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二级反渗透制水系统韦丽佳内容简介•二级反渗透制水设备的基本组成•二级反渗透制水设备的运行•二级反渗透的常用术语•二级反渗透制水设备的清洗•二级反渗透制水设备的维护与保养•纯化水的取样要求及检查项目•反渗透污染特性及处理•反渗透系统常见故障二级反渗透制水基本流程图一、设备的基本组成（一）预处理部分原水箱机械过滤器活性炭过滤器软化器纯水制备的前期预处理、水净化系统重要部分，会直接影响到膜的使用寿命分类(过滤介质):多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器1.多介质过滤器:介质是石英砂、无烟煤，滤除悬浮物、机械杂质、有机物等。2.活性炭过滤器:介质是活性碳、是吸附、去除水中的色素、有机物、余氯、胶体、色素、微生物等。3.软化器：即钠离子交换器，软化水，防止硬水中的离子沉积于反渗透膜上。原水箱储存及调节原水水量，箱内设液位控制阀，防止溢流现象的发生。本机采用自来水作为生产纯化水的原水。原水箱要定期清洗（必要时可人工进入箱体内刷洗）清洗频次为7天/次。可直接用自来水冲洗。多介质过滤器多介质过滤器又叫石英石过滤器。内装锰砂、石英砂和无烟煤等填料，可以滤除原水中的固体杂质及颗粒。多介质过滤器每周需反洗一至二次。先反洗后正洗，正洗完毕后再运行。一般反洗15分钟，正洗10分钟即可。通常会将反洗和正洗时间稍微设置长点，也是为了保护后面的RO膜V4自来水V5V3V1V2多介质过滤器V6反洗：开启V3、V4、V1阀门，其余阀门关闭，开启原水泵,反洗5~15分钟。正洗：开启V1、V2、V5阀门，其余阀门关闭，开启原水泵,正洗时间5~10分钟。运行：开启V1、V2、V6阀门，其余阀门关闭，开启原水泵,运行时多介质过滤器内必须完全充满水。活性炭过滤器内部填充活性炭，主要作用是除余氯。未经过活性炭过滤器的含氯水若进入反渗透膜，会造成膜的不可逆损坏！！！C＋2Cl2+2H2O4HCl+CO2活性炭过滤器同时对水中重金属离子、有机物等有较明显的吸附去除作用。也能除去水中的臭味、色度和有机物等。V4自来水V5V3V2活性炭过滤器V6V1活性炭过滤器每周需反洗、正洗一至二次。（先反洗后正洗）★活性炭使用到一定时间，为了恢复其吸附活性，需进行再生或更换。70℃的热水冲洗以恢复活性。软化器为钠离子交换器，由盛装树脂的容器、树脂、阀或调解器以及控制系统组成。离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。软化器内的树脂使用一段时间后会饱和，因此要定期吸盐，恢复树脂的活性。运行→再生反洗、吸盐、置换、正洗→运行（二）清洗时间的设定多介质过滤器和活性炭过滤器的清洗是通过设定过滤器顶部的操作面板来自动完成的。如上图所示1.运行时操作面板是锁定的，需先用手同时按住“∧∨”这两个键解锁。2.解锁后按下设定键，进入菜单。3.然后按住“∧”或“∨”键进行选择当图示为“”即反洗。按下设定键，再按“∧”或“∨”键设定数字为“15”。表示机器自动反洗的时间是15分钟。4.然后按住“∧”或“∨”键进行选择当图示为“”即正洗。按下设定键，再按“∧”或“∨”键设定数字为“10”。表示机器自动正洗的时间是10分钟。5.按住“∧”或“∨”进行选择当操作界面显示“02:00”，且“：”不闪烁的时候按设定，可以设定机器定时自动冲洗的时间点。预处理部分的自动冲洗设定完毕。★需注意的是：机械过滤器的冲洗与活性炭过滤器的冲洗不能同时进行，必须依顺序完成。例：机械过滤器设定的自动冲洗时间为02:00，那活性炭过滤器自动冲洗时间应设为02:30以后。（三）反渗透部分保安过滤器一级反渗透膜二级反渗透膜反渗透膜淡水阀淡水流量计压力调节阀浓水流量计浓水阀电磁阀高压泵反渗透主机阀门示意图保安过滤器保安过滤器的滤芯一般90天更换或清洗一次。△滤芯的清洗办法3~5%NaOH泡12h以上，冲洗干净，再用3~5%盐酸泡12h以上，冲洗干净，凉干待用。