水处理技术反渗透RO技术资料全.pdf

反渗透基础原理及设计 第一部分 反渗透系统基本介绍 一、反渗透基本原理 1.1 渗透与反渗透 1.1.1 渗透现象 1.1.2 反渗透 1.1.3 渗透压 1.2 反渗透膜的种类及其结构特点 1.2.1 反渗透膜的性能 1.2.2 反渗透膜的分类 1.3 反渗透膜元件的构型及特点 1.3.1 膜元件的构型 1.3.2 涡卷式膜元件 1.3.3 中空纤维型膜元件 二、反渗透系统的设计 2.1 反渗透系统常用术语 2.2 反渗透给水要求及预处理 2.2.1 反渗透给水要求 2.2.2 给水预处理 2.3 反渗透本体系统 2.3.1 反渗透系统组成.下载可编辑.2.3.2 反渗透系统的仪表设置 三反渗透系统的安装及运行 3.1 反渗透膜元件的安装 3.2 反渗透装置的运行 3.2.1 反渗透装置初次启动前的检查 3.2.2 反渗透装置的运行 3.2.3 反渗透运行数据的记录及处理 3.2.4 反渗透装置运行维护注意事项 3.3 反渗透系统的一般故障原因分析 四反渗透膜的化学清洗与停用保护 4.1 反渗透膜的化学清洗 4.1.1 化学清洗的必要性 4.1.2 化学清洗的条件 4.1.3 反渗透膜元件常见的污染物 4.1.4 反渗透系统的清洗步骤 4.2 反渗透系统的停运保护 第二部分 某厂反渗透预脱盐系统操作说明 一反渗透系统工艺流程及设备规范 1.1 反渗透预脱盐系统流程 1.2 工艺说明 1.3 仪表设置 1.4 机务设备规范.下载可编辑.二操作步骤 2.1#1 双介质过滤器 2.1.1 投运步骤 2.1.2 反洗步骤 2.2#1 活性炭过滤器 2.2.1 投运步骤 2.2.2 反洗步骤 2.3#1 反渗透装置 2.3.1 反渗透装置的启动 第一部分 反渗透系统基本介绍 一 反渗透基本原理 1.1渗透与反渗透 1.1.1 渗透现象（Osmosis）当把两种不同浓度的溶液分别置于半透膜（只允许溶剂能过，而溶质不能透过的膜叫做半透膜）的两侧时，溶剂自动地从低浓度的一侧流向高浓度的一侧，这种自然.下载可编辑.现象叫做渗透。渗透是自发进行的，无需外界的推动力。如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用半透膜将它们分隔开时，溶剂水也会自发地从低浓度的一侧流向高浓度的一侧。此过程如图1（a）所示。1.1.2 反渗透（Reverse Osmosis）当在浓溶液上外加压力（该压力大于渗透压）时，浓溶液中的溶剂就会通过半透膜流向稀溶液的一侧，这种现象叫做反渗透，英文缩写为“RO”。该过程如图 1（b）所示。1.1.3 渗透压（Osmosis pressure）在渗透过程中，溶剂不断地低浓度的一侧流向高浓度的一侧，高浓度一侧的液位不断上升，当上升到一定程度后，溶剂通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液高度对应的压力称为渗透压，此过程如图 1（c）所示。一般来说，渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。通常可用下列公式计算渗透压：=CRT 渗透压，大气压；C浓度压，摩尔/升；R气体常数，等于 0.08206 升 大气压/（摩尔 K）；T绝对温度，K。.下载可编辑.渗 压 透 力 压 稀溶液 浓溶液 稀溶液 浓溶液 稀溶液 浓溶液 半透膜 半透膜 半透膜 （a）（b）（c）（a）渗透 （b）反渗透 （c）渗透压 图 1 渗透及反渗透原理示意图 1.2 反渗透膜的种类及其结构特点 1.2.1反渗透膜的性能 描述膜性能的主要指标有：产水量、透盐率、膜材料种类、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用 pH 值范围、对有机溶剂等化学药品的抵抗性以及水中游离氯或氧化性物质的最高允许浓度等。其中产水量和脱盐率是两个最重要的指标，现分述如下：（1）产水量：QW=KW（P）A/T 式中：.下载可编辑.QW 产水量 KW 与膜性能有关的系数 P 膜两侧的压差 渗透压 A 膜的面积 T 膜的厚度 KW与膜的性能和水温有关，KW越大，说明膜的透水性越好。水通量：单位时间内单位膜面积上的产水量，单位为加仑/平方英尺 天（GFD）或升/平方米 分钟（L/m2 h）。（2）脱盐率：=1 KS C A/（QS T）式中：脱盐率 QS 进水盐浓度 Ks 与膜性能有关的系数 C 膜两侧盐浓度差 A 膜的面积 T 膜的厚度 Ks与膜的性质、盐的种类以及水温有关，Ks越小，说明膜的脱盐性能越好。