反渗透培训教材
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反渗透培训资料目录第一章反渗透系统预处理第二章反渗透膜元件的操作与维护第三章反渗透系统的化学清洗第四章反渗透系统的运行监控与故障分析第五章、反渗透运行与纯水取样的注意事项第一章反渗透系统预处理第一节预处理的作用及目标一、预处理系统的重要性反渗透系统包括原水的预处理、反渗透装置、后处理三部分。
RO 系统对原水的预处理有它特定的要求。
由于原水的种类繁多,其成分也非常复杂,针对原水水质情况及RO 系统回收率等主要工艺设计参数的要求,选择合适的预处理工艺系统,减少对RO 膜的污堵、结垢,防止RO 膜脱盐率、产水率的降低,尤其是针对目前水源日趋匮乏、水质日趋恶化,选择一个正确的预处理系统,将直接影响整个水处理系统的功能。
众所周知,RO 系统运行失败,多数情况是由于预处理系统功能不完善造成的。
为了确保反渗透过程的正常进行,必须对原水进行严格的预处理。
二、反渗透系统的水源反渗透原水的种类很多,有各种天然水、市政水和工业废水等。
天然水包括地表水和地下水两种。
地表水的范围很广,包括江河、湖泊、水库、海洋等。
地下水则存在于土壤和岩石内,由雨水和地表水经过地层的渗流而形成。
市政二级污水、电厂冷却排污水等工业水源将成新的途径。
水源的选择将直接影响到水处理工艺的确定和水处理成本。
三、预处理的目的使反渗透膜性能降低的主要因素有:(1)膜发生化学降解,如芳香族聚酰胺受氯等氧化剂及强酸强碱的破坏;(2)膜表面难溶盐结垢;(3)膜受进水悬浮物、胶体污堵;(4)膜受微生物、菌藻等黏附、侵蚀后造成污堵与膜降解;(5)大分子有机物对膜污堵以及小分子有机物被膜吸附。
反渗透效率与寿命与原水预处理效果密切相关,预处理的目的就是要把进水对膜的污染、结垢、损伤等降到最低,从而使系统产水量、脱盐率、回收率及运行成本最优化。
因此,良好的预处理对RO 装置长期安全运行是十分重要的。
其目的细分为:(1)除去悬浮固体,降低浊度;(2)控制微生物的生长;(3)抑制与控制微溶盐的沉积;(4)进水温度和pH 的调整;(5)有机物的去除;(6)金属氧化物和硅的沉淀控制。
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。
反渗透技能训练资料之阳早格格创做目录1.反渗透火处理系统的形成2.反渗透预处理—它是让您下枕无忧的闭键2-1反渗透预处理符合与可的简朴推断准则2-2反渗透预处理安排思量果素2-3反渗透膜元件的进火条件2-4预处理中应试虑的反渗透结垢身分2-5反渗透传染物2-6针对付特定传染物的反渗透预处理安排重心3.反渗透系统的障碍诊疗与运止数据的尺度化3-1反渗透系统的障碍及其诊疗3-2罕睹反渗透传染局面3-3反渗透传染症状3-4反渗透障碍诊疗一览表3-5怎么样缩小障碍战降矮反渗透荡涤频次3-6反渗透系统的尺度化4.反渗透膜的荡涤消毒及保存4-1什么时间需要荡涤反渗透系统4-2需要荡涤什么4-3怎么样采用荡涤药剂4-4正在采用战使用化教荡涤药剂的注意事项4-5复合膜(CPA、ESPA、ESNA)最时常使用的荡涤配圆4-6两氧化硅垢的化教荡涤4-7复合膜死物传染物的荡涤4-8细菌的统制战杀除4-9反渗透化教杀菌剂应有的个性4-10杀菌剂的杀菌速度4-11复合膜(CPA、ESPA、ESNA)元件消毒用杀菌剂4-12反渗透系统化教荡涤的普遍要领4-13复合膜(CPA、ESPA、ESNA)正在反渗透压力容器中的保存1.反渗透火处理系统的形成2-4预处理中应试虑的反渗透结垢身分反渗透进火中含有的易溶盐及相闭身分达到下表中所列的浓度时,均应正在预处理中采与相映的步伐,以预防反渗透膜结垢.率,正在某些情况下,最小值范畴会有变更.2-5反渗透传染物A、悬浮固体●一致存留于天表火战兴火中●尺寸﹥1微米(胶体大概会小于1微米)●正在已搅拌溶液中能从悬浮状态重积下去(胶体验脆持悬浮状态)●预处理后必须将下列指标降矮至:浊度﹤1NTU15分钟SDI值﹤5B、胶体传染物●一致存留于天表火战兴火中●传染物主要存留于反渗透系统的前端●尺寸﹤1微米●正在已搅拌溶液中微粒会脆持悬浮状态●不妨是有机或者无机身分组成的单体或者复合化合物●无机身分大概是硅酸、铁、铝、硫●有机身分大概是单宁酸、木量素、腐殖物●预处理后必须将下列指标降矮至:浊度﹤1NTU15分钟SDI值﹤5C、有机物传染物●传染物主要存留于反渗透系统的前端●一致存留于天表火战兴火中●被吸支附着正在