反滲透培訓(xùn)教材

1、第一部分 反滲透培訓(xùn)教材一、概述反滲透是二十世紀(jì)后期迅速發(fā)展起來(lái)的膜法水處理方式，它是苦咸水處理、海水淡化、除鹽水、純水、高純水等制備的最有效方法之一。它中心技術(shù)是反滲透膜，該膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力的作用下使水溶液中的某些組分選擇性透過(guò)，從而達(dá)到水體淡化、凈化的目的。早在1748年就法國(guó)人Abble Nellet就發(fā)現(xiàn)了滲透現(xiàn)象。1950美國(guó)人Hassler提出了利用與滲透相反的過(guò)程進(jìn)行海水淡化的設(shè)想。但是，只有當(dāng)1960年LoebSourirajan用醋酸纖維素作材料、研制成第一張高分離效率和高透水量的反滲透膜以后，反滲透技術(shù)才從可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

2、。1960年世界第一張不對(duì)稱醋酸纖維膜的出現(xiàn)使反滲透膜應(yīng)用于工業(yè)上制水成為可能。初期是板式膜、管式膜，在六十年代中、后期出現(xiàn)了卷式、中空纖維膜，七十年代初期又研制出海水淡化膜。在1972至1977的五年間，世界范圍內(nèi)的反滲透裝置數(shù)量增加了15倍，制水容量增加了41倍，直至八十年代以后仍以14-30%的速度遞增。反滲透除在苦咸水、海水淡化中使用外，還廣泛應(yīng)用于純水制備、廢水處理以及飲用水、飲料和化工產(chǎn)品的濃縮、回收工藝等多種領(lǐng)域。反滲透水處理工藝基本上屬于物理方法，他在諸多方面具有傳統(tǒng)的水處理方法所沒(méi)有的優(yōu)異特點(diǎn)：l 反滲透是在室溫條件下，采用無(wú)相變的物理方法得以使水淡化、純化；l 依靠水的壓力

3、作為動(dòng)力，其能耗在眾多處理方法中最低；l 化學(xué)藥劑量少。無(wú)需酸、堿再生處理；l 無(wú)化學(xué)廢液及廢酸、堿排放，無(wú)酸堿中和處理過(guò)程，無(wú)環(huán)境污染；l 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，兩級(jí)反滲透可取得高質(zhì)量的純水；l 適應(yīng)于較大范圍的原水水質(zhì)，即適用于苦咸水、海水以至污水的處理，也適用于低含鹽量的淡水處理。l 設(shè)備占地面積少，需要的空間也小；l 運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維修工作量少。對(duì)鍋爐補(bǔ)給水處理，反滲透法也具有常規(guī)的離子交換處理方式難以比擬的優(yōu)異特色，如：l 產(chǎn)水中的二氧化硅少，去除率可達(dá)99.5%，有效的避免了發(fā)電機(jī)組隨壓力升高對(duì)SiO2的選擇性攜帶所引起的硅垢，以及天然水中硅對(duì)離子交換樹(shù)脂的污染，造成再

4、生困難、運(yùn)行周期短等問(wèn)題，并影響除硅效果；l 產(chǎn)水中有機(jī)物、膠體等物質(zhì)，去除率可達(dá)到95%，避免了由于有機(jī)物分解所形成的有機(jī)酸對(duì)汽輪機(jī)尾部的酸性腐蝕的問(wèn)題；l 反滲透水處理系統(tǒng)可連續(xù)產(chǎn)水，無(wú)運(yùn)行中停止再生等操作，沒(méi)有產(chǎn)水水質(zhì)忽高忽低的波動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，保證電廠的安全經(jīng)濟(jì)有著不可估量的作用。因而，反滲透在發(fā)電廠的鍋爐補(bǔ)給水處理中的應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注。我國(guó)自七十年代末采用反滲透除鹽技術(shù)，至今已有幾十個(gè)電廠相繼應(yīng)用。在世界范圍內(nèi)，至九十年代初，反滲透水處理容量已超過(guò)400萬(wàn)噸/天以上，其中海水淡化達(dá)52萬(wàn)噸/天，而且每年還在以18%的速度遞增。目前，采用反滲透除鹽方式占所有除鹽方式的85%

5、，離子交換除鹽方式也在逐步為反滲透所代替，并且其投資會(huì)在較短時(shí)間回收。特別是新膜品種的出現(xiàn)（1977年出現(xiàn)TFC復(fù)合膜，1980年出現(xiàn)低壓反滲透膜，1993年出現(xiàn)高脫鹽率膜，其脫鹽率達(dá)到99.7%），更有利于反滲透技術(shù)得發(fā)展。預(yù)言家認(rèn)為：二十一世紀(jì)。反滲透技術(shù)的發(fā)展正在方興未艾，且必將有更大的飛躍。二、反滲透的基本原理1、半透膜半透膜是廣泛存在于自然界動(dòng)植物體器官上的一種選擇透過(guò)性膜。嚴(yán)格地說(shuō)，是只能透過(guò)溶劑（通常指水）而不能透過(guò)溶質(zhì)的膜。工業(yè)使用的半透膜多是高分子合成的聚合物產(chǎn)品。2、滲透、滲透壓當(dāng)把溶劑和溶液（或把兩種不同濃度的溶液）分別置于此膜的兩側(cè)時(shí)，溶劑將自發(fā)地穿過(guò)半透膜向溶液（或從

6、低濃度溶液向高濃度溶液）側(cè)流動(dòng)，這種現(xiàn)象叫滲透，如果上述過(guò)程中溶劑是純水，溶質(zhì)是鹽份，當(dāng)用理想半透膜將他們分隔開(kāi)時(shí)，純水側(cè)會(huì)自發(fā)地通過(guò)半透膜流入鹽水側(cè)，此過(guò)程如圖2.1（a）所示。純水側(cè)的水流入鹽水側(cè)，鹽水側(cè)的液位上升，當(dāng)上升到一定程度后，水通過(guò)膜的凈流量等于零，此時(shí)該過(guò)程達(dá)到平衡，與該液位高度差對(duì)應(yīng)的壓力稱為滲透壓。壓力鹽水 膜 淡水鹽水 膜 淡水 （a）滲透 （b）反滲透 圖2.1一般來(lái)說(shuō)，滲透壓的大小取決也溶液的種類(lèi)、濃度和溫度而與半透膜本身無(wú)關(guān)。通?？捎孟率接?jì)算滲透壓。CRT 滲透壓 R 氣體常數(shù) C 濃度差 T 溫度3、反滲透當(dāng)在膜的鹽水側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，水的流動(dòng)向就會(huì)逆

7、轉(zhuǎn)，此時(shí)鹽水中的水將流入純水側(cè)，這種現(xiàn)象叫做反滲透，該過(guò)程如圖2.1（b）所示。4、反滲透系統(tǒng)流量和物料守衡 反滲透的簡(jiǎn)單流程圖如圖2.2所示原水（Q1，C1） 產(chǎn)水（Q2，C2） 濃水（Q3，C3） 圖2.2 Q1原水流量 Q2產(chǎn)水流量 Q3濃水流量C1原水中物質(zhì)濃度 C2產(chǎn)水中物質(zhì)濃度 C3濃水中物質(zhì)濃度在反滲透系統(tǒng)中，水體流量和水體中的各項(xiàng)物質(zhì)的量總是保持不變的，它存在著兩個(gè)平衡方程：Q1=Q2+Q3 （2.1）Q1×C1=Q2×C2+Q3×C3 （2.2）從平衡方程2.1我們可以看出，在保持原水水量恒定的話，要提高產(chǎn)水，可以通過(guò)減少濃水來(lái)實(shí)現(xiàn)，反之亦然；同

