反渗透的系统设计

1、 HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者RO专业术语反渗透流程原 水预处理系统反渗透脱盐装置后处理系统用 户加氯/除氯软化/絮凝多介质过滤微滤/超滤PH调节/阻垢剂加热器脱除CO2离子交换（阴阳床、混床）EDI精处理RO反渗透系统设计和运行Reverse Osmosis System Design and OperationMr.huang 2008.5.1l 进 水： 原水经预处理工段处理后.进入RO系统的水。l 浓 水： RO系统中未透过RO膜的那部分水。l 产 水： RO系统中透过RO膜的那部分水。l 回收率： 产水流量 / 进水流量100。通常单支8040、4040型复合膜的最大

2、回收率为15，系统单段回收率为5055。l 含盐量： 用来表示水中所含有（溶解）的阳离子、阴离子总量的指标，常用计量单位mg/L。l 电导率： 水中溶解了多种盐类，从而使它能够导电，因此利用离子在水中的导电能力可以判断水中含盐量的多少，常用计量单位s/cm。l 脱盐率： 去除盐分的比率，单位%。计算公式：（进水电导率纯水电导率）/ 进水电导率100%。l 浑浊度（浊度）：是水体中因存在均匀分布的悬浮颗粒而使水的透明度降低的程度。l TDS： 表示水中总溶解固体量的指标，常用单位mg/L。TDS一般常用来近似地表示水中的含盐量。附：电导率与TDS的换算公式，电导率DD，可用如下公式折算成TDS(

3、ppm)。 当DD10ms/cm时TDS(ppm)=0.50DD当DD=300-800ms/cm时TDS(ppm)=0.55DD当DD=45,000-60,000ms/cm时TDS(ppm)=0.70DD当DD=65,000-85,000ms/cm时TDS(ppm)=0.75DD 预处理过程 反渗透过程 后处理过程600ppmTDS过滤器软化器软化器+RO阴离子交换阳离子交换RO 膜RO 膜RO 膜只用RO处理只用离子交换30ppm TDS1ppm TDS6ppm TDS30ppm TDSRO+离子交换阴离子交换阳离子交换 预处理 它是让您高枕无忧的关键 成动运行的必要条件 具体的预处理设计需

4、要根据现场情况和膜元件类型确定 必须仔细考虑各种要求 原水的特点非常重要 为确保系统可靠运行，有时需要作小型实验 最后您将心想事成！ 反渗透预处理合适与否的简单判断准则:清洗频率预处理是否合理或适度3个月或更长适度13个月可能需要加强预处理1个月超过1次确实需要加强预处理方法：取决于原水的特点、膜的类型和反渗透系统的回收率。l 悬浮物和胶体物质的去除：混凝澄清、直流凝聚-多介质过滤、微滤MF或超滤UFl 结构性物质的控制：软化、加酸、阻垢剂l 金属氧化物的处理：针对性的方案l 有机物的去除：阳离子混凝剂、氧化剂、活性炭吸附、超滤（除一定分子量的有机物）l 杀菌处理：杀菌剂流程：应根据原水水质及

5、膜组件的性能要求来决定。 后处理根据用途需要设置，如脱CO2，离子交换除盐，电去离子除盐EDI后处理产水品质比较 反渗透系统段： 膜组件的浓缩液（浓水）不经泵，自动流到下一组的膜组件处理，流经n组膜组件处理即称n段级： 膜组件的透过液（淡水）再经泵到下一组膜组件处理，透过液（淡水）经n次膜组件处理称为n级浓水淡水进水两阶段（一级两段）RO系统/2:1 Array中间水箱产水2#阶段浓水返回进水双路（两级）RO系统1#阶段浓水PH 9.0W/NaOH进水单一阶段（一级一段）RO系统浓水淡水膜的污染和控制 造成膜污染的物质引起膜化学损坏的因素 颗粒或胶体状不溶物 结垢性物质 金属氧化物 有机物 生

6、物污染物 进水余氯 进水PH、水温 微生物 氧化物质膜污染的严重后果n 降低产品水的品质n 降低运行能力n 过早的膜更换n 高的运行费用二级反渗透产品阶段n 应用l 海水（高TDS）l 超高纯水的应用ln 段间PH的调节的作用l 提高碱度的截留率l 提高硅的截留率l 提高TOC截留率项目醋酸纤维复合膜浊度NTU1.01.0SDI3.03.0铁ppm0.30.05锶ppmNS0.1钡ppmNS0.1硅ppm5016050160CODMnppm1.51000ppm(as.CaCO3) in rejectHardness300ppm(as.CaCO3) in feed waterCaF2F-10pp

