反渗透系统操作说明书培训教材1
- 格式:doc
- 大小:922.00 KB
- 文档页数:37
沈阳东北制药厂2x10³/h反渗透系统操作手册北京九大洋水处理技术有限责任公司二0一二年九月一、反渗透主机1 反渗透的净化原理反渗透(RO)是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能,以压力为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在一端流出。
进水中的杂质,如离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧,然后在农水出水端流出,从而达到分离净化目的。
反渗透与一般单纯的筛分离过程不同,无法象过滤那样可以无限浓缩(反渗透有浓差极化问题)。
2反渗透工艺设备和流程(1)在反渗透装置中,除装有RO元件多少外,还装有各种附注设备和仪表,如高压泵、电导率仪、浓水电动排放阀,高低压保护开关等。
它们主要作用是:a.电导率仪:监测进水和产水水质;b.浓水电动排放阀:主要用于RO的低压冲洗和浓水置换水从电动阀排出;c.高压保护开关:主要用于防止产水压力过高而引起膜元件损坏;d.低压保护开关:主要用于防止无进水情况下,RO泵继续运行而损坏。
RO系统中所装的上述设备和仪表主要保证RO装置在安全情况下运行。
3反渗透的操作运行1)在反渗透装置初次起动之前,预处理系统必须经过调试和试运,给水水质和给水流量应能满足反渗透装置运行的要求。
预处理系统处于供水状态。
2)在将反渗透器连接到管路上之前,应吹扫并冲洗管路(包括反渗透给水母支管)。
3)检查各管路,应按工艺要求连接,各阀门开关状态良好。
4)检查全部仪表应安装正确并已经过校准。
5)确认高压泵、电动慢开门处于可以立即运行状态,泵进水门处于打开状态。
6)各药箱应保证2/3以上液位,并经搅拌均匀,加药的计量和加药系统均处于正常备用状态。
7)核对产品水不合格排放门是打开的。
8)浓水控制阀应处于适当的开启位置。
5 反渗透装置初次起动1)反渗透装置的操作方式选择开关“手动——停止——自动”应位于“手动”的位置。
2)将各种仪表按需要投入运行。
40吨/小时反渗透设备操作说明书用户名称:设备制造商:目录一、工艺简介1、工艺流程简图原水→进水电动阀→原水箱→原水变频恒压供水系统→石英砂过滤器→活性炭过滤器→还原性杀菌剂添加→阻垢剂添加→保安过滤器→高压泵→反渗透膜组件→纯水箱→纯水变频供水系统→用水2、工艺说明进水电动阀原水箱中设有液位控制系统,通过液位控制系统控制进水电动阀的开启与关闭,实现对原水箱的自动补水。
注意:当原水箱在补水过程中断电,需要操作人员手动关闭电动阀,否则在断电的情况下电动阀不能关闭会发生原水箱冒水事故。
原水箱用于存储原水,对原水进行缓冲,平衡供水量与后续设备用水量。
水箱设有补水液位控制、低水位液位控制,自动控制进水电动阀向原水箱补水,同时当进水电动阀或自来水供水出现故障而原水箱中水位低于液位控制浮球低位时,后续设备自动停止工作,当故障解决后水位高于低位浮球后设备自动转入工作状态。
原水变频增压系统:将原水进行向后续设备输送、增压,保证后续设备用水充足,同时作为石英砂过滤器、活性炭过滤器的清洗水泵。
两台水泵为一用一备,由变频器控制,当水量不足时两台自动同时启动。
石英砂过滤器:过滤器内部装填精制石英砂,主要滤除水中悬浮物、大颗粒物、部分胶体等,降低原水浊度。
桶体采用304不锈钢,采用手动蝶阀对过滤器清洗(清洗过滤器应当在反渗透主机停机时进行)。
一般设备累计工作30-60小时需要对石英砂过滤器进行清洗,清洗步骤为反洗15-20分钟,正洗15-20分钟。
活性炭过滤器:过滤器内部装填果壳活性炭,主要滤除吸附水中胶体、有机物等,降低原水浊度。
桶体采用304不锈钢内部衬胶,采用手动蝶阀对过滤器清洗。
一般设备累计工作40-80小时需要对活性炭过滤器进行清洗,清洗步骤为反洗15-20分钟,正洗15-20分钟。
