RO反渗透方案及操作说明（word版）

1、传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！1. 反渗透简介1-1 膜法分离分类膜法液体分离技术一般可分四类：微滤(MF)截留0.1-1微米之间颗粒；超滤(UF) 截留0.002-0.1微米之间颗粒；纳滤（NF）能截留1纳米（0.001微米）而得名；和反渗透(RO)，反渗透能阻挡所有溶解性盐及分之量大于100的有机物，但允许水分子透过。反渗透广泛用于海水及苦咸水淡化,锅炉给水,工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离等过程，在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低超作费用和废水排放量。被视为最精密的膜法液体分离法。1-2反渗透原理我们知道渗透是指稀溶液中的溶剂(水分

2、子)自发地透过半透膜进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分子)流动现象。在溶液自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低。直到两侧形成的水柱压力抵消了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高度差称为该溶液的渗透压。反渗透原理是：若我们在浓溶液侧施加压力克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的凈化水。RO主机就是以反渗透原理为基础进行水质纯化的。(请参照下图)传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！反渗透在运行过程中，水流以一定速度横向流

3、过膜管的同时，由于压力存在的原因，纯水纵向透过反渗透膜而进入集水层，从中心集水管排出。而浓缩高浓度水横向流过膜管，从排水管路排走。1-3 影响反渗透膜性能的因素1-3-1 基本定义 1）回收率：指膜系统中给水转化成为产水时透过液的百分率。膜系统的设计是基于预设的进 水水质而定的，设置在浓水阀可以调节并设定回收率。回收率常常希望最大化以便获得最大产水量，但是应该以膜系统内不会因盐类等杂质的过饱和发生沉淀为它的极限置。 2）脱盐率：通过渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，或通过膜脱除特定组份如二价离子或有机物的百分数。 3）透盐率：脱盐率的相反值，是进水中溶解性杂质成份透过膜的百分率

4、。水质计一般显示此数据。 4）流 量：流量是指进入膜组件的进水流率，常以每小时立方米数(M3/H)或没分钟加仑数(gpm)表示。浓水流量是指离开膜组件系统的未透过膜的那部分“进水”流量。 5）通 量：单位膜面积上透过液的流率，通常以每小时平方米升数(L/M2h)或每天每平方英尺加仑数(gfd)表示，（单位膜面积的产水量）。6）渗透液：透过膜系统产生的净化产水(纯水)。7）浓缩液：未透过膜系统的那部分水（浓水）。8）渗透压：是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。1-3-2 压力的影响透过膜的水通量随进水压力的增加而直线增加

5、。增加进水压力也增加了脱盐率，因为膜通过水的速率比透过盐分的速率快，但是两者之间的变化没有直线关系，而且通过增加压力提高盐分的排除率有上限限制，超过一定的压力，脱盐率不再增加，某些盐分还会和水分子耦合一同透过膜。1-3-3 温度的影响膜系统产水电导对温度的变化非常敏感，随着水温的增加，水通量几乎线性的增大，这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。反之则线性降低，以25计，每降低4，产水量降低约10。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！增加水温亦会导致脱盐率降低或透盐率增加，因为盐分也会应温度的提高而扩散速率加大所致。1-3-4 盐浓度的影响如果压力保持恒定，含盐量

6、越高，水通量就越低，同时水通量的降低，增加了透过膜的盐通量（降低了脱盐率）。1-3-5 回收率的影响如果回收率增加（进水压力恒定），残留在浓水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直到与施加的压力相同，这将抵消进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使水通量降低或停止。RO系统的最大可能回收率并不一定取决于渗透压的限制，往往取决于原水中的含盐量和他们在膜面上要发生沉淀的倾向，最常见的微溶盐使碳酸钙、硫酸钙和硅，应该采用原水化学处理方法阻止盐类因膜的浓缩过程引发的结垢。1-3-6 PH值的影响反渗透膜适用的PH范围很大，在PH4-10之间有比较稳定的脱盐率和水通量，过低或过高的PH会影响脱盐率，

