反渗透系统浓水侧膜表面Langelier 指数
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反渗透膜的综合评价指标及故障分析反渗透膜的综合评价指标及故障分析一、评价指标一般说来,反渗透膜应具备以下性能:①单位面积上透水量大,脱盐率高;②机械强度好,多孔支撑层的压实作用小;③化学稳定性好,耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀;④构造均匀,使用寿命长,性能衰降慢;⑤制膜容易,价格便宜,原料充足。
因此对反渗透膜的评价指标可以从以下几个方面分析:1、脱盐率和透盐率脱盐率――通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。
透盐率――进水中可溶性杂质透过膜的百分比。
脱盐率=(1-产水含盐量/进水含盐量)×100%透盐率=100%-脱盐率膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。
反渗透对不同物质的脱除率主要由物质的构造和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可到达98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
2、产水量(水通量)产水量(水通量)――指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
渗透流率――渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。
指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。
过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
3、回收率回收率——指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。
膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的。
回收率通常希望最大化以便提高经济效益,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。
回收率=(产水流量/进水流量)×100%二、反渗透的影响因素膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数,这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值因素的影响。
反渗透进水的水质要求反渗透进水的水质要求反渗透进水的水质要求预处理的方法去除胶体和颗粒物1介质过滤从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。
多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。
床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。
其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。
在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。
常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和PAC。
2 微絮凝如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。
硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。
迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。
3 脱氯药剂-消除余氯RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。
除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。
在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。
推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。
新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。
我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。
碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。
但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。
4软化预处理原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。
31个经典水处理知识点的完全解析水处理是个技术活,这道坑真的深了去了,想要成为行家,需要知识与实践并重。
今天,水世界为大家扒出了一位圈内行家的经典笔记,供大家充电学习。
1水处理系统中几个基本概念:TDS、SDI、LSI、KSP答:TDS :总溶解固形物(一般和矿化度近似)SDI :污染指数是衡量系统预处理效果的指标,SDI<6.7,对深井水(well water)而言,反渗透装置对进水SDI 要求为SDI<5。
LSI :Langelier Saturation Index, Langelier 指数是衡量反渗透装置结垢倾向的,LSI=0,系统无结垢、无腐蚀倾向;LSI>0,系统有结垢倾向;LSI<0,系统有腐蚀倾向。
对反渗透系统而言,LSI 值要求不大于0。
系统的LSI 值可用加酸来降低,也可减少系统水回收率来降低。
Ksp :溶解度平衡常数,反渗透装置对原水中的溶剂、溶质选择透过,在浓水侧因溶剂的减少而产生了浓缩,当浓水侧溶解固形物浓缩出现因浓度积大于溶解度平衡常数时就会结晶析出,对反渗透装置带来危害。
增加系统的溶解度平衡常数可用加阻垢剂的方式,阻垢剂能够增加溶解固形物的溶解度。
2LSI 指数如何能得到有效的控制?答:要能有效地控制系统的LSI 指数可通过以下几个方面:1 、可通过降低系统水回收率来降低系统LSI 指数。
2 、可通过投加酸来降低系统LSI 指数。
3 、可通过投加相应的药剂来增加系统中溶解盐的溶解度,如投加TRISPE1000 型阻垢剂。
4 、可通过降低或预除去水中容易结构的离子,如通过软化柱软化系统进水。
3你知道的预处理设备有哪些?答:预处理设备有:机械过滤器、高效纤维过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、超滤、微滤、钠离子软化器、除铁除锰过滤器、加药装置、原水箱、曝气池。
4你所知道的预除盐设备有哪些?答:预除盐设备有电渗析装置、反渗透装置。
