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1、 目录一、 反渗透技术原理概述1二、 系统简介6三、 工艺单元功能简介7四、 设备操作规程10五、 设备维护与注意事项12 一、反渗透技术原理概述 反渗透技术概述我国自七十年代引进反渗透膜脱盐技术，至今有三十几年的历史。随着反渗透膜元件性能的不断提高，该技术已广泛用于电力、石油、矿山、食品/饮料、医院/制药、海水淡化等多个领域。反渗透是采用膜法分离的水处理技术，是自然界中渗透现象的逆过程（对含盐水以外界推动力克服渗透压而使水分子通过膜的逆向渗透过程）。反渗透水处理工艺基本上属于物理脱盐方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优点： 1、 反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法将含盐给
2、水进行脱盐、纯化。目前，单支超薄复合膜元件的脱盐率可达99.9%，并可同时去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等。 2、 水的处理仅靠水的压力作为推动力，其能耗在许多处理方法中最低。 3、 不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理，无化学废液如废酸、碱液排放，无环境污染。 4、 反渗透装置可连续运行制水，系统简单，操作方便，产品水水质稳定。 5、 运行维护和设备维护工作量很少。 6、 设备占地面积少，需要的空间也小。 7、 适应于较大围的原水水质，既适应于苦咸水、海水以至污水的处理，又适应于低盐量的淡水处理。(1）反渗透的基本原理渗透；渗透是指稀溶液中的溶剂（水分子）自发地透过半透膜（反渗透膜或纳滤膜
3、）进入浓溶液（浓水）侧溶剂（水分子）的流动现象。渗透压:定义为某溶液在自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高差称为该浓溶液的渗透压。反渗透原理:即在进水水流（浓溶液）侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水。(2） 反渗透的工作过程根据反渗透原理，渗透和反渗透必须与具有允许溶剂（水分子）透过半透膜联的系在一起才有意义，才会出现渗透现象和反渗透操作，
4、反渗透过程如下图所示。进水浓水产水高压泵水半透膜水 渗透液流量x100回收率 进水流量 渗透液盐分x100脱盐率（）100 进水盐分A、反渗透膜允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜称为反渗透膜；B、膜元件 将反渗透膜与进水流道网格、产水收集流道、产水管和抗应力器等用胶粘剂组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透过程的最小单元称为膜元件；C、膜组件 膜元件安装在受压的压力容器外壳形成膜组件；D、膜装置 由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安过滤器、就地控制盘柜和机架组成的可单独运行的成套单元设备称为膜装置，反渗透过程通过膜装置来实现；E、膜系统 根据特定水源条件和产水要求设
5、计的，由预处理、加药、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的膜法水处理工艺过程称为系统。3） 影响RO膜性能的因素进水压力的影响：进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，产水量加大，而盐透过量几乎不变，这样膜透过水的速率比传递盐分的速率快，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，使得反渗透的脱盐率得以提高。但是，通过增加进水压力提高盐分的排除率是有局限性的，当进水压力超过一定的值时，过高的回收率将加大了浓差极化，某些盐分也会与水分子耦合一同透过RO膜，这都将导致盐透过量增加，抵销了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。进水温度的影响产水电导对进水温度的变
6、化非常敏感，（正常产水水温为25）随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，进水水温每升高1，产水通量增加2.5%-3.0%，这主要归功于穿过膜的水分子粘度下降、扩散能力增强。进水水温每降低1，产水通量降低2.5%-3.0%，穿过膜的水分子粘度下降、扩散能力降低。而增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。进水含盐量的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力主要取决于进水中的含盐量。如果进水压力保持恒定，含盐量越高，通量就越低，渗透压的增加抵销了进水推动力，同时水通量降低，
7、增加了透过膜的盐通量， 导致脱盐率下降。系统回收率的影响通过对进水施加压力，逆转浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向，实现反渗透过程。如果回收率增加（进水压力恒定），残留在原水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同，这将抵销进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使渗透通量降低或甚至停止。任何RO系统最大可能的回收率并不取决于渗透压的限制，而是取决于原水中的含盐量和它们在膜面上要发生沉淀的倾向，最常见的微溶盐类是碳酸钙、硫酸钙和硅，一般情况下应采用原水化学处理方法阻止盐类结垢。进水pH值的影响进水PH对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。由于水中溶解的CO2受PH影响较
