。,反滲透脫鹽機(jī)理形成氫鍵模型,膜的表面很致密，其上有大量的活化點(diǎn)，鍵合一定數(shù)目的

7、結(jié)合水，這種水已失去溶劑化能力，鹽水中的鹽不溶于其中。進(jìn)料中的水分子在壓力下可與膜上的活化點(diǎn)形成氫鍵而締合，使該活化點(diǎn)上其他結(jié)合水解締下來(lái)，該解締的結(jié)合水又與下面的活化點(diǎn)締合，使該點(diǎn)原有的結(jié)合水解締下來(lái)，此過程不斷地從膜面向下層進(jìn)行，就是以這種順序型擴(kuò)散，水分子從膜面進(jìn)入膜內(nèi)，最后從底層解脫下來(lái)成為產(chǎn)品水。而鹽是通過高分子鏈間空穴，以空穴型擴(kuò)散，從膜面逐漸到產(chǎn)品水中的，但該模型缺乏更多的關(guān)于傳質(zhì)的定量描述。,反滲透脫鹽機(jī)理Donnan平衡模型,膜為固定負(fù)電荷型，據(jù)電中性原理及膜和溶液中離子化學(xué)位平衡，一般認(rèn)為借助于排斥同離子的能力，荷電膜可用于脫鹽，一般只有稀溶液，在壓力下通過荷電膜時(shí)，有較明

8、顯的脫鹽作用，隨著濃度的增加，脫鹽率迅速下降。二價(jià)同離子的脫除比單價(jià)同離子好，單價(jià)同離子的脫除比二價(jià)反離子的好。該理論以Donnan平衡為基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)明荷電膜的脫鹽，但Donnan平衡是平衡狀態(tài)，而對(duì)于在壓力下透過荷電膜的傳質(zhì)，還不能從膜、進(jìn)料及傳質(zhì)過程等多方面來(lái)定量描述。,反滲透脫鹽機(jī)理其他分離模型,除上述模型，許多學(xué)者還提出不小另外的模型，如脫鹽中心模型，表面力-孔流模型，有機(jī)溶質(zhì)脫鹽機(jī)理等。,反滲透膜的種類,反滲透膜的種類多，分類方法也很多， 但大體上可按膜材料的化學(xué)組成和膜材料 的物理結(jié)構(gòu)外型結(jié)構(gòu)及來(lái)區(qū)分。 按膜材料的化學(xué)組成大致可分為： 醋酸纖維膜、芳香聚酰胺膜等 按膜材料的物理結(jié)構(gòu)大致

9、可分為： 非對(duì)稱膜、復(fù)合膜等 按外型結(jié)構(gòu)大致可分為： 管式、平板式、中空纖維式及渦管式,按膜元件結(jié)構(gòu)種類概述,在反滲透技術(shù)剛起步時(shí)，主要采用管式和平 板式膜元件。但這兩種膜元件初始投資高、膜的 填充密度低，因此常用于高污染給水處理。 卷式膜元件是把兩層膜背對(duì)背粘結(jié)成膜袋， 之后將多個(gè)膜袋卷繞到多孔產(chǎn)水管上形成的。該 膜元件組成的系統(tǒng)投資低、耗電省，它是工業(yè)系 統(tǒng)中應(yīng)用普遍的膜元件。其研制發(fā)展速度快，單 個(gè)膜元件的脫鹽率高達(dá)99.7%。 中空纖維膜元件組成的反滲透系統(tǒng)有填充密 度高的特點(diǎn)，因而要求其對(duì)給水進(jìn)行更嚴(yán)格的預(yù) 處理，以減少污堵的可能性。,四種結(jié)構(gòu)膜元件的特點(diǎn)比較,系統(tǒng)費(fèi)用:管式、平板式

10、 中空纖維式、渦卷式 設(shè)計(jì)靈活性:渦卷式中空纖維式平板式管 清洗方便性:平板式管式渦卷式中空纖維式 系統(tǒng)占地面積:管式平板式渦卷式中空纖維式 污堵可能性:中空纖維式渦卷式平板式管式 耗 能:管式平板式中空纖維式渦卷式,渦卷式膜元件,渦卷式膜元件是美國(guó)UOP公司受美國(guó)內(nèi)務(wù)部鹽水局（OSW）委 托于1964年首先開發(fā)出來(lái)的一種新型膜元件。渦卷式膜元件中所采 用的膜為平面膜，為了使產(chǎn)品水在膜袋中流動(dòng)，在信封狀的半透膜 之內(nèi)夾有產(chǎn)品水通道織物層。 RO系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，原水中一部分水鹽與膜垂直的方向通過膜，此 時(shí)鹽類和膠體物質(zhì)將在膜表面濃縮，剩余一部分原水沿與膜平行的 方向?qū)饪s的物質(zhì)帶走。膜元件的水通量越

11、大、回收率越高，則其 在膜表面濃縮程度越高。膜表面的物質(zhì)濃度與主體水流中物質(zhì)濃度 不同，這種情況稱為濃差極化。增大等不良后果，因此在渦卷式膜 元件中裝有給水通道隔網(wǎng)，以增加給水濃縮通道的紊亂程度，進(jìn) 而減少濃差極化的發(fā)生。 渦卷式膜元件的主要規(guī)格參數(shù)有：外型尺寸、有效膜面積、產(chǎn)水 量、脫鹽率、操作及最高操作壓力、最高使用溫度和進(jìn)水水質(zhì)要求。,醋酸纖維素膜,從化學(xué)上講，醋酸纖維素膜(Cellulose Acetate簡(jiǎn)稱CA) 是一種羥基聚合物，它一般是用纖維素經(jīng)酯化生成三醋酸 纖維，再經(jīng)過二次水解成一、二、三醋酸纖維的混和物。 作為膜材料的醋酸纖維素中的乙?；吭礁撸擕}性能 越好，但產(chǎn)水量

12、越小。為了平衡脫鹽性能和透水性能，一 般選擇乙酰基含量為37.540.1%的醋酸纖維。 醋酸纖維是一種酯類，會(huì)發(fā)生水解，水解的結(jié)果將降 低乙?；暮浚鼓さ男阅苁艿綋p害，同時(shí)膜也更易受 到生物的侵襲。 醋酸纖維素膜的水解出和溫度有關(guān)以外，還于PH值有 關(guān)。為增加膜的使用壽命，一般控制原水的PH在5-6之間。,復(fù)合膜,從結(jié)構(gòu)來(lái)講，復(fù)合膜 （Thin Film Composite簡(jiǎn) TFC）是若干層薄皮的復(fù) 合體，此膜的最大特點(diǎn)是 抗壓實(shí)性較高、透水率較 大和鹽透率較小。,復(fù)合膜與醋酸纖維膜的性能比較,復(fù)合膜的化學(xué)穩(wěn)定性較好，而醋酸纖維膜將會(huì)發(fā)生水解。 復(fù)合膜的生物穩(wěn)定性好，復(fù)合膜不受生物侵襲，