膜表面●天然腐殖有机会根源于动物腐败物且常戴电荷●缺累粗确的TOC(总有机碳)含量确定●进火中TOC含量为2ppm时引起注意●具备电中性表面的LFC1膜及CAB膜大概更适用D、死物传染●一致存留于天表火战兴火中●启初时易正在反渗透前端产死传染物,随后扩展及所有反渗透系统●常常传染物为细菌、死物膜、藻类、真菌●警戒含量为每毫降10000cfu(菌降死成单位)●必须统制死物活性●CAB膜由于其对付余氯的耐受性较好,果而大概更适用2-6针对付特定传染物的反渗透预处理安排重心A、针对付易溶盐的反渗透预处理安排●离子接换硬化●强酸阳离子硬化●石灰硬化●增加化教阻垢剂B、针对付金属氧化物的反渗透预处理安排●离子接换硬化●石灰硬化●锰砂过滤●增加化教分别剂C、针对付溶解性硅的反渗透预处理安排●石灰硬化●热接换器●脱除铁●硅分别剂D、针对付微粒战胶体的反渗透预处理安排●澄浑●石灰硬化●砂滤或者增加混凝剂或者絮凝剂后举止多介量过滤器●微滤或者超滤E、针对付天然有机物的反渗透预处理安排●澄浑●石灰硬化●活性冰过滤●微滤或者超滤F、针对付有机死物滋少的反渗透预处理安排●化教杀菌剂●石灰硬化●紫中杀菌●微滤或者超滤●脆持火震动●尽管缩小死角G、由于预处理系统安排或者支配不当而人为制成的罕睹传染物●正在市政火厂增加化教药剂●阳离子散合物●氯化铝或者氯化铁●正磷酸锌●增加了互不相容的化教药剂●氧化剂3.反渗透系统的障碍诊疗与运止数据的尺度化3-1反渗透系统的障碍及其诊疗决定问题●您的反渗透系统是可运止不仄常●您的反渗透系统是不是仄常停机中停用时间过少●您的反渗透预处理或者化教加药系统是可仄常●决定您是可正在适合的进火温度、TDS战PH条件下使用●决定您的火流量战火回支率是可适合●决定压降(进火—浓火)是可仄常●决定所有的仪器仪容是可校准●对付产火流量战产火火量举止尺度化●逐段及逐个压力容器丈量产火火量●查看每只压力容器稀启件有无益坏●检测反渗透进火的保安过滤器是可含有传染物●查看反渗透膜元件是可被传染或者被益坏●采样并分解反渗透进火、浓火战各段产火及总产火火量数据●将分解所得火量数据与反渗透安排的估计值相比较●以尺度化后的产火火量、流量及压降的变更为前提,决定大概的传染物●对付预测的传染物及垢量举止荡涤●分解荡涤液中所含的传染物以及荡涤液的颜色战PH值变更●将反渗透膜元件支出举止非益害性的分解,并决定荡涤规划●末尾的脚法是举止膜元件解剖分解战真验室分解以决定传染物3-2罕睹反渗透传染局面A、膜降解--火解(由过矮或者过下PH值制成)--氧化(Cl2,H2O2,KMnO4)--板滞益坏(产火背压、膜卷超过、过热、由于细碳粒或者硅砂粒制成的磨益)B、重淀物重积--碳酸垢(Ca)--硫酸垢(Ca、Ba、Sr)--硅垢(SiO2)C、胶体重积--金属氧化物(Fe,Zn,Al,Cr)--污泥D、有机物重积--天然有机物(腐动物战灰黄素)--不溶油类(泵稀启揭收,新换管讲)--过量的阻垢剂或者铁重淀--过量的阳离子散合物(根源于预处理的过滤器)E、死物传染--复合膜表面产死死物污泥--藻类--真菌3-3反渗透传染症状●系统进火与浓火间压降减少●反渗透进火压力爆收变更●尺度化后的产火流量变更●尺度化后的盐透过率爆收变更3-5怎么样缩小障碍战降矮反渗透荡涤频次●正在博得火量齐分解的前提上安排反渗透系统●正在举止安排前决定RO进火的SDI值●如果进火火量变更,需要做出相映的安排安排●必须包管脚够的预处理●采用粗确的膜元件●采用比较守旧的火通量●采用合理的火回支率●安排脚够的横背流速及浓火流速●对付运止数据举止尺度化3-6反渗透系统的尺度化●使用估计机步调去分解产火火量战产火火量正在一段时间内的变更趋势,监测反渗透系统的运止●而后不妨收端掌握“该反渗透系统是可运止仄常?”●有帮于反渗透系统障碍排除A、尺度化由于下列本果引导反渗透系统本能变更:●基础安排参数如温度、使用年限、进火TDS、回支率、火通量等爆收变更—即系统爆收变更是仄常●膜元件爆收传染或者结垢—即需要荡涤●膜元件的降解—即需要买买新膜调换B、尺度化定义●尺度化:将当前通过估计的支配数据(尺度化后的产火流量战尺度化后的脱盐率)战本去选定的基准参照时间的支配参数举止比较的历程●尺度化后的流量:如果系统运止条件与初投运时相共,当前表面上所能达到的流量●尺度化后的脱盐率:如果系统运止条件与初投运时相共,当前表面上能达到的脱盐率●参照面:1、初投运时(宁静运止或者通过24小时)劣先采用2、反渗透膜元件制制厂商的尺度参数C、尺度化后的一半个性●常常CPA膜元件盐透过率每年减少10-17%●常常反渗透膜元件产火通量每年缩小4-10%●反渗透膜元件压降常常不减少●尺度化的真真意思正在于相识变更趋势,而不是评介某一天的变更●前一次灵验荡涤后,尺度化后的流量或者产火火量低重15%或者压降减少15%时,修议举止再荡涤4.