5你所知道的深除盐设备有哪些?答:深除盐设备有阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器、蒸馏装置、EDI装置64 机械过滤器是如何选型的?其工作原理是什么?答:机械过滤器的选型是根据系统总进水量来选择过滤器的大小以及组合方式的(一台机械过滤器不够可选择多个并联使用以及备用的数量),机械过滤器内的填料是由许多不同粒径的精制石英砂严格按从大到小的次序配置而成,因而形成良好的石英砂级配。
简述反浸透纯水设备除二氧化碳机理反浸透纯水设备的反浸透(RO)系统是一种非常有效的膜别离单元操作,是依靠反浸透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进展别离的过程。
反浸透技术能使离子交换树脂的负荷减轻90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%,除了除盐,还可除去水中的微粒、有机物质、胶体物质,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。
但是长期以来,对于水中含有的游离CO2的去除,反浸透技术似乎无能为力,因为传统的反浸透纯水设备技术中必须控制进水中LSI(即朗格利尔饱和指数)值,以防止反浸透膜结垢。
而LSI 值控制的一个重要参数是进水PH值,假如PH值为酸性,那么不容易结垢,假如PH为碱性,那么结垢倾向十清楚显。
所以传统的工艺中在反浸透系统前添加HCl溶液,能很好地防止CaCO3、MgCO3等沉淀物结垢;而很少在反浸透系统前添加NaOH溶液。
2去除CO2的常用方法及反响机理目前使用最广泛的是二氧化碳脱气塔,由于水中含有大量的碳酸氢盐碱度,经过H型离子交换器(即阳离子交换床)处理后,树脂上所带的H 被置换到水中而成为碳酸,所以脱CO2塔一般放在阳离子交换床的后面,阴离子交换床的前面。
当水的PH值小于4.3时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,如下式的变化:H HCO3-=H2CO3=CO2 H2O当H 增加,即PH越低时,上述反响就向右进展,此时,用一个装置水从上喷淋而下,空气从下鼓风而上,使空气流与水滴充分接触,由于空气中的二氧化碳量很小,分压很低,只占大气压力的0.03%,根据亨利定律,经过H型离子交换器处理的水,由于二氧化碳分压高,逸入分压低的空气流中而被带走,从而除去了水中的二氧化碳,也即除去了水中大量的阴离子HCO3-,这样可以大大减轻阴床的负担,进步阴床的周期制水量,减少再生剂的消耗。
但是,二氧化碳脱气塔由于吸入的是消费环境中的空气,难免会带入空气中的杂质,通过与水源接触从而污染水源,引起阴床周期制水率的下降。
反渗透RO 膜进水要求(1细菌由于细菌会以醋酸纤维为食物, 因此醋酸膜易受细菌侵袭, 对原水必须彻底杀菌, 对于复合 膜,虽然其不受细菌侵袭,但细菌黏膜会造成膜的污堵, 一般可采取加氯杀菌,加氯量要根据需氯实验加以确定。
醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯, 以防细菌滋生,而氯含量过高又会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为1mg/L 。
复合膜抗氯性差,一般不允许含有余氯, 采取加氯杀菌后,需加偏亚硫酸钠,它可水解为亚 硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。
使用偏亚硫酸钠偏亚硫酸氢钠除余氯的反应如下Na2S2O5+H2S 2NaHSO3 NaHSO3+HCIS HCI+NaHSO4理论上,1. 34kg 的 Na2S2O5可以去除1kg 余氯,然而一般在溶解氧的情况下,对苦咸水 去除1kg 余氯需投加 3 kg Na2S2O5。
Na2S2O5在凉爽干燥的储存条件下,货架上的有效期为 4〜6个月,溶液的有效期则随浓度而改变,见下表。
当采用地下水做水源时,未被污染的地下水细菌含量很少,在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。
氯为什么会起杀菌作用?当氯加到水里面后,就会发生下面的反应CI2+H2S HClO+HCl HCIO T H+ +ClO -HClO 为次氯酸,ClO-为次氯酸根,由于 H+能被水里的碱度中和,最后水中只剩下HCIO及CIO-。
两者在水里所占百分数主要决定于水的 PH 值,但水的温度也有影响, PH 值小溶液浓度/%(质量)最长有效期/天溶液浓度/%(质量) 最长有效期/天102030 30180于7时,水中HCIO占75%, CIO-占25%,温度降低时HCIO所占比例还要大,在0C时HCIO增加到83%,而CIO-减到17%。
对于氯气的杀菌机理有不同的说法,但比较合理的解释是:它所生成的次氯酸产生杀菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的CIO-的作用。
HCIO是一个中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,HCIO分子进入细菌后由于CI原子氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统(酶是一种蛋白质成分的催化剂,细菌的氧分要经过它的作用才能被吸收),最后导致细菌的死亡,而次氯酸根CIO-虽然也包括一个氯原子,但它带负电,不能靠近带负电的细菌,所以也不能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,因此很难起杀菌作用,这种说法还可以说明水温低和PH值低时杀菌效果比较好的现象。
反渗透膜标准
反渗透膜(RO膜)通常是在水处理过程中使用的一种膜,用
于过滤水中的溶解物、溶液和颗粒物。
以下是一些反渗透膜的标准:
1. 膜通量:反渗透膜的通量是指单位时间内通过膜表面的水量。
通常以每平方米的通量(LMH)或每平方英尺的通量(GFD)来衡量。
2. 盐阻率:反渗透膜的盐阻率是指膜能够去除水中溶解盐离子的能力。
常用的盐阻率指标是溶解盐去除率,通常以百分比表示。
3. 渗透物质的排除率:除了盐阻率,反渗透膜还可以去除其他溶解物和颗粒物。
常见的排除率指标包括溶解有机物和无机物的去除率。
4. 膜清洗周期:反渗透膜在一定使用时间后会被水中的污染物堵塞,需要进行清洗。
标准通常规定膜清洗周期,以确保膜的正常运行。
5. 膜寿命:反渗透膜的寿命是指膜可持续使用的时间。
膜寿命通常与膜的材料、结构和使用条件有关。
6. 包装密封度:反渗透膜在使用前通常是封装在塑料包装中,以防止污染和损坏。
标准通常规定包装密封度,以确保膜在运输和储存过程中不受损。
以上是一些常见的反渗透膜标准,具体标准可能会因应用领域和需求而有所不同。
Langelier 指数和 Stiff & Davis 指数水溶解物质的能力根据水的 pH 值不同有很大变化。
原水中的碳酸钙依据加酸量的不同,碳酸根会变成碳酸氢根或二氧化碳气体。
下列化学反应式就描述了碳酸盐在水中的平衡。