相同面积和厚度的膜，其产水量与净驱动压力成正比，透盐率只与膜两侧浓度差成正比，而与压力无关。影响反渗透膜产水量和透盐率的几个主要因素是温度、pH 值和压力。温度的影响：进水温度越高，水通量增加，但同时脱盐率会下降。pH 值的影响：膜的脱盐率和水通量都随 pH 值变化而变化。约在接近中性条件下时，膜的脱盐率最高。压力的影响：压力越高，产水量越大。膜盐率与运行压力无直接关系。反渗透膜的其它性能指标：序 号 性 能 要 求.下载可编辑.（1）耐压密性 通水性能随时间衰减越小越好（2）耐氧化性 耐溶解氧、余氯等的氧化（3）耐酸碱性 适合于广泛的 PH 范围（4）耐温性 适合于较宽的温度范围（5）耐细菌侵蚀性 抗微生物能力强（6）耐污染性能 吸附污染物少、脱除容易 1.2.2 反渗透膜的分类 反渗透膜的种类很多，分类方法也很多。但大体上可按膜材料的化学组成和膜材料的物理结构来分类。按膜材料的化学组成大致可分为：醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺膜（复合膜）。（1）醋酸纤维素膜：醋酸纤维素膜（Cellulose Acetate，简称 CA）是一种羟基聚合物，它一般是用纤维素经脂化生成的三醋酸纤维，再经过二次水解生成一、二、三醋酸纤维的混合物。这种膜的厚度约100um，具有非对称结构和较高的水透过性。醋酸纤维素膜的性能与其乙酰基含量有着密切的关系。乙酰基含量愈高，则脱盐性能愈好，但产水量愈小。为了均衡脱盐性能和透水性能，一般选择乙酰基含量为37.540.1%的醋酸纤维。醋酸纤维是一种脂类，会发生水解，水解的结果将降低乙酰基的含量，使膜的性能受到损害，同时膜也更容易受到生物的侵袭。醋酸纤维素的水解与温度和 PH值有关。温度越高，水解速度越快。在酸性和碱性条件下，水解速度都较快。所以通常控制 PH 值范围在 56 之间。.下载可编辑.（2）芳香族聚酰胺膜（复合膜）：有一层薄的脱盐表层和细孔众多的衬底，具有不对称结构。这种膜的最大优点是抗压实性较高、透水率较大和盐透过性较小。复合膜的化学稳定性好，醋酸纤维素膜相比，其性能上的差异主要有：复合膜的化学稳定性好，醋酸纤维素膜不可避免地会发生水解。例如醋酸纤维素膜连续运行允许 PH 范围为 56，清洗时允许的 PH 范围为 37，PH5.7 时水解速度最慢，这就导致预处理加酸量大，清洗时可选用的药品范围窄，不易获得满意的清洗效果，而复合膜连续运行允许的PH 范围为 310，清洗时允许的 PH 范围为 211。复合膜的生物稳定性好，不易受微生物侵袭，而醋酸纤维素膜则易受微生物侵袭。复合膜的传输性能好，即 Kw大而 Ks小。复合膜在运行中不易被压实，因此产水量不随使用时间的增长而有明显的改变，而醋酸纤维膜在运行中会被压紧，因而产水量不断下降。复合膜由于Kw大，其工作压力低，反渗透给水泵用电量与醋酸纤维膜相比几乎减少一半。醋酸纤维素膜的寿命一般较短，而复合膜则相对较长。复合膜的缺点是抗氯及其它氧化性物质较差，且价格较贵。按膜材料的物理结构大致可分为：均态膜：厚度均一，致密层厚，透水量小。非对称膜：厚度不均一，致密层薄，透水量大，强度好。复合膜属于非对称膜。按膜元件的构型可分为：平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维式膜。下节从膜元件的构型方面来谈谈工业用膜元件的构造及特点。.下载可编辑.1.3反渗透膜元件的构型及特点 1.3.1 膜元件的构型 目前反渗透膜元件的构型主要有四种：平板式、管式、涡卷式和中空纤维式，但常用于水处理中的是涡卷式和中空纤维式两种。四种构型的膜元件各有其优缺点，它们之间各个方面的差异如下：系统投资费用：管式、平板式中空纤维式、涡卷式 设计灵活性：涡卷式中空纤维式平板式管式 清洗方便性：平板式管式涡卷式中空纤维式 系统占地面积：管式平板式涡卷式中空纤维式 污堵的可能性：中空纤维式涡卷式平板式管式 耗 能：管式平板式中空纤维式涡卷式 下面就两种最常见的膜元件 涡卷式和中空纤维式膜元件的构型作简要介绍。1.3.2 涡卷式膜元件 涡卷式膜元件是一张平的半透膜按固定尺寸切割对开折叠，中间夹入一层织物支撑材料，然后将平膜折叠好，两边用胶水粘住，形成一个口袋，依次在每个口袋下面铺上一层隔网。口袋的开口端贴在中心多孔管上，沿着中心管卷绕依次迭好的多层口袋与隔网，将卷好的膜刷上环氧玻璃钢，经在防腐剂中浸过，上端装上挡板和浓水密封支撑，即成完整的膜元件，将该膜元件逐个在试验台上按给定条件进行产水量、脱盐率试验。