还原性杀菌剂添加设备对原水进行杀菌灭藻,通过计量泵自动连续或间断向原水中加入反渗透膜专用还原性杀菌剂。
如果原水水质较好,水中细菌含量不超过国家饮用水标准,则可采取间断式加药。
反渗透RO设备操作规程(一)引言概述:本文档旨在规范反渗透RO设备的操作流程,保证RO设备的正常运行和提高水质处理效果。
操作规程包括设备启停操作、压力调节、清洗及消毒等方面。
本文档适用于所有RO设备的操作和维护人员,以确保设备运行稳定。
正文内容:1. 设备启停操作1.1 熟悉设备启停操作步骤1.2 检查设备电源及供水管道是否正常1.3 打开设备进水阀门并调节进水流量1.4 观察设备运行状态及各指示灯是否正常1.5 关闭设备进水阀门并断开电源2. 压力调节2.1 了解RO设备工作压力的要求2.2 根据进水水质调整RO设备的工作压力2.3 检查并调整压力表的指示是否符合要求2.4 定期检查压力调节装置的工作状态及泄压阀的密封性2.5 根据水质变化及工作状态调整工作压力3. 清洗操作3.1 定期清洗RO设备以保持水质处理效果3.2 准备洗膜液,并按要求稀释3.3 关闭设备电源,并排空设备内压力3.4 按照清洗程序进行清洗操作3.5 清洗完毕后,冲洗设备内各管道,并恢复正常运行4. 消毒操作4.1 制定RO设备的消毒计划和操作程序4.2 选择合适的消毒剂,并稀释到适当浓度4.3 关闭设备电源,并排空设备内压力4.4 按照消毒程序进行消毒操作4.5 完成消毒后,充分冲洗设备内各管道,确保消毒剂彻底清除5. 维护及故障排除5.1 制定设备定期维护计划,保养设备5.2 检查设备运行状态及各指示灯是否正常5.3 定期更换滤芯和膜元件,确保设备正常运行5.4 记录设备运行数据,分析设备故障原因5.5 发现故障及时进行排除,并保持设备的完好状态总结:本文档详细介绍了反渗透RO设备的操作规程,包括设备启停操作、压力调节、清洗和消毒等重要步骤。
操作规程的执行将有效提高设备的运行效率和水质处理效果,确保RO设备的正常运行。
操作员应按照本文档规定的步骤进行操作,并定期维护设备,及时排除故障,以确保设备的可靠性和稳定性。
反渗透系统操作说明书培训课件教材1反渗透系统操作说明书培训课件教材1一、引言反渗透系统是一种应用于水处理领域的膜分离技术,通过高压作用下,将水中溶质和溶解离子与水分离,从而使得水被净化。
反渗透系统在工业、农业和家庭中均有广泛应用,因此对于操作人员来说,了解反渗透系统的操作是非常重要的。
二、操作前的准备工作1.确认系统的工作原理和操作流程。
2.确保系统的设备和部件完好无损,无漏水现象。
3.确认系统的运行参数,如水量、压力等。
三、系统的启动与停止1.启动:a.打开系统进水阀,使得进水进入系统。
b.打开循环泵,使得水在系统内循环。
c.将系统的压力调整到设定值。
d.正常工作后,逐步增加产水量,直到达到设定值。
2.停止:a.关闭系统进水阀,停止供水。
b.关闭循环泵,停止水循环。
c.降低系统压力至零。
d.关闭系统排水阀,排尽系统内的水。
四、常见故障及解决方法1.滤芯堵塞:a.检查滤芯是否需要更换或清洗。
b.清洗滤芯,移除堵塞物。
c.更换滤芯,确保系统正常运行。
2.压力过高:a.检查进水阀门是否完全打开。
b.检查滤芯是否堵塞。
c.检查泵的运行状态,是否正常工作。
d.检查管道是否漏水或堵塞。
3.产水量不稳定:a.检查进水阀门的开启程度。
b.检查泵的运行状态,是否正常工作。
c.检查系统内部的漏水情况,并及时修复。
五、注意事项1.定期维护系统,进行滤芯的更换和清洗。
2.注意检查系统的运行参数,如压力、温度等。
3.如需停机维护时,请提前通知相关人员,并采取相应的安全措施。
4.不得擅自改变系统的工作参数,以免影响系统的正常运行。
5.对于有故障的系统,及时报告并采取措施进行修理。
六、总结反渗透系统的操作是一项重要的任务,正确地操作系统能够确保系统的高效运行并保证水处理的质量。
通过对系统的准备、启动、停止和常见故障的解决方法的了解,能够更好地应对各种情况,并及时修复系统故障,保证系统的稳定运行。