13、而醋酸纖維膜易受微生物的侵襲。 復(fù)合膜的輸性能好。即Kw大而KS小。 復(fù)合膜在運(yùn)行中不會(huì)被壓緊，因此產(chǎn)水量不隨使用時(shí)間改變；而醋酸纖維膜在運(yùn)行中會(huì)被壓緊，因而產(chǎn)水量下降。 復(fù)合膜的脫鹽率不隨時(shí)間而改變；而醋酸纖維膜由于會(huì)發(fā)生水解，脫鹽率將會(huì)不斷下降。 復(fù)合膜由于Kw大，其工作壓力低，反滲透給水泵用電量是醋酸纖維膜給水泵用電量的一半。 醋酸纖維膜的使用壽命一般僅為3年，而復(fù)合膜 的使用壽命大于三年。 復(fù)合膜的缺點(diǎn)為抗氯性較差，價(jià)格較貴。,反滲透膜電鏡照片,膜透過操作方式,反滲透基本原理,反滲透膜元件構(gòu)造,集水管,膜,濃水,膜透過水,原水 流道網(wǎng),原水,透過水 流道網(wǎng),原水,膜元件的結(jié)構(gòu)示意圖,反

14、滲透卷制圖,反滲透膜剝面圖,反滲透組裝圖,反滲透裝置圖,反滲透一段進(jìn)水,反滲透一段濃水進(jìn)二段,反滲透濃水,反滲透產(chǎn)水,RO操作與維護(hù),反滲透膜元件的進(jìn)水條件,最高使用溫度： 113F（45） 最大給水濁度： 4.0ppm 允許游離氯： 0.1ppm PH范圍： 連續(xù)運(yùn)行： 3-10 短時(shí)運(yùn)行： 2-11 最大給水流量： 75GPM（17.0m3/h） 給水最大SDI值： 4.0 單個(gè)膜元件回收率：15%,*氯的耐受力計(jì)算建立在無(wú)鐵存在的基礎(chǔ)上。,各項(xiàng)進(jìn)水指標(biāo)對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行的意義,余氯,醋酸纖維膜要求給水中含有殘余氯，可防止細(xì)菌滋生，但含氯量過高會(huì)破壞膜，最大允許連續(xù)余氯的含量為1毫克/升。 復(fù)

15、合膜抗氯性差，一般不允許余氯，采用加氯殺菌后，需加亞硫酸氫鈉或經(jīng)活性炭過濾消除余氯。 使用壓力硫酸氫鈉除余氯的反應(yīng)如下： Na2S2O5+ H2ONaHSO3 NaHSO3+HCLOHCL+NaHSO4 理論上1.34公斤的Na2S2O5可以去除1公斤余氯，但在有溶解氧的情況下，對(duì)苦咸水去除1公斤余氯需投加3公斤Na2S2O5。Na2S2O5在干爽條件下儲(chǔ)存，有效期為4-6個(gè)月，溶液的有效期與濃度變化有關(guān)。 溶液濃度（重量%） 2% 10% 20% 30% 最長(zhǎng)有效期 3天 1星期 1月 6月 使用活性炭過濾清除余氯的反應(yīng)如下：C+2CL2+2H2O4HCL+CO2,鐵（Fe）,當(dāng)RO給水在進(jìn)

16、行氯化及脫氯工程中，或在水中溶解氧含量高于5毫克/升時(shí)水中的2價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為3價(jià)鐵離子，生成不溶于水的膠體物質(zhì)，對(duì)反滲透造成污染。即使水中SDI值小于5、鐵離子含量小于0.1毫克/升，仍可能發(fā)生鐵的污染問題。 鐵的氧化速度取決于鐵含量、水中的溶解氧濃度和PH值，其關(guān)系如下： 氧含量（毫克/升） PH 允許鐵含量（毫克/升） 7.0 0.05 降低RO給水中鐵的含量可以采用曝氣-錳砂過濾的方法完成。,硅（Si）,濃水中不允許析出SiO2，當(dāng)SiO2過飽和則可能聚合而形成不溶解的膠體硅或有機(jī)硅膠而引起結(jié)垢。 純水25時(shí)，無(wú)定形硅的溶解度約為100毫克/升（以SiO2計(jì)），溶解度隨溫度呈直線變化，在

17、0時(shí)為0，到40時(shí)為160毫克/升。在中性溶液中，溶解的只有硅酸；在堿性溶液中，無(wú)定形硅的溶解度較大。溶液中除鋁之外，其余各種離子均不會(huì)影響二氧化硅的溶解度。 注：許多運(yùn)行的RO裝置濃水中的二氧化硅超過文獻(xiàn)中的極限濃度，但并未析出二氧化硅；確定是否需要控制二氧化硅結(jié)垢，可根據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中的SiO2與濃水流中的SiO2進(jìn)行比較，如果濃水中的數(shù)值小于文獻(xiàn)規(guī)定數(shù)值則不會(huì)結(jié)垢?？刂葡到y(tǒng)回收率是主要的防止結(jié)垢的方法，靠降低系統(tǒng)回收率使?jié)馑械腟iO2降低。采用石灰軟化，可降低給水中50%的SiO2。溫度控制：因無(wú)定形SiO2的溶解度取決于溫度。發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)了硅垢，必須立即清洗，硅垢一旦形成急難去除。,顆粒

18、物質(zhì)、SDI和濁度,不允許大于5的顆 粒進(jìn)入高壓泵及反滲透 器，這點(diǎn)必須確保，以 免破壞設(shè)備。一般在高 壓泵前安裝5過濾器， 再微過濾器前后安裝壓 力表，當(dāng)壓力表超過一 定數(shù)值后，更換氯芯， 通常情況下更換周期 為1-3個(gè)月，若使用時(shí) 間小于1個(gè)月，則需改 善預(yù)處理系統(tǒng)，不允許 使用帶反洗的微過濾器。,對(duì)于不同的原水 水源，由于選用的通 量不同，要求的SDI 值也不一樣，一般要 求SDI小于5（越小越 好）；濁度應(yīng)小 于0.2NTU（最大允許 濁度為1 NTU）。,有機(jī)物、油和脂,水中的有機(jī)物對(duì)RO膜的影響最為復(fù)雜，有些有機(jī)物對(duì)膜的影響不大，而另一些則可能造成膜的有機(jī)物污染。一般來(lái)說(shuō)當(dāng)水中的T

