RO反渗透方案及操作说明

1.1.反渗透简介反渗透简介1-11膜法分离分类膜法分离分类膜法液体分离技术一般可分四类：微滤(MF)截留0.1-1微米之间颗粒；超滤(UF)截留0.002-0.1微米之间颗粒；纳滤（NF）能截留1纳米（0.001微米）而得名；和反渗透(RO)，反渗透能阻挡所有溶解性盐及分之量大于100的有机物，但允许水分子透过。反渗透广泛用于海水及苦咸水淡化,锅炉给水,工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离等过程，在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低超作费用和废水排放量。被视为最精密的膜法液体分离法。1-2反渗透反渗透原理原理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。在溶液自然渗透的过程中，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，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高度差称为该溶液的渗透压。反渗透原理是：若我们在浓溶液侧施加压力克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的凈化水。RO主机就是以反渗透原理为基础进行水质纯化的。(请参照下图)反渗透在运行过程中，水流以一定速度横向流过膜管的同时，由于压力存在的原因，纯水纵向透过反渗透膜而进入集水层，从中心集水管排出。而浓缩高浓度水横向流过膜管，从排水管路排走。1-3影响反渗透膜性能的因素影响反渗透膜性能的因素1-3-1基本定义基本定义1）回收率）回收率：指膜系统中给水转化成为产水时透过液的百分率。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置。2）脱盐率）脱盐率：通过渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，或通过膜脱除特定组份如二价离子或有机物的百分数。3）透盐率）透盐率：脱盐率的相反值，是进水中溶解性杂质成份透过膜的百分率。水质计一般显示此数据。4）流量：流量是指进入膜组件的进水流率，常以每小时立方米数(M3/H)或没分钟加仑数(gpm)表示。浓水流量是指离开膜组件系统的未透过膜的那部分“进水”流量。5）通）通量：单位膜面积上透过液的流率，通常以每小时平方米升数(L/M2h)或每天每平方英尺加仑数(gfd)表示，（单位膜面积的产水量）。6）渗透液）渗透液：透过膜系统产生的净化产水(纯水)。7）浓缩液）浓缩液：未透过膜系统的那部分水（浓水）。8）渗透压渗透压：是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。1-3-2压力的影响压力的影响透过膜的水通量随进水压力的增加而直线增加。增加进水压力也增加了脱盐率，因为膜通过水的速率比透过盐分的速率快，但是两者之间的变化没有直线关系，而且通过增加压力提高盐分的排除率有上限限制，超过一定的压力，脱盐率不再增加，某些盐分还会和水分子耦合一同透过膜。1-3-33温度的影响温度的影响膜系统产水电导对温度的变化非常敏感，随着水温的增加，水通量几乎线性的增大，这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。反之则线性降低，以25℃计，每降低4℃，产水量降低约10％。增加水温亦会导致脱盐率降低或透盐率增加，因为盐分也会应温度的提高而扩散速率加大所致。1-3-44盐浓度的影响盐浓度的影响如果压力保持恒定，含盐量越高，水通量就越低，同时水通量的降低，增加了透过膜的盐通量（降低了脱盐率）。1-3-55回收率的影响回收率的影响如果回收率增加（进水压力恒定），残留在浓水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直到与施加的压力相同，这将抵消进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使水通量降低或停止。RO系统的最大可能回收率并不一定取决于渗透压的限制，往往取决于原水中的含盐量和他们在膜面上要发生沉淀的倾向，最常见的微溶盐使碳酸钙、硫酸钙和硅，应该采用原水化学处理方法阻止盐类因膜的浓缩过程引发的结垢。1-3-6PH6PH值的影响值的影响反渗透膜适用的PH范围很大，在PH4-10之间有比较稳定的脱盐率和水通量，过低或过高的PH会影响脱盐率，并损坏膜管。2.2.水化学与预处理水化学与预处理2-1序言序言为提高反渗透膜系统效率，必须对原水进行有效的预处理，针对原水水质情况和系统回收率等主要设计参数要求，选择适宜的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统效能，实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。污堵：定义为有机物和胶体在膜表面上的沉积。结垢：定义为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