反渗透RO技术.doc

反渗透设备
    反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，通过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达成分离净化目的。
简介
　　反渗透设备是将原水通过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,运用孔径为1/10000μm(相称于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质所有隔离，从而达成饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达成100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。
　　反渗透设备应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水解决工艺中的最佳设备。广泛用于电子、医药、食品、轻纺、化工、发电等领域。
仿生来源
　　生活在海岸边的海鸥，依靠喝海水可以补充身体的水分。1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观测海鸥时发现，海鸥在掠过海面时会啜起一大口海水，在几秒钟的间隔后，吐出一小口的海水。他感到十分的困惑，由于陆生由肺呼吸的动物是绝对无法饮用含盐量很高的海水的。后通过对海鸥的解剖发现，海鸥并没有直接把海水喝下，而是把海水存在喉管里，海鸥喉管的结构是由一层层的粘膜组织构成的，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过粘膜转化为淡水,海鸥把通过粘膜组织过滤的淡水吸取到身体内部，然后把剩下的高浓度海水再吐出来，海鸥之所以能喝海水的奥秘就在这里。这也就是反渗透法的基本理论架构。
系统组成
预解决系统
　　一般涉及原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。其重要作用是减少原水的污染指数和余氯等其他杂质，达成反渗透的进水规定。预解决系统的设备配置应当根据原水的具体情况而定。
反渗透装置
　　重要涉及多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳（压力容器）、支架等组成。其重要作用是去除水中的杂质，使出水满足使用规定。
后解决系统
　　是在反渗透不能满足出水规定的情况下增长的配置。重要涉及阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备。后解决系统能把反渗透的出水水质更好的提高，使之满足使用规定。
清洗系统
　　重要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足规定期，需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。
电气控制系统
　　是用来控制整个反渗透系统正常运营的。涉及仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。
反渗透设备的清洗方法
　　反渗透技术因具有特殊的优越性而得到日益广泛的应用。反渗透净水设备的清洗问题也许使许多技术力量不强的用户遭受损失，所以要做好反渗透设备的管理，就可以避免出现严重的问题。[1]
　　1.低压冲洗反渗透设备
　　定期对反渗透设备进行大流量、低压力、低pH值的冲洗有助于剥除附着在膜表面上的污垢，维持膜性能，或当反渗透设备进水SDI忽然升高超过5.5以上时，应进行低压冲洗，待SDI值调至合格后再开机。
　　2.反渗透设备停运保护
　　由于生产的波动，反渗透设备不可避免地要经常停运，短期或长期停用时必须采用保护措施，不适本地解决会导致膜性能下降且不可恢复。
　　短期保存合用于停运15d以下的系统，可采用每1～3d低压冲洗的方法来保护反渗透设备。实践发现，水温20℃以上时，反渗透设备中的水存放3d就会发臭变质，有大量细菌繁殖。因此，建议水温高于20℃时，每2d或1d低压冲洗一次，水温低于20℃时，可以每3d低压冲洗一次，每次冲洗完后需关闭净水设备反渗透装置上所有进出口阀门。
　　长期停用保护合用于停运15d以上的系统，这时必须用保护液(杀菌剂)充入净水设备反渗透装置进行保护。常用杀菌剂配方(复合膜)为甲醛10(质量分数)、异噻唑啉酮20mg/L、亚硫酸氢钠1(质量分数)。
　　3.反渗透膜化学清洗
　　在正常运营条件下，反渗透膜也也许被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染，这些物质沉积在膜表面上会引起净水设备反渗透装置出力下降或脱盐率下降、压差升高，甚至对膜导致不可恢复的损伤，因此，为了恢复良好的透水和除盐性能，需要对膜进行化学清洗。
　　一般3～12个月清洗一次，假如每月不得不清洗一次，这说明应当改善的预解决系统，调整的运营参数。假如1～3个月需要清洗一次，则需要提高设备的运营水平，是否需要改善预解决系统较难判断。
重要工艺流程
　　1．原水罐 （可选）反渗透设备流程工艺图(点击看大图)
　　储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水解决系统导致的冲击。（如水压过低或过高引起的压力传感的反映）。
　　2．原水泵
　　恒定系统供水压力，稳定供水量。
　　3．多介质过滤器
　　采用多次过滤层的过滤器，重要目的是去除原水中具有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。
　　4．活性炭过滤器
　　系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不仅可吸附电解质离子，还可进行离子互换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（COD）由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增长，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、减少水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（THM）以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运营费用很低。
　　5．离子软化系统/加药系统
　　R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的运用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出.
　　6．精密过滤器
　　采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后续设备运营更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯，目的是把上级过滤单元漏掉的大于5um的杂质除去。防止其进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。
　　7．反渗透系统
　　反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，由于这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。 反渗透法能适应各类含盐量的原水，特别是在高含盐量的水解决工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运营稳定，占地面积小，操作简便，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。
　　8．臭氧杀菌器/紫外线杀菌器（可选）
　　杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标.
反渗透设备重要用途
　　1、制取电子工业生产如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路?芯片、单晶硅半导体等工艺所需的纯水、高纯水；
　　2、制取热力、火力发电锅炉，厂矿公司中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水；
　　3、制取医药工业所需的医用大输液、注射剂、药剂、生化制品纯水、医用无菌水及人工肾透析用纯水等；
　　4、制取饮料（含酒类）行业的饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水，酒类酿造水和勾兑用纯水；
　　5、海水、苦咸水制取生活用水及饮用水；
　　6、制取电镀工艺用去离子水；电池（蓄电池）生产工艺的纯水；汽车、家用电器、建材产品
　　表面涂装、清洗沌水；镀膜玻璃用纯水；纺织印染工艺所需的除硬除盐水；
　　7、石油化工业如化工反映冷却水；化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯?水；
　　8、宾馆、楼宇、社区机场房产物业的优质供水网络系统及游泳池水质净化；
　　9、线路板、电镀、电子工业废水解决及回用；