Ca2++CO32-+H+→Ca2++HCO3-Ca2++HCO3-+H+→Ca2++H2CO3→Ca2++CO2+H2O根据以上平衡,调节pH值到酸性区域,可以起到防止碳酸钙析出的作用,从而避免结垢。
是否生成碳酸钙垢的表征指标可以用朗格利尔饱和指数(LSI)进行评价。
LSI = pH - pHs (TDS < 4000mg/L )式中:pHs——水中的碳酸钙饱和时的 pH 值;pH——实际水溶液的浓水 pH 值。
在大多数反渗透系统中,浓水侧的 pH 值会高于进水的 pH 值,因此在考虑LSI 时务必要考虑浓水侧的 pH 值。
通常评判是否结垢的方法如下:LSI ≤0 →不结垢LSI >0 →会结垢用已知的经验公式可以方便的算出 pHs 和 pH 值。
pHs = (9.3 + A + B) - (C + D)pH = Log10[碱度/CO2]+ 6.3 (碱度以 CaCO3 计;CO2为浓度值)式中:A = { Log10(TDS浓水— 1)} / 10B = -13.12×Log10( t + 273.15 )+ 34.55 ,式中:t ——水温,℃C = Log10(Ca2+浓水,以 CaCO3计)— 0.4D = Log10 (碱度浓水,以 CaCO3计)我们通过一个例子来说明以上的计算方法。
例:某个水源设定回收率为 70%,pH = 8.0 ,Ca2+:35 mg/L (以 CaCO3 计),碱度:140 mg/L(以 CaCO3 计),TDS:500mg/L ,温度:18℃。
解:浓缩倍率= 100%÷(100%-Rec.)=100%÷(100% - 70%)=3.33A ={ Log10(500×3.33—1)}/10= 0.32B = -13.12 ×Log10(18 +273.15 )+34.55= 2.22C = Log10(35 × 3.33)— 0.4=1.67D = Log10(140 × 3.33)= 2.67pHs =(9.3 +0.32 +2.22)-(1.67+2.67) = 7.50为了算出浓水中的 pH 值,需要知道原水中的 CO2浓度,把第二个公式变换一下,可算出原水中的 CO2的浓度。
反渗透膜的评价指标及影响因素一、评价指标一般说来,反渗透膜应具备以下性能:①单位面积上透水量大,脱盐率高;②机械强度好,多孔支撑层的压实作用小;③化学稳定性好,耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀;④结构均匀,使用寿命长,性能衰降慢;⑤制膜容易,价格便宜,原料充足。
因此对反渗透膜的评价指标可以从以下几个方面分析:1、脱盐率和透盐率脱盐率――通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。
透盐率――进水中可溶性杂质透过膜的百分比。
脱盐率=(1-产水含盐量/进水含盐量)×100%透盐率=100%-脱盐率反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。
反渗透对不同物质的脱除率主要由物质的结构和分子量决定,海德能反渗透膜元件对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可达到 98%。
2、产水量(水通量)产水量(水通量)――指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
渗透流率――渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。
指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。
过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
3、回收率回收率--指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。
膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的。
回收率通常希望最大化以便提高经济效益,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。
回收率=(产水流量/进水流量)×100%二、反渗透的影响因素反渗透膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数,这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值因素的影响。
1、进水压力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,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。
反渗透水质量控制标准RO Water SpecificationConfidential 密级:仅供内部使用Document Ref. Code文件代码:SCMC-QA-BLT-0031Version Number版本号:第1.0 版Page 1 of3中国上海市浦东金桥出口加工区桂桥路539号邮编:201206 电话:(86 21)38984656 传真:(86 21)5032 1076 No. 539 Gui Qiao Rd., Pu Dong Jin Qiao Export Process Area, Shanghai 201206, P.R.C. Tel: (86 21)38984656 Fax: (86 21)5032 1076反渗透水 (R.O. water)反渗透水处理系统的进水标准项目(Parameter) 标准(Specification)口味(Taste) :正常气味(Odor) :正常外观(Appearance) :正常余氯(Free Chlorine) :<0.1 ppm淤泥指数(SDI) :<4 (15分钟试验)温度(Temperature) : 1 ~ 40 ℃浊度(Turbidity) :<1.0 NTU (最好控制在0.2 NTU 之内)总固溶物(TDS) :<6000 ppm二价铁(Fe 2+) :<0.1 ppm二价锰(Mn 2+) :<0.1 ppm进水压力:0.2 ~ 0.4 MPa(Incoming water pressure)反渗透水处理系统的出水标准项目(Parameter) 标准(Specification)口味(Taste) :正常气味(Odor) :正常外观(Appearance) :正常二价钙+ 二价镁:<50 mg/L (以CaCO3计)Ca2++ Mg2+pH :保证满足产品pH值的要求电导(Conductivity) :≤40μS/cm (在25℃)微生物(Microorganism)总菌(TC) :<25 / ml大肠杆菌(Coliform):0 / 100ml酵母和霉菌(Y&M) :<10 /10mlSCMC品质保证部2004-3-5。
1、在水处理中的朗格里尔指数到底指的什么?答、朗格利尔指数又称饱和指数,以S.I.表示,是水样实测的PH值减去饱和PH值(PHs)所得的值。
碳酸钙在水中呈饱和状态时,重碳酸钙既不分解为碳酸钙,碳酸钙也不会继续溶解,此时的PH值称为饱和的PH值,以PHs表示。