给水是通过隔网沿膜表面流动，在压力作用下透过膜经织物支撑层螺旋形地流向.下载可编辑.中心管形成出水。将几个卷式膜元件装入圆筒形的压力容器内，两个膜元件之间用连接件连接，即形成一个反渗透器。目前直径 8 英寸的压力容器可装最多6 个 40 英寸长的膜元件。由此种膜元件组装成的反渗透器在电厂锅炉补给水处理系统中应用日益广泛。涡卷型装置填充密度大，膜元件保持了反渗透膜的原始形，因此具有良好的渗透性能（脱盐率高及透水量大）；涡卷型由于它的涡卷结构，比其他型式易于操作。1.3.3 中空纤维型膜元件 由外径 8490 微米，内径 4250 微米的芳香聚酰胺膜组成 U 型（90100 万根中空纤维管状膜捆扎在一起）管束，也可采用三醋酸纤维膜，以特殊环氧树脂将开口端粘结成管板，放入承压容器内。纤维管与环氧块就象一个小型热交换器的管板和管子一样。高压给水在中空纤维外侧流动；透过液在纤维管内流向管板，通过压力容器端部的管道收集于压力容器中。中空纤维管本身可承受70 公斤/厘米2的运行压力。中空纤维型反渗透组件具有最大的填充密度，产水率高（单位体积制水量可为涡卷型的 13倍）。由于中空纤维具有自支撑能力，容器内不需要支撑材料，这就使装置更为紧凑，这种型式对进水有较高的预处理要求（SDI 3）；膜的制作相对比较困难，价格较高，在电厂苦咸水处理中应用较少。二 反渗透系统的设计 2.1 反渗透系统常用术语 （1）淡水：又称渗透水、产品水，是反渗透系统的净化水。（2）供水：又称给水，是进入反渗透膜系统的供给水源。.下载可编辑.（3）浓水：又称盐水，是反渗透系统的浓缩废液。（4）半透膜：允许溶液中溶剂透过而溶质却不能透过的膜。（5）产水量：膜元件、膜组件系列或系统每小时生产淡水的能力。（6）膜元件：组成反渗透膜组件的单个反渗透膜滤元。（7）膜组件：含有一个或多个反渗透膜元件的压力容器。（8）段：膜组件的浓水流经下一组膜组件处理，流经几组膜组件即称为几段。（9）级：膜组件的产品水再经下一组膜组件处理，产品水经几次膜组件处理即称为几级。（10）水通量：单位时间内透过膜元件（组件）单位膜表面的水量。（11）回收率：淡水与供水之比，以百分比表示。淡水（产水量）回收率（%）=100%供水量（12）脱盐率：反渗透装置或膜元件对盐分（或特定物质）的脱除能力。脱盐率（%）=进水物质含量产水物质含量 100%进水物质含量（13）浓差极化：反渗透装置在运行过程中，淡水透过后，膜界面层浓缩水中含盐量和进水之间往往会产生浓度差，严重时会形成很高的浓度梯度的现象，称为浓差极化。（14）污染指数（SDI）：在一定压力和标准间隔时间内，一定体积的水样通过微孔滤膜（0.45um）的阻塞率。污染指数的测试方案见附件一。.下载可编辑.2.2 反渗透给水要求及预处理 2.2.1 反渗透给水要求 污染反渗透膜元件的主要物质有：难溶盐、金属氧化物、微粒、胶体、细菌、氧化性物质、有机物、胶体硅等等。为减小反渗透膜元件的污染，延长膜的清洗周期和使用寿命，对反渗透系统的进水水质有一定的要求。一般来说，对于涡卷式复合膜，对反渗透系统进水有以下要求：项目 建议值 最大值 SDI15值 4 5 浊度（FTU）0.2 1 含铁量（mg/L）0.05 0.1 游离氯（mg/L）0 0.1 水温（）25 40 水压（MPa）1.01.6 4.1 pH 值 59 310 其它指标也要符合膜生产厂家的设计要求。2.2.2 给水预处理 颗料物质 不允许大于 5um的颗粒物质进入高压泵及反渗透器，以免损坏设备。一般高压泵前安装 5um微保安过滤器。在微过滤器前后安装压力表，当压差超过一定数值后，更换滤芯。通常情况下更换周期为 13 个月，若使用时间小于 1 个月，则需改善预处理系统。.下载可编辑.SDI 和浊度 对于不同的原水水源，由于选用的膜通量不同，要求的SDI值也不一样，一般要求SDI 小于 5，尽量越小越好，浊度应小于 0.2NTU（最大允许浊度为 1NTU）。当 SDI 值和浊度较大时，一般在预处理中加多介质过滤器。细菌 由于细菌会以醋酸纤维为食物，因此醋酸纤维膜易受细菌侵袭，对原水必须彻底杀菌。对于复合膜，虽然其不受细菌侵袭但细菌粘膜会造成膜的污堵。一般可采取加氯杀菌。产生杀菌作用的，不是氯本身，也不是它所生产的CLO的作用，而是 HClO 分子（中性分子）。对于氯气的杀菌机理有不同说法，但比较合理的解释是它所生产的HClO 产性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部，HClO 分子进入细菌后由于 CL 原子的氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统。