19、OC含量超過3毫克/升時(shí)，即應(yīng)考慮進(jìn)行去除，對(duì)于地表水應(yīng)盡量在絮凝劑澄清的過程中去除有機(jī)物，還可以采用活性炭過濾進(jìn)一步降低有機(jī)物含量。,水中不允許含有油和脂，當(dāng)油或脂超過0.1毫克/升時(shí)，就應(yīng)采用凝聚或使用活性炭過濾器進(jìn)行去除。,細(xì)菌,由于細(xì)菌會(huì)以醋酸纖維為食物，因此醋酸膜易受細(xì)菌的侵襲，對(duì)原 水必須徹底殺菌。對(duì)于復(fù)合膜，雖然不受細(xì)菌的侵襲但細(xì)菌粘膜會(huì)造成 膜的污堵，一般可采用加氯殺菌，加氯量要根據(jù)需氯量實(shí)驗(yàn)加以確定。 氯加入水中發(fā)生以下反應(yīng)：CL2+H2O=HCLO+H+CL- HCLO= H+CLO- HCLO為次氯酸，CLO-為次氯酸根，由于H+能被水中的堿度中和，最后 水中只剩下HCL

20、O和CLO-，兩者在水中所占的百分?jǐn)?shù)主要取決于PH值和 水溫 。當(dāng)PH小于7時(shí)，水中的HCLO占75%，CLO-占25%，溫度降低時(shí) HCLO所占的比例將增大，在0C時(shí)HCLO增加到83%，CLO-減到17%。 對(duì)于氯氣的殺菌機(jī)理有不同說(shuō)法，通常的解釋是生成的次氯酸產(chǎn)生 殺菌作用。HCLO是個(gè)中性分子，可以擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并穿 過細(xì)菌的細(xì)胞進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，HCLO分子進(jìn)入細(xì)胞后由于CL分子的氧化 作用破壞了細(xì)菌的某種酶系統(tǒng)（酶是一種蛋白質(zhì)成分的催化劑，細(xì)菌的 養(yǎng)分要經(jīng)過它的作用后才能被吸收），最后導(dǎo)致細(xì)菌的死亡，而次氯酸 根CLO-雖然包括一個(gè)氯分子，但它帶負(fù)電，不能靠近帶負(fù)電的細(xì)菌，所

21、 以也不能穿過細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，因此很難起殺菌作用。從上 式中可以看出，加入水中的氯氣只有1/2變成HCLO的成分；另外的1/2在 水中產(chǎn)生CL-，不起殺菌作用。采用NaCLO時(shí)：NaCLO +H2O=HCLO+ Na+OH-，比較可以看出一個(gè)分子的NaCLO作用相當(dāng)于一個(gè)分子的CL2。,阻垢,必須防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4和CaF2垢。 膜結(jié)垢是由于給水中的微量鹽在給水轉(zhuǎn)化為濃水時(shí)超過了溶度積而沉淀到膜上在苦咸水中，CaCO3、CaSO4，其他鹽類SrSO4、BaSO4和CaF2需要計(jì)算來(lái)確定濃水中是否超過溶解度極限。如果微溶鹽超過溶解極限，需要采取以下方法：

22、 降低系統(tǒng)回收率，避免超過溶度積。 采取離子交換軟化去除鈣離子。 加酸去除碳酸或重碳酸離子。 加阻垢劑。,CPA系列膜元件的主要性能及規(guī)格,反滲透水處理系統(tǒng)的構(gòu)成,反滲透預(yù)處理合適與否的簡(jiǎn)單判斷準(zhǔn)則,成功運(yùn)行的必要條件 具體的預(yù)處理設(shè)計(jì)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)需要作小型實(shí)驗(yàn),反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)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,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

23、微米(膠體可能會(huì)小于1微米) 在未攪拌溶液中能從懸浮狀態(tài)沉積下來(lái)(膠體會(huì)保持懸浮狀態(tài)) 預(yù)處理后必須將下列指標(biāo)降低至： 濁度1NTU 15分鐘SDI值5,反滲透污染物 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1微米 在未攪拌溶液中微粒會(huì)保持懸浮狀態(tài) 可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)成份組成的單體或復(fù)合化合物 無(wú)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)處理后必須將下列指標(biāo)降低至：濁度1NTU15分鐘SDI值5,反滲透污染物有機(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 被吸收附著在膜表面 天然腐殖有機(jī)物來(lái)源于植物腐爛物且常

24、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2ppm時(shí)應(yīng)引起注意 具有電中性表面的LFC1膜及CAB膜可能更適用,反滲透污染物 生物污染,普遍存在于地表水或廢水中 開始時(shí)易在反滲透前端形成污染物，隨后擴(kuò)展及整個(gè)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10000cfu(菌落生成單位)/ml 必須控制生物活性 CAB膜由于其對(duì)余氯的耐受性較好，因而可能更適用,反滲透污染物難溶鹽污染,反滲透進(jìn)水中含有的難溶鹽及相關(guān)成份達(dá)到下表中所列的濃度時(shí)，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。,注意：上表中指標(biāo)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為75%的系統(tǒng)水回收率，在某些情況下，最小值

25、范圍會(huì)有變化。,濃縮水中難溶鹽的飽和極限,飽和指數(shù)極限值,* : Langelier 和 Stiff & Davis 飽和指數(shù),針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)針對(duì)難溶鹽的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)要點(diǎn),離子交換軟化 弱酸陽(yáng)離子軟化 石灰軟化 添加化學(xué)阻垢劑,針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)針對(duì)金屬氧化物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì),離子交換軟化 石灰軟化 錳砂過濾 添加化學(xué)分散劑,針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì) 針對(duì)溶解性硅的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì),石灰軟化 熱交換器 脫除鐵 硅分散劑,針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)針對(duì)微粒和膠體的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì),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