操作人员应根据该操作说明书进行培训,通过实践操作加深对系统操作的理解和熟悉度。
文件制修订记录
1、开机前准备
1.1检查电路有无损坏,注意漏电,如有问题及时修整;
1.2检查电机和其他部件是否发出异常的噪音;
1.3检查各管路,有无漏水,压力泵.进水阀门是否已经开启。
2、操作注意事项
2.1不得用手或其他方式去触摸运行中的水泵主轴;
2.2设备在运行12小时后,每天加10公斤盐,进行水质软化处理。
2.3设备运行中如有异响应立即停止运行,待查清原因后方可开机。
2.4正常上班时下班前不需要关闭主电源,清理设备和工作区卫生。
(长节假日除外)。
3、操作程序
3.1插上电源后,按开关按钮开启系统。
3.2观察原水箱是否有足够的水位,各系统原件运行是否正常,管路是否漏水。
在确认正常情况下开机至自动档使用。
4、维护保养
4.1日常维护
➢检查电机及其他部位是否产生噪音、振动或不正常发热,如有问题及时向上级反应。
➢检查电路有无损坏,注意漏电。
➢保持设备清洁。
➢设备工作到一定时间,(12小时)每天用10公斤进行水质软化处理。
4.2二级保养维护(每季度进行一次)
➢检查电机其他部位是否产生噪音、振动或不正常发热;
➢检查电器元件功能和工作情况是否正常,并重新紧固安装螺钉和接线螺钉;
➢保安过滤器滤芯易损坏,视污堵情况1-2月内根换一次。
➢对水泵等电器元件的检修;
4.3根据每班设备运行及维护状况及时填写《设备维护保养记录》。
反渗透装置操作规程培训反渗透装置操作规程培训第一部分:引言(100字)反渗透装置是一项重要的水处理设备,能够有效去除水中的污染物质。
为确保反渗透装置的正常运行和安全使用,操作人员需要熟悉反渗透装置的操作规程。
本次培训旨在向操作人员提供准确的操作指导,确保操作人员能够正确使用反渗透装置。
第二部分:安全操作规程(400字)1. 操作人员必须戴好个人防护装备,如护目镜、手套等。
2. 在操作之前,务必检查反渗透装置的外部和内部是否有损坏或异物存在。
3. 反渗透装置使用电源,操作人员需确保电源正确接地,避免发生电击事故。
4. 操作人员需要熟悉反渗透装置的主要部件,了解其功能和位置,以便进行操作和维护。
5. 在操作反渗透装置之前,需要确保进水阀门处于关闭状态,以防止水流进入装置。
6. 在开启反渗透装置之前,需要确保排水阀门处于关闭状态,避免废水排放。
7. 操作人员需要定期检查反渗透装置的滤芯和膜元件,发现损坏或堵塞需要及时更换。
8. 在替换滤芯和膜元件时,需要按照操作手册的指导进行操作,并注意不得损坏或污染滤芯和膜元件。
9. 在操作过程中,禁止使用钢丝球、细砂纸等可能对反渗透装置造成损害的工具。
10. 操作人员需要定期对反渗透装置进行清洗和消毒,以保证装置的正常运行和水质的安全。
第三部分:操作步骤(600字)1. 准备工作a. 检查操作区环境是否清洁,确保没有明火和可燃物。
b. 确保所需工具和材料齐全。
c. 确定操作人员已戴好个人防护装备。
2. 进水处理a. 打开进水阀门,检查进水管道是否有堵塞。
b. 打开进水开关,使水流进入反渗透装置。
c. 检查进水压力,确保符合反渗透装置的要求。
d. 关闭进水开关,关闭进水阀门。
3. 操作反渗透装置a. 打开反渗透装置的开关,在显示屏上确认装置的运行状态。
b. 监测反渗透装置的水质和产水流量,确保水质达到要求。
4. 停止操作a. 打开排水开关,打开排水阀门。
b. 关闭反渗透装置的开关,将装置停止运行。
R.O 反渗透装置操作维护说明书一、反渗透基础:1.反渗透操作参数(1)污染指数:SDI≤4(2)P H:2-11(3)最大操作压力:1.3Mpa(4)最大操作温度:45℃(5)最大进水浊度:<1NTU(6)游离氯 < 0.1ppm(7)化学耗氧量COD Mn〈1.5ppm2.反渗透的有关计算式:(1)脱盐率Ry=(1-Cp/Cf)×100%(2)回收率Y=V p/Vf×100%=(Vp/VP+Vf)100%式中:Ry——回收率为y时以进水浓度Cf计算的脱盐率;Y——装置回收率;CP、Cf、Cr——分别为产水、进水和浓水的电导率(µs/cm);VP、Vf、Vr——分别是产水、进水和浓水的流量(m3/h);二、反渗透装置介绍:1.反渗透装置的工艺流程预处理出水经保安滤器,由RO泵增压进入RO组件,RO组件产水经管道输送到纯水箱,组件的浓水全部排入地沟。