8、理，在流量不變的情況下，由平衡方程2.2可以看出，產(chǎn)水水質(zhì)越好，濃水的水質(zhì)就越差。三、反滲透膜1反滲透膜的性能要求和指標(biāo)1.1為適應(yīng)水處理應(yīng)用的需求，反滲透膜必須具有在應(yīng)用上的可靠性和形成工業(yè)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性，其一般要求是：l 對(duì)水的滲透性要大，脫鹽率要高；l 具有一定的強(qiáng)度，不致因水的壓力和拉力影響而變形、破裂。膜的被壓實(shí)性盡可能最小，水通量衰減小，保證穩(wěn)定的產(chǎn)水量；l 結(jié)構(gòu)要均勻，能制成所需要的結(jié)構(gòu)；l 能適應(yīng)較大的壓力、溫度和水質(zhì)變化；l 具有好的耐溫、耐酸堿、耐氧化、耐水解和耐生物侵蝕性能；l 使用壽命要長(zhǎng)；l 成本要低。12 根據(jù)以上要求，膜的使用者在選擇膜時(shí)或使用膜前應(yīng)該了解并掌握如下

9、膜的物理、化學(xué)穩(wěn)定性和膜的分離特性指標(biāo)。l 膜材質(zhì)l 允許使用的最高壓力l 允許使用的溫度范圍l 允許的最大給水量l 適用的PH范圍l 耐O3和CL2等氧化性物質(zhì)的能力l 抗微生物、細(xì)菌的侵蝕能力l 耐膠體顆粒及有機(jī)物的污染能力13膜的分離透過(guò)特性指標(biāo)膜的分離透過(guò)特性指標(biāo)包括脫鹽率、回收率、水流通量及流量衰減系數(shù)（或膜通量保留系數(shù)）l 脫鹽率（Salt Rejection）指給水中總?cè)芙夤腆w物（TDS）中未透過(guò)膜部分的百分?jǐn)?shù)。脫鹽率=（1-產(chǎn)品水總?cè)芙夤绦挝?給水總?cè)芙夤绦挝铮100%l 回收率（Recovery）指產(chǎn)水流量與給水流量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。回收率=（產(chǎn)品水流量/給水流量）X10

10、0%一般影響回收率的因素，主要有進(jìn)水水質(zhì)，濃水的滲透壓、易結(jié)垢物質(zhì)的濃度、污染膜物質(zhì)等因素。l 水通量（Flux）為單位面積膜的產(chǎn)水流量，與進(jìn)水類(lèi)型有關(guān)進(jìn)水類(lèi)型一般復(fù)合膜的水通量（GFD）反滲透產(chǎn)品水2030深井水1418地表水814廢水812l 流量衰減系數(shù) 指反滲透裝置在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)水量衰減的現(xiàn)象。即運(yùn)行一年后產(chǎn)水流量與出水運(yùn)行產(chǎn)水流量下降的比值（復(fù)合膜一般不超過(guò)3%）。l 膜通量保留系數(shù) 指運(yùn)行一段時(shí)間后產(chǎn)水流量與初始運(yùn)行產(chǎn)水流量的比值（一般三年可達(dá)到0.85以上）。2 膜脫鹽機(jī)理和遷移擴(kuò)散方程膜脫除水中鹽分并使水分子透過(guò)膜的機(jī)理說(shuō)明，目前存在多種見(jiàn)解?；旧峡梢钥醋饔锌缀蜔o(wú)空的兩種解釋

11、，主要有氫鍵理論、選擇吸附-毛細(xì)孔流動(dòng)理論和溶解擴(kuò)散理論。為了闡明其不同點(diǎn)，現(xiàn)簡(jiǎn)要加以說(shuō)明：2.1 氫鍵理論是把醋酸纖維膜看作高度有序的矩陣結(jié)構(gòu)的聚合物，膜的活性集團(tuán)乙酰基（C=O）具有與水分子形成氫鍵的能力，形成“結(jié)合水”，而水中溶解的其它粒子和分子則不能。在水的壓力下第一個(gè)進(jìn)入膜的水分子由于第一個(gè)氫鍵斷裂下來(lái)，到下一個(gè)活性集團(tuán)形成新的氫鍵如此不斷移位而使水及氫鍵傳遞通過(guò)膜層。而鹽分則被分離出去。2.2 選擇性吸附毛細(xì)孔理論是把膜看作一種微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)（5-10A）,以Gibbs吸附方程為基礎(chǔ)。膜的親水性決定了選擇吸附純水而排斥鹽分的特性，在固液表面上形成純水層（約0.5nm）。在施加壓力

12、下，純水層中的水分子不斷通過(guò)毛細(xì)管流過(guò)膜。2.3 溶解擴(kuò)散理論在反滲透水處理中是把膜視作無(wú)孔的，按溶解擴(kuò)散方程計(jì)算的。這一理論是將膜當(dāng)作溶解擴(kuò)散場(chǎng)，認(rèn)為水分子、溶質(zhì)都可溶于膜內(nèi)，并在推動(dòng)力下進(jìn)行擴(kuò)散，淡水分子和鹽分的溶解和擴(kuò)散速度不同，因而表現(xiàn)了不同的透過(guò)性。定量的描述反滲透過(guò)程中的產(chǎn)水量和鹽透過(guò)量是劑壓差（P）和濃度差（C）為擴(kuò)散傳質(zhì)作為推動(dòng)力。其擴(kuò)散方程是： QW =KW(P-)A/式中：Qw-產(chǎn)水量 Kw-系數(shù) P-膜兩側(cè)的壓差 -滲透壓A-膜的面積-膜的厚度Kw與膜的性質(zhì)和水溫有關(guān)，Kw越大，說(shuō)明膜的滲水性能越好。 Qs=Ks×C×A/式中，Qs-產(chǎn)水量 Ks-系數(shù)

13、 C-膜兩側(cè)的濃度差A(yù)-膜的面積-膜的厚度Ks與膜的性質(zhì)、鹽的種類(lèi)以及水溫有關(guān)，Ks越小，說(shuō)明膜的脫鹽性能越好。從以上倆式可以看出，對(duì)膜來(lái)說(shuō)，Kw大Ks小則質(zhì)量較好。相同面積和厚度的膜，其產(chǎn)水量與凈驅(qū)動(dòng)壓力成正比，鹽透過(guò)量至于膜兩側(cè)濃度差成正比，而與壓力無(wú)關(guān)。3 膜的運(yùn)行條件的影響及濃差極化3.1 膜的水通量和脫鹽率是反滲透過(guò)程的關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)將受到一下因素的影響，主要有：l 壓力l 溫度l 回收率l 給水含鹽量3.1.1 壓力給水壓力升高，水通量增大，產(chǎn)品水含鹽量（TDG）下降，脫鹽率提高。3.1.2 溫度在提高給水溫度而其它運(yùn)行參數(shù)不變時(shí)，產(chǎn)品水通量和鹽透過(guò)量均增加。溫度升高，

14、水的粘度減小，一般產(chǎn)水量可增大2-3%；但同時(shí)溫度升高，膜的鹽透過(guò)率系數(shù)Ks變大，因而鹽透過(guò)量有所增加。3.1.3 回收率增大回收率，產(chǎn)品水通量下降，是因?yàn)闈馑}含量增大，導(dǎo)致滲透壓升高，在給水壓力不變的情況下，P-變小，因而Qw減小。同時(shí)，與與濃水鹽濃度升高，使C增大，故鹽透過(guò)量Qs增大，產(chǎn)品水含鹽量升高。3.1.4 給水含鹽量給水含鹽量增加，產(chǎn)品水通量和脫鹽率都下降。由于給水TDS增加，C增加，故Qs增加，即鹽透過(guò)量增加；而且，滲透壓也增加，在給水壓力不變的情況下，P-變小，故Qw減小。3.2 膜表面的濃差極化3.2.1 反滲透過(guò)程中,水分子透過(guò)后,膜界面層中含鹽量增大,形成濃度較高的濃水

