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反滲透水處理配置及注意事項

2014-8-22 13:34:01      點擊:

反滲透處理技術

1、 滲透基本原理

當純水和鹽水被理想半透膜隔開,理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過,此時膜純水側的水會自發地通過半透膜流入鹽水一側,這種現象稱為滲透,若在膜的鹽水側施加壓力,那么水的自發流動將受到抑制而減慢,當施加的壓力達到某一數值時,水通過膜的凈流量等于零,這個壓力稱為滲透壓力,當施加在膜鹽水側的壓力大于滲透壓力時,水的流向就會逆轉,此時,鹽水中的水將流入純水側,上述現象就是水的反滲透(RO)處理的基本原理。

2、反滲透簡介 本篇文章來源:全自動軟水器 http://www.850565.tw

 RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術,源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,后逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用于科研、醫藥、食品、飲料、反滲透水處理技術,反滲透原理圖,膜滲透原理海水淡化等領域。 
   RO反滲透膜(材質為芳香族聚酰胺復合材料)孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 
   RO膜過濾后的純水電導率 ≤5 μs/cm, 符合國家實驗室三級用水標準。再經過原子級離子交換柱循環過濾,出水電阻率可以達到18.2M .cm,超過國家實驗室一級用水標準(GB682—92)。

.脫鹽率和透鹽率

1原水水質2原水溫度3原水PH質4操作壓力5進水流量6回收率..    回收率/15/100(廠家數據)  30/100(建議使用數據)

RO膜在使用和保存中有如下注意事項:

脫鹽率――通過反滲透膜從系統進水中去除可溶性雜質濃度的百分比。

脫鹽率=(1-產水含鹽量/進水含鹽量)×100%

透鹽率――進水中可溶性雜質透過膜的百分比.。

透鹽率=100%-脫鹽率

回收率=(產水量/進水流量)×100%

膜型號解釋:

1812:  18表示膜的直徑1.8英寸*2.54=4.572厘米;  12表示膜的長度12*2.54=30.48厘米3020:  30表示膜的直徑3.0英寸*2.54=7.62厘米;    20表示膜的長度20*2.54=50.8厘米

 3、滲透預處理目的及考慮因素

使用反滲透系統時,尤其應注意原水預處理。為了避免堵塞反滲透系統,原水應經預處理以消除水中的懸浮物,降低水的濁度;此外,還應進行殺菌以防微生物的孽生長大。由于反滲透對原水中的懸浮物的要求很高,所以常用一種水質對受懸浮物污染情況的污染指數來對水質進行檢測。此法實質上是測定反滲透系統受水中懸浮物的污堵的情況。進入反滲透系統水的污染指數以不大于5為宜,建議值一般小于3。預處理時還應該考慮到進水的pH值。各種半透膜都有其適宜的運行pH值,故需按反滲透膜的要求,調節進水的pH值。預處理時還應該考慮到進水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的,但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度,且使有機膜變軟,易于壓實。所以,對于有機膜來說,通常將溫度控制在約20—40℃范圍內為宜,復合膜溫度控制在約5—45℃范圍內

4、滅菌的必要性

在水處理工藝中,活性碳過濾器用于對有機物的吸附和對過量氯(余氯)的吸附去除,對前者去除能力較差,通常為50%,對后者則很強,可以完全脫除余氯,這是由于在對余氯吸附的同時,還有自身被氯化的作用。活性碳吸附水中營養物質,可以成為細菌微生物的溫床,微生物對水的阻力影響較大,因此,應定期進行反洗處理。如果反洗不能奏效時,應進行滅菌處理。實際上,按照進水濁度安排合理的反沖洗制度更具有實際意義,由于微生物膜與微生物黏泥難于清凈,采取空氣擦洗是必要的。

5、預處理中滅菌應怎樣做

水的常規滅菌處理為投藥與紫外線滅菌。例如目前廣泛作為飲料水的純凈水就是經反滲透脫鹽后,再經紫外線殺菌處理的。小容量用水(小于10t/h),可以使用二氧化氯或臭氧殺菌。工業上生產中則以氯氣或次氯酸鈉為多見,也可使用二氧化氯或臭氧。外購的氯氣用鋼瓶貯存,用加氯機投加,電解食鹽(或海水)得到的是次氯酸鈉,無需專用投加設備,即可送入被處理水中。

臭氧用凈化過的空氣經高壓放電裝置制取,目前有中小型臭氧發生器用于小區供水或中央空調冷卻水系統的滅菌,同樣適用于反滲透裝置的滅菌處理,多余的臭氧同樣可以用活性碳吸收處理。二氧化氯可由氯酸鈉制取,在飲用水處理和工業冷卻水處理中使用的也很多。氯酸鈉有爆炸危險,應謹慎使用。

在反滲透水處理工藝中,除了運轉中的殺菌之外,還有設備停用中的殺菌問題。通常在停機48h以內可用原水沖洗,超過48h可用1.5%亞硫酸氫鈉液保存,達到2周應使用甲醛消毒液殺菌或廠家提供的消毒液滅菌。萬萬不可用市售的84消毒液對膜元件殺菌!