反渗透膜的荡涤消毒及保存●脚法:包管反渗透系统的仄常运止;延少反渗透膜元件的使用寿命●什么时间需要荡涤及消毒●怎么样荡涤消毒及用何种药品举止荡涤消毒4-1什么时间需要荡涤反渗透系统●当尺度化后的产火量比上次荡涤后缩小10-15%●当尺度化后的产火火量比上次荡涤后降矮10-15%●当尺度化后的压降比上次荡涤后减少10-15%●正在少久停用前●动做凡是的维护4-2需要荡涤什么●硫酸钙垢●硫酸钡、硫酸锶垢●火合金属氧化物垢(铁、锰、镍、铜等)●硅垢●胶体重积物(无机)●有机重积物(无机、有机混同物)●有机重淀物(自然产品)●有机重淀物(人为产品)●死物滋少(细菌、真菌、霉菌等)注意:常常您需要浑净的是上述几种传染物的混同物4-3怎么样采用荡涤药剂●决定传染物●与膜制制厂商、工程公司或者反渗透博业化教药剂供应商通联●采用通用型或者博用型化教荡涤药品●现场支集疑息并举止荡涤(真验及矫正法)●背反渗透博用药剂供应商提供膜元件以供真验室分解之用●思量药品成本4-4正在采用战使用化教荡涤药剂的注意事项●按照制制厂商推荐的闭于药剂品种、剂量、PH值、温度及交战时间的指挥准则●最佳的荡涤效验●最小极限天使用热烈化教试剂●对付于CPA、ESPA膜常常PH范畴为4-10●对付于CPA、ESPA膜最大PH范畴为2-12●正在推荐温度荡涤,普遍正在30-40℃下荡涤最佳●需要思量排搁对付环境的做用●不要将酸碱混同●用下PH的产火浑洗荡涤剂●如果出现油传染,启初时不要使用矮PH值溶液荡涤4-6两氧化硅垢的化教荡涤●对付重淀正在膜上的溶解性硅,正在不益坏膜的前提下很易去除●正在荡涤前应询问膜厂商●较下的浑洗流速有好处冲刷掉污秽●反复天循环、浸泡有帮于除垢●对付于CPA膜,下PH值10-12的碱性溶液战40℃温度有帮于硅垢的去除4-7复合膜死物传染物的荡涤珊瑚礁概括症:无结垢、金属氧化物、胶体物量、有机物量、活的及死的细菌、死物粘泥、真菌等的搀纯混同物办理要领一:●矮PH值荡涤●下PH值荡涤●死物杀菌剂消毒办理要领两:●利用能益害粘泥的杀菌剂消毒●下PH值荡涤●每周停运杀菌一次,屡屡使用杀菌剂消毒20-30分钟4-8细菌的统制战杀除浓火中细菌浓度统制准则:●如果每毫降﹤4 log cfu,认为细菌数量已得到统制●如果每毫降4-6 log cfu,应引起注意●如果每毫降达到6 log cfu或者细菌数量降下,应收端处理问题注意:4 log=10000=1046 log=1000000=106●消毒:指细菌缩小99.9% (3log)●杀菌:指细菌缩小99.9999% (6log)●灭菌:指细菌缩小99.9999999% (9log)●杀菌剂:杀灭细菌●死物压制剂:遏止细菌死少●粘泥益害剂:益害死物粘膜的数量4-9反渗透化教杀菌剂应有的个性●杀除细菌●去除死物粘膜●最少交战时间●对付膜妨害最小●无毒性及无环境妨害性●不妨仄安天支配●合理的代价4-10杀菌剂的杀菌速度条件为20℃时去除99.9999%的孢菌杀菌剂交战时间2%甲醛溶液 12小时100ppm的次氯酸钠溶液 7小时0.2%的过氧化氢溶液 25小时5%的过氧化氢溶液 2-3小时10%的过氧化氢溶液 1-2小时4-11复合膜(CPA、ESPA、ESNA)元件消毒用杀菌剂A、甲醛●剂量:0.1-1.0%●正在好国认为该药剂有一定毒性●对付于新膜,必须正在支配24小时后才可使用,可则会引导不可回复的火通量益坏●可用做少久贮存时的杀菌剂B、同噻唑啉●剂量:15-25ppm●可用做少久贮存时的杀菌液C、亚硫酸氢钠●剂量:500ppm,使用30-60分钟●1.0%的溶液可用于少久贮存D、过氧化氢、过乙酸●剂量:0.2%(2种化合物之战)●PH:3-4(下PH值时会引起膜氧化)●温度:25℃(最下)●如果存留铁或者过度金属,会引起CPA膜氧化●反复循环20-30分钟/浸泡2小时/随后浑洗●对付于益害死物粘膜大概需要4小时的交战时间●是灵验、赶快的氧化性杀菌剂●对付于益害死物粘膜比较灵验●本杀菌液不适用于少久贮存4-12反渗透系统化教荡涤的普遍要领步调1:浑洗反渗透膜组件排除运止历程中结余浓火战给火通讲中的传染物.