15、層,此層與給水水流的濃度形成很大的濃度梯度,這種現(xiàn)象稱為膜的濃差極化.濃差極化會(huì)對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生極為有害的影響.3.2.2濃差極化的危害l 由于界面層中的濃度很高,相應(yīng)的會(huì)使?jié)B透壓升高.當(dāng)滲透壓升高后,勢(shì)必使原來(lái)的運(yùn)行條件的產(chǎn)水量下降.為欲達(dá)到原來(lái)所需的產(chǎn)水量,就要提高給水壓力,增加電能消耗.l 由于界面層的濃度升高,膜兩側(cè)的C增大,使產(chǎn)品的鹽透過(guò)量增大.l 由于界面層的濃度升高,對(duì)易結(jié)垢的物質(zhì)增加了沉淀結(jié)垢傾向,造成膜的污垢污染.為了恢復(fù)膜的性能,要頻繁的清洗,并可能造成膜性能的下降.l 由于形成的濃度梯度,會(huì)以一定措施使鹽分的擴(kuò)散離開(kāi)膜表面,但膠體物質(zhì)的擴(kuò)散要比鹽分的擴(kuò)散速度小數(shù)百數(shù)千倍,因而濃

16、度極化是促成膜表面膠體污染的重要原因.3.2.3 消除濃差極化的措施l 要嚴(yán)格控制膜的水通量l 嚴(yán)格控制回收率l 嚴(yán)格按照膜生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)導(dǎo)則設(shè)計(jì)RO系統(tǒng)4 膜的種類(lèi)及其結(jié)構(gòu)形態(tài)分類(lèi)4.1 反滲透膜的類(lèi)別4.1.1 按膜本身的結(jié)構(gòu)形態(tài)分類(lèi)l 均質(zhì)膜 為同一種材質(zhì)、厚度均一的膜。為了增加強(qiáng)度以便耐壓，膜的厚度較厚，整個(gè)膜厚都起著屏蔽層的作用，因而透水性較差。l 非對(duì)稱膜 為同一種材質(zhì)，制作成致密的表皮層和多孔支持層。表皮層很薄，起鹽分離作用，厚約0.10.2m，因?yàn)樽枇^小，膜的水通量較均質(zhì)膜高。l 復(fù)合膜 為不同材質(zhì)制成的幾層膜的復(fù)合體，如圖1-3-5。表層為致密屏蔽表皮（起阻止并分離鹽分的作

17、用），厚約為0.2m，表皮敷在強(qiáng)度較高的多孔層上，多孔層厚約40m，最底層為無(wú)紡織物支撐層，厚約120m，起支持整個(gè)膜的作用。412 按膜加工外形分類(lèi)l 平面膜 由平面膜作為中間原材料，可以加工成板式、管式或卷式反滲透膜。l 中空纖維膜 以熔融紡絲經(jīng)過(guò)中空纖維的紡絲、熱處理等工藝制成的很細(xì)很細(xì)的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的中空纖維膜。413 按膜的材質(zhì)分類(lèi)l 醋酸纖維素膜 一般是用纖維素經(jīng)脂化生成三醋酸纖維素，再經(jīng)過(guò)兩次水解，成一、二、三醋酸纖維素的混合物制成的膜。l 芳香聚酰胺膜 一般是高交聯(lián)芳香聚酰胺作為膜表皮的致密脫鹽層。42芳香聚酰胺超薄復(fù)合膜與醋酸纖維素膜性能對(duì)比（1） 復(fù)合膜的化學(xué)穩(wěn)定性好，醋酸纖

18、維素膜不可避免地會(huì)發(fā)生水解。（2） 復(fù)合膜的生物穩(wěn)定性好，不易受微生物侵襲，而醋酸纖維素膜易受微生物侵襲。（3） 復(fù)合膜的傳輸性好。（4） 復(fù)合膜在運(yùn)行中不會(huì)被壓緊，因此產(chǎn)水量隨使用時(shí)間改變小，而醋酸纖維膜在運(yùn)行中會(huì)被壓緊，因而產(chǎn)水量不斷下降。（5） 復(fù)合膜的脫鹽率隨時(shí)間改變小，而醋酸纖維素膜由于不可避免的水解，脫鹽率不斷下降。（6） 復(fù)合膜由于Kw大，其工作壓力低，反滲透給水泵用電量與醋酸纖維膜相比幾乎減少一半。（7） 醋酸纖維膜的壽命一般僅為三年，而復(fù)合膜可使用五年。（8） 復(fù)合膜的缺點(diǎn)是抗氯性較差，價(jià)格較貴。四、反滲透裝置（膜組件）1 .膜元件11 膜元件的種類(lèi)及主要特點(diǎn)工業(yè)上使用的膜元

19、件主要有四種基本形式：管式、平板式、中空纖維式和渦卷式。管式和平板式兩種是反滲透最初始的產(chǎn)品形式，中空纖維式元件和渦卷式元件是管式和平板式膜元件的改進(jìn)和發(fā)展。l 管式膜元件 將管狀膜襯在耐壓微孔管上，并把許多單管以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接裝配成管束。由內(nèi)壓式或外壓式兩種。一般用內(nèi)壓式，其優(yōu)點(diǎn)是水流流態(tài)好，易安裝、清洗、拆換，缺點(diǎn)是單位面積小。l 平板式膜元件 是由一定數(shù)量的承壓板組成，承壓板兩側(cè)覆蓋微孔支撐板，其表面覆以平面成為最基本的反滲透單元。迭和一定數(shù)量的基本單元并裝入壓力容器中，構(gòu)成反滲透器。此種形式能承受高的壓力，缺點(diǎn)是占地面極大，水流分布均勻差，擾動(dòng)差，易產(chǎn)生濃差極化。l 中空纖維膜元件

20、 將中空纖維絲成束地以U形彎的形式把中空纖維開(kāi)口端鑄于管板上，類(lèi)似于列管式熱交換器的管束和管板間的連接。由于纖維間是相互接觸的，故纖維開(kāi)口端與管板的密封是以環(huán)氧樹(shù)脂用離心澆鑄的方式進(jìn)行的，其后，管板外側(cè)用激光切割以保證很細(xì)纖維也能是開(kāi)口的。在給水壓力作用下，淡水透過(guò)每根纖維管壁進(jìn)入管內(nèi)，由開(kāi)口端匯集流出壓力容器為產(chǎn)品水。該種形式的優(yōu)點(diǎn)是單位面積的填充密度最大，結(jié)構(gòu)緊湊；缺點(diǎn)是要求給水水質(zhì)處理最嚴(yán)，污染堵塞是清洗困難。如上所述，管式、平板是膜元件的填充密度很低，但可應(yīng)用于高污染給水或粘度高的液體的處理；中空纖維膜元件易污染，影響其在一般水處理情況下使用。渦卷式反滲透元件六十年代中期問(wèn)世，無(wú)前述各