6、如何減少故障和降低反滲透清洗頻率

減少故障和降低反滲透清洗頻率,應該采取以下措施。

a) 在取得水質全分析的基礎上設計反滲透系統;

b) 在進行設計前確定RO進水SDI值;

c) 如果進水水質變化,需要作出相應的設計調整;

d) 必須保證足夠的預處理;

e) 選擇正確的膜元件,醋酸纖維素膜或者低污染膜元件對于處理比較復雜的地表水或污水可能更為適用;

f) 選擇比較保守的水通量;

g) 選擇合理的水回收率;

h) 設計足夠的橫向流速及濃水流速;

i) 對運行數據進行標準化。

7、膜元件長期停用保護措施如何

長期停用保護方法適用于停止使用30天以上,膜元件仍安裝在壓力容器中的反滲透系統中,保護措施的具體步驟如下:

a) 清洗系統中的膜元件;

b) 用反滲透產出水配制殺菌液,并用殺菌液沖洗反滲透系統。殺菌劑的選用及殺菌液的配制方法可參見膜公司相應技術文件或與膜公司當地代表處聯系以獲取有關技術建議;

c) 用殺菌液充滿反滲透系統后,關閉相關閥門使殺菌液保留于系統中,此時應確認系統完全充滿;

d) 如果系統溫度低于27℃,應每隔30天用新的殺菌液進行前兩個步驟,如果系統溫度高于27℃,則應每隔15天更換一次保護液(殺菌液);

e) 在反滲透系統重新投入使用前,用低壓給水沖洗系統1h,然后再用高壓給水沖洗系統5—10min,無論低壓沖洗還是高壓沖洗時,系統的產水排放閥均應全部打開。在恢復系統至正常操作前,應檢查并確認產品水中不含有任何殺菌劑。

8、膜元件長期停用保護措施如何

芳香族聚酰胺反滲透復合膜元件在任何情況下都不應該與含有殘余氯的水接觸,否則將給膜元件造成無法修復的損傷。在對RO設備及管路進行殺菌、化學清洗或或封入保護液時應絕對保證配制藥液的水中不含任何殘余氯。如果無法確定是否有殘留氯存在,應進行化學測定。在有殘留氯存在時,應使用亞硫酸氫鈉還原殘余氯,并保持足夠的接觸時間以保證還原完全。

短期保存方法適用于那些停止運行5—30天的反滲透系統。此時反滲透膜元件仍安裝在RO系統的壓力容器內。保存操作的具體步驟如下:

(1) 用給水沖洗反滲透系統,同時注意將氣體從系統中完全排除;

(2) 將壓力容器及相關管路充滿水后,關閉閥門,防止氣體進入系統;

(3) 每隔5天按上述方法沖洗一次。

O型圈破壞對膜的影響:

如果反滲透或納濾系統中某一系列或某一支壓力外殼的產水,出現含鹽量(電導率)異常升高,這就明顯地說明,“O”形圈有滲漏或該處的元件有故障。確定故障的關鍵在于所設計的膜系統應能夠方便診斷和鑒別出任何性能有異常的膜元件或系統部件:每支壓力容器應設置取樣口,裝置產水應分段以便于從出現問題的總產水中,追蹤到有問題的壓力容器,而每支壓力容器又應允許從產水管內插入取樣管探測產水電導率,以確定故障具體位置。“O形圈泄漏是常見的水質下降的原因,但是如果已經辯別出某支元件有故障時,我們建議將它解剖開來,以確定問題所在,陶氏化學也提供各種膜故障分析的收費服務。

9.、多介質過濾器的濾料選擇應注意什么

多介質過濾器(含雙濾料過濾器)的過濾材料應有足夠的化學穩定性,各介質的相對密度和粒徑應有一定差別,由無煙煤與石英砂組成的雙層濾料過濾器所用的無煙煤相對密度為1.4—1.6,粒徑為0.8—1.8mm,石英砂相對密度為2.6—2.65,粒徑為0.5—1.2mm;3層濾料過濾器除了以上兩種濾料外還可以用錳砂、磁鐵礦之類的重質礦石,其相對密度為4.7—5.0,粒徑為0.5—4mm。

應該注意的是,多介質過濾器雖然有一定的簡化預處理系統作用,但是不能以一種過濾器代替必須設置的其他濾器,這主要取決于原水情況。如果使用自來水作原水,通常可以免除過濾器,直接配置活性炭過濾器即可;如果使用深井水作原水,深井水的鐵、錳等變價離子含量很低,使用多介質過濾器即可;如果使用河床淺井水則還應布置細紗過濾器作前置過濾;如果使用地表水做原水,則混凝和多級過濾都是必要的。

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