2.反渗透装置反渗透装置中设为一级二组RO组件,除组件外,还有其他配套设备和仪表。
主要有保安滤器、电导率、浓水电磁阀、高低压压力开关、流量仪等设备和仪表,主要功能如下:a.保安滤器:防止微粒进入组件,确保反渗透进水SDI15≤4;b.电导率仪:监测产水水质(本系统的一级电导率为10μs/cm左右)c.浓水电磁阀:低压冲洗元件时,使冲洗水从电磁阀排放,保证冲洗流速;(自动冲洗)d.低压保护开关:防止无水情况下,高压泵继续运行而损坏,一般设置在0.20MPa;e.流量仪:监测产水量和浓水排放量;三、反渗透装置的操作运行1.反渗透装置运行的准备工作(低压冲洗)当进水压力>0.25MPa(由原水增压泵提供),开启进水球阀,电磁阀自动打开,进行低压冲洗。
新投运的RO系统要将保护液冲净为止,大约需8小时。
2.反渗透装置开机①打开总电源开关。
②打开进水总阀门,观察原水压力表指针,指针在表面的读数大于0.25MPa,,系统就具备开机条件。
RO 反渗透系统操作说明在运行反渗透设备过程中,您可能会碰到一些问题,本文根据我司进行反渗透设备操作维护的规范,详细的为大家介绍反渗透系统调试、运行、故障分析及排除方法、反渗透装置的清洗说明。
一、系统调试(一)启动1. 打开精密过滤器排污口,启动预处理系统正常制水2. 打开原水供水进水阀门,启动加压泵,确定精密过滤器出水干净后关闭排污口。
3. 打开浓水调节阀,将增压泵后节流阀调整到适中状态。
4. 待滤后压力表上升至30PSI时,启动主机电源开关。
5. 主机运转后逐渐开启泵后节流阀,调整浓水调节阀,是纯水和浓水比例达到设计指标,而后在调整泵后节流阀,是纯水流量达到设计指标。
6. 本系统具有原水压力保护装置,当原水压力不足时,压力下降到设定值时,压力开关会自动关闭RO 系统,达到保护高压泵的目的。
当原水恢复时,按复位键,设备恢复工作。
设备恢复工作后,应及时调整设备运行参数。
当设备运行压力超过设定最大限值时,高压保护装置启动,设备主机自动关闭。
当压力恢复时。
按复位钮,设备重新启动。
设备高压保护后,在未查明原因前,不要随意重新启动设备。
7. 无论何时,不要讲浓水调节阀完全关闭。
否则会使系统压力突然升高,造成设备的损坏及操作者的安全。
8. 建议用户建立设备运行记录。
9. 第一次使用时,所制纯水至少要排放一小时后再收集利用。
(二)、关机1. 首先关闭RO增压泵,关闭供水阀门2. 关闭主机电源开关3. 关闭原水增压泵及阀门。
4. 关闭电源开关5. 检查各仪器仪表是否归零。
二、反渗透装置的运行说明反渗透装置的运行及保护性冲洗各步骤均可自动进行,其各工序的时间设定及流量应按下述要点进行适当调整。
1、制水高压泵进口压力初设定值为0.05Mpa,运行时应根据现场情况作适当调整。
2、保护性冲洗按将停运RC装置中浓水完全冲出设定充分的时间,预设定时间为5分钟。
表4-1反渗透装置高压泵、控制阀状态表:三、RO系统运行管理本装置由于RO是自动运行,而保安过滤器操作简单,故无需特别的运行操作,但当处理水质恶化、水量下降、压差上升至O.IMPa时,应及时查明原因,然后进行妥善处理。
反渗透设备培训手册1. 简介反渗透设备是一类用于保护企业网络安全的重要设备。
它可以检测和阻止未经授权的信息流出企业网络的行为,并提供必要的防御措施。
本手册旨在提供一份针对反渗透设备的培训指南,帮助用户理解和正确使用该设备。
2. 设备概述反渗透设备包括网络防火墙、数据包过滤器、入侵检测系统等。
它们通过监控数据流量、分析网络活动和检测异常行为来保护企业网络免受外部攻击和数据泄露的威胁。
2.1 网络防火墙网络防火墙是反渗透设备的核心组成部分。
它通过过滤和控制数据流量,实施访问控制和审计功能,对网络进行保护。