步调2:浑理荡涤拆置如:火箱、管路、荡涤火泵、荡涤保安过滤器等步调3:摆设荡涤溶液(1) 使用反渗透产品火,起码是硬化火(2) 混同匀称(3) 安排至所需PH值(4) 安排至所需温度(5) 对付于仄常传染情况,每根4”X40”(6) 对付于仄常传染情况,每根8”X40”(7) 对付于宽重传染的情况,可将溶液体积更加步调4:(1) 反渗透进火出心处最大压力为60Psi,缩小已紧脱的传染物被冲回膜表面的大概(2) 单支膜元件最大压降10-15Psi,以预防膜卷超过将置换出的火排进下火通讲(3) 将最初20%已传染的/变色的化教荡涤溶液排进下火讲(4) 将搞净的化教荡涤溶液再循环至荡涤药箱(5) 将渗出的少量产品火再循环至荡涤药箱(6) 如果PH值变更超出0.5个单位,则需要重新安排PH值到指定范畴步调5:矮流量循环(1) 循环5-15min(2) 每根4”(3) 每根8”(4) 尽管缩小浑洗下去的传染物对付进火通讲的阻碍步调6:中等流量循环(1)循环5-15min(2)每根4”(3)每根8”步调7:第一次大流量循环(1)循环30-60min(2)每根4”(3)每根8”步调8:浸泡(采用使用)(1)循对付于CPA、ESPA战CAB膜的沉度传染可浸泡1-2小时(2)对付于宽重传染的CPA膜,需浸泡过夜,为脆持温度大概需要保护仄常流量10%的循环流量(3)浸泡有好处传染物的去除(4)应当正在必须的情况下才举止浸泡,准则上应尽管缩小化教试剂与膜的交战时间步调9:第两次下流量循环(采用使用)(1)循环15-60min(2)按需要浸泡及循环步调10:浑洗(1)使用与荡涤溶液PH值及温度相共且与系统容积相共量的反渗透产品火浑洗,并将出火排进下火通讲(2)而后使用已安排过的反渗透产品火反复浑洗(3)包管化教荡涤液局部被洗出步调11:使用第一种杀菌溶液(采用使用)(1)依照尺度配制杀菌液(2)采与中等流量正在已荡涤各段的反渗透拆置中循环15-60min(3)浸泡1-2小时或者按需要而定(4)用反渗透产品火浑洗步调12:利用第两种荡涤液举止荡涤(采用使用)(1) 先用矮PH溶液荡涤,再用下PH溶液荡涤步调13:使用第两种杀菌溶液(采用使用)步调14:最后浑洗(1)常常浑洗10-30min(2)使用常常的通过前处理的进火矮压浑洗(3)曲至浓火不再有气泡(4)曲至浓火电导与进火电导相共步调15:运止前浑洗(1) 正在仄常运止支配条件相共,然而是产品火排进下火通讲曲至产品火火量达到所需尺度4-13复合膜(CPA、ESPA、ESNA)正在反渗透压力容器中的保存A、近期保存●常常保存时间为1-5天(由细菌的繁殖活性决断)●使用给火举止仄常的停运浑洗战排气●每5天重新浑洗一次(最多保存30天)●使用1%的亚硫酸氢钠溶液浑洗不妨缩小死物传染的大概性B、少久保存●常常保存时间为30天以上●荡涤反渗透膜元件●使用相宜的杀菌剂浑洗及保存(0.15%同噻唑啉,1%的亚硫酸氢钠或者0.1-1.0%甲醛)●如果温度小于27度,每30天使用杀菌剂再浑洗及保存●如果温度大于28度,每15天使用杀菌剂再浑洗及保存。
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。
反渗透培训教材目录一、概述二、渗透与反渗透三、反渗透机理及对水中离子和有机物去除特性四、反渗透的原水预处理五、反渗透给水的要求六、反渗透装置七、反渗透系统需要安装设置的仪表和控制设备八、反渗透系统的设计、安装、运行、调试、维护和清洗插图(图1~图14)附录(1~5)一、概述在任何一座现代化火电厂的设计和运行中,为高参数锅炉制备高纯度的补给水都是一个必不可少的组成部分。
纯水的制备有石灰——离子交换、蒸发器、化学除盐等方法或这些方法的联合方式。
化学除盐是目前高参数锅炉补给水制备中,采用最为普遍的一种处理方式,它可以大量地制备高质量的纯水而完全不用汽源。
在新厂起动时,化学除盐更体现有优越性,因为那时需要大量的水而无汽源,但是,当电厂纯水需求量增加或水源水质恶化时,已设置的除盐装置往往不能适应变化了的情况,有时不得不完全更换或成倍地增加设备。
随着工业的发展,用水消耗日益增多,有的电厂不得不取用含盐量比过去为高的原水。
由于进水总含盐量增加,致使离子交换树脂发生污染或降解,或既有污染又有降解现象,常常使除盐设备出力降低一半,交换容量降低了,因此总的酸、碱耗量增加,处理费用就会升高。
水处理的价格与水质有关,化学除盐能适用的最高进水含盐量一般为500毫克/升(与水的组成有关),如超过此极限,在某些地区就会发生困难。
解决上述一些问题最适宜的办法,在目前来说就是采用反渗透——化学除盐联合系统。