26、超濾,針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)針對(duì)天然有機(jī)物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì),澄清 石灰軟化 活性碳過濾 微濾或超濾,針對(duì)特定污染物的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì)針對(duì)有微生物滋長(zhǎng)的反滲透預(yù)處理設(shè)計(jì),化學(xué)殺菌劑 石灰軟化 紫外殺菌 微濾或超濾 保持水流動(dòng)盡量減少死角,由于預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)而人為造成的常見污染,陽(yáng)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 氧化劑,污染密度指數(shù)SDI的測(cè)定方法測(cè)試儀器的組裝,污染密度指數(shù)SDI值是表征反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的重要指標(biāo)。 測(cè)定SDI值的標(biāo)準(zhǔn)方法的基本原理是測(cè)量在30psi給 水壓力下用0.45m微濾膜過濾一定量的原水所需要的時(shí)間。 測(cè)試儀器的組裝

27、 1 按測(cè)試儀器組裝圖組裝測(cè)試裝置 2 將測(cè)試裝置連接到RO系統(tǒng)進(jìn)水管路取樣點(diǎn)上 3 在裝入濾膜后將進(jìn)水壓力調(diào)節(jié)至30psi。在實(shí)際測(cè)試時(shí)，應(yīng)使用新的濾膜,污染密度指數(shù)SDI的測(cè)定方法測(cè)試裝置組裝圖,污染密度指數(shù)SDI的測(cè)定方法注意事項(xiàng),為獲取準(zhǔn)確測(cè)試結(jié)果，應(yīng)特別注意下列事項(xiàng)： 1. 在安裝濾膜時(shí)，應(yīng)使用扁平鑷子以防刺破濾膜； 2. 確保O型密封圈清潔完好并安裝正確； 3. 避免用手觸摸濾膜； 4. 事先沖洗測(cè)試裝置，去除系統(tǒng)中的污染物。 * ：接取500ml水樣所需時(shí)間大約為接取100ml水所需時(shí)間的5倍。如果接取500ml所需時(shí)間遠(yuǎn)大于5倍，則在計(jì)算SDI值時(shí)，應(yīng)采用接取100ml所用的時(shí)

28、間。,污染密度指數(shù)SDI的測(cè)定方法測(cè)試步驟,1 記錄測(cè)試溫度。在試驗(yàn)開始至結(jié)束的測(cè)試時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)溫度變化不應(yīng)超過1。 2 排除過濾池中的空氣壓力。根據(jù)濾池的種類，在給水球閥開啟的情況下，或打開濾池上方的排氣閥，或擰松濾池夾套螺紋，充分排氣后關(guān)閉排氣閥或擰緊濾池夾套螺紋。 3 用帶有刻度的500ml量筒接取濾過水以測(cè)量透過濾膜的水量。 4 全開球閥，測(cè)量從球閥全開到接滿100ml和500ml * 水樣的所需時(shí)間并記錄。 5 五分鐘后，再次測(cè)量收集100ml和500ml水樣的所需時(shí)間，十分鐘及十五分鐘后再分別進(jìn)行同樣測(cè)量。 6 如果接取100ml水樣所需的時(shí)間超過60秒，則意味著約90%的濾膜面積

29、被堵塞，此時(shí)已無(wú)需再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 7 再次測(cè)量水溫以確保與實(shí)驗(yàn)開始的水溫變化不超過1。 8 實(shí)驗(yàn)結(jié)束并打開濾池后，最好將實(shí)驗(yàn)后的濾膜保存好，以備以后參考。,污染密度指數(shù)SDI的測(cè)定方法計(jì)算公式,計(jì)算公式 SDI = P30 / Tt = 100 ( 1 Ti / Tf ) / Tt 式中： SDI 污染密度指數(shù) P30 在30psi給水壓力下的濾膜堵塞百分?jǐn)?shù) Tt 總測(cè)試時(shí)間，單位為分鐘。通常Tt為15分鐘， 但如果在15分鐘內(nèi)即有75%的濾膜面積被堵 塞 * ，測(cè)試時(shí)間就需縮短 Ti 第一次取樣所需時(shí)間 Tf 15分鐘(或更短時(shí)間)以后取樣所需時(shí)間 * ：為了精確測(cè)量SDI值，P30應(yīng)不超過7

30、5%，如果P30超過75%應(yīng)重新試驗(yàn)并在較短時(shí)間內(nèi)獲取Tf值。,壓力容器構(gòu)造,無(wú)論何種膜元件都必須裝入壓力容器以方便使用，由于各種膜元件的尺寸大小不一樣，所以壓力容器的尺寸也就不一樣。常見的壓力容器直徑為：2.5英寸、4英寸、8英寸等種類。各種壓力容器的構(gòu)造接近。 壓力容器中可以安裝一個(gè)或多個(gè)膜元件。以Codeline公司的壓力容器為例，每個(gè)壓力容器中可安裝1-7各膜元件。在膜元件之間采用連接件連接，膜元件與壓力容器端口采用支撐板、密封板、鎖環(huán)等支撐密封。 在實(shí)際運(yùn)行過程中，給水從壓力容器一端的給水管路進(jìn)入膜元件。一部分給水穿過膜表面而形成低含鹽量的產(chǎn)品水；剩余部分水繼續(xù)沿給水管路向前流動(dòng)進(jìn)入

31、下個(gè)膜元件，這部分水含鹽量較高。以上兩部分水分別稱為產(chǎn)品水和濃水，分別用產(chǎn)品水管路和濃水管路引出壓力容器。 給水壓力容器中的每個(gè)膜元件上均產(chǎn)生壓力降，如不采取措施，壓力降將會(huì)使膜卷伸出而對(duì)膜元件造成損害。為此在每個(gè)膜元件的一端有一個(gè)防膜卷伸出的裝置；另外設(shè)計(jì)給水量不應(yīng)超過產(chǎn)品規(guī)定的參數(shù)，運(yùn)行時(shí)單個(gè)膜元件的壓力降不允許超過規(guī)定值。 膜元件之間采用的是內(nèi)連接件連接，為防止在連接處濃水泄露，在膜元件之間有濃水密封。,膜元件的安裝,膜元件的安裝 檢查容器內(nèi)部有無(wú)劃傷或不完善的地方。腐蝕產(chǎn)物或外部雜質(zhì)（包括潤(rùn)滑油過量）應(yīng)該被清理出去。 用清水沖洗容器以去除所有塵土和顆粒。 檢查膜元件表面有無(wú)缺陷，如果有