7、m(as.ion) in rejectSrSO4Sr2+10ppm(as.ion) in rejectBaSO4Ba2+0.2 ppm(as.ion) in feed waterSiO2SiO2120ppm(as.ion) in reject；temperature3.0Turbidity0.2NTUAl3+0.1ppm(as.ion) in feed waterFe3+0.1ppm(as.ion) in feed waterHeavy metals(i.e Fe or Al) exit with SiO2120ppm(as.ion) in rejectSulfur (i.e H2S) in

8、feed waterSuppy piping is corrodible(i.e carbon steel)Particulates10ppm（as.C）in feed waterWater supply is unchiornatedBacterin levels104CFU/cm3 in feed waterDead biomass presentRO分析监测SDI的测定RO系统的分析监测n 前处理监测l 进水分析（Ca、Mg、Fe、Si、碱度、PH、SDI、TDS、Al、SO4）l 温度、压力l 污染物（细菌、金属氧化物、硬度、硅）n 性能监测l 盐截留率l 产水量l 压差l 进水流量A

9、.测试仪器的组装1)按图1组装测试装置。2)将测试装置连接到 RO 系统进水管路取样点上。3)在装入滤膜后将进水压力调节至 30psi。在实际测试时，应使用新的滤膜。为获取准确测试结果，应特别注意下列事项：l 在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜； l 确保 O 型密封圈清洗完好并安装正确；l 避免用手触摸滤膜；l 事先冲洗测试装置，去除系统中的污染物B.测试步骤1）记录测试温度。在试验开始至结束的测试时间内，系统温度变化不应超过1。2）排除过滤池中的空气压力。根据滤池的种类，在给水球阀开启的情况下，或打开滤池上方的排气阀，或拧松滤池夹套螺纹，充分排气后关闭排气阀或拧紧滤池夹套螺纹。3）用

10、带有刻度的500ml量筒接取滤过水以测量透过滤膜的水量。4）全开球阀，测量从球阀全开到接满100ml和500ml注1水样的所需时间并记录。5）15分钟后，再次测量收集100ml和500ml水样的所需时间进行同样测量。6）如果接取100ml水样所需的时间超过60秒，则意味着约90%的滤膜面积被堵塞，此时已无需再进行实验。7）再次测量水温以确保与实验开始时的水温变化不超过1。8）实验结束并打开滤池后，最好将实验后的滤膜保存好，以备以后参考。反渗透膜的清洗C.计算公式SDI 污染密度指数t15 15分钟后继续记录过滤500mL所需的时间t15t0 第一次取样过滤500mL所需时间t0当t15是t0的

11、4倍时，SDI15值是5，如果水样完全将膜片堵塞住时，SDI15值为6.7。n 保证反渗透系统的正常运行 n 延长反渗透膜元件使用寿命 什么时候需要清洗反渗透系统 当标准化后的产水流量比上次清洗后减少 1015% 当标准化后的产水水质比上次清洗后降低 1015% 当标准化后的压降比上次清洗后增加 1015% 在长期停用前 作为日常的维护反渗透膜需要清洗什么 碳酸钙垢 硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢 水合金属氧化物垢 ( 铁、锰、镍、铜等 ) 硅垢 胶体沉积物 ( 无机 ) 胶体沉积物 ( 无机、有机混合物 ) 有机沉积物 ( 自然产物 ) 有机沉积物 ( 人为产物 ) 生物滋长 ( 细菌、真菌、霉菌

12、等 ) 注意：通常您需要清洁的是上述几种污染物的混合物反渗透膜的停用保护如何选择清洗药剂 确定污染物 与膜制造厂商、工程公司或反渗透专用化学药剂供应商联系 选择通用型或专用型化学清洗药品 现场收集信息并进行清洗 ( 实验及校正法 ) 向反渗透专用药剂供应商提供膜元件以供实验室分析之用 考虑药品成本 选择和使用化学清洗剂时的注意事项 遵循制造厂商推荐的关于药剂品种、剂量、 pH 值、温度及接触时间的指导原则 最佳的清洗效果 最小限度地使用强烈化学试剂 对于CPA、ESPA膜通常pH范围为 410 对于CPA、ESPA膜最大pH范围为212 在推荐温度清洗，一般在 3040 下清洗最好 需要考虑排放对环境的影响 不要将酸碱混合 用高 pH 的产水冲洗清洗剂 如果出现油污染，开始时不要使用低 pH 值溶液清洗复合膜(ESP、CPA)在反渗透压力容器中的短期保存 通常保存时间为 15 天 ( 由细菌的繁殖活性决定 ) 使用给水进行正常的停运冲洗和排气 每 5 天重新冲洗一次 ( 最多保存 30 天 ) 使用亚硫酸氢钠溶液冲洗可以减少生物污染的可能性 复合膜(ESP、CPA)在反渗透压力容器中的长