而CLO虽然也包括一个氯原子，但它带负电，不能靠近带负电的细菌，所以不能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部，因此很难起杀菌作用。这种说法还可以说明水温低和PH 值低时杀菌效果比较好的现象。除氯 醋酸纤维膜要求给水中含有残余氯，以防细菌滋生，而氯含量过高又会破坏膜。最大允许连续余氯的含量为1 毫克/升。复合膜抗氯性差，一般不允许有余氯。采取加氯杀菌后，须加亚硫酸钠或经活性炭过滤消除余氯。使用亚硫酸钠除余氯的反应如下：Na2SO3HClO HClNa2SO4 使用活性炭过滤消除余氯的反应如下：.下载可编辑.C2Cl2H2O 4HClCO2 含铁量 当反渗透给水在进行氯化及脱氯过程中，或者是水中溶解氧含量高于 5mg/l 时水中的 Fe2+会转化为生成 Fe3+的不溶解的胶体物质，对反渗透膜造成污染。即使是反渗透给水 SDI 值小于 5，铁的含量小于 0.1 mg/l 仍可能发生铁的污染问题，这主要是由于浓差极化原因造成的。降低反渗透给水中铁的含量可以采用曝气锰砂过滤的方法来完成。有机物 水中的有机物对反渗透膜的影响最为复杂，有些有机物的影响不大，而另一些则可能造成膜的有机物污染，一般来说，当水中 TOC 含量超过 3mg/l 时，即应考虑进行去除。对于地表水应尽量在凝聚澄清过程中去除有机物，还可采用活性炭过滤进一步降低有机物含量。SiO2 浓水不允许析出SiO2，当 SiO2过饱和则可能聚合而形成不溶解硅胶而引起结垢。纯水 25时，无定形硅的溶解度约为 100mg/l（以 SiO2计）。溶解度随温度呈直线变化，在 0为 0mg/l，到 40时增加到 160mg/l。在中性条件下，溶解的只是硅酸；在碱性溶液中，无定形硅的溶解度较中性溶液大，主要原因是由于硅酸电离。但有铝出现时，溶解度可能降低很多，原因可能是由于硅酸铝的溶解度极小的缘故。防止形成硅垢的方法如下：（A）控制系统回收率。（B）采取石灰软化，一般可降低给水中50%的 SiO2或者在澄清器中多加氯化铁和铝酸钠。.下载可编辑.（C）温度控制。因为无定形 SiO2的溶解度取决于温度，提高水的温度可以防止SiO2结垢，也可以将提高温度与降低回收率结合使用。防垢 必须防止 CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4和 CaF2垢。膜结垢是由于给水中的微溶盐在给水转变为浓水时超过了溶度积而沉淀到膜上的。在苦咸水中，CaCO3和 CaSO4通常都需要处理，其他盐类 SrSO4、BaSO4和 CaF2也需要根据计算来确定在浓水中是否会超过溶解度极限。如果微溶盐超过了溶解极限，需要采取以下一种或几种方法：（A）降低系统回收率，避免超过溶度积。（B）采用离子交换软化除去钙离子等。（C）加酸去除碳酸或重碳酸根离子。（D）加阻垢剂。下表为常见的预处理方法：预处理 CaCO3 CaSO4 BaSO4 SrSO4 CaF2 SiO2 SDI Fe Al 细菌 氧 化 剂 有机物 加酸法 水垢抑制剂 以 IX软化 以 IX脱盐 石灰软化法 预防性清洗 操作参数调整 滤媒过滤 .下载可编辑.氧化过滤 线上过滤 微/超过滤 弹筒型过滤 氯化 脱氯 预防性杀菌 GAC 过滤 可能 非常有效 2.3 反渗透本体系统 2.3.1 反渗透系统组成 典型的反渗透系统包括以下几个单元：保安过滤器、高压泵、RO本体装置（反渗透器）、清洗和冲洗系统。渗透液 浓缩液 预处理来水 RO 第一段 RO 第二段 保安过滤器 高压泵 图（2）涡卷式反渗透膜系统 对于容量较大的反渗透系统，一般均选用涡卷式反渗透膜系统，图（2）为典型的.下载可编辑.涡卷型反渗透膜系统工艺流程，采用一级两段排列。预处理系统来水先进入保安过滤器，再经过高压泵升压后进入反渗透装置。反渗透装置为一级两段排列，高压水首先进入第一段反渗透膜组件，第一段膜组件出来的浓缩液进入第二段膜组件进行再处理，两段膜组件的渗透液汇集在一起进入下一级系统。大型反渗透装置，压力容器组件应单独布置在滑架上，压力容器布置的最高高度应便于装卸膜元件。反渗透装置的管路、阀门、仪表的布置应便于操作和调节。2.3.2 反渗透系统的仪表设置 为了使反渗透系统能够安全可靠地运行，便于运行过程中的监督，应装设必要的仪表和控制设备。一般需要装设的表计有温度表、压力表、流量表、PH表、导电度表、余氯表、氧化还原电位表等，装设的地点及其作用分述如下：温度计 给水温度计，测量反渗透系统进水温度。