32、的話將會(huì)擦傷容器；特別是要注意防止膜卷縮伸出裝置的端部，如果發(fā)現(xiàn)任何不能處理的缺陷，請(qǐng)聯(lián)系生產(chǎn)廠來(lái)處理。 用約50%的甘油-水混合物來(lái)潤(rùn)滑容器內(nèi)部?？捎煤线m尺寸的拖把沾取混合物來(lái)潤(rùn)滑，以減少容器內(nèi)部被擦傷。 把第一個(gè)膜元件裝入壓力容器的進(jìn)水端，元件的端部留幾寸在容器外，以便連接下一個(gè)膜元件。 用少量潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑連接器的O型環(huán)。 在連接器連上第一個(gè)膜元件。 把要裝入的下一個(gè)膜元件與前一個(gè)對(duì)齊，并把它裝與前一個(gè)膜元件連接好的連接器上。注意：在最后一個(gè)膜元件安裝完畢后，所有膜元件都必須再向前推到位，不要把膜元件向前推得太多。 將適配器安裝到壓力容器的兩端的膜元件產(chǎn)品水管上。 在水流方向的下游安裝推力環(huán)

33、。,壓力容器的封裝,在完成A步驟中的任務(wù)后開始本步驟。 清理壓力容器內(nèi)側(cè)的腐蝕產(chǎn)物或外來(lái)雜物。 檢查壓力容器內(nèi)部有無(wú)擦傷或損傷，泄漏的容器必需更換。 潤(rùn)滑管殼內(nèi)從斜面1/2處到距斜面大約1/2”的范圍。 對(duì)齊管端組件和壓力容器本身的標(biāo)識(shí)符號(hào)，在管端組件插入壓力容器后不要旋轉(zhuǎn)它。 握住管端組件使之與管殼的軸線垂直，將該組件向前滑動(dòng)直至感到有阻力為止。 用雙手把管端組件向前推，直至管端組件伸出管殼1/2”r sgmj。 將鎖環(huán)組件的B環(huán)裝入槽底（環(huán)上帶凸臺(tái)的一側(cè)向外）。 逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)B環(huán)，隨后裝入C環(huán)。 在槽內(nèi)滑動(dòng)B、C環(huán)，直至方頭位于右側(cè)水平位置時(shí)裝入環(huán)。 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鎖環(huán)組件，直至方頭位于垂直

34、上方的位置（此位置可防止環(huán)掉出來(lái)） 推動(dòng)固定環(huán)，直至支撐板與鎖環(huán)組件相接觸。 將3個(gè)固定螺絲擰入支撐板兩圈。 敲打固定環(huán)四周，使固定環(huán)貼于支撐板上。 緊固固定螺絲。注意不要過緊，以免影響今后的拆卸。,壓力容器與膜元件的拆卸,壓力容器與膜元件的拆卸過程 與安裝過程步驟相反。方法詳 見安裝方法。,反滲透裝置運(yùn)行操作程序-準(zhǔn)備,R/O裝置的安裝必須按下列條件執(zhí)行： 1、裝置運(yùn)行到現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)放置于室內(nèi)，周圍環(huán)境溫度最低不得低于5C，最高不得高于38C。當(dāng)溫度高于35C時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)措施。 2、裝置到達(dá)后，應(yīng)在一個(gè)月內(nèi)安裝完畢，并應(yīng)立即進(jìn)行通水試車運(yùn)行。 3、裝置在未進(jìn)行通水試車之前，任何閥門均不得開啟

35、，以免保護(hù)溶液流出，致使元件損壞。 4、裝置就位后，應(yīng)調(diào)整裝置支承點(diǎn)，使組件處于基本水平的位置，且與基礎(chǔ)接觸可靠。 5、裝置與供水泵間相接的管路及閥門在連接之前應(yīng)進(jìn)行脫脂的處理，供水泵過流部分也應(yīng)進(jìn)行脫脂處理。 6、裝置的產(chǎn)水輸出管最大輸出高度應(yīng)小于8米。 7、R/O清洗系統(tǒng)R/O裝置間如用硬管連接，則進(jìn)、回液管均不得直接敷設(shè)在地面上，以免損壞。,調(diào)試步驟,1、對(duì)裝置的進(jìn)水進(jìn)行分析、測(cè)試，結(jié)果表明符合進(jìn)水要求，方可進(jìn)行裝置通水調(diào) 2、對(duì)供水泵的壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。 3、檢查裝置所有管道之間連接是否完美，壓力表是否安全，低壓管道連接處是否緊密，有否短缺。 4、全開壓力表開關(guān)和總進(jìn)水閥、濃水排放

36、閥、產(chǎn)水排放閥。 5、啟動(dòng)預(yù)處理設(shè)備，并調(diào)整至供水量大于裝置進(jìn)水量。 6、待出水無(wú)甲醛氣味，關(guān)閉裝置總進(jìn)水閥。 7、啟動(dòng)高壓泵，并緩緩開啟裝置總進(jìn)水閥，控制裝置進(jìn)水壓力小于0.5MPa，沖洗15分鐘，并檢查各高、低壓管路、儀表是否工作正常。 8、調(diào)整進(jìn)水閥、濃水排放閥，使進(jìn)水壓力達(dá)到1.0-1.3Mpa，且產(chǎn)水量，濃排水量的比例為3:1。 9、檢測(cè)產(chǎn)品水電導(dǎo)率，符合要求時(shí)開啟產(chǎn)品水出水閥。,調(diào)試過程注意事項(xiàng),1、調(diào)試過程中進(jìn)水壓力不得大于1.5MPa，且只限于對(duì)裝置進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)。 2、操作壓力控制。應(yīng)在滿足產(chǎn)水量與水質(zhì)的前提下，盡量取低的壓力值。 3、進(jìn)水溫度控制。應(yīng)在2025左右，最高不得大

37、于30。 4、排放量控制。由于水溫、操作壓力等因素的變化，使裝置的產(chǎn)水量也發(fā)生相應(yīng)的變化，這時(shí)應(yīng)對(duì)排放量進(jìn)行調(diào)整，控制排放量與產(chǎn)水量之間比為1.15:3。 5、裝置不得長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，每天至少運(yùn)行2小時(shí)。如準(zhǔn)備停機(jī)72小時(shí)以上，應(yīng)用化學(xué)清洗系統(tǒng)向組件內(nèi)沖裝濃度為2%的亞硫酸氫鈉溶液以實(shí)施保護(hù)。 6、RO裝置每次啟機(jī)都應(yīng)在進(jìn)水壓力小于0.5MPa條件下沖洗15分鐘。 7、操作工人應(yīng)每二小時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄，主要內(nèi)容為： 進(jìn)水：電導(dǎo)率、壓力、水溫、流量 產(chǎn)水：電導(dǎo)、產(chǎn)水量、PH值 濃水：流量、壓力 8、嚴(yán)禁未經(jīng)培訓(xùn)人員上崗操作。,反滲透裝置運(yùn)行操作程序-低壓沖洗,1、打開一級(jí)R/O 保安過濾器進(jìn)口閥