21、形式的缺點(diǎn)，特別是1980年出現(xiàn)低壓復(fù)合膜后，膜的性能指標(biāo)各項(xiàng)均好，不易污染，且可低壓運(yùn)行，投資少，耗電低，脫鹽率高（可達(dá)99.7%），壽命長(zhǎng)。因之渦卷式復(fù)合是當(dāng)前工業(yè)水處理首選的膜元件。12 渦卷式膜元件基本結(jié)構(gòu)如圖4-1所示渦卷式膜元件類(lèi)似一個(gè)長(zhǎng)信封狀的口袋，開(kāi)口的一邊粘接在含有開(kāi)孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個(gè)膜口袋卷繞到同一個(gè)產(chǎn)品水中心管上。是給水流從膜的外側(cè)流過(guò)，在給水壓力下，是淡水通過(guò)膜進(jìn)入膜口袋后匯流入產(chǎn)品水中心管內(nèi)。為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動(dòng)，在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層；為了是給水均勻流過(guò)膜代表面并給水流以擾動(dòng)，在膜袋與膜袋之間的給水通道上加有隔網(wǎng)層。渦卷式反滲透

22、膜元件給水流動(dòng)與傳統(tǒng)的過(guò)濾方向不同：給水是從膜元件端部引入，給水沿著膜表面平行的方向流動(dòng)，被分離的產(chǎn)品水是垂直與膜表面，透過(guò)膜進(jìn)入產(chǎn)品水膜袋的。如此，形成了一個(gè)垂直、橫向相互交叉的流向。而傳統(tǒng)的過(guò)濾，水流式從濾層上面進(jìn)入，產(chǎn)品水從下排出，水中的顆粒物質(zhì)全部截留與濾層上。渦卷式膜元件的工作則不然，給水中被膜截留下的鹽分和膠體顆粒物質(zhì)仍留在給水（逐步的成為濃水）中，并被橫向水流帶走。如果膜元件的水通量過(guò)大，或回收率過(guò)高（指超過(guò)制造廠導(dǎo)則規(guī)定），鹽分和膠體滯留在膜表面上的可能性就越大。濃度過(guò)高會(huì)形成濃差極化，膠體顆粒會(huì)污染膜表面。 圖4-11.3 四種反滲透膜元件特點(diǎn)的比較以下是四種膜元件特點(diǎn)的比較

23、，可以看出它們之間各個(gè)方面的差異：l 系統(tǒng)費(fèi)用：管式、平板式>中空纖維式、渦卷式l 設(shè)計(jì)靈活性：渦卷式>中空纖維>平板式>管式l 清洗方便性：平板式>管式>渦卷式>中空纖維式l 系統(tǒng)占地面即：管式>平板式>渦卷式>中空纖維式l 污堵的可能性：中空纖維>渦卷式>平板式>管式l 耗能：管式>平板式>中空纖維式>渦卷式14 國(guó)內(nèi)常用的反滲透膜元件 DOW，海德能，流體，藍(lán)星，世韓，國(guó)產(chǎn)等。2. 壓力容器壓力容器用于裝填膜元件。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，給水從壓力容器一端的給水管路進(jìn)入膜元件。在膜元件內(nèi)一部分給水穿

24、過(guò)膜表面而形成低含鹽量的產(chǎn)品水，剩余部分水繼續(xù)沿給水通道向前流動(dòng)而進(jìn)入下一個(gè)膜元件，由于這部分水含鹽量比進(jìn)水要高，在反滲透系統(tǒng)中稱為濃水。產(chǎn)品水和濃水最后由產(chǎn)品水通道和濃水通道引出壓力容器。 給水在壓力容器中每一個(gè)膜元件上均產(chǎn)生一個(gè)壓力降，如果不采取措施，這一壓力降足以使膜卷伸出而對(duì)膜元件造成損害。為此在壓力容器內(nèi)的每一個(gè)膜元件的一端均有一個(gè)防膜卷伸出裝置，以防止運(yùn)行時(shí)膜卷伸出。同時(shí)設(shè)計(jì)給水流量不能超過(guò)設(shè)計(jì)導(dǎo)則給定的數(shù)值，運(yùn)行時(shí)單個(gè)膜元件的壓降不允許超過(guò)規(guī)定值。 膜元件與膜元件之間采用的是內(nèi)聯(lián)接件連接，為了防止在連接處濃水泄漏，在膜元件與膜元件之間有密封。五、反滲透裝置給水的要求及預(yù)處理1 .

25、渦卷式反滲透裝置給水和一般要求運(yùn)行極限值膜的類(lèi)型 聚酰胺復(fù)合膜最高運(yùn)行壓力 600psi (41Bar)最高運(yùn)行溫度 45ºC最大給水濁度1NTU游離氯容忍量 < 0.1ppm連續(xù)運(yùn)行pH范圍 211短時(shí)清洗pH范圍(30分鐘) 112最大給水流量70gpm(16m3/h)最大給水SDI SDI 5所以對(duì)反滲透原水的預(yù)處理非常重要，要求進(jìn)水必須滿足上面的要求，這是反滲透安全長(zhǎng)期運(yùn)行的基本保證，如果不能滿足上述要求，將很有可能造成水質(zhì)下降，膜元件污堵，甚至造成膜元件不可修復(fù)的破壞！2 反滲透給水預(yù)處理的必要性為了保持膜組件良好的設(shè)計(jì)性能和長(zhǎng)時(shí)間的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證膜的使用壽命，必

26、須對(duì)原水進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。根據(jù)水源的水質(zhì)條件、膜組件的特性，選擇適合的預(yù)處理方式。21 不同原水水源，由于組成與雜質(zhì)成分不同，其預(yù)處理對(duì)象區(qū)別如下：l 地下水是從井中取出的水，水中混濁物質(zhì)、膠體含量很少；因而井水的污染指數(shù)幾乎是<3.0，一般<2.0，故預(yù)處理系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。l 地下水不與大氣接觸，水中溶解氧少，含二價(jià)Fe、Mn、H2S等還原性物質(zhì)多，有的也含有Sr、Ba等鹽類(lèi)，不含微生物和菌類(lèi)。l 地表水溶解氧含量大，在陽(yáng)光下具有生物生存的條件，因而水中往往有微生物存在，而不存在還原性物質(zhì)。一般地表水含有以硅、鋁為主的懸浮物和膠體物以及有機(jī)物形成的膠體物質(zhì)。l 海水中則含有顯著

27、的微生物，如藻類(lèi)、粘泥和膠體硅等。22 促使膜性能降低的幾種膜污染l 使膜本身發(fā)生化學(xué)變化。包括使芳香聚酰胺膜的氨基受氯和其他氧化性因素作用而破壞；使醋酸纖維基團(tuán)受溫度和PH影響而水解；使膜受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的溶解等。l 使膜表面或膜內(nèi)受水中懸浮物、膠體顆粒的覆蓋和堵塞。l 使膜受水中微生物、細(xì)菌的繁殖產(chǎn)生的菌團(tuán)和粘膜對(duì)反滲透膜的污堵、侵蝕和生物降解。3 給水預(yù)處理膜的污染、堵塞和侵蝕性因素：結(jié)垢物、金屬氧化物、懸浮物和膠體、有機(jī)物、生物污染等方面，所以主要針對(duì)這些因素采用相應(yīng)的預(yù)處理方式，通常是采用過(guò)濾的方式去除，當(dāng)采用多介質(zhì)過(guò)濾器時(shí)，必須在反滲透之前設(shè)置5微米保安過(guò)濾器等特殊的過(guò)濾措施；如果用超

