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1、2016年3月16日,反渗透水处理系统培训教材,培训主要内容,反渗透水处理工艺流程,加药系统知识介绍,反渗透系统系统操作步骤,多介质过滤器知识介绍,反渗透知识介绍,多介质过滤器,多介质过滤器是水处理系统的重要预处理装置，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体，有机物等杂质，以及经加药后形成的矾花，从而保证其出水的浊度1NTU。,特性: * 能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物及有机物等。 * 具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果。 * 反洗装置带空气擦洗，能力强、时间短、水耗低。 * 采用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性。 * 单台过滤器的运行周期较长。 结构形式： 设备
2、由本体、底部配气装置、进水装置、外配管及仪表取样装置等组成。进水装置为上进水、下出水，底部出水装置为多孔板加水帽结构；设备的本体外部配管配带阀门并设有压力取样接口，便于现场安装和装置正常运行。,渗透我们知道渗透是指稀溶液中的溶剂（水分子）自发地透过半透膜进入浓溶液（浓水）侧的溶剂（水分子）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消了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化变化，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（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
3、于浓溶液侧时，水分广自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓济液）中的水分子部分通过膜成为稀济液侧的净化产水（清参见下图） 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半透膜,反渗透知识介绍,渗透和反渗透原理,压力,浓溶液,稀溶液,浓溶液,稀溶液,渗透,反渗透,水分子扩散经过半透膜进入浓溶液侧以平衡溶液的离子强度，在平衡点，浓溶液和稀溶液间的高度差对应两侧间的渗透压差,施加超过渗透压的压力反向水分子的流动方向。因而定义为反渗透,反渗透的专业术语,膜元件：将反渗透或纳滤膜膜片与进水流道网格、产水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂等组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透或纳滤过程
4、的最小单元称为膜元件； 膜组件：膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件； 膜装置：由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安滤器、就地控制盘柜和机架组成的可独立运行的成套单元膜设备称为膜装置，反渗透和纳滤过程通过该膜装置来实现； 膜系统：针对特定水源条件和产水要求设计的，由预处理、加药装置、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的完整膜法水处理工艺过程称为系统。 待处理的进水经过高压泵被连续升压泵入膜装置内，在膜元件内进水被分成浓度低的或更纯的产水，称为透过液和浓度高的浓水。浓水调节阀控制成为产水和浓水的比例即装置回收率。 膜的压密：即使在正常运行条件下，反渗透也会在压力的长期作用下，随着