7、并损坏膜管。 2. 水化学与预处理2-1序言为提高反渗透膜系统效率，必须对原水进行有效的预处理，针对原水水质情况和系统回收率等主要设计参数要求，选择适宜的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统效能，实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。污堵：定义为有机物和胶体在膜表面上的沉积。结垢：定义为部分盐类的浓度超过其溶度积在膜面上的沉淀，例如碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硫酸锶、氟化钙和磷酸钙等。不合理的预处理常常造成膜的频繁清洗和系统的衰减，预处理方案取决于水源、原水组成和应用条件，而且主要取决于原水的水源，井水水质稳定，污染可能性低；地表水是一种直接受季节影响的水源，有

8、发生微生物和胶体两方面高度污染的可能性；工业和市政废水含有更加复杂的有机和无机成分，某些有机物可能会严重影响RO膜，引起产水量严重下降或膜的降解，因而必须有设计更加周全的预处理。2-2预处理设备 2-2-1 PAC （未设） PAC应用范围广，适应水性广泛，易快速形成大的矾花，沉淀性能好，适宜的PH值范围较宽（59间），且处理后水的PH值和碱度下降小传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！，水温低时，仍可保持稳定的沉淀效果，碱化度比其它铝盐、铁盐高，对设备侵蚀作用小。该产品是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层，吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶

9、体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。将该产品（固体）与常温水按1/3的重量比边搅拌边投加，至完全溶解后，再加水稀释到所需要浓度。主要设备如下：1. 药剂槽：容量500L2. 加药机：LMI定量加药泵3. 使用药剂：PAC4. 药剂添加量：35ppm（约5mg/L）（约5g/T原水入水） T/hr 5g/T g/hr5. 加药机调节：药液稀释10倍（ ml/hr），调节加药机Stork , Speed . 6. 加药周期：设备采水时同时添加2-2-2 NaHSO3 反渗透膜在余氯含量1ppm接触2001000小时后，可能会出现膜的降解（简称2001000ppm hr的抗氯能力）

10、。余氯可以通过化学还原剂将其还原成无害的氯离子，焦亚硫酸钠（SMBS）是最常用的去除余氯及抑制微生物活性的化学品，当他溶于水中时，SMBS形成亚硫酸氢钠（SBS）：Na2S2O5 H2O 2NaHSO3SBS然后还原次氯酸： NaHSO3 HOCL HCL NaHSO4实际中每脱除1.0mg的余氯需要加入3.0mg的SMBS。干燥阴冷的储存条件下，固体SMBS的有效期为46个月，但在水溶液中，亚硫酸氢钠（SBS）会随时与空气中的氧发生氧化还原反应，浓度2、10、20、30的有效期分别为3天、7天、1个月、6个月。SMBS必须是食品级并且还需是未经过钴活化过的产品。或直接使用食品级的SBS。调配

11、量需在有效期内用完!主要设备如下：1. 药剂槽：容量250L2. 加药机：LMI定量加药泵3. 使用药剂：SMBS 或SBS4. 药剂添加量：35ppm（约5mg/L）（约5g/T原水入水） 25 T/hr 5g/T 125 g/hr5. 加药机调节：固体药剂稀释10倍20（ 1250 ml/hr），调节加药机Stork 60 , Speed 100 . 6. 加药周期：设备采水时同时添加2-2-3 介质过滤介质过滤可以除去颗粒、悬浮物和胶体，最常用的过滤介质是石英砂和无烟煤，细砂过滤器石英砂颗粒有效直径为0.350.5mm，无烟煤过滤器颗粒有效直径为0.70.8mm，或石英砂上填充无烟煤的双

12、介质过滤器。过滤介质的最小设计总床体深度为0.8m，双介质过滤器通常填充0.5m高的石英砂和传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！0.4m高的无烟煤。压力式过滤槽设计流速通常小于1020m/h，反洗流速4050m/h。对高污染倾向的原水过滤流速必须小于10m/h或采用二级介质过滤。介质过滤含以下设备1. 石英砂槽：1800 mm，3气缸蝶阀2. 活性炭槽：1400 mm，3气缸蝶阀3. 设计反洗周期：每运行24小时反洗一次4. 设计石英砂更换周期：3年（0.30.5mm石英砂 4500公斤/次）5. 设计活性炭更换周期：4-6个月（10-20目活性炭750公斤/次），视原水水质