28、濾做預(yù)處理可以考慮不用5um過(guò)濾器，因?yàn)槌瑸V的過(guò)濾精度是0.002-0.1um（見(jiàn)表5-1）。針對(duì)水中的污染物種類(lèi)采用相應(yīng)的預(yù)處理方式見(jiàn)表5-2。表5-1按孔徑分類(lèi)的分離膜P22表5-2被處理的物質(zhì)預(yù)處理措施CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4結(jié)垢物質(zhì)CaCO3是否結(jié)垢可通過(guò)對(duì)濃水LSI的計(jì)算來(lái)確定，當(dāng)LSI<0時(shí)，水質(zhì)穩(wěn)定；當(dāng)LSI>0時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。CaSO4、BaSO4、SrSO4是否結(jié)垢可通過(guò)離子積與溶度積的關(guān)系來(lái)確定，當(dāng)Ip<0.8Ksp時(shí)，水質(zhì)穩(wěn)定；當(dāng)Ip>0.8Ksp時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理?？筛鶕?jù)具體情況選擇合適的處理措施：l 鈉離子交換軟化l 加無(wú)機(jī)或

29、有機(jī)阻垢劑l 氫離子交換后脫CO2l 加酸l 加石灰進(jìn)行沉淀處理水中顆粒物質(zhì)l 砂、粘泥及SiO2等粒徑大于2m的顆粒，可通過(guò)過(guò)濾的方式處理；l 粒徑小于2m的顆粒，可通過(guò)凝聚、雙濾料過(guò)濾，粒徑為2-10m的顆粒以形成膠體，采取凝聚過(guò)濾方式處理。l 粒徑大于5m的顆粒不允許進(jìn)入膜元件，因此在高壓泵進(jìn)水口前設(shè)置5m保安過(guò)濾器。在保安過(guò)濾器前必須設(shè)置機(jī)械過(guò)濾器。保安過(guò)濾器運(yùn)行周期一般為1-3個(gè)月。鐵、錳、硫化物水中溶有的鐵、錳或硫化氫，遇到空氣或氯氣可能被氧化。l 膜所容許的鐵濃度，隨PH、溶解氧的不同而變化很大，一般在0.1-0.05mg/L。Fe<0.5mg/L時(shí)，加酸至Ph為5.5，對(duì)

30、膜無(wú)污染。給水中最大允許含鐵量與含氧和PH的關(guān)系大致是：O2(mg/L) PH 允許Fe2+(mg/L)<0.5 <6.0 4.00.5-5 6-7 0.55-10 >7 0.05l 降低原水中大量鐵，可采用曝氣化、過(guò)濾脫流。l 井水中存在H2S時(shí)，如被氧化成硫磺會(huì)污染膜表面?？刹捎闷貧庋趸?、過(guò)濾脫流。l 重金屬經(jīng)氯化或空氣氧化后，通過(guò)過(guò)濾或滯留凝聚過(guò)濾出去。管道、泵等設(shè)備銹蝕產(chǎn)物l 采用耐腐蝕材料的管道和設(shè)備，低壓部分采用塑料，高壓部分采用316SS，或內(nèi)襯耐蝕聚合材料。l 注意管道系統(tǒng)嚴(yán)密性，以防空氣進(jìn)入使鐵氧化。l 防止結(jié)垢的加酸系統(tǒng)及相關(guān)的水系統(tǒng)都要采用防腐蝕材料。膠

31、體物質(zhì)l m范圍，采用凝聚、沉淀過(guò)濾或直流凝聚，使膠體顆粒增大至10-20m，過(guò)濾出去。l 當(dāng)懸浮物、膠體含量較多時(shí)，需經(jīng)過(guò)澄清、過(guò)濾。l 選用合適的凝聚劑，注意陽(yáng)離子性聚合物會(huì)導(dǎo)致膜的不可逆污堵。l 有效的混凝-過(guò)濾配合時(shí)采用聚合鋁和雙濾料（0.6mm石英砂和1.2mm的無(wú)煙煤）以及加凝聚劑混凝后再經(jīng)細(xì)砂(0.30.5mm濾層,層高800mm)過(guò)濾。有機(jī)物有機(jī)物對(duì)膜污染是復(fù)雜的，有些影響不大，反滲透膜可將之除去，一般按污染指數(shù)來(lái)判斷，規(guī)定TOC<3mg/L.l 地表水應(yīng)盡量在凝聚澄清過(guò)程中去除，然后雙濾料過(guò)濾，或直流凝聚。也可采用活性炭作為凝聚澄清的進(jìn)一步處理。l 反滲透膜也可采用超濾

32、去處有機(jī)物、膠體等雜質(zhì)。氯醋酸纖維膜要求給水中含有殘余氯，以防細(xì)菌滋生，而氯含量過(guò)高又會(huì)破壞膜。最大允許連續(xù)余氯的含量為1mg/L。復(fù)合膜抗氯性差，一般不允許含有余氯。采取加氯殺菌后，需加亞硫酸氫鈉除余氯，反應(yīng)如下：Na2S2O5+H2O>2NaHSO3NaHSO3+HCLO>HCL+NaHSO4理論上，1.34kg的Na2S2O5可以去除1kg余氯，然而一般在有溶解氧的情況下，對(duì)苦堿水去除1kg余氯投加3kg的Na2S2O5。Na2S2O5在涼爽干燥的貯存條件下，庫(kù)存的有效期為46個(gè)月。溶液的有效期則隨濃度而改變。使用活性炭過(guò)濾清除余氯的反應(yīng)如下：C+Cl2+H2O>4HC

33、l+CO2濁度和SDI為降低水中的濁度和SDI主要采用凝聚、澄清、過(guò)濾（雙濾料和細(xì)砂）。對(duì)于不同水源的原水，由于選用的通量不同要求SDI值也不同，一般要求SDI<5，它體現(xiàn)水中膠體等顆粒物質(zhì)的多少，因而越小越好。油和脂進(jìn)入膜組件的水不允許含有油和脂。處理油和脂一般采用活性炭過(guò)濾。也可采用超濾。SiO2膜元件運(yùn)行中濃水不允許析出SiO2，過(guò)飽和的SiO2可能聚合而形成不溶解的膠體硅、硅膠而引起結(jié)垢。防止SiO2結(jié)垢的措施：l 控制系統(tǒng)回收率，這是一種最容易的防硅垢的方法，靠降低系統(tǒng)回收率使?jié)馑械腟iO2的濃度降低到符合文件的SiO2（LIMIT）溶解度，對(duì)給定的PH值和溫度。l 可采取石

34、灰軟化，一般可降低給水中50%的SiO2。六、反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及維護(hù)要點(diǎn)1設(shè)計(jì)要點(diǎn)11確定系列（單元）根據(jù)用戶用水情況，RO裝置的總?cè)萘靠煞譃閹讉€(gè)單元，因?yàn)镽O單元的清洗和維修需要停運(yùn)。12確定膜的型式和型號(hào)對(duì)于容量較大的反滲透系統(tǒng)，均選用渦卷型反滲透膜，對(duì)于大型電站水處理系統(tǒng)，反滲透之后要進(jìn)行精處理，經(jīng)詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，往往會(huì)得出宜選用復(fù)合膜元件的結(jié)論，然后確定采用哪個(gè)廠家的膜元件及其型號(hào)。13確定系統(tǒng)回收率，選定壓力容器根據(jù)系統(tǒng)回收率選用壓力容器。如系統(tǒng)回收率為75%，則考慮采用六個(gè)1米長(zhǎng)膜元件裝一個(gè)壓力容器，或者4個(gè)1.5米長(zhǎng)的膜元件裝一個(gè)壓力容器。一般采用“一級(jí)兩段”的排列方式。RO系