38、 2、確認(rèn)保安過濾器進(jìn)口壓力0.2Mpa，且出口壓差不小于0.05Mpa 3、打開不合格產(chǎn)品水排放閥 4、打開一級(jí)RO濃水排放閥 5、打開一級(jí)濃水快沖閥 6、啟動(dòng)阻垢劑計(jì)量泵 7、打開一級(jí)高壓泵出口氣動(dòng)閥 8、運(yùn)行前低壓沖洗510分鐘,反滲透裝置運(yùn)行操作程序-運(yùn)行,1、關(guān)閉一級(jí)R/O濃水快沖閥 2、啟動(dòng)高壓泵 3、調(diào)節(jié)濃水排放閥，使回收率等于75% 4、當(dāng)電導(dǎo)度小于30s/cm時(shí)，打開產(chǎn)品水收集閥或啟動(dòng)二級(jí)RO，關(guān)閉不合格產(chǎn)品水排放閥,反滲透裝置運(yùn)行操作程序-停機(jī),1、關(guān)閉高壓泵出口閥 2、停高壓泵 3、停阻垢劑計(jì)量泵 4、停多介質(zhì)過濾器 5、停絮凝劑計(jì)量泵 6、停原水泵,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的

39、標(biāo)準(zhǔn)化意義,反滲透系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化 使用計(jì)算機(jī)程序來(lái)分析產(chǎn)水水質(zhì)和產(chǎn)水水量在一段時(shí)間內(nèi)的變化趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)反滲透的運(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 標(biāo)準(zhǔn)化 由于下列原因?qū)е路礉B透系統(tǒng)性能變化： 基本設(shè)計(jì)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(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(即：需要清洗！) 膜元件降解(即：需要購(gòu)買新膜更換),反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化定義,標(biāo)準(zhǔn)化：將現(xiàn)在經(jīng)過計(jì)算的操作數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量和標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率)和原來(lái)選定的基準(zhǔn)參考時(shí)間的操作參數(shù)進(jìn)行比較的過程。 標(biāo)準(zhǔn)化的流量：如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時(shí)相

40、同，現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的流量。 標(biāo)準(zhǔn)后的脫鹽率：如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時(shí)相同，現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的脫鹽率。 參考點(diǎn)： 1. 初投運(yùn)時(shí)(穩(wěn)定運(yùn)行或經(jīng)過24小時(shí))優(yōu)先選用 2. 反滲透膜元件制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化后的一般特征,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(shì)，而不是評(píng)價(jià)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)水水質(zhì)下降15%或壓降增加15%時(shí)，建議進(jìn)行再清洗,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例系

41、統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù) 注：1GPM = 3.785 L/min,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)化的脫鹽率,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)水量,反滲透系統(tǒng)故障及其診斷需確定的問題,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)是否正常停機(jī)中停用時(shí)間過長(zhǎng)？ 您的反滲透預(yù)處理或化學(xué)加藥系統(tǒng)是否正常？ 確定您的反滲透系統(tǒng)是否在適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水溫度、TDS或PH條件下使用？ 確定您的反滲透系統(tǒng)進(jìn)水流量和水回收率是否適當(dāng)？ 確定壓降(進(jìn)水濃水)是否正常？ 確定所有的儀器儀表是否校準(zhǔn)？ 對(duì)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(gè)壓力容器測(cè)量產(chǎn)水水質(zhì)。 檢查每支壓力容器

42、密封件有無(wú)損壞。 檢測(cè)反滲透進(jìn)水的保安過濾器是否含有污染物？ 檢查反滲透膜元件是否被污染或損壞？ 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(jì)的計(jì)算值相比較。 以標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水水質(zhì)、流量及壓降的變化為基礎(chǔ)，確定可能的污染物。 對(duì)預(yù)測(cè)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及清洗液的顏色和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)室分析以確定污染物。,反滲透故障診斷一覽表,反滲透膜的污染及清洗方法,反滲透膜元件的清洗條件,為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水使用壓力增加了10

43、15% 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% RO各段間的壓差增加明顯 在長(zhǎng)期停用前 作為日常的維護(hù),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(wú)機(jī)) 膠體沉積物(無(wú)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(zhǎng)(細(xì)菌、真菌、霉菌等) 注意：通常需要清潔的是上述幾種污染物的混合物,反滲透膜元件污染概述,在正常運(yùn)行一段時(shí)間后，反滲透膜元件會(huì)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

44、見的為碳酸鈣垢、 硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機(jī)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(huì)在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)損壞膜元件的性 能。 定期檢測(cè)系統(tǒng)整體性能是確認(rèn)膜元件發(fā)生污染的一個(gè)好方法，不 同的污染物會(huì)對(duì)膜元件性能造成不同程度的損害。表1列出了常見污染 物對(duì)膜性能的影響。 污染物的去除可通過化學(xué)清洗和物理沖洗來(lái)實(shí)現(xiàn)，有時(shí)亦可通過 改變運(yùn)行條件來(lái)實(shí)現(xiàn)，作為一般的原則，當(dāng)下列情形之一發(fā)生時(shí)應(yīng)進(jìn) 行清洗。,反滲透污染癥狀,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)化后的鹽透過率發(fā)生變化,常見反滲透膜

45、污染現(xiàn)象 膜降解,水解(由過低或過高PH值造成) 氧化(Cl2、H2O2、KMnO4) 機(jī)械損壞(產(chǎn)水背壓、膜卷突出、過熱、由于細(xì)碳?；蛏傲Ｔ斐傻哪p),常見反滲透膜污染現(xiàn)象 沉淀物沉積,碳酸垢(Ca) 硫酸垢(Ca、Ba、Sr) 硅垢(SiO2),常見反滲透膜污染現(xiàn)象膠體沉積,金屬氧化物(Fe、Zn、Al、Cr) 污泥,常見反滲透膜污染現(xiàn)象有機(jī)物沉積,天然有機(jī)物(腐殖物和灰黃素) 不溶油類(泵密封泄漏，新?lián)Q管道) 過量的阻垢劑或鐵沉淀 過量的陽(yáng)離子聚合物(來(lái)源于預(yù)處理的過濾器),常見反滲透膜污染現(xiàn)象生物污染,復(fù)合膜(CPA、ESPA、ESNA)表面形成生物粘泥 細(xì)菌對(duì)醋酸膜(CAB)的侵蝕