若水样的PH值大于PHS,S.I.为正值时,碳酸钙会从水中析出,这种水属结垢型水;当S.I.为负值时,原有水垢层会被溶解掉,使原材料裸露在水中受侵蚀,这种水称作侵蚀型水;当S.I.等于零时,水处于饱和状态,这种水属于稳定性。
饱和PH与饱和指数的概念有朗格利尔(Langelier)提出,用以判断碳酸钙水垢在水中是否会析出。
并据此提出用加酸或用加碱处理方法来控制水垢的析出。
朗格利尔饱和指数(Langelier saturation index,简称LSI)1936年朗格利尔(Langlier)根据己关于水中碳酸溶解平衡理论提出的描述碳酸钙固体与含二氧化碳溶液之间的平衡关系表达式,即水样实测的pH值减去饱和pH(即pHs)值的差值。
根据表达式:Is(饱和指数)=pH—pHs,若Is为负值,即pH<pHs说明水中的碳酸钙处于未饱和状态,仍能继续溶解,水具有产生腐蚀的趋势;当Is为正值时,碳酸钙处于过饱和状态,水具有产生碳酸钙沉积的趋势;当Is等于零时,水质处于稳定状态,既不结垢,也无产生腐蚀的趋势。
该法可在一定范围内用于计算水的碱度、钙离子浓度和水的温度。
2、总硬度对反渗透水处理回收率的影响答、水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量,通常是以离子形式存在。
当水通过反渗透膜元件时,纯净的水会通过半透膜,而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端,一部分会随着浓水的排放而冲走,一部分会滞留在半透膜的表面上,时间一长正如上述同仁所说,钙镁离子的浓度逐渐达到了“朗格里尔结垢指数”后会以固体或胶体形式析出,例如碳酸钙、碳酸镁等。
这种“水垢”会将反渗透的半透膜膜孔堵住,从而影响反渗透膜好水的通透,造成回收率下降、产品水水质下降。
反渗透进水的水质要求及处理方法预处理的方法去除胶体和颗粒物1介质过滤从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。
多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。
床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。
其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。
在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。
常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和PAC。
2 微絮凝如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。
硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。
迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。
3 脱氯药剂-消除余氯RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。
除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。
在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。
推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。
新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。
我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。
碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。
但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。
4软化预处理原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。
反渗透技术根底篇本文引自美国海德能公司反渗透技术资料,供治理人员和操作人员参考.一、反渗透膜及其开展:以高分子别离膜为代表的膜别离技术作为一种新型的流体别离单元操作技术,三十年来取得了令人瞩目的巨大开展.据有关文献估计,今天的别离膜世界市场规模已到达每年20亿美元以上.表1和图1分别给出了按别离原理和按被别离物质的大小区分的别离膜种类, 从中可以看出,除了透析膜主要用于医疗用途以外,几乎所有的别离膜技术均可应用到石油、天然气及石油化工行业中去.反渗透膜作为主要的水及其它液体别离膜之一,在别离膜领域内占有重要地位.1953年美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化,1960年美国加利福尼业大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜.从此以后,反渗透膜开发有了重大突破.膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜开展到用外表聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜.操作压力也扩展到高压〔海水淡化〕膜,中压〔醋酸纤维素〕膜,低压〔复合〕膜和超低压〔复合〕膜.80年代以来,乂开发出多种材质的纳滤膜.膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势.除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框式以外,乂开发出回转平膜、浸渍平膜式等.工业上应用最多的是卷式膜,它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场.中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高的份额.今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的水平已到达每天数白万吨.目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置为位于美国业利桑拿州的日产水量为28万吨的运河水处理厂,最大的反渗透海水淡化装置,位于沙特阿拉伯,日产水量为12.8万吨.最大的纳滤脱盐软化装置位于美国佛罗里达州,日产水量为3.8万吨.