参与者需要了解网络防火墙的工作原理、配置和管理方法。
2.2 数据包过滤器数据包过滤器是一种根据特定规则过滤网络数据包的设备。
它可以根据来源IP 地址、目标IP地址、协议类型等进行过滤和阻止。
参与者需要了解数据包过滤器的基本原理和使用方法。
2.3 入侵检测系统入侵检测系统是一种监视网络活动并检测潜在入侵行为的设备。
它可以识别和报告可能存在的网络入侵,提供警报和防御措施。
参与者需要了解入侵检测系统的工作原理和配置方法。
3. 设备配置与管理为了保证反渗透设备的正常工作,正确的配置和管理是至关重要的。
本节将介绍一些设备配置和管理的基本要点。
3.1 设备初始化在使用反渗透设备之前,需要进行设备初始化配置。
这包括设定管理员账号和密码、设置管理接口、配置网络参数等。
参与者需要了解设备初始化的步骤和注意事项。
3.2 网络策略配置网络策略配置是反渗透设备的核心任务之一。
它包括定义访问规则、设置安全策略、配置用户权限等。
参与者需要学会如何制定和配置适合企业需求的网络策略。
3.3 安全日志管理安全日志是反渗透设备的重要输出信息,可以用于分析和审计网络活动。
参与者需要了解如何开启和管理安全日志,以及如何评估和应对安全事件。
4. 实战演练本节将通过一系列实战演练帮助参与者巩固所学知识。
演练包括设备配置、网络攻击和防御、安全日志分析等内容,有助于参与者将理论知识应用到实际中。
肇东伊利乳业有限责任公司软纯水项目反渗透系统操作说明书JJZY-GT06-04北京建技中研环境科技有限责任公司Beijing Jianjizhongyan Environment Science& Technology Co., Ltd.二○○六年六月目录第一章反渗透技术原理1 1.1反渗透膜2 1.2反渗透膜的机能3第二章反渗透系统组成5 2.1系统处理规模与要求5 2.1.1产水水质、水量、回收率5 2.1.2进水水质5 2.2工艺流程6 2.3系统组成说明6 2.3.1多介质过滤器6 2.3.2保安过滤器6 2.3.3高压泵6 2.3.4反渗透装置7 2.3.5加药装置8 2.3.6清洗系统8 2.3.7纯水泵9 2.4工艺设备汇总9 2.5仪器仪表10第三章反渗透系统启动113.1药液的配置11 3.2多介质过滤器操作12 3.2.1运行操作12 3.2.2反冲洗12 3.3反渗透操作13 3.3.1启动前准备13 3.3.2开机13 3.3.3关机14 3.4控制连锁14第四章反渗透系统运行与维护154.1保安过滤器滤芯的清洗与更换15 4.2反渗透膜的清洗15 4.3反渗透膜元件的一般保存方法17 4.3.1适用范围17 4.3.2短期保存17 4.3.3长期停用保护18第五章设备常见故障与维修19附录:21表1.常见污染形式21表2.建议使用的常见清洗液22注意:违反操作规程的操作所造成的设备故障和损伤,以及在没有操作记录可以追溯情况下的性能偏离,索赔的请求是不会被接受的;同时对设备的检修也将造成困难。
第一章反渗透技术原理渗透现象早在200多年前就已发现,但现代的反渗透技术则是始于上一世纪五十年代美国Florida大学(Reid和Berton)以及位于Los Angeles的California 大学(Loeb和Sourirajan)几位科学家对醋酸纤维膜(CA)的研究。
随后经过六十年代的商业化制造和七、八十年代对脱盐率与膜通量的改进研究,反渗透技术得到迅速的发展。