这种方式还被认为是一种节省能源的除盐过程。
国内电站锅炉补给水于1978年首次采用反渗透作预除盐,相继又有若干个电站采用同样的系统。
该系统在电站投运十多年来,已充分显示了该技术应用于电站水处理上的优越性,总结出了较多的运行经验。
目前该技术已应用于国内电子、化工、电力、医药等行业,并逐步增加了应用的广泛性。
在火电厂锅炉补给水处理上使用反渗透——除盐联合系统,有很多优点,如:1. 离子交换设备的再生剂用量可以减少90~95%,再生剂贮放场地可以大大减小。
反渗透技术培训资料目录1. 反渗透水处理系统的构成2. 反渗透预处理—它是让您高枕无忧的关键2- 1 反渗透预处理合适与否的简单判断准则2- 2 反渗透预处理设计考虑因素2- 3 反渗透膜元件的进水条件2- 4 预处理中应考虑的反渗透结垢成分2- 5 反渗透污染物2- 6 针对特定污染物的反渗透预处理设计要点3. 反渗透系统的故障诊断与运行数据的标准化3- 1 反渗透系统的故障及其诊断3- 2 常见反渗透污染现象3- 3 反渗透污染症状3- 4 反渗透故障诊断一览表3- 5 如何减少故障和降低反渗透清洗频率3- 6 反渗透系统的标准化4. 反渗透膜的清洗消毒及保存4- 1 什么时候需要清洗反渗透系统4- 2 需要清洗什么4- 3 如何选择清洗药剂4- 4 在选择和使用化学清洗药剂的注意事项4- 5复合膜(CPA、ESPA、ESNA)最常用的清洗配方4- 6 二氧化硅垢的化学清洗4-7 复合膜生物污染物的清洗4-8 细菌的控制和杀除4-9 反渗透化学杀菌剂应有的特性4-10 杀菌剂的杀菌速度4-11复合膜(CPA、ESPA、ESNA)元件消毒用杀菌剂4-12 反渗透系统化学清洗的一般方法4-13复合膜(CPA、ESPA、ESNA)在反渗透压力容器中的保存反 渗 透 系 统1. 反渗透水处理系统的构成反渗透预处理系统横流过滤:•微滤 •超滤全过滤:•多介质过滤器 •保安过滤器 •锰砂过滤器 •活性炭过滤器离子交换•软化 •阴阳床 •混床化学药剂添加:•阻垢剂 •分散剂 •石灰软化 •调节PH 值 •加氯/除氯其它:•热交换器 •除气器 •紫外杀菌仪反渗透后处理系统横流过滤:•微滤 •超滤 •精处理反渗透离子交换•阴阳床 •混床 • EDI化学药剂添加:•调节PH 值 •加氯/除氯其它:•亚微米保安过滤器 •除气器 •贮存系统2. 反渗透预处理一它是让您高枕无忧的关键★成功运行的必要条件★具体的预处理设计需要根据现场情况和膜元件类型确定★必须仔细考虑各种要求★原水的特点非常重要★为确保系统可靠运行,有时需要做小型实验★最后您将心想事成!2- 2反渗透预处理设计考虑因素♦膜元件种类♦进水水质(水源及其变化)♦进水流量(小型或大型装置)♦反渗透的回收率(高回收率意味着需要更好的预处理)♦后处理设备和要求♦2- 4预处理中应考虑的反渗透结垢成分反渗透进水中含有的难溶盐及相关成分达到下表中所列的浓度时,均应在预处理中采用相应的措施,以防止反渗透膜结垢。
反渗透培训教材.目录一、反渗透膜工作原理 (1)1.渗透、渗透压和反渗透 (1)2.反渗透膜的种类及其结构特点 (2)2.1反渗透膜的种类 (2)2.2膜性能表示法 (2)2.3醋酸纤维膜(CA) (3)2.4芳香聚酰胺膜(PA) (3)2.5复合膜 (3)2.6复合膜与醋酸纤维膜的性能对比 (3)二、反渗透膜元件 (4)1、膜元件种类及主要特点 (4)1.1 膜元件种类及主要特点 (4)2、卷式膜元件 (4)3、常用膜元件的型号及其意义 (6)3.1 FILMTEC膜元件的型号及其意义 (6)3.2 常用膜元件的主要性能及规格 (6)三、影响反渗透膜性能的因素 (6)(1)概念 (6)(2)压力的影响 (7)(3)温度的影响 (8)(4)盐浓度的影响 (8)(5)回收率的影响 (9)(6)pH值的影响 (9)四、反渗透装置的安装 (10)1、压力容器 (10)1.1 压力容器的构造 (10)2、膜元件安装的大致程序: (12)2.1 膜元件的安装 (12)五、反渗透装置的清洗 (12)1、清洗的判断 (12)2、常见污染物和清洗液配方 (13)3、清洗步骤 (13)附:表1 复合膜污染特征和清洗液配方 (14)表2 建议使用的清洗液及清洗液配方 (15)一、反渗透膜工作原理1.渗透、渗透压和反渗透对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。
当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透(Osmosis)。