13、而定 贵公司净水再经过二次活性碳过滤其设备如下1. 活性炭槽：900 mm，2气缸蝶阀2. 设计反洗周期：每运行24小时反洗一次3. 设计活性炭更换周期：4-6个月（10-20目活性炭350公斤/次），视原水水质而定 2-2-4 微滤或超滤（未设）微滤（MF）或超滤（UF）膜能除去所有的悬浮物，根据有机物分子量和膜截留分子量的大小，超滤还能除去一些有机物，如果操作管理得当，SDI可以小于1，此时即将污染问题转移到了微滤或超滤上了。但是其耐污染、耐清洗能力、耐余氯能力远远大于反渗透。设备规格及操作详见超滤说明书。 2-2-5 强酸阳树脂软化 用Na离子置换和除去水中结垢阳离子如Ca2、Ba2、S

14、r2等。交换饱和后的树脂用NaCL再生，这一过程称为原水软化处理。在这一过程中，原水PH不会改变。 软化树脂如果再生及时的话，可消除各种碳酸盐或硫酸盐垢的危险，是一种非常有效和保险的阻垢方法。树脂软化含以下设备1. 软化树脂槽：800mm .2气缸蝶阀，2. 树脂量：拜耳（Bayer）S-80 750升3. 设计再生周期：采水累计（500.8750/ 300 TDS 100 吨），1TDS1/2s4. 再生药剂：工业用盐（NaCL），用药量200g/L，达到累计流量后启动再生。5. 药剂用量：150/次。稀释为500升（满溶解槽）6. 树脂更换周期：23年2-2-6 阻垢剂 阻垢剂可以用于控制

15、碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢，能有效地降低膜结垢的危险，减少膜化学清洗次数。没有树脂软化设备阻垢剂必须添加，以延长膜使用寿命。主要设备如下：7. 药剂槽：容量250L8. 加药机：LMI定量加药泵传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！9. 使用药剂：DK75310. 药剂添加量：5ppm（约5mg/L）（约5g/T原水入水）12T/hr 5g/T 60 g/hr11. 加药机调节：药液稀释20倍（1200ml/hr），调节加药机Stork60, Speed100。 12. 加药周期：设备采水时同时添加注： 1g1ml计。2-2-7 杀菌剂 所有的原水均含有微生物：即细菌、藻类

16、、真菌、病毒和其它高等生物。细菌的一般尺寸为13m，但它与无生命的颗粒不同之处在于它们有繁殖能力，在适宜的条件下形成生物膜。膜元件的生物污染将严重影响反渗透系统的性能，出现进水至浓水间压差迅速增加，导致膜元件发生“望远镜”现象与机械损坏以及产水量的下降。设备停机期间,应采用适当的膜保护液加以浸泡维护,在配置保护液时,请注意保存液是以重量比为基准的,保护液具体化学组分为:18.020%的丙二醇（防冻剂）和1.0%食用等级的亚硫酸氢钠(SMBS)混合液.在一周内的保存期中,单纯的1.0% SMBS 溶液就能够抑制膜内的微生物生长.长时间停机每周检查一次PH，低于3时（当亚硫酸氢钠氧化成硫酸时，PH

17、会降低）立即更换保护液。生物膜一旦形成，清洗就非常困难，因为生物膜能保护微生物受水力的剪切力影响和化学品的消毒作用，此外，没有被彻底清除的生物膜将引起微生物再次快速的滋生。除采用微滤或超滤外，连续或定期向原水中加入杀菌剂较有效的防止微生物的污染。主要设备如下1. 药剂槽：容量250L2. 加药机：LMI定量加药泵3. 使用药剂：KT8534. 药剂添加量：10ppm（约10mg/L）（约10g/T原水入水）12 T/hr 10g/T 120 g/hr5. 加药机调节：药液稀释10倍（1200ml/hr），调节加药机Stork60, Speed100。 6. 加药周期：每采水4天加药4小时2-2

18、-8 过滤器 每台反渗透系统都应配置滤芯式保安过滤器，其孔径的最低要求为小于10m，它对膜和高压泵起保护作用，防止可能存在的悬浮颗粒的破坏，通常它是预处理的最后一道，我们推荐使用孔径小于5m，若水中硅浓度超过理论溶解度时，建议选择1m的滤芯。不建议使用可清洗滤芯式过滤器，但可以在上游增设一个可清洗式过滤器（如袋式过滤器）。主要设备如下1. 滤芯过滤器：307支装2. 进出口压力表：5公斤直立式2个3. 使用滤芯：5m 304. 设计更换周期：7-15天或进出口压力差增加0.30.5 传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！2-2-9 在线预防性清洗 膜系统一旦投入运行，就不可避免