反渗透系统说明书净宇水处理设备二0 一五年四月目录第一章名官司定义 (3)第二章反渗透原理............................................... 5.1、基本概况...................................................... 5..2、渗透和反渗透................................................. 5..3、反渗透膜的脱盐原理........................................... 6.4、反渗透的特点和应用........................................... 7.5、反渗透装置.................................................... 7..6、反渗透膜的性能 (8)第三章反渗透水处理系统的组成 .................................. 9.一、工艺流程 .................................................... 9..二、系统组成的说明1.0第四章反渗透有关参数计算公式 (12)第五章主要设备的维护和检修 (13)第六章反渗透水处理系统的操作 (18)第一章名官司定义1、悬浮物:凡颗粒粒径在10-6以上的杂质称为悬浮物。
天然水泥沙、粘土是主要成份,其次,还有动植物及其遗骸、微生物和有机物等。
2、胶体:凡颗粒粒径在10-6~20-4mm围的杂质称为胶体,胶体颗粒是许多分子或离子的集合体,这种细小颗粒具有较大的比表面积,从而使它具有特殊的吸附能力,而被吸附的物质往往是水中的离子,因此,胶体微粒就带有一定的电荷。
同种胶体带有相同的电荷,从而使它们之间产生了电斥力,这就使胶体微粒在水中不易聚沉。
反渗透系统操作使用说明书目录第一部分反渗透系统基本常识一.反渗透基本原理1.1 渗透与反渗透1.1.1 渗透现象1.1.2 反渗透1.1.3 渗透压1.2 反渗透膜的种类及其结构特点1.2.1 反渗透膜的性能1.2.2 反渗透膜的分类1.3 反渗透膜元件的构型及特点1.3.1 膜元件的构型1.3.2 涡卷式膜元件1.3.3 中空纤维型膜元件二.反渗透系统的设计2.1 反渗透系统常用术语2.2 反渗透给水要求及预处理2.2.1 反渗透给水要求2.2.2 给水预处理2.3 反渗透本体系统2.3.1 反渗透系统组成2.3.2 反渗透系统的仪表设置三.反渗透系统的安装及运行3.1 反渗透膜元件的安装3.2 反渗透装置的运行3.2.1 反渗透装置初次启动前的检查3.2.2 反渗透装置的运行3.2.3 反渗透运行数据的记录及处理3.2.4 反渗透装置运行维护注意事项3.3 反渗透系统的一般故障原因分析四.反渗透膜的化学清洗与停用保护4.1 反渗透膜的化学清洗4.1.1 化学清洗的必要性4.1.2 化学清洗的条件4.1.3 反渗透膜元件常见的污染物4.1.4 反渗透系统的清洗步骤4.2 反渗透系统的停运保护第二部分反渗透预脱盐系统操作使用说明一.反渗透系统工艺流程及设备规范1.1 反渗透预脱盐系统流程1.2 工艺说明1.3 仪表设置1.4 机务设备规范二.操作步骤2.1 #1双介质过滤器2.1.1 投运步骤2.1.2 反洗步骤2.2 #1活性炭过滤器2.2.1 投运步骤2.2.2 反洗步骤2.3 #1反渗透装置2.3.1 反渗透装置的启动附录一. SDI的定义及测量方法附录二. 反渗透标准化数据统计表附录三. LFC系列低污染复合膜元件附录四. 卷式复合膜元件的结构示意图附录五. 卷式复合膜元件与压力容器(外壳)的组装示意图附录六. 80A30系列压力容器结构与装配示意图附录七. 反渗透系统工艺流程及P&ID图附录八. 反渗透系统程序控制表第一部分反渗透系统基本常识一.反渗透基本原理1.1渗透与反渗透1.1.1 渗透现象(Osmosis)当把两种不同浓度的溶液分别置于半透膜(只允许溶剂能过,而溶质不能透过的膜叫做半透膜)的两侧时,溶剂自动地从低浓度的一侧流向高浓度的一侧,这种自然现象叫做渗透。
渗透是自发进行的,无需外界的推动力。
如果上述过程中溶剂是纯水,溶质是盐份,当用半透膜将它们分隔开时,溶剂水也会自发地从低浓度的一侧流向高浓度的一侧。
此过程如图1(a)所示。
1.1.2 反渗透(Reverse Osmosis)当在浓溶液上外加压力(该压力大于渗透压)时,浓溶液中的溶剂就会通过半透膜流向稀溶液的一侧,这种现象叫做反渗透,英文缩写为“RO”。
该过程如图1(b)所示。