当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压(Osmotic pressure)。
若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透(Reverse Osmosis,简称RO)。
反渗透技术培训资料目录1.反渗透水处理系统的构成2.反渗透预处理—它是让您高枕无忧的关键2-1反渗透预处理合适与否的简单判断准则2-2反渗透预处理设计考虑因素2-3反渗透膜元件的进水条件2-4预处理中应考虑的反渗透结垢成分2-5反渗透污染物2-6针对特定污染物的反渗透预处理设计要点3.反渗透系统的故障诊断与运行数据的标准化3-1反渗透系统的故障及其诊断3-2常见反渗透污染现象3-3反渗透污染症状3-4反渗透故障诊断一览表3-5如何减少故障和降低反渗透清洗频率3-6反渗透系统的标准化4.反渗透膜的清洗消毒及保存4-1什么时候需要清洗反渗透系统4-2需要清洗什么4-3如何选择清洗药剂4-4在选择和使用化学清洗药剂的注意事项4-5复合膜(CPA、ESPA、ESNA)最常用的清洗配方4-6二氧化硅垢的化学清洗4-7复合膜生物污染物的清洗4-8细菌的控制和杀除4-9反渗透化学杀菌剂应有的特性4-10杀菌剂的杀菌速度4-11复合膜(CPA、ESPA、ESNA)元件消毒用杀菌剂4-12反渗透系统化学清洗的一般方法4-13复合膜(CPA、ESPA、ESNA)在反渗透压力容器中的保存1.反渗透水处理系统的构成2. 反渗透预处理—它是让您高枕无忧的关键★成功运行的必要条件★具体的预处理设计需要根据现场情况和膜元件类型确定★必须仔细考虑各种要求★原水的特点非常重要★为确保系统可靠运行,有时需要做小型实验★最后您将心想事成!2-2反渗透预处理设计考虑因素◆膜元件种类◆进水水质(水源及其变化)◆进水流量(小型或大型装置)◆反渗透的回收率(高回收率意味着需要更好的预处理)◆后处理设备和要求◆氯的耐受力计算建立在无铁存在的基础上2-4预处理中应考虑的反渗透结垢成分反渗透进水中含有的难溶盐及相关成分达到下表中所列的浓度时,均应在预处理中采用相应的措施,以防止反渗透膜结垢。
注意:上表中指标的设计基础为75%的系统水回收率,在某些情况下,最小值范围会有变化。
反渗透培训教材-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一部分反渗透培训教材一、概述反渗透是二十世纪后期迅速发展起来的膜法水处理方式,它是苦咸水处理、海水淡化、除盐水、纯水、高纯水等制备的最有效方法之一。
它中心技术是反渗透膜,该膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。
它能够在外加压力的作用下使水溶液中的某些组分选择性透过,从而达到水体淡化、净化的目的。
早在1748年就法国人Abble Nellet就发现了渗透现象。
1950美国人Hassler提出了利用与渗透相反的过程进行海水淡化的设想。
但是,只有当1960年LoebSourirajan用醋酸纤维素作材料、研制成第一张高分离效率和高透水量的反渗透膜以后,反渗透技术才从可能变为现实。
1960年世界第一张不对称醋酸纤维膜的出现使反渗透膜应用于工业上制水成为可能。
初期是板式膜、管式膜,在六十年代中、后期出现了卷式、中空纤维膜,七十年代初期又研制出海水淡化膜。
在1972至1977的五年间,世界范围内的反渗透装置数量增加了15倍,制水容量增加了41倍,直至八十年代以后仍以14-30%的速度递增。
反渗透除在苦咸水、海水淡化中使用外,还广泛应用于纯水制备、废水处理以及饮用水、饮料和化工产品的浓缩、回收工艺等多种领域。
反渗透水处理工艺基本上属于物理方法,他在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点:反渗透是在室温条件下,采用无相变的物理方法得以使水淡化、纯化;依靠水的压力作为动力,其能耗在众多处理方法中最低;化学药剂量少。
无需酸、碱再生处理;无化学废液及废酸、碱排放,无酸碱中和处理过程,无环境污染;系统简单、操作方便,产水水质稳定,两级反渗透可取得高质量的纯水;适应于较大范围的原水水质,即适用于苦咸水、海水以至污水的处理,也适用于低含盐量的淡水处理。
设备占地面积少,需要的空间也小;运行维护和设备维修工作量少。