19、地存在污堵和结垢现象，长时间后就会在膜表面形成污垢（fouling）就是指覆盖在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。有效的系统清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。但拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜表面上清洗掉，针对特定地污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果。错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使膜系统污染加剧。当下列情况出现时，需要清洗膜元件 1. 标准化产水量降低10以上 2. 进水和浓水之间的标准化压差上升了15 3. 标准化透盐率增加5以上 以上的标准比较条件取自系统经过48小时运行时的操作性能。日常操作时必须检测和记录每一段压力容器间的压差（P），随着元件内进水通

20、道被堵塞，P将增加。需要注意的是，如果进水温度降低，产水量也会下降，这是正常现象并非膜的污染所致。预处理失常或回收率的增加将会导致产水量的下降或透盐率的增加。当观察到系统出现问题时，此时元件可能并不需要清洗，但应该首先考虑这类原因。在线清洗设备如下1. 药剂槽：容量500L2. 药洗泵：CDL16-203. 清洗剂A剂：AP-150，25公斤/次4. 清洗剂B剂：BK-840，25公斤/次5. 药洗周期：每月定期保养清洗或按以上标准判断6. 清洗方式：内循环清洗，按循环、浸泡、冲洗进行。7. 清洗时间：每种药剂1小时或以上。 在线药洗如果不能达到它的原有效果，这时最好进行运回单支独立清洗，此时

21、采用大流量，高浓度，延长清洗时间或更换清洗剂配方来清洗膜管，使膜管尽可能地恢复产水量和脱盐率。单支独立清洗若不能恢复，则需要更换膜管，以免影响生产。 2-2-10 热交换器 反渗透膜管的水通量受温度影响非常大，见1-3-3温度对反渗透膜的影响。在北方地区一般都增设热交换器，提高反渗透进水温度，一般利用比例式控制阀使温度控制在25左右。主要设备如下：1. 热交换器：热交换器面积为2.532. 出入口径：1.53. 热源：蒸汽4. 控制：比例式控制阀自动控制传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！3. 安装与操作3-1 膜管安装（如图）本反渗透内装 GE OSMONICS AG-80

22、40F 操作极限参数如下: 膜的类型 聚酰胺复合膜 最高运行温度 450C(1130F) 最高运行压力 41bar (600psi) 最大压差 1bar (15psi) 最大进水流量 15m3/h 最小浓水排放量 4.1m3/h 连续运行PH范围 3-10 短时清洗PH范围 2-11 游离氯容忍量 Al3+ Pb2+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+ 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为： SO42 NO3 Cl HCO3 OH 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下： OH 柠檬酸根3 SO42 酒石酸根2 草酸根2 PO43 NO2 Cl 醋酸根 HCO

23、32.树脂的装填1) 清除混床内所有残余碎树脂及其他杂物；2) 检查所有阀门开合自如，所有集水装置完整；3) 往混床内注入足够的水（1/3床体高度），以便允许树脂缓慢沉降，避免树脂强烈冲撞破坏；4) 装填阳树脂到低于中间排水管中心5cm处；5) 以1215m/hr（采水吨位或泵浦额定流量桶身截面积流速）的速率反洗阳树脂10-30分钟；6) 让树脂沉降，观察树脂高度是否低于中排35cm，因为再生后，Na型阳树脂将转型膨胀到正好中排高度，进行二次反洗，并成分沉降。确保树脂层面均匀，层高达到上述高度；7) 装填阴树脂前，在阳树脂上注入1m高度的水，装完后冲顶部入水冲洗树脂或以5m/hr的流速反洗5分

24、钟，切忌大水量反洗，以防止阴阳树脂混合；8) 然后对树脂进行备量再生。3.树脂的再生 离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其它杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与 H+ 结合而恢复原来的组成。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为 7080%

25、。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。为加速再生化学反应，通常将再生液加热至 50-60。再生药剂配备浓度为32%36%盐酸和45%液碱. 本设备单床(500)装填树脂量为阳离子100L,阴离子200 L. 每升阳离子用120g 纯HCL再生.每升阴离子用100g纯NaOH再生来准备药液 ，故须药剂量为:33%-36% HCL: 100 L X 120g/L / (33% X 1000