46、藻類 真菌,反滲透膜污染特征及處理方法,建議使用的常見清洗液,如何減少故障和降低反滲透清洗頻率,在取得水質(zhì)全分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)反滲透系統(tǒng) 在進(jìn)行設(shè)計(jì)前確定RO進(jìn)水的SDI值 如果進(jìn)水水質(zhì)變化，需要作出相應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)整 必須保證足夠的預(yù)處理 選擇正確的膜元件，CAB或LFC1膜對(duì)于處理比較復(fù)雜的地表水或污水可能更為適用 選擇比較保守的水通量 選擇合理的水回收率 設(shè)計(jì)足夠的橫向流速及濃水流速 對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,如何選擇清洗藥劑,確定污染物 與膜制造廠商、工程公司或反滲稼專用化學(xué)藥劑供應(yīng)商聯(lián)系 選擇通用型或?qū)Ｓ眯突瘜W(xué)清洗藥品 現(xiàn)場(chǎng)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應(yīng)商提供膜元件以

47、供實(shí)驗(yàn)室分析之用 考慮藥品成本,選擇和使用化學(xué)清洗藥劑時(shí)的注意事項(xiàng),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(shí)間的指導(dǎo)原則 最佳的清洗效果 最小限度地使用強(qiáng)烈化學(xué)試劑 對(duì)于CPA、ESPA膜使用清洗劑通常的PH范圍為410 對(duì)于CPA、ESPA膜使用清洗劑最大的PH范圍為212 在推薦的溫度范圍內(nèi)清洗，一般在3040清洗效果最佳,復(fù)合膜最常用的清洗配方,醋酸膜最常用的清洗配方,常見污染物及其去除方法碳酸鈣垢,在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)或加酸系統(tǒng)出現(xiàn) 故障而導(dǎo)致給水PH值升高，那么碳酸鈣就有可能沉 積出來(lái)，應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉淀的發(fā)生，以防止 生長(zhǎng)的晶體對(duì)膜表面產(chǎn)生損傷，如早期發(fā)

48、現(xiàn)碳酸鈣 垢，可以用降低給水PH至3.05.0之間運(yùn)行12小時(shí) 的方法去除。對(duì)沉淀時(shí)間更長(zhǎng)的碳酸鈣垢，則應(yīng)采 用檸檬酸清洗液進(jìn)行循環(huán)清洗或通宵浸泡。 注：應(yīng)確保任何清洗液的PH值不要低于2.0，否則可能會(huì)對(duì)RO膜元件造成損害，特別是在溫度較高時(shí)更應(yīng)注意，最高的PH不應(yīng)高于11.0?？墒褂冒彼畞?lái)提高PH，使用硫酸或鹽酸來(lái)降低PH值。,常見污染物及其去除方法硫酸鈣垢,清洗液2是將硫酸鈣垢從反滲 透膜表面去除掉的最佳方法。,常見污染物及其去除方法金屬氧化物垢,可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法，很容易地去除沉積下來(lái)的氫氧化物(例如氫氧化鐵)。,常見污染物及其去除方法硅垢,對(duì)于不是與金屬氧化物或有機(jī)

49、物共生的硅垢， 一般只有通過專門的清洗方法才能將他們?nèi)コ?有關(guān)的詳細(xì)方法請(qǐng)與歐美公司聯(lián)系。二氧化硅的 化學(xué)清洗一般需注意以下問題 對(duì)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)詢問膜制造廠商 較高的沖洗流速有利于沖刷掉污垢 反復(fù)地循環(huán)、浸泡有助于除垢 對(duì)于CPA膜，PH值達(dá)到1012的堿性溶液以及40的溫度有助于硅垢的去除,常見污染物及其去除方法有機(jī)沉積物,有機(jī)沉積物(例如微生物粘泥或霉斑) 可以使用清洗液3去除，為了防止再繁殖， 可使用經(jīng)歐美公司認(rèn)可的殺菌溶液在系 統(tǒng)中循環(huán)、浸泡，一般需較長(zhǎng)時(shí)間浸泡 才能有效，如反滲透裝置停用超過三天 時(shí)，最好采用消毒處理，請(qǐng)與歐美公司 會(huì)

50、商以確定適宜的殺菌劑。,常見污染物及其去除方法生物污染物,珊瑚礁綜合癥：無(wú)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、真菌等的復(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,常見污染物及其去除方法細(xì)菌的控制和殺除,濃水中細(xì)菌濃度控制規(guī)則 如果每毫升4 log cfu，可以認(rèn)為細(xì)菌數(shù)量已得到控制 如果每毫升46 log cfu，應(yīng)引起注意 如果每毫升達(dá)到6 log cfu或細(xì)菌數(shù)量上升，應(yīng)著手處理問題 消毒指細(xì)菌減少99.9% (3 log) 殺菌指細(xì)

51、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 生物抑制劑阻止細(xì)菌生長(zhǎng) 粘泥破壞劑破壞生物粘膜的數(shù)量 注意： 4 log = 10,000 = 104 6 log = 1,000,000 = 106,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(shí)間 對(duì)膜危害最小 無(wú)毒性及無(wú)環(huán)境危害性 可以安全地操作 合理的價(jià)格,殺菌劑的殺菌速度(溫度為20時(shí)去除99.9999%的孢菌),清洗液,清洗反滲透膜元件時(shí)建議采用表2所列的清洗液。確定清洗液前對(duì)污染物進(jìn)行化學(xué)分析是十分重要的，對(duì)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

52、清洗方法，應(yīng)記錄每次清洗時(shí)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(duì)于無(wú)機(jī)污染物建議使用清洗液1。對(duì)于硫酸鈣及有機(jī)物建議使用清洗液2。對(duì)于嚴(yán)重有機(jī)物污染建議使用清洗液3。所有清洗液可以在最高溫度為華氏104度(40)下清洗60分鐘，所需藥品量以每100加侖(379升)中加入量計(jì)，配制清洗液時(shí)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)品水來(lái)配制溶液并混合均勻。,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗流程圖,清洗反滲透膜元件的一般步驟,清洗時(shí)將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán)，此時(shí)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(lái)完成該工作。 清洗反滲透膜元件的一般步驟

