反渗透的系统设计

HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page1of9FormNo.HJJ2008-02-2RO专业术语反渗透流程反渗透系统设计和运行ReverseOsmosisSystemDesignandOperationMr.huang2008.5.1进水：原水经预处理工段处理后.进入RO系统的水。浓水：RO系统中未透过RO膜的那部分水。产水：RO系统中透过RO膜的那部分水。回收率：产水流量/进水流量×100％。通常单支8040、4040型复合膜的最大回收率为15％，系统单段回收率为50～55％。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。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μs/cm。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%。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。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(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ROHUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page2of9FormNo.HJJ2008-02-2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1~3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。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UF结构性物质的控制：软化、加酸、阻垢剂金属氧化物的处理：针对性的方案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）杀菌处理：杀菌剂流程：应根据原水水质及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30ppmTDS1ppmTDS6ppmTDS30ppmTDSRO+离子交换阴离子交换阳离子交换HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page3of9FormNo.HJJ2008-02-2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PH9.0W/NaOH浓水淡水进水两阶段（一级两段）RO系统/2:1Array进水单一阶段（一级一段）RO系统浓水淡水HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page4of9FormNo.HJJ2008-02-2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①颗粒或胶体状不溶物②结垢性物质③金属氧化物④有机物⑤生物污染物①进水余氯②进水PH、水温③微生物④氧化物质二级反渗透产品阶段应用海水（高TDS）超高纯水的应用段间PH的调节的作用提高碱度的截留率提高硅的截留率提高TOC截留率膜污染的严重后果降低产品水的品质降低运行能力过早的膜更换高的运行费用HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page5of9FormNo.HJJ2008-02-2各种污染物的沉积趋势污染物当在下列情况下具有污染趋势CaCO3Reject’sLSIorRSIindexispositiveCaSO4Ca2++SO42-1000ppm(as.CaCO3)inrejectHardness300ppm(as.CaCO3)infeedwaterCaF2F-10ppm(as.ion)inrejectSrSO4Sr2+10ppm(as.ion)inrejectBaSO4Ba2+0.2ppm(as.ion)infeedwaterSiO2SiO2120ppm(as.ion)inreject；temperature59℉胶体物质悬浮物污染金属氧化物颗粒物SDI153.0Turbidity0.2NTUAl3+0.1ppm(as.ion)infeedwaterFe3+0.1ppm(as.ion)infeedwaterHeavymetals(i.eFeorAl)exitwithSiO2120ppm(as.ion)inrejectSulfur(i.eH2S)infeedwaterSuppypipingiscorrodible(i.ecarbonsteel)Particulates5μpresent(i.esilt,sand,iron)有机物或微生物污染TOC10ppm（as.C）infeedwaterWatersupplyisunchiornatedBacterinlevels104CFU/cm3infeedwaterDeadbiomasspresent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ppm50~16050~160CODMnppm1.51.5余氯ppm0.1~0.50PH4~64~11进水最大水温℃3545NS–NotSpecified未指定RO典型的进水控制条件HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page6of9FormNo.HJJ2008-02-2RO分析监测SDI的测定A.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：在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜；确保O型密封圈清洗完好并安装正确；避免用手触摸滤膜；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。RO系统的分析监测前处理监测进水分析（Ca、Mg、Fe、Si、碱度、PH、SDI、TDS、Al、SO4）温度、压力污染物（细菌、金属氧化物、硬度、硅）性能监测盐截留率产水量压差进水流量HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page7of9FormNo.HJJ2008-02-2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。保证反渗透系统的正常运行延长反渗透膜元件使用寿命15100×]－1[=15ttSDIo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10~15%当标准化后的产水水质比上次清洗后降低10~15%当标准化后的压降比上次清洗后增加10~15%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、霉菌等)注意：通常您需要清洁的是上述几种污染物的混合物HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page8of9FormNo.HJJ2008-02-2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4~10对于CPA、ESPA膜最大pH范围为2~12在推荐温度清洗，一般在30~40℃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1~5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HUIHAI领先的水处理及工业流程服务提供者Page9of9FormNo.HJJ2008-02-2复合膜(ESP、CPA)在反渗透压力容器中的长期保存通常指30天以上的保存清洗反渗透膜元件使用适宜的杀菌剂冲洗及保存如果温度＜27℃，每30天使用杀菌剂再冲洗及保存如果温度＞28℃，每15天使用杀菌剂再冲洗及保存装置的防冻停运期间（指48小时以上）需适当送水，以更换存水。冬季停运应注意防冻，可选用专业停用保护药剂。停运时开启产水阀，关闭其它所有阀门。