5、运行时间的延长孔隙率缓慢减少，水通量缓慢下降，这种现象叫膜的压密。其结果会造成产水量或系统的出力下降，压密化是膜性能的不可逆衰减，事实上，复合膜比醋酸纤维素膜更耐压密化，但是频繁的水锤作用也会引起膜的压密化，必须避免。,反渗透的专业术语,回收率指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。膜系统的设计是基于预设的进水水质而定的，设置在浓水管道上的浓水阀可以调节并设定回收率。回收率常常希望最大化以便获得最大的产水量，但是应该以膜系统内不会因盐类等杂质的过饱和发生沉淀为它的极限值。(我厂回收率保持在78%左右) 脱盐率通过反渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，或通过纳滤膜脱除特定组份如
6、二价离子或有机物的百分数。(我厂脱盐率保持在98%以上) 透盐率脱盐率的相反值，它是进水中溶解性的杂质成份透过膜的百分率。 渗透液经过膜系统产生的净化产水。 流 量流量是指进入膜元件的进水流率，常以每小时立方米数(m3/h)或每分钟加仑数表示(gpm)。浓水 流量是指离开膜元件系统的未透过膜的那部分的“进水”流量。这部分浓水含有从原水水源带入的可溶性的组份，常以每小时立方米数(m3/h)或每分钟加仑数表示(gpm)。 通 量单位膜面积上透过液的流率，通常以每小时每平方米升数(L/m2h)或每天每平方英尺加仑数表示 (gfd)。 稀溶液净化后的水溶液，为反渗透或纳滤系统的产水。 浓溶液未透过膜的
7、那部分溶液，如反渗透或纳滤系统的浓缩水。 污堵 有机物和胶体在膜面上的沉积。 结垢部分盐类的浓度超过其溶度积在膜面上的沉淀，例如碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硫酸锶、氟化钙和磷酸钙等。 朗格利尔指数(LSI) （对于海水可根据斯蒂夫和大卫饱和指数(S 可溶性固体含量 LSI 0（衡量碳酸钙在水中的溶解倾向指标） TDS 10,000 ppm Ba鋇 0.5ppm Sr 锶 0.1ppm Si 60150ppm 污堵性 浊度 1 NTU SDI15 5 Mn 0.1ppm H2S 0.1ppm TOC 10ppm(非抗污染膜）有机污染物,常见的预处理方法, 非常有效 可能有效,传统的RO 的预处理,反
8、渗透运行维护,反渗透的运行虽然简单，但是并不意味着用户可以不监督系统的运行状况。根据我们的长期经验，记录完整的运行数据，以诊断系统运行后的 变化情况，以便及时采取措施，是十分必要的。反渗透系统一旦出现问题，则其恶化的速度是随时间加速的。所以，及时监测到问题的出现很重要。 反渗透运行中常遇到的问题概括如下： 超出力运行。这是必须避免的。因为超出力的结果是，给水被过度浓缩，从而导致加药不准或不够，进一步引起结垢等问题。超出力有人为的因素，也有水温升高或低压膜的压力偏高等引起。 系统产生污堵后未能及时清洗，或清洗不彻底。 停电后产生背压破坏。 停运后，膜失水干透。 被氧化剂破坏。 结垢。 其他。 这
9、些现象直接影响的参数有系统脱盐率、系统产水量、系统压差、给水压力等。,如何减少故障和降低反渗透清洗频率,1、在取得水质全分析的基础上设计反渗透系统 2、在进行设计前确定RO进水的SDI值 3、如果进水水质变化，需要作出相应的设计调整4、必须保证足够的预处理。 5、选择正确的膜元件6、选择比较保守的水通量 7、选择合理的水回收率 8、设计足够的横向流速及浓水流速 9、对运行数据进行标准化,污堵症状,与参考状态相比： 进水压力增加：保持进水流量和产水流量（回收率）不变 产水流量下降：保持进水压力和进水流量不变 段间压差增加：一段或二段 脱盐率降低 参考状态：在开始正常运行后24到48小时建立的初始
10、状态,颗粒污染,症状：主要集中在反渗透设备一段； 进水压力增加； 压差增加； 膜元件前端污染； 原因：保安过滤器失效； 材质：不锈钢的型号和钢板厚度； 结构：在最高运行压力下的强度稳定性； 滤芯：孔径（5微米）和强度； 安装：严密性；,膜管尾端,膜管前端,生物污染,症状： 产水量下降：进水压力和流量不变时； 膜元件表面有生物粘泥：手感滑腻并有鱼腥味儿； 脱盐率：可能会上升； 原因： 原水： 有机物含量高； 细菌、藻类较多； 前处理：杀菌不足； 阻垢剂加药罐：药液存放时间过长,胶体污染,症状： 产水量下降：进水压力和流量不变时； 脱盐率下降； 一段膜元件前端污染； 原因： 有机物； 硅胶体，铁胶