表1 按别离原理分类的别离膜微滤多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂、溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及低分子物压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等透析脱除溶液中的盐类及低分子物浓度差离子、低分子物、酸、碱无机盐、尿素、尿酸、糖类、氨基酸电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子渗透气化溶液中的低分子及溶剂间的别离压力差、浓度差蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液气体别离气体、气体与烝汽别离浓度差易透过气体不易透过气体图1 按别离物质大小分类的别离膜tC^DDi 孔径I 1A 2 10I10A 20tO-W别离时象分高法别离膜的种类tt体r sW,3) "0}CO (3. 1)H/)(3-I)1000A 2000 5000 2舸#毒#大扇菌孰at1NF),怖分*,曜悻分寓反童aKRD} I适苗■ E01/怖方普诚![尽普吾si白—1I禺声交换膜正M ]•返渗透膜原理•膜透过操作方式I横流过滤原液 , 液缩液oooooooooooooooooooo OOOOOOCOOOOQ o o o o o o o ooooooooooooooooooooo o o o o o o o 0OOOOOOO透过液全fit 过滤半透胰初始状态半透膜醪透及渗透平衡状态半透膜反渗透状态原液膜oooooooooooooooooooo OOOQOOOQOOOOOOOO0OOQoooooooooooooooooooo0 O Q □ O O O0..OOOOCOOO O O O O O Ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo ooooooooooooooooooooI透过液-国内反渗透膜及其应用:我国从60年代中期开始研制反渗透膜,与国外起步时间相距不远,但由于原材料及基础工业条件限制,生产的膜元件性能偏低,生产本钱高,还没有形成规模化生产.相比面言, 我国的超滤、微滤膜研制虽晚于反渗透,始于70年代,但目前已开展到数白个生产厂.虽然有品种少、质量、性能不够完善等问题,但因价格低廉,不仅有效地阻挡了国外同类产品的大量流入,而且也扩大了应用范围.国内反渗透应用始于70年代后期,最早多限于电子、半导体纯水,80年代以后逐渐扩大到电力及其它工业,90年代起在饮用水处理方面获得普及,现在反渗透已进入到家庭饮用纯水.最近三年是反渗透应用大开展阶段.根据保守的估计,各种反渗透膜元件1997年的国内销售额在1〜1.5亿人民币左右.随着国内几条引进生产线的陆续开工生产, 预计今后国产反渗透膜的市场份额会有上升.纵观国内反渗透应用市场,有以下几个特点:1.大型反渗透装置集中于锅炉补给水用途据不完全统计,我国已建成和在建的100吨/小时以上的反渗透装置已超过50套,但除少数电子等行业以外,大多数都集中于锅炉补给水用途.最早是火力发电厂,后来扩展到炼油、石化、化肥、化工等行业.其中最大规模为600吨/小时,估计本世纪内会出现超过1000 吨/小时的超大型反渗透水处理装置.国内在此领域已积累了丰富的设计、施工和运行经验, 现国内承建过100吨/小时以上规模反渗透装置的水处理工程公司已超过10家.2.饮用水处理应用限于中、小规模在国外,1000〜10000吨/小时规模的超大型反渗透或纳滤装置多用于城市供水系统, 而国内在饮用水用途的反渗透装置还都是数十吨/小时以下的中、小规模.随着经济开展和膜技术的普及,这一领域的应用前景很大.3.油田用水及废水处理应用还有待开发由于这一领域的应用技术难度较高和经济本钱原因,目前国内还处于研究、开发阶段, 伴随石油工业开展和水再利用、环境保护呼声日益高涨,膜技术大量进入这一领域已为时不会太远,对膜厂家和工程公司也是一个商业时机.-国外反渗透及其应用:美国是反渗透膜技术的创造国和最大生产国,但日本作为后起之秀,现在的研制、开发水平已开始赶上和超过美国.例如1996年日东电工推出的ES20系列超低压膜代表了今天反渗透膜的最高水准,它已实现0.75MPa压力下脱盐率99.7%,产水量0.8吨/平方米/日. 该公司97年生产出的耐污染型低压反渗透膜LF10系列显示了反渗透膜开发的新方向. 该膜在传统的芳香族聚酰胺膜外表复合上一层聚乙烯醇,既消除了膜外表的负电性乂提升了膜的亲水性和耐氯性,从而大大提升了反渗透膜的抗污染性能.目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司,其中美国杜邦(Dupont)公司和日本东洋纺(oyobo)公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场. 卷式反渗透膜的主要生产厂商为七家,他们是:1.美国Hydranautics公司,该公司于1987年成为日本日东电工公司的全资子公司2.日本日东电工(Nitto Denko)公司3.美国Film tec公司,该公司于1985年成为美国Dow chemcal(陶氏化学)公司的全资子公司4.美国Fluid system 公司,该公司现为美国KOCH公司的子公司5.日本东丽(Toray)公司6.美国Desel公司,该公司现为美国Osmonics公司的子公司7.美国Trisep 公司据有关专家估计,1996年卷式反渗透膜的世界市场规模为 2.3亿美元,其中Hydranautics/Nitto Denko 的市场份额为35% , Dow/Film tec为26%,两家合计占据世界市场的61% o美国、欧洲反渗透用途主要为各种工业用水及饮用水,中东、西班牙的海水淡化应用较多,日本主要用于半导体、电子,韩国、台湾除半导体、电子外,小型饮用纯水需求量很大.下面介绍美国饮用水用途膜别离应用情况.美国除大量使用中、小型及家用反渗透系统外,还建有许多大型公共供水系统.1996年9月美国国立研究所曾以问卷调查方式统计了美国大型饮用水脱盐装置的状况.该调查发表了美国50个州中的21个州的以饮用水为目的的179家脱盐水厂的数据.结果说明这些装置总的产水水平为140万吨/日,各种脱盐方法在总装置产水水平中所占比重分别为:陆地水〔苦咸水〕反渗透47%,纳滤膜软化31%,可倒极电渗析13%,海水淡化8%.值得注意的是,纳滤膜软化的增长速度最快,从 1992到1996 的4年中,纳滤膜软化装置增加500% ,大大高丁其它方法.这是由于纳滤膜不仅可在低压 下对水源软化和适度脱盐,而且可脱除三卤甲烷生成能〔THMFP 〕、色度、细菌、病蠹和溶解性有机物,因而日益受到宵睐.该调查还对各种脱盐方法的经济本钱进行了统计比拟.其 结果如表1所示.无论是一次设备投资还是运行、维修费用均以纳滤膜软化为最低.