1.1.3 渗透压(Osmosis pressure)在渗透过程中,溶剂不断地低浓度的一侧流向高浓度的一侧,高浓度一侧的液位不断上升,当上升到一定程度后,溶剂通过膜的净流量等于零,此时该过程达到平衡,与该液高度对应的压力称为渗透压,此过程如图1(c)所示。
一般来说,渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。
通常可用下列公式计算渗透压:π=△CRTπ—渗透压,大气压;△C—浓度压,摩尔/升;R—气体常数,等于0.08206升²大气压/(摩尔²K);T—绝对温度,°K。
渗压透力压半透膜半透膜半透膜(a)(b)(c)(a)——渗透(b)——反渗透(c)——渗透压图1 渗透及反渗透原理示意图1.2 反渗透膜的种类及其结构特点1.2.1反渗透膜的性能描述膜性能的主要指标有:产水量、透盐率、膜材料种类、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用pH值范围、对有机溶剂等化学药品的抵抗性以及水中游离氯或氧化性物质的最高允许浓度等。
其中产水量和脱盐率是两个最重要的指标,现分述如下:(1)产水量:Q W=K W²(△P-△π)²A / T式中:Q W —产水量K W —与膜性能有关的系数△P —膜两侧的压差△π—渗透压A —膜的面积T —膜的厚度K W与膜的性能和水温有关,K W越大,说明膜的透水性越好。
水通量:单位时间内单位膜面积上的产水量,单位为加仑/平方英尺²天(GFD)或升/平方米²分钟(L/m2²h)。
(2)脱盐率:η=1-K S²△C²A / (Q S²T)式中:η—脱盐率Q S —进水盐浓度K s —与膜性能有关的系数△C —膜两侧盐浓度差A —膜的面积T —膜的厚度K s与膜的性质、盐的种类以及水温有关,K s越小,说明膜的脱盐性能越好。
相同面积和厚度的膜,其产水量与净驱动压力成正比,透盐率只与膜两侧浓度差成正比,而与压力无关。
影响反渗透膜产水量和透盐率的几个主要因素是温度、pH值和压力。
●温度的影响:进水温度越高,水通量增加,但同时脱盐率会下降。
●pH值的影响:膜的脱盐率和水通量都随pH值变化而变化。
约在接近中性条件下时,膜的脱盐率最高。
●压力的影响:压力越高,产水量越大。
膜盐率与运行压力无直接关系。
反渗透膜的其它性能指标:序号性能要求(1)耐压密性通水性能随时间衰减越小越好(2)耐氧化性耐溶解氧、余氯等的氧化(3)耐酸碱性适合于广泛的PH范围(4)耐温性适合于较宽的温度范围(5)耐细菌侵蚀性抗微生物能力强(6)耐污染性能吸附污染物少、脱除容易1.2.2 反渗透膜的分类反渗透膜的种类很多,分类方法也很多。
但大体上可按膜材料的化学组成和膜材料的物理结构来分类。
按膜材料的化学组成大致可分为:醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺膜(复合膜)。
(1)醋酸纤维素膜:醋酸纤维素膜(Cellulose Acetate,简称CA)是一种羟基聚合物,它一般是用纤维素经脂化生成的三醋酸纤维,再经过二次水解生成一、二、三醋酸纤维的混合物。
这种膜的厚度约100um,具有非对称结构和较高的水透过性。
醋酸纤维素膜的性能与其乙酰基含量有着密切的关系。
乙酰基含量愈高,则脱盐性能愈好,但产水量愈小。
为了均衡脱盐性能和透水性能,一般选择乙酰基含量为37.5~40.1%的醋酸纤维。
醋酸纤维是一种脂类,会发生水解,水解的结果将降低乙酰基的含量,使膜的性能受到损害,同时膜也更容易受到生物的侵袭。
醋酸纤维素的水解与温度和PH值有关。
温度越高,水解速度越快。
在酸性和碱性条件下,水解速度都较快。
所以通常控制PH 值范围在5~6之间。
(2)芳香族聚酰胺膜(复合膜):有一层薄的脱盐表层和细孔众多的衬底,具有不对称结构。
这种膜的最大优点是抗压实性较高、透水率较大和盐透过性较小。
复合膜的化学稳定性好,醋酸纤维素膜相比,其性能上的差异主要有:①复合膜的化学稳定性好,醋酸纤维素膜不可避免地会发生水解。