35、統(tǒng)回收率的定義是RO產(chǎn)水量與給水量之比，回收率越高消耗的水量越少，但回收率過(guò)高會(huì)存在以下問(wèn)題。l 產(chǎn)品水的脫鹽率下降。l 可能發(fā)生微溶鹽的沉淀。l 濃水的滲透壓過(guò)高，膜元件的產(chǎn)水量降低。一般苦堿水脫鹽系統(tǒng)回收率多采用75%，即濃水濃縮了四倍，當(dāng)原水含鹽量較低時(shí)，有時(shí)也可采用80%，如原水中某種微溶鹽含量高，有時(shí)也采用較低的系統(tǒng)回收率以防結(jié)垢。1.4確定膜元件的數(shù)量根據(jù)膜元件生產(chǎn)廠家提供的設(shè)計(jì)導(dǎo)則，根據(jù)原水水源和給水的SDI確定采用的水通量數(shù)值。以每單元指定的RO的產(chǎn)水量除以每支膜元件的平均產(chǎn)水量即估出膜元件的數(shù)量，如采用六個(gè)膜元件的壓力容器，則除以六，同上取整數(shù)得出壓力容器總數(shù)，再將壓力容器總

36、數(shù)分為兩段，使兩端壓力容器總數(shù)之比接近2：1，然后利用廠家提供的軟件，將每個(gè)壓力容器內(nèi)膜元件數(shù)、膜元件型號(hào)、產(chǎn)水量、回收率、水文、水質(zhì)、使用年限等輸入即可求出給水壓力、濃水壓力、給水滲透壓、濃水滲透壓、濃水的LSI、產(chǎn)品水和水中離子含量等數(shù)據(jù)。每輸入一個(gè)各段壓力容器的數(shù)量，即可得出一組計(jì)算結(jié)果。對(duì)比相應(yīng)膜元件的設(shè)計(jì)通量、系統(tǒng)溫度、系統(tǒng)壓力、各報(bào)警參數(shù)等就可以確定膜元件的數(shù)量和膜組件的排列方式。反滲透系統(tǒng)分析軟件打印的結(jié)果，參見(jiàn)附錄1。1.5 壓力容器大型RO裝置，壓力容器組件應(yīng)單獨(dú)布置在滑架上，壓力容器布置的最高高度應(yīng)便于裝卸膜元件。裝有6個(gè)8040型（8英寸，長(zhǎng)40英寸）膜元件的壓力容器，當(dāng)

37、運(yùn)行時(shí)（受壓時(shí)）將約伸長(zhǎng)13mm，直徑將增大0.5mm，因此不能限制壓力容器的膨脹，否則引起壓力容器的翹曲，發(fā)生膜元件O型密封圈的泄漏而產(chǎn)生溝流，以及膜元件連接件“O”型圈的泄漏，并且與壓力容器連接的管也應(yīng)采取軟管連接。RO裝置的管路、閥門(mén)、儀表的布置應(yīng)便于操作和調(diào)節(jié)。1.6 膜元件的背壓防止膜孔袋粘接線破裂，在設(shè)計(jì)上就必須考慮靜背壓?jiǎn)栴}。對(duì)醋酸膜元件，任何時(shí)候產(chǎn)品水側(cè)的壓力都不能高于給水及排水的壓力，膜不允許承受反壓。對(duì)于復(fù)合膜元件靜背壓必須小于5psi。粘接線的破裂是由于膜口袋兩側(cè)的壓差而非流量。由于逆止閥不能瞬間關(guān)閉，不能保證絕對(duì)嚴(yán)密，所以在系統(tǒng)中設(shè)置逆止閥等均不能徹底解決背壓?jiǎn)栴}。1.

38、7 為防止發(fā)生水錘，在給水泵出口應(yīng)裝設(shè)慢開(kāi)門(mén)。1.8為防止膜卷伸出，要求設(shè)計(jì)時(shí)給水的流量不能超過(guò)設(shè)計(jì)導(dǎo)則規(guī)定的數(shù)值，運(yùn)行時(shí)單個(gè)膜元件的壓降不允許超過(guò)規(guī)定值，F(xiàn)luid System 規(guī)定單個(gè)膜元件的壓降必須小于10psi。1.9在設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)考慮在5m過(guò)濾器之前裝有不符合RO進(jìn)水要求的不合格水排放。1.10在RO停運(yùn)后需要進(jìn)行沖洗，對(duì)復(fù)合膜元件最好采用反滲透產(chǎn)水進(jìn)行沖洗。2反滲透裝置運(yùn)行，維護(hù)要點(diǎn)2.1運(yùn)行中要控制產(chǎn)水量和系統(tǒng)回收率，防止?jié)獠顦O化RO裝置的運(yùn)行，對(duì)產(chǎn)水量和系統(tǒng)回收率的控制非常重要。鹽的透過(guò)量與膜兩側(cè)的濃度差和溫度有關(guān)，所以當(dāng)產(chǎn)水量低時(shí)脫鹽率降低。當(dāng)膜發(fā)生污染和結(jié)垢，往往使膜表面

39、粗糙，是滯流層增厚而導(dǎo)致極化嚴(yán)重。因此要根據(jù)產(chǎn)品水流量表和濃水流量表控制高壓泵出口閥和RO排水閥；并且要維持表計(jì)的準(zhǔn)確性：（一）表計(jì)需要校對(duì)；（二）應(yīng)選用性能優(yōu)越的流量計(jì)。2.2反滲透膜元件脫鹽率下降可能存在的原因：*壓力容器中元件之間連接件的“O”型密封圈和出水管接頭的“O”密封圈泄漏；*膜口袋接線破裂，膜被硬顆粒劃破；*由于高壓泵啟動(dòng)時(shí)發(fā)生水力沖擊負(fù)荷（水錘）使膜元件或其連接件破損；*醋酸纖維被細(xì)菌侵襲而使脫鹽率降低；醋酸纖維膜本身的水解是不可避免的，其脫鹽率將隨時(shí)間不斷降低。*膜元件的O型密封圈與壓力容器內(nèi)之間發(fā)生泄漏，可能有一部分進(jìn)水沒(méi)有經(jīng)過(guò)反滲透膜元件而發(fā)生旁路。以上情況應(yīng)避免發(fā)生。

40、6.3反滲透裝置需要裝設(shè)的儀表和控制設(shè)備為了是RO能安全可靠地運(yùn)行，便與運(yùn)行過(guò)程中的監(jiān)督，應(yīng)該裝設(shè)必要的儀表和控制設(shè)備，一般需要裝設(shè)的表計(jì)有溫度表、壓力表、流量表、PH表、導(dǎo)電度表等，裝設(shè)的地點(diǎn)及其作用分述如下：（1）溫度表給水溫度表，因產(chǎn)水量與溫度有關(guān)，所以需要檢測(cè)以便求出“標(biāo)準(zhǔn)化”后的產(chǎn)水量，大型設(shè)備應(yīng)進(jìn)行記錄。另外，溫度超過(guò)40 會(huì)損壞膜元件，所以有對(duì)原水加熱器的系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)超限報(bào)警器，超溫水自動(dòng)排放并停運(yùn)RO。（2）壓力表給水壓力表、一段RO出水壓力表、排水壓力表，用于計(jì)算每一段的壓降（也可裝設(shè)壓差表），并用于對(duì)產(chǎn)水量和脫鹽透過(guò)率進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”。5u過(guò)濾器進(jìn)口壓力表、出口壓力表（也可裝設(shè)