在更换滤芯时应将进入渗透膜前的水阀关闭，防止过滤器内的杂质进入管道，换完以后应冲洗干净才打开进膜的阀门。保安过滤器的滤芯精密过滤器结构折叠滤芯及结构二、反渗透装置的运行1.PCL控制原理（自动控制）原水箱和纯水箱中的液位控制采用浮球阀，浮球在下液位时，接点是接通的状态，浮球在上液位是，接点是不通的状态。a、原水箱液位是下位时，原水泵、一级多级泵、二级多级泵、纯水泵都断开，不能工作。b、原水泵的压力低于多级泵正常工作所需压力值时，压力控制器断开，多级泵不能工作，系统报警。c、当中间水箱的水位低于最低水位时，二级泵不工作。d、当纯水箱的水位高于最高水位时，设备停止工作，原水泵、一级、二级多级泵均停止工作。e、纯水箱水位过低时，纯水泵不能正常工作项目建议值最大值项目建议值最大值SDI1545SDI1545浊度（FTU）0.21浊度（FTU）0.21含铁量（mg/L）0.10.1含铁量（mg/L）0.10.1游离氯（mg/L）00.1游离氯（mg/L）00.1水温（℃）5~3545水温（℃）5~3545压力（MPa）1.0~1.64.1压力（MPa）1.054.1PH值2~111~12PH值3~101~12常规卷式复合膜对进水水质的要求超低压卷式复合膜对进水水质的要求注：SDI值为污染密度指数,是表征反渗透系统进水水质的重要指标，水中的胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透元件的性能当PH为10时，最高温度为35℃SDI值的测定和计算测定SDI值的标准方法，是测量在30psi给水压力下用0.45um微滤膜过滤一定量的原水所需要的时间。1.将滤膜安装于预处理结束后段；2.用合适的容器收集水样本;3.一般考虑收集500毫升水样；4.完全打开阀门，用秒表测量收集500毫升水样所需要的时间，仍继续保持阀门打开，并记录为T1=秒；收集完后，仍继续保持阀门打开，让水继续流出；5.过5分钟后在用秒表测量收集另一个500毫升水样所需要的时间并记录为T5=秒，过10及15分钟后各做一遍同样的测试并分别记录为T10和T15；检测结束后，SDI值就能被计算出来；有些水样数据采样可能要求延续到T20，T30甚至T60，当然这种水样是极少数的6.用公式计算SDI＝P30/Tt＝100×（1-T1/T2）/TtP30——在30psi给水压力下的滤膜堵塞百分数Tt——总测试时间，单位为分钟通常Tt为15分钟，但如果在15分钟内即有75%的滤膜面积被堵塞，测试时间就需缩短T1——初次收集500ml液体所需时间T2——经过T1后（通常为15分钟，或更短时间）以后收集500ml液体所需时间[注1]接取500ml水样所需时间大约为接取100ml水所需时间的5倍。如果接取500ml所需时间远大于5倍，则在计算SDI时，应采用接取100ml所用的时间。[注2]为了精确测量SDI值，P30应不超过75%，如果P30超过75%应重新试验并在较短时间内获取T2值。2.常用药剂（1）凝絮剂：硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）、硫酸亚铁、硫酸钾铝（一般用于原水不是自来水的情况）（2）PH值调节剂：氢氧化钠（3）阻垢剂：六偏磷酸钠（SHMP）、高分子量的聚丙烯酸酯（4）除氯剂：亚硫酸氢钠、活性炭凝絮剂加药量常用聚合氯化铝（PAC）作凝絮剂，配制1~6%（g/ml）的溶液，按每吨水加1~7ｇ铝盐加入。(流量越大浓度越大)PH调节剂加入量（以NaOH量计）常用NaOH作PH调节剂，按流量大小配制成0.5~2%（g/ml）的溶液，按电导率曲线图调节加药量。产水电导与PH值的关系7.58.28.9电导率PH值加碱调节技巧：随意调节加药量至某一数量不动(如50%)，观察电导率变化，若电导由高至低后再升高，则加药量多了，应减少加药量；若电导由高一直往低，没有再升高，则加药量少了，应增加加药量。