反渗透设备流程工艺图(点击看大图)
　　10、生活、医院、制革、印染、造纸工业废水及垃圾渗沥液的解决；
反渗透纯水设备
　　技术说明：反渗透（简称RO）是膜分离技术的一种，它依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的特性工作。
　　“渗透”是一种物理的现象，逆渗透就是在具有盐及各种细微杂质的水中（即原水）施加比自然渗透的更大的压力，使水从浓度高的一方逆渗透浓度底的一方，而原水中绝大多数的细菌杂质、有机物、重金属、细菌、及其它有害物质等都经污水口排放掉。

反渗透设备
反渗透设备特点及应用范围：
　　·脱盐率高，又可以同时除去细菌、毒素及其它有机物，出水水质符合国标GBI7323－1998标准；
　　·反渗透设备主件采用进口美国的复合膜元件及进口高压不锈钢泵，进水适应性、脱盐率和使用寿命等方面，与其它反渗透元件相比，具有独特的优点；
　　·设计压力：1.05~1.6Mpa，脱盐率：96~99%；
　　·自动化限度高，运营稳定，故障率低且运营费用低等优点；
　　·合用酒勾兑用水，罐头产品加工用水，瓶、桶装饮用水，各种饮料用水；
　　·合用于电子、化工、电力、制药等行业用水的制备；
　　·合用于高纯水的解决。
应用领域及特点
　　[2]反渗透膜分离技术是运用反渗透膜原理进行分离的，具有以下几点显著特点：
　　·在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，合用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。
　　·反渗透膜分离技术杂质去除范围广。
　　·较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。
　　·运用低压作为膜分离动力，因此分离装置简朴，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。
　　应用领域：
　　反渗透膜技术在电厂锅炉补给水、电子、半导体行业超纯水解决、化工及制药行业的纯水解决、食品、饮料、饮用水解决、海水、苦咸水淡化、冶金、轻工业、电镀及皮革等行业的废水解决等行业内得到了广泛应用。
反渗透与纳滤
　　纳滤是位于反渗透协议超滤之间的膜法液体分离技术，反渗透可以脱除最小的溶质，分子量小于0.0001微米，纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透，用于解决后产水纯度不特别严格的场合，纳滤适合于解决井水和地表水。纳滤合用于没有必要象反渗透那样的高脱盐率的水解决系统，但对于硬度成份的脱除能力很高，有时被称为“软化膜”，纳滤系统运营压力低，能耗低于相相应的反渗透系统。
反渗透技术：，是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此可以有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%-98%）。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物；反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（EDI）技术都属于膜分离技术。
  反渗透纯水机
反渗透技术
　　近30年来，反渗透、电渗析、超过滤和膜过滤已进入工业应用，重要应用于电子、化工、食品、制药及饮用纯水等领域。
1.什么是反渗透?
　　反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.
2.反渗透的原理:
　　一方面要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种不同浓度盐类的 ，反渗透净水器
水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而其中的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完毕这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透.但假如在含盐量高的水侧,施加一个压力,其结果可以使上述渗透停止,.假如压力再加大,可以使水向相反的方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达成除去水中杂质、盐分的目的.
3.RO反渗透的由来:
　　1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,由于陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.通过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而具有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院专家Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类饮用水中的难题.
反渗透机理模型1.优先吸附毛细孔模型：弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
　　2.溶解扩散模型：不认为有孔。
　　3.干闭湿开模型：上工世纪80，90年代，国人邓宇等提出的，可以解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。