41、壓差表），當(dāng)壓降達(dá)到一定值時(shí)（2kg/cm2）就需要更換濾芯。給水泵進(jìn)、出口壓力開(kāi)關(guān)，出口設(shè)高壓報(bào)警，進(jìn)口設(shè)低壓報(bào)警停泵。（3）流量表產(chǎn)品水流量表，作用是運(yùn)行中監(jiān)督產(chǎn)水量。每段單獨(dú)裝設(shè)，以便于“標(biāo)準(zhǔn)化”校核。產(chǎn)品水流量應(yīng)有指示、累計(jì)和記錄。濃水流量表，作用是運(yùn)行中監(jiān)督排水量。濃水流量應(yīng)有指示、累計(jì)和記錄。給水流量表，便于RO加藥量的自動(dòng)比例調(diào)節(jié)（加酸、阻垢劑、NaHSO3等）。（4）導(dǎo)電度表給水導(dǎo)電度表、產(chǎn)品導(dǎo)電度表，配有指示、記錄、設(shè)高限報(bào)警功能。（5）PH表當(dāng)給水需加酸防CaCO3垢時(shí)，加酸后的給水需裝設(shè)PH表。2.3運(yùn)行記錄 在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)該做相應(yīng)的運(yùn)行記錄，運(yùn)行數(shù)據(jù)除了能追溯系統(tǒng)

42、的性能之外，還是發(fā)現(xiàn)并排除故障的有效工具之一。2.3.1預(yù)處理處理運(yùn)行參數(shù)記錄1、 每天記錄進(jìn)水總余氯濃度；2、 每天兩次記錄任何增壓泵的出水水壓；3、 記錄超濾系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)（詳見(jiàn)超濾系統(tǒng)操作手冊(cè)）；4、 每天測(cè)量酸或其他任何化學(xué)藥品的消耗量；5、 至少每三個(gè)月按制造廠商建議的方法進(jìn)行一次儀表校正；6、 任何不正常的操作，如故障或停機(jī)等2.3.2膜系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)記錄以下參數(shù)需監(jiān)測(cè)并記錄在合適的記錄表上（如下表所示），每班至少一次。1、 操作日期、時(shí)間及系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)；2、 超濾和每一段壓力容器（膜組件）前后的壓降；3、 每一段進(jìn)水、產(chǎn)水與濃水壓力；4、 每一段產(chǎn)水與濃水的流量；5、 每一段進(jìn)水、

43、產(chǎn)水與濃水的電導(dǎo)度，每周測(cè)量一次每支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率；6、 每一段進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水的含鹽量TDS。7、 進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水的PH值；8、 進(jìn)水SDI和濁度值；9、 進(jìn)水水溫；10、 LSI值或S&DSI值，當(dāng)濃水TDS小于10，000mg/l時(shí)，用前者，當(dāng)濃水TDS大于10，000mg/l時(shí)使用后者；11、 根據(jù)制造廠商建議的方法與周期作儀表的校正，至少每三月一次；12、 任何不正常的事件，例如SDI，PH，壓力的失常和停及等；2.4維修保養(yǎng)記錄做相應(yīng)的維修保養(yǎng)記錄也有利于系統(tǒng)長(zhǎng)期的運(yùn)行管理，是系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要因素，在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)該作以下的記錄。1、 記錄例行維修情況；2、

44、 記錄機(jī)械故障和更換情況；3、 記錄任何膜元件安裝位置的改變，標(biāo)記元件的序列號(hào)；4、 記錄RO裝置的更換或增加；5、 記錄所有儀表的校正操作；6、 記錄預(yù)處理儀器設(shè)備如超濾的更換或增加等，包括日期、廠家和等級(jí)等；7、 記錄所有RO膜元件的清洗操作，包括清洗日期、清洗持續(xù)時(shí)間，清洗劑及濃度，溶液PH值，清洗期間的溫度，流量與壓力（參見(jiàn)清洗系統(tǒng)）2.5膜的清洗系統(tǒng)即使RO給水的預(yù)處理以及RO系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)及運(yùn)行均符合要求，膜仍然會(huì)受污染，如果進(jìn)水條件好且系統(tǒng)運(yùn)行合理，一般半年至一年才清洗一次。一般出現(xiàn)以下情況，應(yīng)進(jìn)行清洗：l 產(chǎn)水量降低10-15%l 壓降增高10-15%l 產(chǎn)品水水質(zhì)降低10-1

45、5%，脫鹽率降低10-15%l 其他異?，F(xiàn)象，經(jīng)過(guò)分析需要清洗清洗應(yīng)該設(shè)置專(zhuān)門(mén)的清洗系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：l 清洗藥液溶解箱(寒冷地區(qū)應(yīng)帶有加熱裝置)l 清洗泵l 5µm過(guò)濾器清洗系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)溫度計(jì)和流量計(jì)，5um過(guò)濾器進(jìn)、出口要裝設(shè)壓力表。清洗箱的容積可以近似地按每次需要清洗的壓力容器空容積之和加上連接管道的容積的總和取值。清洗泵的壓力不超過(guò)60PSI。計(jì)算循環(huán)清洗時(shí)，按各段分別清洗。清洗膜元件時(shí)，清洗的方向與運(yùn)行的方向相同，不允許反向清洗，否則會(huì)發(fā)生膜卷伸出而損壞膜元件。2.6常見(jiàn)污染物及其去除方法·碳酸鈣垢 在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)或加酸系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致給水PH值升高，那

46、么碳酸鈣就有可能沉積出來(lái)，應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉淀的發(fā)生，以防止生長(zhǎng)的晶體對(duì)膜表面產(chǎn)生損傷，如早期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢，可以用降低給水PH至3.05.0之間運(yùn)行12小時(shí)的方法去除。對(duì)沉淀時(shí)間較長(zhǎng)的碳酸鈣垢，則應(yīng)采用檸檬酸清洗液進(jìn)行循環(huán)清洗或通宵浸泡。注：應(yīng)確保任何清洗液的PH不要低于2.0，否則可能會(huì)對(duì)RO膜元件造成損害，特別是在溫度較高時(shí)更應(yīng)注意，最高的PH不應(yīng)高于11.0?？墒褂冒彼畞?lái)提高PH，使用硫酸或鹽酸來(lái)降低PH值。·硫酸鈣垢 清洗液2（參見(jiàn)表2）是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的最佳方法。·金屬氧化物垢 可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法，很容易地去除沉積下來(lái)的氫氧化物

47、（例如氫氧化鐵）。·硅垢 對(duì)于不是與金屬氧化物或有機(jī)物共生的硅垢，一般只有通過(guò)專(zhuān)門(mén)的清洗方法才能將他們?nèi)コ?。有關(guān)詳細(xì)方法請(qǐng)與華電水處理公司或膜生產(chǎn)廠家聯(lián)系確定。·有機(jī)沉積物有機(jī)沉積物（例如微生物粘泥或霉斑）可以使用清洗液3（見(jiàn)表2）去除，為了防止再繁殖，可使用經(jīng)華電水處理公司或膜生產(chǎn)廠家認(rèn)可的殺菌溶液在系統(tǒng)中循環(huán)、浸泡，一般需較長(zhǎng)時(shí)間浸泡才能有效，如反滲透裝置停用超過(guò)三天時(shí)，最好采用消毒處理。請(qǐng)與華電水處理公司或膜生產(chǎn)廠家會(huì)商以確認(rèn)適宜的殺菌劑。2.7反滲透膜的污染及清洗方法2.7.1清洗液 清洗反滲透膜元件時(shí)建議采用表2所列的清洗液。確定清洗液前對(duì)污染物進(jìn)行化學(xué)分析是十分