26、) =36.3 kg 折合35 kg(30 L)45%的NaOH: 200 L X 100g/L / (45% X 1000) =44.4 kg 折合45 kg(30 L)注：33%盐酸比重为1.1593, 45%液碱比重为1.4779. 对于新树脂初次应该倍量再生，所以药剂用量及加药时间需要加倍，以后每再生15次后倍量再生一次，以提升采水量。2-3年后，树脂经长期使用，不断的与再生剂以及水中离子进行化学反应，会一定程度上改变树脂内部结构与形态，树脂不断老化，脆化，倍量再生也不能达到预期采水量，则须更换树脂。按客户水质要求，确认水质最低下线为 M-CM，将水质计校正。3-1各操作步骤1）逆洗一

27、 1020秒将固结树脂松动，以利分离。V3、V5阀门开启，其余关闭。注意：时间不可太长，否则会将树脂洗出。2） 逆洗二 10分再次松动并利用阴阳树脂比重的不同分离阴阳树脂，以利再生。V4、V5开启，其余关闭。视树脂分离情况和排放浊度调整适当时间和流量。注意：调整流量以在上窗口刚好看不到树脂为准，切忌让树脂超过视窗中部出水口，否则会将树脂冲出，造成树脂流失。系统虽然为全自动，但仍然每次再生时最好有人观测。启动再生前确认手动调节阀是否有被调动过！3）静置 35分 系统不动作，静候树脂自由下落，在下窗口可看树脂的分离情况。因为分离的效果直接影响到再生的效果，分离不完全进行再生，也会影响树脂的使用寿命

28、，好的分离应该在中视窗可以看到较明显的分层线。 阳离子颜色较深（褐色）,阳离子颜色较浅（黄褐色）,若分离不成功须重新进行步骤1.2.3. 且延长逆洗二之时间。4）排水一 6分传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！开启V11和V13，将树脂槽内的水降至树脂上方约10-15公分处，减少槽内水量，以利于再生。可由中视窗口观查。 5）NaOH注药 45分确认再生溶液品质、数量，45%的液碱45 KG(30 L)，开启V7、V8、V9、V11。并启动原水泵。系统吸入器将药水自动吸入,观察并调节吸入量为0.7 LPM. 使其刚好在45分钟内吸完。倍量时药剂量和时间加倍。6）NaOH押出 3

29、0分 再生剂抽完后，关闭V8，开启V7、V9、V11，洗涤押出残余的溶液。树脂进行转型。7）HCl注药 30分确认溶液的品质,数量, 浓度(33%-36%)的HCL35 kg(30L)直接吸入, 绝对不允许杂物落入储槽内。以防阻塞管道及吸入器。打开V7、V9、V10、V11。开启原水泵系统吸入器将药水自动吸入，观察并调节吸入量为1 LPM。使其刚好在30分钟内吸完。备量时药剂量和时间加倍。8）HCl押出 30分 再生剂抽完后关闭V10，继续开启V7、V9、V11。将残余的药液慢慢排出，树脂进行转型。9）上下快洗 20分 开启V1、V3、V11。再次大水量洗涤出残余的药液。10）排水二 6分关闭

30、原水泵,开启V11、V13。将水槽内的水排至树脂上方1015公分处。可由中窗口观察。11）混合 10分调整空气源为35公斤压力后，先开启V13，再开启V12进行混合动作，先在中窗口看到有树脂搅动，随后看到下窗口也有搅动，再需3-5分钟可完成混合动作。要确保充分混合，否则水质可能不能提升，需再次混合来检测再生是否成功。12）满水 3分开启V1、V13，将树脂槽内加满水，V13有水排出时表示完成此动作。13）水洗 20分开启V1、V6进行水洗动作，待水质计显示大于设定要求时便可进人采水。14）采水开启V1、V2进行采水，当水质低于要求时需再生灯亮，点动再生步进设备便自动进行以上113的再生动作。注：自动再生前必须确认药水的品质与用量，且药水已经可以使用。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！3-2 混床纯水塔再生操作流程表阀代号/程序泵浦V1V2V3V4V5V6V7V8V9V10V