因产水量与温度有关，所以需要监测以便求出“标准化”后的产水量。另外，温度超过 40会损坏膜元件，所以有对原水加热的系统应设超限报警，超温水自动排放和停运RO 系统。清洗水温度计，用于控制清洗溶液的温度。压力表 保安过滤器进出口需装压力表，当压降值达到 1kg/cm2时就需立即更换滤芯。高压泵进口装有低压报警开关，出口装有压力表及高压报警开关。反渗透装置一段进水、二段进水、浓水及产品水压力表，用于计算每一段的压降（也可装设差压表）。流量表 产品水和浓水流量表。运行中监督产品水和浓水流量，用于控制反渗透系统出力.下载可编辑.并用于调整反渗透系统的回收率。给水流量表，主要用于反渗透系统加药量的自动调节，除指示累计外还要给出信号用于比例调节给水加药量的大小。导电度表 设有给水、产水导电度表，可设高限报警，可根据给水及产品水电导率计算出反渗透系统的脱盐率。pH 表 当给水需加酸防 CaCO3垢时，加酸后的给水需装设 pH 表。当使用醋酸纤维素膜时，不仅为防垢，而且更重要的是维持最佳 pH 值。pH 表的功能除指示、记录、超限报警外，还可自动控制不合格给水排放，并停运 RO 系统，同时与流量表配合对加酸量进行比例调节。余氯表 使用醋酸纤维元件，反渗透系统给水必须含有0.10.5mg/l残余氯。最大允许含氯量为 1.0mg/l；对系统进行加氯杀菌时，需控制好加氯量，。此时给水必须装设余氯表，有指示、记录、超限报警等功能。液位开关 药液箱设低液位开关 低液位报警及停加药计量泵。三、渗透系统的安装及运行 3.1 反渗透膜元件的安装（1）先用水冲洗系统管道及压力容器内壁，然后用棉纱将压力容器内壁擦拭干净，最后再用水冲洗，以除去所有焊渣、尘土和颗粒，保证系统管道及压力容器干净无脏物；.下载可编辑.（2）把第一根膜元件（有浓水密封端朝外）推入压力容器的进水端，端部留 1/3 膜元件长度在容器外，以便连接下一根膜元件（膜元件由上游向下游方向安装）。（3）用少量润滑剂（如甘油）润滑膜元件的浓水密封环和连接件的O 型圈；（4）将连接件连上前一根膜元件。（5）把欲装入的膜元件与前一根对齐，并把它组装到已与前一根膜元件连接好的连接件上，再把已连接好的膜元件推入压力容器，直到留 1/3 膜元件长度在容器外为止。（6）重复（3）（5）步骤，直至装入此根压力容器上最后一根膜元件。（7）在水流方向的下游侧装上推力环，并将下游端板安装在压力容器上；（8）用力推入最后一根膜元件，使第一根膜元件与下游端板紧密连接；（9）将上游端板安装在压力容器上；（10）重复（2）（9）步骤，直至最后一根压力容器安装完毕。（11）用水冲洗已装入压力容器内的膜元件。3.2 反渗透装置的运行 3.2.1 反渗透装置初次启动前的检查 在反渗透装置初次启动之前，原水的预处理系统必须已经过调试和试运行，出水.下载可编辑.质量能够满足反渗透装置进水要求，经二级过滤后水的浊度应0.2NTU 和 SDI4.0。对给水加药系统核查：（A）所有管道和装置必须都是由防腐材料制作的且已冲洗干净。（B）所加入的化学药品之间要相兼容，且对反渗透膜元件没有负作用。（C）保证药品能与给水充分混合。对反渗透系统的检查：（A）检查保安过滤器确实能起到保护高压泵和反渗透膜元件的作用。（B）检查压力表、流量表、导电度表等安装正确且已校准。（C）检查能够取出各段给水、各段产品水及总浓水、总产品水有代表性的水样。（D）核对联锁、报警是否经过正确的整定。（E）核对产品水管线确实已打开。保证浓水流量控制阀处于开启位置，可能需要人工整定开度。（F）运行中监督化验所用的各种药剂、试剂、分析仪器已配备齐全。3.2.2 反渗透装置的运行（A）低压冲洗将系统内的空气排出。（B）启动高压泵，随后开启高压泵出口电动慢开门，运行反渗透系统。（C）调节进水及浓水调节阀，使流量及回收率满足设计要求。（D）在反渗透系统停运后，用淡水低压冲洗 1520分钟，将浓水从压力容器中赶出。.下载可编辑.3.2.3 反渗透运行数据的记录及处理 3.2.3.1 运行数据的记录 运行数据可以说明反渗透系统的性能。在整个运行期间都要进行日常收集，这些数据与定期的水分析一起为评价反渗透装置的性能提供资料。需要记录的主要数据如下：流量（各段产品水和浓水流量）压力（保安过滤器前后压力、高压泵出口、各段给水、浓水压力）温度（给水）PH 值（给水）导电度/TDS（总给水，总产品水）SDI（给水）运行小时数 偶然事件（SDI、pH 和压力失常、不正常停运等）所有仪表的校准（必须按照制造商的建议方法周期进行校准）流量、压力、温度、pH、导电度，建议每班记录一次；SDI 对地表水每班测量一次，对地下水可每周测量一次。