加药泵上有一个20~100%的旋钮，型号为P160-Y的加药泵的最大流量为3升/小时，即调节旋钮到100%时的加药量为3升/小时，不同流量按不同比例计算。阻垢剂与软化器在实际生产中，原水通过机械过滤器，活性炭过滤器处理完毕后应接软化器。购买一个软化器的价格在1万元左右，因此有些单位不用软化器，而是在水进入一级高压泵之前加入阻垢剂。有研究表明，使用软化技术优于阻垢处理者。从经济学考虑，进口阻垢剂通常为8万元／吨，对于杂质含量不高时，处理费用较高，其防垢效果比软化为差。3.手动开机：•一级：一级压力调节阀开45o、淡水阀、浓水阀开，电源开关指向开，增压泵、一级高压泵和加药泵开关指向手动，运行方式按钮拨向手动，装置自动起动。调节一级压力调节阀和浓水阀，使流量达到额定值。（通常一级产生与浓水比为1:1）•二级：二级压力调节阀开45o、淡水阀、浓水阀开，电源开关指向开，二级高压泵开关指向手动，运行方式按钮拨向手动，装置自动起动。调节二级压力调节阀和浓水阀，使流量达到额定值。二、反渗透装置的运行•注：①自动时各泵运行受各种罐的液位条件控制，条件满足时即自动开启。②电磁阀在设备累积运行2h，自动开启冲洗２分钟。•各加药装置的药液浓度应每次相同，加药泵调节完毕后勿随意变动。•注：反渗透运行时清洗水泵开关一定要处于关闭状态，否则会烧坏清洗水泵！！！•4.关机：•运行方式、增压泵、一级高压泵、二级高压泵和加药泵开关指向停止，电源开关指向关闭。•预处理控制是手动的：关闭原水桶前的自来水进水阀。•预处理控制是自动的：关闭一级泵前的源水进水阀。•注：预处理若是自动控制，则主机电源需24h通电，即RO的总电源不能关闭，但面板上的电源开关可以关闭。5.清场按《二级反渗透纯水装置清洁操作规程》、《制水车间清洁操作规程》对设备、房间、操作台面进行清洁消毒，经QA人员检验和合格，发清场和合格证。6.记录如实填写此生产操作记录开机后和操作结束后的自动冲洗在手动开机后，会听到冲水的声音，是系统预设的自动冲洗。在停机运转时也会有自动冲洗。时间一般只有60s左右。自动冲洗原因设备正常工作时给水／浓水流沿着反渗透膜表面以一定的流速流动，这些污染物很难沉积下来，但是如果反渗透系统停止运行，这些污染物就会立即沉积在膜的表面，对膜元件造成污染。所以要在反渗透系统中设置自动冲洗系统，利用干净的水源对膜元件表进行停运冲洗，防止污物残留产水流量（QP）——单位时间内淡水产水量，以GPM或LPM表示。GPM：流量单位，每分钟多少加仑(加仑/分钟)LPM：流量单位，每分钟多少升(升/分钟)注：一加仑等于3.78升浓水流量（QC）——单位时间内的排放水量。进水流量（QF）——单位时间内的进水量。循环水流量（Qr）——单位时间内浓水或淡水再返回到进水口中的水量。三、反渗透的常用术语总进水流量（QT）——进水流量与循环水流量之和。QT=Qr+QF☆回收率的计算回收率Y=QP/QT压力容器的压差=进水压力－浓水压力：△P=P进－P浓脱盐率（R）——以平均浓度来计算除盐的百分比，计算方法：R=100－SP（%）SP=Cp/Cf×100%或R=1-产品水总溶解固形物/进水总溶解固形物四、反渗透设备的清洗清洗回流阀精密过滤器清洗泵清洗桶清洗进水阀高压泵压力调节阀反渗透膜浓水流量计浓水阀淡水流量计电磁阀淡水阀单向阀反渗透清洗系统示意图（一）当下列情况出现时，清洗膜元件1、标准化产水量降低10%以上2、标准化透盐率增加5%以上3、进水和浓水之间的标准化压差上升了15%注：•以上的基准比较条件取自系统经过最初48小时运行后的操作性能。•日常操作时必须测量和记录每一段压力容器的压差(△P)，随着元件内进水通道被堵塞，△P将增加。需要注意的是，如果进水温度降低，元件产水量也会下降，这是正常现象而非膜的污染所致。预处理、压力控制失常或回收率的增加将会导致产水量的下降或透盐量的增加。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。因此，一般到冬天温度较低的时候可以选择在渗透膜的附件设置加温设备。（二）反渗透系统的清洗①用清洗泵将