48、重要的，對(duì)分析結(jié)果的詳細(xì)分析比較，可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法，應(yīng)記錄每次清洗時(shí)清洗方法及獲得的清洗效果，為在特定給水條件下，找出最佳的清洗方法提供依據(jù)。 對(duì)于無(wú)機(jī)污染物建議使用清洗液1。對(duì)于硫酸鈣及有機(jī)物建議使用清洗液2。對(duì)于嚴(yán)重有機(jī)物污染建議使用清洗液3。所有清洗液可以在最高溫度為華氏104度（攝氏40）下清洗60分鐘，所需用品量以每100加侖（379升）中加入量計(jì)，配制清洗液時(shí)按比例加入藥品及清洗用水，應(yīng)采用不含游離氯的反滲透產(chǎn)品來(lái)配制溶液并混合均勻。2.7.2反滲透膜元件的化學(xué)清洗與水沖洗 清洗時(shí)將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán)，此時(shí)膜元件仍裝在壓力容器內(nèi)而且需要用專(zhuān)門(mén)的清洗

49、裝置來(lái)完成該工作。 清洗反滲透膜元件的一般步驟： 1.用泵將干凈、無(wú)游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱（或相應(yīng)水源）打入壓力容器中并排放幾分鐘。 2.用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。 3.將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時(shí)或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，對(duì)于8英寸或8.5英寸壓力容器時(shí)，流速為35到40加侖/分鐘（133到151升/分鐘），對(duì)于6英寸壓力容器流速為15到20加侖/分鐘（57到76升/分鐘），對(duì)于4英寸壓力容器流速為9到10加侖/分鐘（34到38升/分鐘）。 4.清洗完成以后，排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。 5.用泵將干凈、無(wú)游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱（或相應(yīng)水源）

50、打入壓力容器中并排放幾分鐘。 6.在沖洗反滲透系統(tǒng)后，在產(chǎn)品水排放閥打開(kāi)狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng)，直到產(chǎn)品水清潔、無(wú)泡沫或無(wú)清洗劑（通常需15到30分鐘）。P185表1.反滲透膜污染特征及處理方法污染物一般特征處理方法1. 鈣類(lèi)沉積物（碳酸鈣及磷酸鈣類(lèi)，一般發(fā)生于系統(tǒng)第二段）脫鹽率明顯下降系統(tǒng)壓降增加系統(tǒng)產(chǎn)水量稍降用溶液1清洗系統(tǒng)2氧化物（鐵、鎳、銅等）脫鹽率明顯下降系統(tǒng)壓降明顯升高系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低用溶液1清洗系統(tǒng)3各種膠體（鐵、有機(jī)物及硅膠體）脫鹽率稍有降低系統(tǒng)壓降逐漸上升系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸減少用溶液2清洗系統(tǒng)4硫酸鈣（一般發(fā)生于系統(tǒng)第二段）脫鹽率明顯下降系統(tǒng)壓降稍有或適度增加系統(tǒng)產(chǎn)水量稍有降低用

51、溶液2清洗系統(tǒng)，污染嚴(yán)重用溶液3清洗5有機(jī)物沉積脫鹽率可能降低系統(tǒng)壓降逐漸升高系統(tǒng)產(chǎn)水量逐漸降低用溶液2清洗系統(tǒng)，污染嚴(yán)重時(shí)用溶液3清洗6細(xì)菌污染脫鹽率可能降低系統(tǒng)壓降明顯增加系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低依據(jù)可能的污染種類(lèi)選擇三種溶液中的一種清洗系統(tǒng) 說(shuō)明：必須確認(rèn)污染原因，并消除污染源。表2.建議使用的常見(jiàn)清洗液清洗液成 份配制100加侖（379升）溶液時(shí)的加入量PH調(diào)節(jié)1檸檬酸反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）170磅（7.7公斤）100加侖（379升）用氨水調(diào)節(jié)PH至3.02三聚磷酸鈉EDTA四鈉鹽反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）170磅（7.7公斤）7磅（3.18公斤）100加侖（379升）用硫酸調(diào)節(jié)PH至10.

52、03三聚磷酸鈉十二烷基苯磺酸鈉反滲透產(chǎn)品水（無(wú)游離氯）170磅（7.7公斤）2. 13磅（0.97公斤）100加侖（379升）用硫酸調(diào)節(jié)PH至10.02.8膜元件用殺菌劑及保護(hù)液 本手冊(cè)提供了有關(guān)殺菌劑的一般信息，殺菌劑可用于膜元件的殺菌或儲(chǔ)存保護(hù)。在對(duì)膜元件儲(chǔ)存或消毒殺菌以前，應(yīng)首先確認(rèn)系統(tǒng)中膜元件的類(lèi)型，因?yàn)槟ぴ锌赡苁谴姿崮ひ部赡苁菑?fù)合膜。下文所列的一些方法，特別是使用游離氯的方法，只能使用于醋酸膜，如用于復(fù)合膜元件則會(huì)損壞這些元件。 如果給水中含有任何硫化氫或溶解性鐵離子或錳離子，則不應(yīng)使用氧化性殺菌劑（氯氣及過(guò)氧化氫）。 2.8.1醋酸纖維膜用殺菌劑1、游離氯游離氯的使用濃度為0.

53、11.0ppm，可以連續(xù)加入，也可以間斷加入，如果必要，對(duì)醋酸膜元件可以采用沖擊氯化的方法。此時(shí)，可將膜元件與含有50ppm游離氯的水每?jī)芍芙佑|1小時(shí)。如果給水中含有腐蝕產(chǎn)物，則游離氯會(huì)引起膜的降解。所以在腐蝕存在的場(chǎng)合，我們建議使用濃度最度為10ppm的氯胺來(lái)代替游離氯。2、甲醛可使用濃度為0.1到1.0%的甲醛溶液作為系統(tǒng)殺菌及長(zhǎng)期保護(hù)之用。 3、異噻唑啉 異噻唑啉由水處理藥品制造商來(lái)供應(yīng)，其商標(biāo)名為Kathon，市售溶液含1.5%的活性成份，Kathon用于殺菌和存貯時(shí)的建議濃度為15到25ppm。2.8.2聚酰胺復(fù)合膜(ESPA、ESNA、CPA和SWC)及聚烯烴膜(PVD1)用殺菌劑

54、 1、甲醛 濃度為0.1到1.0%的甲醛溶液可用于系統(tǒng)殺菌及長(zhǎng)期停用保護(hù)，至少應(yīng)在膜元件使用24小時(shí)后才可與甲醛接觸。 2、異噻唑啉異噻唑啉由水處理藥品制造商來(lái)供應(yīng)，其商標(biāo)名為Kathon，市售溶液含1.5%的活性成份，Kathon用于殺菌和存貯時(shí)的建議濃度為15到25ppm。P192膜元件用殺菌劑及保護(hù)液 3、亞硫酸氫鈉 亞硫酸氫鈉可用作微生物生長(zhǎng)的抑制劑，在使用亞硫酸氫鈉控制生物生長(zhǎng)時(shí)，可以500ppm的劑量每天加入3060分鐘，在用于膜元件長(zhǎng)期停運(yùn)保護(hù)時(shí)，可用1%的亞硫酸氫鈉作為其保護(hù)液。 4、過(guò)氧化氫可使用過(guò)氧化氫或過(guò)氧化氫與乙酸的混合液作為殺菌劑，必須特別注意的是在給水中不應(yīng)含有過(guò)渡金屬(Fe、Mn)，因?yàn)槿绻羞^(guò)渡金屬時(shí)會(huì)使膜表面氧化從而造成膜元件的降解，在殺菌液中的過(guò)氧化氫濃度不應(yīng)超過(guò)0.2%，不應(yīng)將過(guò)氧化氫用作膜元件長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)的保護(hù)液。在使用過(guò)氧化氫的場(chǎng)合其水溫度不超過(guò)25。2.8.3復(fù)合膜元件的一般保存方法在對(duì)膜元件進(jìn)行長(zhǎng)期或短期停運(yùn)保存前，請(qǐng)與華電水處理公司聯(lián)系以獲取有針對(duì)