另外，对于加药计量泵，应经常进行校准。3.2.3.2 数据处理 反渗透系统的性能是受给水组份、给水压力、温度和回收率的影响。例于当给水温度下降4将会使产品水流量下降10%，但是这却是一种正常现象。为了把这种正常现象同反渗透系统性能的真正改变区分开来，就需要对产水流量和盐透过率进行标准.下载可编辑.化处理。也就是说在考虑运行参数的情况下，把产品水流量和盐透过率与一个给定的参考性能相比较，这个参考性能可能是设计指标或者是测量得到的系统刚投运时的性能指标。以设计的（或保证的）系统性能作参比来进行标准化时，可以用该标准化来证实设备达到了指定（或保证的）性能。以系统投运时的性能作参比来进行标准化时，可以用该标准化来显示从投运之日到进行标准化时设备性能的变化，即时识别系统存在的问题（如结垢或积污）。每个膜元件生产厂家都提供有标准化软件，用以对那些使用自己生产的膜元件的反渗透系统进行标准化，用户只需按照要求输入运行数据即可得到标准化后的结果。3.2.4 反渗透装置运行维护注意事项 3.2.4.1 注意调整各加药泵剂量 计量泵的出力应进行校验。计量泵的实际出力与泵的工作频率、冲程长度以及注入点背压有关。配完药后应实测药浓度并将结果记录在案。在给水水质变化时，要即时调整加药剂量。为了反渗透装置安全运行考虑，建议在反渗透系统初投阶段（一到两周）阻垢剂量加倍，运行数据显示正常则可减至正常剂量。3.2.4.2 建立符合要求的水质分析制度 欲知原水的变化情况及系统运行情况，完全依赖于一个合理的水质分析制度。准确齐全的数据是最重要的基础。反渗透膜供应商的文件中有关水质分析要求，应参照.下载可编辑.执行。附录二列出了反渗透标准化数据运行记录表。3.2.4.3 过滤器运行注意事项 过滤器是反渗透预处理系统的主要设备，运行好坏是反渗透膜能否长久运行的关键。加药剂量要根据原水情况及时调整。每次反洗时应尽可能地将滤层中污物洗出，最大限度地恢复截污能力。各过滤器应按设计值控制流速，不应超流速运行。随着过滤器运行时间的延长，不可避免地在滤层中发生污物累积，使过滤器的截污能力降低，出水 SDI 上升，此时应考虑对过滤器滤料进行酸洗或更换滤料。3.3 反渗透系统的一般故障原因分析（1）压力低的原因可能是：给水流速不适当 系统泄漏 高压泵入口水压力不足或泵部漏气、漏水 保安过滤器滤芯污堵 高压泵故障（2）水压力高的原因可能是：高压泵出口门调节不当 从高压泵到反渗透器之间的管道堵塞.下载可编辑.浓水调节门关的太紧或堵塞，浓水排放流量小 回收率太高（3）回收率太低的原因可能是：给水流速过高 给水压力或浓度低（4）回收率高的原因可能是：给水压力过高 给水流速不足（5）反渗透器两端压降高的原因可能：浓水流速高 膜元件污染（6）高压泵停止运转的原因可能是：泵出口水压力过高（高限报警）泵入口水压力过低（低限报警）（7）产品水流量降低的原因可能是：给水温度低 给水压力低 浓水浓度太高引起高的渗透压（8）产品水流量增大的原因可能是：给水压力高 给水温度高（9）产品水电导和浓水电导同时升高的原因可能是：.下载可编辑.浓水管道或浓水调节阀污堵 回收率过高（10）产品水电导率高，浓水电导率也高，每段压力降也高的原因可能是：膜元件污染，限制了浓水流速（11）产品水电导率高，每段压力容器两端压降增大，产品水流量低的原因可能是：膜元件污染（12）段压力容器两端压降大，产品水流量低，产品水电导有所增加的原因可能是：膜元件通道污染、堵塞 四反渗透膜的化学清洗与停用保护 4.1 反渗透膜的化学清洗 4.1.1 化学清洗的必要性 在一般运行条件下，由于浓差极化等原因，均可使得无机垢类、胶体微生物、金属氧化物等沉积在反渗透膜表面，使得反渗透膜元件透水量下降，透盐过量增加，影响水处理系统的经济运行，要恢复反渗透设备良好的透水性和除盐性，就必须对反渗透膜进行化学清洗。4.1.2 化学清洗的条件 排除给水温度和给水压力降低而引起的反渗透出力下降等情况，运行中的反渗透设备出现以下任何一种情况时，就应对其进行化学清先：设备的正常出水流量下降1015%反渗透每段压差较运行初期增加明显.下载可编辑.