例如醋酸纤维素膜连续运行允许PH范围为5~6,清洗时允许的PH范围为3~7,PH5.7时水解速度最慢,这就导致预处理加酸量大,清洗时可选用的药品范围窄,不易获得满意的清洗效果,而复合膜连续运行允许的PH范围为3~10,清洗时允许的PH范围为2~11。
②复合膜的生物稳定性好,不易受微生物侵袭,而醋酸纤维素膜则易受微生物侵袭。
③复合膜的传输性能好,即K w大而K s小。
④复合膜在运行中不易被压实,因此产水量不随使用时间的增长而有明显的改变,而醋酸纤维膜在运行中会被压紧,因而产水量不断下降。
⑤复合膜由于K w大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量与醋酸纤维膜相比几乎减少一半。
⑥醋酸纤维素膜的寿命一般较短,而复合膜则相对较长。
⑦复合膜的缺点是抗氯及其它氧化性物质较差,且价格较贵。
按膜材料的物理结构大致可分为:①均态膜:厚度均一,致密层厚,透水量小。
②非对称膜:厚度不均一,致密层薄,透水量大,强度好。
复合膜属于非对称膜。
按膜元件的构型可分为:平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维式膜。
下节从膜元件的构型方面来谈谈工业用膜元件的构造及特点。
1.3反渗透膜元件的构型及特点1.3.1 膜元件的构型目前反渗透膜元件的构型主要有四种:平板式、管式、涡卷式和中空纤维式,但常用于水处理中的是涡卷式和中空纤维式两种。
四种构型的膜元件各有其优缺点,它们之间各个方面的差异如下:系统投资费用:管式、平板式>中空纤维式、涡卷式设计灵活性:涡卷式>中空纤维式>平板式>管式清洗方便性:平板式>管式>涡卷式>中空纤维式系统占地面积:管式>平板式>涡卷式>中空纤维式污堵的可能性:中空纤维式>涡卷式>平板式>管式耗能:管式>平板式>中空纤维式>涡卷式下面就两种最常见的膜元件——涡卷式和中空纤维式膜元件的构型作简要介绍。
1.3.2 涡卷式膜元件涡卷式膜元件是一张平的半透膜按固定尺寸切割对开折叠,中间夹入一层织物支撑材料,然后将平膜折叠好,两边用胶水粘住,形成一个口袋,依次在每个口袋下面铺上一层隔网。
口袋的开口端贴在中心多孔管上,沿着中心管卷绕依次迭好的多层口袋与隔网,将卷好的膜刷上环氧玻璃钢,经在防腐剂中浸过,上端装上挡板和浓水密封支撑,即成完整的膜元件,将该膜元件逐个在试验台上按给定条件进行产水量、脱盐率试验。
给水是通过隔网沿膜表面流动,在压力作用下透过膜经织物支撑层螺旋形地流向中心管形成出水。
将几个卷式膜元件装入圆筒形的压力容器内,两个膜元件之间用连接件连接,即形成一个反渗透器。
目前直径8英寸的压力容器可装最多6个40英寸长的膜元件。
由此种膜元件组装成的反渗透器在电厂锅炉补给水处理系统中应用日益广泛。
涡卷型装置填充密度大,膜元件保持了反渗透膜的原始形,因此具有良好的渗透性能(脱盐率高及透水量大);涡卷型由于它的涡卷结构,比其他型式易于操作。
1.3.3 中空纤维型膜元件由外径84~90微米,内径42~50微米的芳香聚酰胺膜组成U型(90~100万根中空纤维管状膜捆扎在一起)管束,也可采用三醋酸纤维膜,以特殊环氧树脂将开口端粘结成管板,放入承压容器内。
纤维管与环氧块就象一个小型热交换器的管板和管子一样。
高压给水在中空纤维外侧流动;透过液在纤维管内流向管板,通过压力容器端部的管道收集于压力容器中。
中空纤维管本身可承受70公斤/厘米2的运行压力。
中空纤维型反渗透组件具有最大的填充密度,产水率高(单位体积制水量可为涡卷型的1~3倍)。
由于中空纤维具有自支撑能力,容器内不需要支撑材料,这就使装置更为紧凑,这种型式对进水有较高的预处理要求(SDI≤3);膜的制作相对比较困难,价格较高,在电厂苦咸水处理中应用较少。
二.反渗透系统的设计2.1反渗透系统常用术语(1)淡水:又称渗透水、产品水,是反渗透系统的净化水。
(2)供水:又称给水,是进入反渗透膜系统的供给水源。
(3)浓水:又称盐水,是反渗透系统的浓缩废液。