对锅炉补给水处理,反渗透法也具有常规的离子交换处理方式难以比拟的优异特色,如:产水中的二氧化硅少,去除率可达%,有效的避免了发电机组随压力升高对SiO2的选择性携带所引起的硅垢,以及天然水中硅对离子交换树脂的污染,造成再生困难、运行周期短等问题,并影响除硅效果;产水中有机物、胶体等物质,去除率可达到95%,避免了由于有机物分解所形成的有机酸对汽轮机尾部的酸性腐蚀的问题;反渗透水处理系统可连续产水,无运行中停止再生等操作,没有产水水质忽高忽低的波动,对发电机组的稳定运行,保证电厂的安全经济有着不可估量的作用。
因而,反渗透在发电厂的锅炉补给水处理中的应用受到广泛的关注。
我国自七十年代末采用反渗透除盐技术,至今已有几十个电厂相继应用。
在世界范围内,至九十年代初,反渗透水处理容量已超过400万吨/天以上,其中海水淡化达52万吨/天,而且每年还在以18%的速度递增。
目前,采用反渗透除盐方式占所有除盐方式的85%,离子交换除盐方式也在逐步为反渗透所代替,并且其投资会在较短时间回收。
特别是新膜品种的出现(1977年出现TFC 复合膜,1980年出现低压反渗透膜,1993年出现高脱盐率膜,其脱盐率达到%),更有利于反渗透技术得发展。
预言家认为:二十一世纪。
反渗透技术的发展正在方兴未艾,且必将有更大的飞跃。
二、反渗透的基本原理1、半透膜半透膜是广泛存在于自然界动植物体器官上的一种选择透过性膜。
严格地说,是只能透过溶剂(通常指水)而不能透过溶质的膜。
工业使用的半透膜多是高分子合成的聚合物产品。
2、渗透、渗透压当把溶剂和溶液(或把两种不同浓度的溶液)分别置于此膜的两侧时,溶剂将自发地穿过半透膜向溶液(或从低浓度溶液向高浓度溶液)侧流动,这种现象叫渗透,如果上述过程中溶剂是纯水,溶质是盐份,当用理想半透膜将他们分隔开时,纯水侧会自发地通过半透膜流入盐水侧,此过程如图(a )所示。
纯水侧的水流入盐水侧,盐水侧的液位上升,当上升到一定程度后,水通过膜的净流量等于零,此时该过程达到平衡,与该液位高度差对应的压力称为渗透压。
(a )渗透 (b )反渗透图一般来说,渗透压的大小取决也溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。
通常可用下式计算渗透压。
△∏=△CRT△ ∏ 渗透压 R 气体常数△ C 浓度差 T 温度3、反渗透当在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时,水的流动向就会逆转,此时盐水中的水将流入纯水侧,这种现象叫做反渗透,该过程如图(b )所示。
4、反渗透系统流量和物料守衡反渗透的简单流程图如图所示原水(Q1,C1)产水(Q2,C2)浓水(Q3,C3)图Q1——原水流量 Q2——产水流量 Q3——浓水流量C1——原水中物质浓度 C2——产水中物质浓度 C3——浓水中物质浓度在反渗透系统中,水体流量和水体中的各项物质的量总是保持不变的,它存在着两个平衡方程:Q1=Q2+Q3 ()Q1×C1=Q2×C2+Q3×C3 ()从平衡方程我们可以看出,在保持原水水量恒定的话,要提高产水,可以通过减少浓水来实现,反之亦然;同理,在流量不变的情况下,由平衡方程可以看出,产水水质越好,浓水的水质就越差。
三、反渗透膜1反渗透膜的性能要求和指标为适应水处理应用的需求,反渗透膜必须具有在应用上的可靠性和形成工业规模的经济性,其一般要求是:对水的渗透性要大,脱盐率要高;具有一定的强度,不致因水的压力和拉力影响而变形、破裂。
膜的被压实性尽可能最小,水通量衰减小,保证稳定的产水量;结构要均匀,能制成所需要的结构;能适应较大的压力、温度和水质变化;具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物侵蚀性能;使用寿命要长;成本要低。
1.2 根据以上要求,膜的使用者在选择膜时或使用膜前应该了解并掌握如下膜的物理、化学稳定性和膜的分离特性指标。
膜材质允许使用的最高压力允许使用的温度范围允许的最大给水量适用的PH范围耐O3和CL2等氧化性物质的能力抗微生物、细菌的侵蚀能力耐胶体颗粒及有机物的污染能力1.3膜的分离透过特性指标膜的分离透过特性指标包括脱盐率、回收率、水流通量及流量衰减系数(或膜通量保留系数)脱盐率(Salt Rejection)指给水中总溶解固体物(TDS)中未透过膜部分的百分数。
脱盐率=(1-产品水总溶解固形物/给水总溶解固形物)X100%回收率(Recovery)指产水流量与给水流量之比,以百分数表示。