产品水质降低 1015%，盐透过率增加 1015%为了维护正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了 1015%4.1.3 反渗透膜元件常见的污染物 在反渗透系统正常运行一段时间后，膜元件会受到给水中存在的悬浮物质或难溶物质的污染，常见的污染物种类有：碳酸钙垢 硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢 二氧化硅 铁、锰、铝等的金属氧化物 胶状沉积物（无机或无机/有机混合物）自然或合成有机物 生物质（生物污泥、霉菌或真菌）表 1 列出了常见的污染物对膜性能的影响及处理方法 表 1 反渗透污染特征及处理方法 污染物 一般特征 处理方法 钙类沉积物（碳酸钙及磷酸钙类，一般发生于第二段）脱盐率明显下降 系统压降增加 系统产水量稍降 用溶液 1 清洗系统 氧化物（铁、铝、锰、镍、铜等）脱盐率明显下降 系统压降明显升高 用溶液 1 清洗系统.下载可编辑.系统产水量明显降低 各种胶体（铁、有机物及硅胶）脱盐率稍有下降 系统压降逐渐上升 系统产水量逐渐减少 用溶液 2 清洗系统 硫酸钙（一般发生于系统第二段）脱盐率明显下降 系统压降稍有增加 系统产水量稍降 用溶液 2 清洗系统 有机物沉积 脱盐率可能降低 系统压降逐渐升高 系统产水量逐渐降低 用溶液2 清洗系统，污染严重时用溶液3 清洗系统 细菌污染 脱盐率可能降低 系统压降明显增加 系统产水量明显降低 依据可能的污染种类选择三种溶液中的一种清洗系统 表 2 列出了建议使用的常见清洗液 表 2 建议使用的常见清洗液 清洗液 成份 配制100 加仑溶液时的加入量 PH 调节 1 柠檬酸 反渗透产品水 17.0磅（7.7公斤）100 磅（379 公斤）用氨水调节 PH 至 3.0 2 三聚磷酸钠 EDTA 四钠盐 17.0 磅（7.7公斤）7.0磅（3.18 公斤）用硫酸调节 PH 至 10.0.下载可编辑.反渗透产品水 100 磅（379 公斤）3 三聚磷酸钠 十二烷基磺酯钠 反渗透产品水 17.0磅（7.7公斤）2.13 磅（0.97 公斤）100 磅（379 公斤）用硫酸调节 PH 至 10.0 4.1.4 反渗透系统的清洗步骤（1）用给水或产品水进行低压冲洗，以除去设备运行时的浓水和污染物；（2）用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液（3）将清洗液在组件中循环 1 小时，根据污染的程度可延长至 2 小时，每根压力容器的流量最大控制在 89m3/h；（4）清洗完成后，排净清洗液，用 RO 水冲洗膜元件至进出水 PH 值相同；（5）清洗完成后，正常开动反渗透系统，开始将产品水排放掉，直至产品水无泡沫、清洁为止。附：典型的膜清洗系统 RO 段 RO 段 .下载可编辑.保 安 过 滤 除 器 盐 水 清洗水泵 清洗水箱 图 3 反渗透清洗系统 4.2 反渗透系统的停运保护 在反渗透系统停运 5 天以上时，应采取一些措施，对低压复合膜进行保护，防止细菌在膜上滋生。现将反渗透低压复合膜的短期和长期保护措施介绍如下：（1）短期保护 短期保护方法适用于停运 5 天以上 30 以下的反渗透系统。具体操作如下：a用反渗透产品水冲洗反渗透系统，同时注意将气体从系统中完全排除；b将压力容器及相关管路充满水后，关闭相关阀门，防止气体进入系统；c每隔 5 天按上述方法冲洗一次反渗透系统。（2）长期保护.下载可编辑.长期停用保护方法适用于停止使用 30 天以上的反渗透系统。具体操作步骤如下：a清洗系统中的膜元件；b用反渗透产品水或除盐水配制杀菌液，并用杀菌液冲洗反渗透系统；c用杀菌液充满反渗透系统后，关闭相关阀门使杀菌液保留于系统中，此时应确认系统完全充满；d如果系统温度低于 20，应每隔 30 天用新的杀菌液进行第二、第三步的操作；如果系统温度高于 20，应每隔 15 天更换一次保护液（杀菌液）；e在反渗透系统重新投入使用前，用低压给水冲洗系统一小时，然后再用高压给水冲洗系统510 分钟，无论低压冲洗还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。在恢复系统正常操作前，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。.下载可编辑.第二部分 某厂反渗透预脱盐系统操作使用说明 一、反渗透系统工艺流程及设备规范 1.1 反渗透预脱盐系统流程：氧化剂 凝聚剂 助凝剂 经生水加热器加热后的生水生水箱生水泵双介质过滤器 加酸 加还原剂 阻垢剂 活性炭过滤器保安过滤器高压泵反渗透膜组件（滑架结构）淡水箱淡水泵至后续除盐系统。1.2 工艺说明（1）生水箱：1 台，体积为 500m3。用于给反渗透系统供水及双介质过滤器和活.下载可编辑.性炭过滤器反洗用水。生水箱进水从生水加热器来，出水至生水泵。生水箱进水管道上设有管道混合器，用于给水加氯。