11、体，铝胶体；,反渗透故障处理,压 降 高,透盐率高 (脱盐率低),产水量低 (操作压力高),产水量高 (进水压力降低),透盐率低,杀菌剂加药,超滤膜因为采用的是全量过滤，所以膜很容易被水基的微生物污染，最终将导致膜表面的污堵并降低膜的性能。微生物薄膜可不可逆地损坏膜，因为它会导致膜聚合物的降解。附着在膜表面的微生物也会成为垢和其它沉积物的晶核生长点。为了保证最高的膜效率，定期地清除生物膜是必要的 ，我厂生水箱来水为深井水，前期要经过加氯杀菌，剩余的污染物光靠加氯已经无法去除，因此要求杀菌剂要既能杀菌也能杀藻。杀菌剂是以NaClO为主要成份,同时添加了粘膜抑制剂和胶泥软化剂，对清除菌泥、胶体污染
12、物有非常好的效果。杀菌添加剂的作用是溶解和破坏微生物体表面的脂肪壁和体内的酶。,盐酸加药,盐酸加药主要用于清除超滤系统金属氧化物等杂质的污染。 另外一个作用是强化杀菌剂的杀菌作用。次氯酸钠的杀菌主要是通过透过微生物的细胞壁迅速与原生质化合，与细胞的蛋白质作用生成稳定的N-CI键，引起细胞内部严重损伤，次氯酸的杀菌能力比次氯酸根要强得多，因此降低PH值，次氯酸含量增加，杀菌能力增强。所以次氯酸可以跟盐酸一起使用，效果会更好。,还原剂加药,所有的超薄聚酰胺复合膜，活性氯均会氧化膜表面，引起膜元件对盐份的脱除能力的下降。微量的金属会加速这一氧化过程，因此，应对RO进水进行脱氯处理 还原剂加药推荐采用
13、SMBS（NaHSO3），理论上1.46mg可以还原 1.0mg余氯（以Cl2计），但在工程实践中，通常还原 1.0mg余氯需要加入 3.0mgSMBS，保证脱除效率。SBS固体在阴冷干燥的环境下可以保存较长的时间，但在水溶液中，会随时与空气中的氧反应，不同浓度的SMBS的保存期也不相同，2%的SBS溶液的最长有效期为3天，10%的为1周，20%的为1个月 加了SMBS之后，水仍有可能呈现氧化性，而且Fe、Cu等金属离子会强化这种倾向。NaCl、NaHCO3和铜的协同作用能促进这种氧化能力，所以反渗透进水需要采用氧化还氧电势(ORP)进行监测。,阻垢剂加药,反渗透系统随着淡水的不断渗透，其进水
14、侧的盐分将不断被浓缩，当难溶盐浓缩超过其溶解度极限时，就会在反渗透膜表面发生结垢，如果反渗透系统回收率为75时，其浓水的含盐量就会增加到进水的4倍，回收率越高，产生结垢的风险性就越大。为了防止难溶盐在反渗透膜表面的结垢，在反渗透系统中，可以通过投加阻垢剂来有效的防止膜元件结垢。 目前很少的几种阻垢剂能够同时具有阻垢和分散功能，本次采用的阻垢剂JDYRO1350可以同时具有这两种特性：1分散性：使铁、铝、硅胶体在水中保持悬浮。2阻垢性：控制碳酸钙、硫酸钙等在膜表面的沉积。 低压冲洗时不允许加阻垢剂。,阻垢机理,溶液,过饱和溶液,晶核形成,晶核成长,大晶体混合,悬浮固体,阈值效应,晶核增长阻断 晶
15、格扭曲 微晶增溶,反渗透开机检查步骤,反渗透设备完好备用 超滤水箱液位高于1/2 中间水箱液位高于1/3 在线仪表处于完好备用状态 加药设备完好，加药箱液位高于2/3 系统管线上除RO给水泵出口门和排污阀关闭，其余各阀门开关灵活且处于打开状态 RO供水泵、高压泵处于良好备用状态 保安过滤器处于备用状态 检查总电源，将主控盘上总电源及仪表电源合上，主控盘上RO供水泵和高压泵开关置于停止位置。,反渗透开机步骤,启动还原剂加药泵，调整流量 启动RO给水泵 缓慢打开RO给水泵出口手动碟阀 在保安过滤器排气口有水排出后关闭排气阀 用给水低压冲洗20分钟。 启动阻垢剂加药泵，调整流量 关闭电动慢开门 启动
16、高压泵 3秒钟后，启动电动慢开门 关闭浓水排放门，手动调节高压泵出口手动球阀和浓水排放手动球阀的开度，使进水流量、浓水流量、淡水流量达到设计额定流量。检测各段间压差大小，正常在0.10.2Mpa左右 淡水排污5分钟，或者检测淡水电导合格后关闭淡水排放门开始制水。 做好反渗透运行记录。,反渗透停运条件,超滤水箱液位低，液位反馈控制泵。 中间水箱液位高，液位反馈控制泵。 RO供水泵或者高压泵故障需要停运。 保安过滤器压差升高超过15%，滤芯需要更换 反渗透装置故障需要停运。 反渗透进出水压差控制达到清洗压差，压差升高15%以上。（差压反馈控制） 指令停运，如检修停运、清洗停运,反渗透停运步骤,打开淡水排放门 打开浓水排放门 关闭高压泵出口电动慢开门 当压力降到0.5Mpa时停运高压泵 缓慢关闭RO供水泵出口阀门 停运RO给水泵。 关闭阻垢剂加药泵和加药出口阀门 关闭还原剂加药泵和加药出口阀门 打开RO冲洗气动碟阀 关闭RO冲洗水泵出口阀门 打开RO冲洗水泵 缓慢打开RO冲洗水泵出口阀门 低压冲洗反渗透系统20分钟