表美国大型水厂各种脱盐方法的经济比拟纳滤膜 软化陆地水 反渗透可倒极 电渗析反渗透 海水淡化多级闪蒸 海水淡化设备费〔相对值〕 1 1.5 2.4 4.1 6 运行维修费〔相对值〕111.27.29二、反渗透系统设计导那么在使用海德能公司反渗透膜元件设计反渗透系统时,一般应遵循以下所建议的通用导那么,如需在超出本导那么的情况下使用,请与海德能公司协商以便提供特殊的建议. -平■均水通量及允许每年水通量衰减白分数水 源SDI水通量水通量最减百分数/年SDI 258 14GFD7.3 9.9井水 反渗透产品水SDI V 2 SDI V 114 18GFD 4.4 20 30GFD2.3 7.3 4.4•允许每年盐透过率增加白分数膜 型缩 写盐透过率增加百分数 /年醋酸膜 超低压复合膜CAB1、CAB1、CAB3、CAB4 ESPA1、ESPA2、ESPA317 33 3 17聚酰胺复合膜CPA2、CPA3、CPA4 3 17海水淡化膜SWC1、SWC2、SWC3 3 17 聚乙烯醇纳滤膜PVD1 3 17聚酰胺纳滤膜ESNA1、ESNA2 3 17•每根压力容器中的最大给水流量及最小浓水流量膜直径〔英寸〕最大〔加仑/分钟〕最大〔m3/hr〕最小〔加仑/分钟〕最小〔m3/hr〕4 16 3.6 6 30 8.8 8 75 17.0 8.5 85 19.33 0.7 7 1.6 12 2.7 14 3.2盐份饱和值%CaSO 4 SrSO 44 BaSO 4SiO2230800 6000 100•饱和指数极限值条件LSI值不加阻垢剂时的LSI及SDSI 用六偏磷酸纳做阻垢剂时的LSI及SDSI用有机阻垢剂时的LSI及SDSI <-0.2<0.5<1.8* : Langelier Stiff & Davis-ESPA系列反渗透复合膜ESPA膜是美国海德能公司在世界上率先推出的节能型超低压复合膜, ESPA 〔即Energy Saving Poly Amide的英文缩写〕,它具有超低的运行压力〔较常规低压复合膜的运行压力降低了25%〜40%〕;更高的水通量〔在大通量时有着与其它复合膜相同的高脱盐率〕;更宽的水质适用范围和压力适应范围等优点.由丁ESPA膜具有如上所述的优点,为水泵、压力容器、管道、阀门等配套设备的选择提供了更为广泛的空间,而且使用功率更小的电机即可满足工作的需要. 同时,ESPA膜的高水通量、高脱盐率的特性,使我们在设计中仅用少量膜元件即可得到期望产水量,这些都使设备制造本钱和系统设备投资费用大为降低,并且可大量地节省能源,降低了系统的运行费用, 使反渗透系统更加容易推广和被接受.在实际工程设计中,ESPA膜的产水通量是由进水质量所决定.下面是海德能公司针对不同水质所建议的设计产水通量,供用户设计时参考:地表水:〔SDI=2〜5〕12〜14GFD 〔加仑/平方英寸•天〕井水:〔SDI< 1〕16〜18GFD反渗透水:23〜28GFDESPAR列〔超低压节能型〕反渗透膜元件规格与性能型号〔超低压节能型〕ESPA1ESPA2ESPA3ESPA-UITRAPURE规格外径/长度〔mm〕$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0湿润态重量〔kg〕16.416.416.416.4有效膜面积〔ft2〕400400400400性最低脱盐率〔%〕99.0%99.6%98%99.0%透过水量GPD 〔L/H〕12000 (1900)9000 (1400)15000 (2400)12000 (1900)能膜材质芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺测测试溶液1500ppm NaCl溶液〔运行30分钟后测试的数据〕试操作压力psi〔Mpa〕150 (1.05)测试液温度〔C〕25条单只膜元件水回收率〔%〕15件测试液PH 6.5 〜7.0最高进水温度〔C〕45进水PH范围 3.0 〜10.0使最高操作压力psi〔Mpa〕600 (4.16)最高进水流量GPM 〔M3/H〕75 (17.0)用进水最高SDI 〔15分钟〕V 5条进水最高浊度 1.0NTU件最高进水自由氯浓度< 0.1ppm单只膜元件最高压力损失10psi (0.7kgf/cm2)单只膜元件上浓缩水与5:1透过水量的最大比例注意:产水量误差为土15% ,出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环, 一只膜元件连接管和相应O型环.膜元件均真空封装于1 0%的亚硫酸氢纳和10%的丙二醇所构成的保存液中.海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的,但由于我们无法限制用户的使用方法和使用条件,因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的,不作为保证值.海德能公司不承当由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害,用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性.-CPA系列低压反渗透膜CAP膜是美国海德能公司丁1989年上市的芳香族聚酰胺复合膜,继而乂推出了CPA2膜, 该膜将透水性与脱盐性实现了最正确的结合,因此CPA2膜在世界上得到了广泛的应用,CPA3 和CPA4膜使脱盐率到达了更新的高度, 可有效地去除水中的SiO2和TOC,因此更适丁制造电子工业超纯水和发电厂锅炉补给水.CPAg列膜元件的主要性能及规格-LFC系列低污染反渗透膜-LFC系列低污染反渗透膜LFC膜是美国海德能公司丁1998年在世界上率先推出的低污染型低压复合膜, LFC 〔即Low Fouling Composite的英文缩写〕膜既具有普通复合膜的低压、高通量、高脱盐率的优点, 同时乂具有耐污染性的特殊优点,与传统复合膜外表带负电这一特点有所不同的是:LFC膜分LFC1及LFC2两种,LFC1膜外表不带电荷,LFC2膜外表带正电荷.LFC系列膜元件的主要性能及规格-LFC系列低污染反渗透膜-SWC系列海水淡化反渗透膜SWC系列海水淡化反渗透复合膜是美国海德能公司对世界的乂一大奉献,海德能公司的海水淡化膜材质为芳香族聚酰胺,它可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水,这为解决世界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径.SWC!列海水淡化膜的性能及规格•海德能公司ESPA 、CPA 反渗透卷式膜元件工艺尺寸4040元件A=40.00〞(1016.0mm) B=3.94"(100.1mm) C=0.75"(19.1mm)D=1.05"(26.7mm) 净重8磅(3.6kg )8040元件A=40.00"(1016.0mm) B=7.95"(201.9mm)C=1.50"(38.1mm) 净重 36 磅(16.4kg )-海德能公司反渗透膜元件质量保证书海德能公司〔以下简称卖方〕对本公司生产的卷式反渗式反渗透膜元件提供以下的质量 保证:-工艺及材料保证在买方依据本公司膜元件技术样本及技术文件的规定,正确使用和维护膜元件的条件下, 如出现因膜元件制造工艺及材料方面引起的质量问题时,自产品到达买方指定口岸之日起 12个月内,卖方负责保修. -性能保证A. 依据产品样本规定的测试条件,膜产品具有该产品样本中所规定的初始 性能.B. 在三年内卖方对膜性能提供如下保证:a. 对于醋酸纤维膜,在产品样本规定的测试条件下,其平均盐透过率不超过初始盐透过率的二倍;b. 对于聚酰胺及聚乙烯衍生物复合膜,在产品样本规定的测试条件下, 其平均盐透过率不超过初始盐透过率的1.5倍;c. 在产品样本规定的测试条件下,其平均产水量不低于初始产水量的 80%C. 自系统启动或膜元件装运发往目的地之日算起六个月后卖方开始提供三年担保.D. 担保条件:进水浓水浓水在保修期内,买方负有以下义务:a.