8、大，PH值低时以气态CO2形式存在，容易透过反渗透膜，因此PH值低时，反渗透膜脱盐率也降低；随着PH升高，气态CO2转化为HCO3-和CO32-等离子，脱盐率也逐渐上升，在PH7.5-8.5之间，脱盐率达到最高。 二、系统简介本套水处理系统的产品水流量不低于20m3/h。袋式过滤器、保安过滤器、阻垢剂添加系统为预处理设备，以保证后续系统的正常运行（注；井下水浑浊度高，铁锰离子高，要单独进行预前水处理）单级反渗透（RO）装置为脱盐净化设备，能够除去水部分电解质、离子盐分，用来保障出水的水质指标，达到产品水质标准。一、设计基础1、原水水质：当地矿井水，水质见分析报告2、采用工艺：预处理+单级反渗透
9、3、反渗透装置生产能力（1）预处理: 袋式过滤器产水量： 30m3/h；（25 ） 保安过滤器产水量： 30m3/h；（25 ）（2）反渗透装置： 产水量： 10m3/h；（25 ） 脱盐率： 98（运行一年） 95（运行三年） 回收率： 60二、工艺流程简述： 1. 系统工艺流程： 高压原水泵 自力式压力调节阀 电动进水阀袋式过滤器保安过滤器 RO高压泵 RO装置 纯净水箱供水泵外供本系统根据功能可分为两个分系统，即预处理系统。预处理系统包括比例减压阀、电动进水阀、袋式过滤器、保安过滤器、阻垢剂投加系统等，用于去除水中的悬浮物、胶体、有机物、机械杂质等，为后续的脱盐处理系统减轻压力，且可以有
10、效的防止反渗透膜的结垢，使设备能够长期稳定的运行；RO预脱盐系统包括保安过滤器、RO高压泵、RO膜组等，能脱除水中98%以上的盐分，保障出水水质指标，达到产品水质要求标准。 三、工艺单元功能简介3.1原水电动阀/自力式压力调节阀自力式压力调节阀与电动进水阀串联使用，自力式压力调节阀把高压来水按设定的压力进行减压，保证后续系统的进水压力（本套设备的进水最高压力为4MPa，出水压力为0.4MPa）。电动进水阀控制系统进水的通断，开启设备时，原水电动阀开启，系统设备进水，系统关机时，原水电动阀关闭，保证系统不再进水。3.2阻垢剂投加系统为了保证反渗透系统在高回收率下长期、稳定的运行，必须防止膜的结垢
11、和污染，特别要防止CaCO3、CaSO4、CaF等结垢物质在膜表面的沉积。由于反渗透膜对离子的截留率均大于98%，原水在经过反渗透处理时，根据系统回收率的不同，反渗透浓水的离子浓度常常达到原水的几倍，此时水中的难溶盐类易超过其浓度积而发生沉淀，造成膜的结垢。原水中加入阻垢剂，可有效阻断难溶盐类结晶体的形成和增长，达到防止结垢的目的。本系统有药箱、计量泵组成，药箱采用PE材质；计量泵选用国优质产品,加药箱60L，不锈钢材质；药剂推荐选用MTSA3100阻垢剂。MTSA3100是高效能的液状阻垢剂配方，用于控制膜分离系统中碳酸钙、硫酸盐及氧化铁沉淀所造成的结垢。使用此阻垢剂后可延长系统清洗的周期，
12、使膜寿命延长而降低成本。MTSA3100可适用于不同水源，产品结合了有机磷酸盐及分散性高分子聚合物来防止硬度及氧化铁沉积。其产品特点如下： A、符合饮用水合格认证（ANSI/NSF60）标准； B、有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢，LSI高达3.0尚不致结垢； C、所有主要反渗透膜都能使用； D、籍由分散阻塞微粒来维持反渗透膜表面的清洁；E、进水的PH从5-9仍属有效围。 3.3 袋式过滤器 袋式过滤器它主要用于水中悬浮物的去除，过滤精度一般为25m，是保安过滤器前级较理想的过滤装置，清洗方便，过滤器外壳为不锈钢材质。本装置设置一台550mm的带式过滤器，装4只，过滤精度20m的布袋。 3.
13、4保安过滤器保安过滤器又称表面过滤器，即水中除掉的杂质颗粒物是分布在过滤介质的表面，而不是分布在过滤介质部的一种过滤器。它主要用于微量悬浮物的去除，用在反渗透、电渗析之前，多介质过滤器之后，充当保安过滤器的作用。保安过滤器由过滤器外壳和安装于部的滤芯组成，工作时水从滤芯的外侧进入滤芯的部，水中的杂质颗粒被挡在滤芯外部，过滤干净的水进入滤芯部后经收集管路引出。精密过滤器的过滤精度一般为1.1-20m，滤芯的精度可以根据需要随便更换，而外壳主要有不锈钢结构。本系统预处理水进入保安过滤器，保安过滤器将截留住大于5m的颗粒杂质，防止预处理系统漏过的杂质及预处理系统流失的虑料进入反渗透装置，是反渗透装置
14、前最后一道屏障，起保安作用，过滤器为不锈钢材质，滤芯为聚丙烯熔喷PP滤芯，过滤精度5m。本装置设置一台530mm的保安过滤器，装30支40寸，过滤精度5m的虑芯。3.4高压泵 保安过滤器出水进入一级高压泵，经高压泵升压后送入反渗透装置。由于水中的电解质、离子等需要在一定压力下才能够在反渗透装置通过反渗透的作用进行分离，所以反渗透系统的主要运作设备是高压泵。高压泵选用南方特泵立式多级离心泵产品，该产品采用不锈钢材质，具有外形美观、安装方便、性能稳定、噪音小等优点。3.5反渗透主机3.5.1反渗透膜元件采用美国氏公司生产的BW30-400卷式复合膜,该膜元件具有脱盐率高、化学稳定性好、水通量大等特点。在标准状态下，单只膜元件脱盐率高达99.9%，适用PH值围2-11。反渗透装置采用单级多段，选用21支膜元件，分装于7支3芯压力容器中，按4：3排列。膜元件结构如图：3.5.2反渗透系统中流量计、压力开关等仪器操作简便、可靠性好、可满足客户各种工艺要求，便于实现系统自动化。3.5.3反渗透装置设有自动冲洗装置反渗透装置设有自动冲洗装置，当反渗透开机时，自动用处理好的过滤水低压冲洗反渗透系统，能有效的防止膜组件结垢，有利于系