（2）生水泵：2 台，并联布置，每台额定流量为 100m3/h。根据反渗透装置的投运数量确定生水泵的启动台数。当一列反渗透装置投运时，启动 1 台生水泵，依此类推。生水泵进水从生水箱来，出水至双介质过滤器。（3）双介质过滤器：6 台，母管制，公称直径 3000mm；内装无烟煤和石英砂，上层为无烟煤，层高 400mm，下层为石英砂，层高 800mm；每台双介质过滤器正常出力为 48m3/h，最大出力为 56m3/h。双介质过滤器进水从生水泵来，出水至活性炭过滤器。双介质过滤器进水母管上设有管道混合器，用于给水加凝聚剂和助凝剂。（4）活性炭过滤器：4 台，母管制，公称直径 3200mm；内装活性炭，层高1200mm；每台活性炭过滤器正常出力为 80m3/h，最大出力为 94m3/h。活性炭过滤器进水从双介质过滤器来，出水至反渗透装置。活性炭过滤器出水母管上设有管道混合器，用于给水加酸和还原剂。双介质过滤器和活性炭过滤器设有反洗系统。反洗系统由 3 台额定出力为400m3/h、额定压力为 20mH2O 的 IS泵组成，2 用 1 备。（5）反渗透装置：反渗透装置共有 3 套，每套装置正常出力 60m3/h，最大为70m3/h，采用并列布置，既可每套反渗透装置单独运行，也可 3 套反渗透装置同时运行。每套反渗透装置包括保安过滤器（直径为 650mm）、高压泵（参数为 Q=94m3/h、P=135mH2O）和反渗透膜组件。反渗透膜组件为两段排列，第一段有 9 列膜组件，每一膜组件内装有 6 根长 40 直径 8 膜元件，第二段有 5 列膜组件，每一膜组件内装有 6 根长 40 直径 8 膜元件。反渗透装置进水从活性炭过滤器来，出水至淡水箱。每套反渗透装置保安过滤器进水管道上装有管道混合器，用于给水加阻垢.下载可编辑.剂。反渗透装置附属系统包括冲洗系统和清洗系统。清洗系统包括清洗水箱、清洗水泵和清洗保安过滤器各1 台，及必要的管道、阀门及仪表。（6）淡水箱：1 台，体积为 500m3。用于贮存反渗透装置出水、后续除盐系统供水及反渗透装置的冲洗用水。（7）加药装置：氧化剂、凝聚剂、还原剂加药装置为 2 箱 2 泵制，溶药箱和计量泵均为1 用1 备。还原剂加药装置同时可供系统加助凝剂，此时箱及泵无备用。加酸装置为 1 箱 2 泵制，计量泵 1 用 1 备。阻垢剂加药装置为 2 箱 4 泵制，溶药箱 1 用 1 备，计量泵 3 用 1 备。1.3 仪表设置（1）生水箱进水母管上设有远传流量、压力、温度等表计（业主供货）。（2）生水泵出口设有就地压力表（业主供货）。（3）每台双介质过滤器进出口设有就地压力表，进口设有传远流量计（业主供货），进口母管设有远传流量计（业主供货）。（4）每台活性炭过滤器进出口设有就地压力表，进口设有传远流量计（业主供货）。出口母管上设有远传余氯、导电度、浊度、温度等表计及手动 SDI 测试仪（除SDI 测试仪外，其它表计均为业主供货）。（5）反渗透装置上设有以下仪表：保安过滤器进出口就地压力表及差压计；高压泵进口低压报警开关、出口高压报警开关及就地显示压力表；反渗透膜组件一段、二段进口、浓水及产品端设有就最显示压力表及各段设有差压计，浓水管道上还设有远传流量计及PH 计，产水管道上设有远传流量计及电导仪。.下载可编辑.（6）加药装置：每台计量泵出口设有就地压力表。溶药箱设有就地液位计，并带低液位报警开关。（7）清洗装置：清洗保安过滤器进出口设有就地压力表，出口管道上装有流量计。1.4 工艺设备规范 序号 设备名称 规 范 单位 数量 备 注 1 生水箱 V=500m3 台 1 用户自备 2 生水泵 CZ80-200B N=37KW Q=100m3/h P=0.46MPa 台 4 用户自备 3 双介质过滤器 DN=3000 Qmax=56m3/h 钢衬胶 台 6 4 活性炭过滤器 DN=3200 Qmax=94m3/h 钢衬胶 台 4 5 反洗水泵 IS200-150-200 N=55KW Q=400m3/h P=0.20MPa 台 3 6 保安过滤器 DN650 不锈钢 台 3 7 高压泵 CRN-90 N=45KW Q=94m3/h H=1.35MPa 台 3 8 反渗透膜组件 Qmax=70m3/h 套 3 9 淡水箱 V=500m3 台 1 用户自备 10 淡水泵 CZ65-200（B）N=37KW Q=100m3/h H=0.50MPa 台 4 用户自备 11 清洗装置 套 1 清洗水箱 V=2.5m3 钢衬胶 台 1 清洗水泵 100FSB-32L N=18.5MPa Q=100m3/h H=0.32