保证给水浊度<1NTU或SDK 5,给水温度<45 C,给水中不含有无机或有机的可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质;b.不应将复合膜元件暴露于含有诸如氯气或次氯酸根离子等氧化性物质的给水中;c.安装使用前,膜元件应存放在原包装箱中,保存温度为0〜45 C;d.膜元件的最高使用压力为:(1)对于ESPA、ESNA、CPA、CAB 系列600psi(4.16MPa)(3)对于SWC 系列1000psi(6.9MPa)e.任何情况下,膜元件均不允许出现反压,即透过水的压力、大于给水/浓水侧的压力;f.在标准条件下系统性能下降10%,或当显然发生了结垢或污堵时,应及时进行清洗;g.反渗透系统的设计及选用符合相关的标准;h.操作人员应了解RO系统性能,操作前须经必要培训,并具有一般保养及事故诊断知识;I.买方应保存RO系统操作记录,保证数据真实、完整和连续,便于分析查找故障原因.如违反以上保修条件,即使在质保期内,海德能公司也不再承当保修责任.•保修责任在保修期内,卖方保修责任可以以下几种方式进行:A.免费修理所有出现问题的膜元件,使其恢复正常;B.买方退回有问题的元件,经卖方检验,确届卖方责任时,免费更换新元件并退还买方运费.C.根据实际使用天数,按比例赔偿.主:本保证书是我公司正式保证书(英文)的中译本,当解释发生争议时,以英文原文为准.三、反渗透膜的污染及清洗方法【适用于ESPA ESNA CP您SWC〔列复合膜】本文介绍了影响复合膜性能的常见污染物及其活洗方法,本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的反渗透膜元件.注1 :在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触,如果发生这种接触,将会造成膜元件性能下降,而且再也无法恢复其性能,在管路或设备杀菌之后,应保证送往反渗透膜元件的给水中无游离氯存在.在无法确定是否有游离氯时,应通过化验来确证.应使用亚硫酸氢钠溶液来中和剩余氯,并保证足够的接触时间以保证反响完全.注2:在清洗溶液中应预防使用阳离子外表活性剂,由于如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染.-反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后,反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染,这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金届氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物.污染物的性质及污染速度与给水条件有关, 污染是慢慢开展的,如果不在早期采取举措, 污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能.定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法,不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害.表1列出了常见污染物对膜性能的影响.•污染物的去除污染物的去除可通过化学活洗和物理冲洗来实现,有时亦可通过改变运行条件来实现, 作为一般的原那么,当以下情形之一发生时应进行活洗.1.在正常压力下如产品水流量降至正常值的10〜15%2.为了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加了10〜15%3.产品水质降低10〜15%盐透过率增加10〜15%4.使用压力增加10〜15%5.RC各段间的压差增加明显〔也许没有仪表来监测这一迹象〕.•常见污染物及其去除方法:碳酸钙垢在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高,那么碳酸钙就有可能沉积出来,应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生,以预防生长的晶体对膜外表产生损伤, 如早期发现碳酸钙垢,可以用降低给水PH至3.0〜5.0之间运行1〜2小时的方法去除.对沉淀时间更长的碳酸钙垢,那么应采用柠檬酸活洗液进行循环活洗或通宵浸泡.注:应保证任何清洗液的PH不要低于2.0,否那么可能会对RO膜元件造成损害,特别是在温度较高时更应注意,最高的PH不应高于11.0.可使用氨水来提升PH,使用硫酸或盐酸来降低PH值.硫酸钙垢活洗液2 〔参见表2〕是将硫酸钙垢从反渗透膜外表去除掉的最正确方法. 金届氧化物垢可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法,很容易地去除沉积下来的氢氧化物〔例如氢氧化铁〕.硅垢对于不是与金届氧化物或有机物共生的硅垢,一般只有通过专门的活洗方法才能将他们去除,有关的详细方法请与海德能公司联系.有机沉积物有机沉积物〔例如微生物粘泥或霉斑〕可以使用活洗液3去除,为了预防再繁殖,可使用经海德能公司认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡,一般需较长时间浸泡才能有效,如反渗透装置停用超过三天时,最好采用消蠹处理,请与海德能公司会商以确定适宜的杀菌剂.•清洗液活洗反渗透膜元件时建议采用表2所列的活洗液.确定活洗液前对污染物进行化学分析是十分重要的,对分析结果的详细分析比拟,可保证选择最正确的活洗剂及活洗方法,应记录每次活洗时活洗方法及获得的活洗效果,为在特定给水条件下,找出最正确的活洗方法提供依据.对于无机污染物建议使用活洗液1.对于硫酸钙及有机物建议使用活洗液2.对于严重有机物污染建议使用活洗液3.所有活洗液可以在最高温度为华氏104度〔摄氏40 C〕下活洗60分钟,所需用品量以每100加仑〔379升〕中参加量计,配制活洗液时按比例参加药品及活洗用水,应采用不含游离氯的反渗透产品来配制溶液并混合均匀.如果需要其他有关信息,请与海德能公司技术效劳部门联系.-反渗透膜元件的化学清洗与水冲洗活洗时将活洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环,此时膜元件仍装在压力容器内而且需要用专门的活洗装置来完成该工作.活洗反渗透膜元件的一般步骤:1.用泵将十净、无游离氯的反渗透产品水从活洗箱〔或相应水源〕打入压力容器中并排放几分钟.2.用十净的产品水在活洗箱中配制活洗液.3.将活洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间,对于8英寸或8.5英寸压力容器时,流速为35到40加仑/分钟〔133到151升7分钟〕,对于6英寸压力容器流速为15到20加仑/分钟〔57到76升/分钟〕,对于4英寸压力容器流速为9到10加仑/分钟〔34到38 升/分钟〕.4.活洗完成以后,排净活洗箱并进行冲洗,然后向活洗箱中充满十净的产品水以备下一步冲洗.5.用泵将十净、无游离氯的产品水从活洗箱〔或相应水源〕打入压力容器中并排放几分钟.6.在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀翻开状态下运行反渗透系统, 直到产品水活洁、无泡沫或无活洗剂〔通常需15到30分钟〕.