53、： 1. 用泵將干凈、無(wú)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。 2. 用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。 3. 將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時(shí)或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，對(duì)于8英寸或8.5英寸壓力容器時(shí)，流速為3540加侖/分鐘(133151升/分鐘)，對(duì)于6英寸壓力容器流速為1520加侖/分鐘(5776升/分鐘)，對(duì)于4英寸壓力容器流速為910加侖/分鐘(3438升/分鐘)。 4. 清洗完成以后，排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。 5. 用泵將干凈、無(wú)游離氯的產(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。 6. 在沖洗反滲透

54、系統(tǒng)后，在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng)，直到產(chǎn)品水清潔、無(wú)泡沫或無(wú)清洗劑(通常需要1530分鐘)。,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟清洗準(zhǔn)備,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、新使用的保安過濾器等,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟配制清洗溶液,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(duì)于正常污染情況，每根440膜元件配制2.2加侖溶液 對(duì)于正常污染情況，每根840膜元件配制8.7加侖溶液 對(duì)于嚴(yán)重污染的情況，可將溶液體積加倍,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟 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(

55、減少已松脫的污染物被沖回膜表面的可能) 單支膜元件最大壓降1015psi，以防止膜卷突出將置換出的水排入下水通道 將最初20%已污染的 / 變色的化學(xué)清洗溶液排入下水通道 將干凈的化學(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 如果PH值變化超出0.5個(gè)單位，則需要重新調(diào)整PH到指定范圍,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟 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 L/min) 每根8的壓力容器流量為12 gpm(45.5 L/min) 盡量減少?zèng)_洗下來(lái)的污染物對(duì)進(jìn)水通道的阻塞,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟 中等流量循環(huán),循環(huán)515分鐘 每根4的壓力容器流量為6

56、gpm(22.7 L/min) 每根8的壓力容器流量為24 gpm(90.9 L/min),反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟第一次大流量循環(huán),循環(huán)3060分鐘 每根4的壓力容器流量為810 gpm(30.337.9 L/min) 每根8的壓力容器流量為3540 gpm(132.5151.4 L/min),反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟浸泡(選擇使用),對(duì)于CPA、ESPA和CAB膜的輕度污染可浸泡12小時(shí) 對(duì)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，原則上應(yīng)盡量減少化學(xué)試劑與膜的接觸時(shí)間,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟

57、第二次大流量循環(huán)(選擇使用),循環(huán)1560分鐘 按需要浸泡及循環(huán),反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟沖洗,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 并將出水排入下水通道 然后使用未調(diào)節(jié)過的反滲透產(chǎn)品水反復(fù)沖洗 保證化學(xué)清洗液全部被洗出,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟使用第一種殺菌溶液(選擇使用),按照標(biāo)準(zhǔn)配制殺菌液 采用中等流量在已清洗各段的反滲透裝置中循環(huán)1560分鐘 浸泡12小時(shí)或按需要而定 用反滲透產(chǎn)品水沖洗,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟 最終沖洗,通常沖洗1030分鐘 使用通常的經(jīng)過前處理的進(jìn)水低壓沖洗 直至濃水不再有氣泡 直至濃水電志與進(jìn)水電導(dǎo)相同,反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的步驟運(yùn)行

58、前沖洗,與正常運(yùn)行操作條件相 同，但是產(chǎn)品水排入下 水通道直至產(chǎn)水水質(zhì)達(dá) 到所需標(biāo)準(zhǔn)。,反滲透膜的污染及清洗注意問題,1. 在任何情況下不要讓帶有游離氯的水與復(fù)合膜元件接觸，如果發(fā)生這種接觸，將會(huì)造成膜元件性能下降，而且再也無(wú)法恢復(fù)其性能，在管路或設(shè)備殺菌之后，應(yīng)確保送反滲透膜元件的給水中無(wú)游離氯存在。在無(wú)法確定是否有游離氯時(shí)，應(yīng)通過化驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。應(yīng)使用亞硫酸氫鈉溶液來(lái)中和殘余氯，并確保足夠的接觸時(shí)間以保證反應(yīng)完全。 2. 在反滲透膜元件擔(dān)保期內(nèi)，建議每次反滲透膜清洗應(yīng)在與歐美公司協(xié)商后進(jìn)行，至少在第一次清洗時(shí)，歐美公司的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)。 3. 在清洗溶液中應(yīng)避免使用陽(yáng)離子表面活性劑，因?yàn)?/p>

59、如果使用可能會(huì)造成膜元件的不可逆轉(zhuǎn)的污染。,膜產(chǎn)水量的溫度系數(shù),膜產(chǎn)水量的溫度系數(shù),海德能公司主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù),反滲透膜的消毒及保存,膜元件用殺菌劑及保護(hù)液,本文提供了有關(guān)殺菌劑的一般信息，文中所說(shuō)殺菌劑可用于膜元件的殺菌或儲(chǔ)存保護(hù)。在對(duì)膜元件儲(chǔ)存或消毒殺菌以前，應(yīng)首先確認(rèn)系統(tǒng)中膜元件的類型，因?yàn)槟ぴ锌赡苁谴姿崂w維素膜也可能是芳香族聚酰胺復(fù)合膜。下文所列的一些方法，特別是使用游離氯的方法，只能使用于醋酸膜，如用于復(fù)合膜元件則會(huì)損壞這些元件。如果不能確認(rèn)系統(tǒng)中所使用的膜元件的類型時(shí)，請(qǐng)與歐美公司聯(lián)系。 如果給水中含有任何硫化氫或溶解性鐵離子或錳離子，則不應(yīng)使用氧化性殺菌劑(氯氣及過氧化氫)，有關(guān)殺菌的其他方法請(qǐng)與歐美公司聯(lián)系。,醋酸纖維素膜用殺菌劑游離氯,劑量：在PH56時(shí)，采用0.11.0ppm劑量連續(xù)加入 也可以間斷加入，如果必要，對(duì)醋酸膜元件可以采用沖擊氯化的方法。此時(shí)，可將膜元件與含有50ppm游離氯的水每?jī)芍芙佑|1小時(shí)。 如果給水中含有腐蝕產(chǎn)物，則游離氯會(huì)與腐蝕產(chǎn)物(鐵)反應(yīng)，引起膜的降解