回收率=(产品水流量/给水流量)X100%一般影响回收率的因素,主要有进水水质,浓水的渗透压、易结垢物质的浓度、污染膜物质等因素。
水通量(Flux)为单位面积膜的产水流量,与进水类型有关进水类型一般复合膜的水通量(GFD)反渗透产品水20~30深井水14~18地表水8~14废水8~12流量衰减系数指反渗透装置在运行过程中产水量衰减的现象。
即运行一年后产水流量与出水运行产水流量下降的比值(复合膜一般不超过3%)。
膜通量保留系数指运行一段时间后产水流量与初始运行产水流量的比值(一般三年可达到以上)。
2 膜脱盐机理和迁移扩散方程膜脱除水中盐分并使水分子透过膜的机理说明,目前存在多种见解。
基本上可以看作有孔和无空的两种解释,主要有氢键理论、选择吸附-毛细孔流动理论和溶解扩散理论。
为了阐明其不同点,现简要加以说明:氢键理论是把醋酸纤维膜看作高度有序的矩阵结构的聚合物,膜的活性集团乙酰基(—C=O)具有与水分子形成氢键的能力,形成“结合水”,而水中溶解的其它粒子和分子则不能。
在水的压力下第一个进入膜的水分子由于第一个氢键断裂下来,到下一个活性集团形成新的氢键……如此不断移位而使水及氢键传递通过膜层。
而盐分则被分离出去。
选择性吸附毛细孔理论是把膜看作一种微细多孔结构物质(5-10A),以Gibbs吸附方程为基础。
膜的亲水性决定了选择吸附纯水而排斥盐分的特性,在固液表面上形成纯水层(约)。
在施加压力下,纯水层中的水分子不断通过毛细管流过膜。
溶解扩散理论在反渗透水处理中是把膜视作无孔的,按溶解扩散方程计算的。
这一理论是将膜当作溶解扩散场,认为水分子、溶质都可溶于膜内,并在推动力下进行扩散,淡水分子和盐分的溶解和扩散速度不同,因而表现了不同的透过性。
定量的描述反渗透过程中的产水量和盐透过量是剂压差(ΔP)和浓度差(ΔC)为扩散传质作为推动力。
其扩散方程是:Q W =K W(ΔP-Δπ)A/τ式中:Q w-产水量Kw-系数ΔP-膜两侧的压差Δπ-渗透压A-膜的面积τ-膜的厚度Kw与膜的性质和水温有关,Kw越大,说明膜的渗水性能越好。
Qs=Ks×ΔC×A/τ式中,Qs-产水量Ks-系数ΔC-膜两侧的浓度差A-膜的面积τ-膜的厚度Ks与膜的性质、盐的种类以及水温有关,Ks越小,说明膜的脱盐性能越好。
从以上俩式可以看出,对膜来说,Kw大Ks小则质量较好。
相同面积和厚度的膜,其产水量与净驱动压力成正比,盐透过量至于膜两侧浓度差成正比,而与压力无关。
3 膜的运行条件的影响及浓差极化膜的水通量和脱盐率是反渗透过程的关键的运行参数。
这两个参数将受到一下因素的影响,主要有:压力温度回收率给水含盐量压力给水压力升高,水通量增大,产品水含盐量(TDG)下降,脱盐率提高。
温度在提高给水温度而其它运行参数不变时,产品水通量和盐透过量均增加。
温度升高,水的粘度减小,一般产水量可增大2-3%;但同时温度升高,膜的盐透过率系数Ks变大,因而盐透过量有所增加。
回收率增大回收率,产品水通量下降,是因为浓水盐含量增大,导致渗透压升高,在给水压力不变的情况下,ΔP-Δπ变小,因而Qw减小。
同时,与与浓水盐浓度升高,使ΔC增大,故盐透过量Qs增大,产品水含盐量升高。
给水含盐量给水含盐量增加,产品水通量和脱盐率都下降。
由于给水TDS增加,ΔC增加,故Qs增加,即盐透过量增加;而且,渗透压也增加,在给水压力不变的情况下,ΔP-Δπ变小,故Qw减小。
膜表面的浓差极化反渗透过程中,水分子透过后,膜界面层中含盐量增大,形成浓度较高的浓水层,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.浓差极化会对运行产生极为有害的影响.浓差极化的危害由于界面层中的浓度很高,相应的会使渗透压升高.当渗透压升高后,势必使原来的运行条件的产水量下降.为欲达到原来所需的产水量,就要提高给水压力,增加电能消耗.由于界面层的浓度升高,膜两侧的ΔC增大,使产品的盐透过量增大.由于界面层的浓度升高,对易结垢的物质增加了沉淀结垢倾向,造成膜的污垢污染.为了恢复膜的性能,要频繁的清洗,并可能造成膜性能的下降.由于形成的浓度梯度,会以一定措施使盐分的扩散离开膜表面,但胶体物质的扩散要比盐分的扩散速度小数百数千倍,因而浓度极化是促成膜表面胶体污染的重要原因.消除浓差极化的措施要严格控制膜的水通量严格控制回收率严格按照膜生产厂家的设计导则设计RO系统4 膜的种类及其结构形态分类反渗透膜的类别按膜本身的结构形态分类均质膜为同一种材质、厚度均一的膜。