表1.反渗透膜污染特征及处理方法说明:必须确认污染原因,并消除污染源,如需帮助请与海德能公司联系表2.建议使用的常见清洗液五、复合膜元件的一般保存方法【适用于ESPA ESNA CPA SW〔X PVD1系列膜元件】本文介绍的方法适用于以下情况:1.安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存;2.安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存;3.作为备件的反渗透膜的干保存及反渗透系统启动前的膜保存. 注意:芳香族聚酰胺反渗透复合膜元件在任何情况下都不应与含有剩余氯的水接触, 否那么将给膜元件造成无法修复的损伤.在对RO设备及管路进行杀菌、化学清洗或封入保护液时应绝对保证用来配制药液的水中不含任何剩余氯.如果无法确定是否有剩余氯存在,那么应进行化学测试加以确认.在有剩余氯存在时,应使用亚硫酸氢钠中和剩余氯.此时要保持足够的接触时间以保证中和完全.短期保存短期保存方法适用于那些停止运行5天以上30天以下的反渗透系统.此时反渗透膜元件仍安装在RO 系统的压力容器内.保存操作的具体步骤如下:1.用给水冲洗反渗透系统,同时注意将气体从系统中完全排除;2.将压力容器及相关管路充满水后,关闭相关阀门,预防气体进入系统;3.每隔5天按上述方法冲洗一次. 长期停用保护长期停用保护方法适用于停止使用30天以上,膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统.保护操作的具体步骤如下:1.清洗系统中的膜元件;2.用反渗透产出水配制杀菌液,并用杀菌液冲洗反渗透系统.杀菌剂的选用及杀菌液的配制方法可参见海德能公司相应技术文件或与海德能公司北京办事处联系以获取有关技术建议.3.用杀菌液充满反渗透系统后,关闭相关阀门使杀菌液保存于系统中,此时应确认系统完全充满.4.如果系统温度低于27 C,应每隔30天用新的杀菌液进行第二、第三步的操作;如果系统温度高于27 C,那么应每隔15天更换一次保护液〔杀菌液〕.5.在反渗透系统重新投入使用前,用低压给水冲洗系统一小时,然后再用高压给水冲洗系统5〜10分钟,无论低压冲洗还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部翻开.在恢复系统至正常操作前,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂.系统安装前的膜元件保存海德能公司的膜元件出厂时, 均真空封装在塑料袋中, 封装袋中含有保护液. 膜元件在安装使用前的储存及运往。
反渗透知识点问答-你能答对几个?反渗透知识点问答-你能答对几个?反渗透知识点问答,你能答对几个?1、在水处理中的朗格里尔指数到底指的什么?答、朗格利尔指数又称饱和指数,以S.I.表示,是水样实测的PH 值减去饱和PH值(PHs)所得的值。
碳酸钙在水中呈饱和状态时,重碳酸钙既不分解为碳酸钙,碳酸钙也不会继续溶解,此时的PH值称为饱和的PH值,以PHs表示。
若水样的PH值大于PHS,S.I.为正值时,碳酸钙会从水中析出,这种水属结垢型水;当S.I.为负值时,原有水垢层会被溶解掉,使原材料裸露在水中受侵蚀,这种水称作侵蚀型水;当S.I.等于零时,水处于饱和状态,这种水属于稳定性。
饱和PH与饱和指数的概念有朗格利尔(Langelier)提出,用以判断碳酸钙水垢在水中是否会析出。
并据此提出用加酸或用加碱处理方法来控制水垢的析出。
朗格利尔饱和指数(Langelier saturation index,简称LSI)1936年朗格利尔(Langlier)根据己关于水中碳酸溶解平衡理论提出的描述碳酸钙固体与含二氧化碳溶液之间的平衡关系表达式,即水样实测的pH值减去饱和pH(即pHs)值的差值。
根据表达式:Is(饱和指数)=pH—pHs,若Is为负值,即pH<phs说明水中的碳酸钙处于未饱和状态,仍能继续溶解,水具有产生腐蚀的趋势;当is为正值时,碳酸钙处于过饱和状态,水具有产生碳酸钙沉积的趋势;当is等于零时,水质处于稳定状态,既不结垢,也无产生腐蚀的趋势。
该法可在一定范围内用于计算水的碱度、钙离子浓度和水的温度。
< p="">2、总硬度对反渗透水处理回收率的影响答、水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量,通常是以离子形式存在。
当水通过反渗透膜元件时,纯净的水会通过半透膜,而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端,一部分会随着浓水的排放而冲走,一部分会滞留在半透膜的表面上,时间一长正如上述同仁所说,钙镁离子的浓度逐渐达到了“朗格里尔结垢指数”后会以固体或胶体形式析出,例如碳酸钙、碳酸镁等。
【技术控】反渗透系统中的浓差极化及影响1. 二级反渗透膜污染来源对于二级反渗透而言,由于进水水质较好,故诸如有机物微生物等膜污染很少见,另外,由于难溶盐含量也较少,结垢倾向也比较小。
因此,对于二级 RO 而言,主要的问题来自于浓差极化的影响。
2. 浓差极化对反渗透性能的影响反渗透分离过程中,水分子透过以后,膜界面中含盐量增大,形成较高的浓水层,此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度,这种现象称为膜的浓差极化( concentration polarization)。
由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压,在同等工作压力作用下,系统的净驱动压减小,与净驱动压成正比的水通量将下降。
与此同时,由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差,与盐浓度差成正比的盐通量将上升。
因此,浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。
研究表明:浓差极化现象存在一个建立过程,膜表面的盐浓度梯度随运行时间逐步建立,梯度值逐渐增高,极化层渐厚,系统性能持续下降。
3. 减小浓差极化的手段当前,为了降低浓差极化,其中一个主要手段是停机时候进行低压冲洗,确保膜表面的盐浓度与主体浓度一致。
有研究表明反渗透系统在不同β值条件下运行 180 分钟后,通过冲洗其脱盐率及产水量恢复时间也不同(见下图)。
该图表明浓差极化系数保持在1.2 以内时,通过1-2 分钟的短时冲洗可以得到恢复;而浓差极化系数大于1.2 时,用冲洗手段恢复性能所需时间不断增加。
上图同时说明系统浓差极化系数保持在合理范围内时,系统运行过程中适时适量的冲洗对于长期稳定地保持能非常重要。
反渗透系统浓差极化因子计算浓差极化因子(β)可以简单定义为膜表面盐浓度( Cs)与本体溶液盐浓度( Cb)的比值:β= Cs/ Cb通常产水通量的增加会增加边界层的盐浓度,从而增加 Cs;而给水流量的增加会增大膜表面流速,削减边界层的厚度。
因此β 值与产水流量成正比,与平均进水流量成反比。
平均进水流量采用进水量和浓缩液流量的算术平均值计算,β 值可以进一步表达为膜元件产水回收率的函数。