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反渗透纯水设备工艺流程及操作说明
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一、反渗透纯水设备工艺流程说明
反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。
1、原水罐 (可选)反渗透设备流程工艺
储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。
2、原水泵恒定系统供水压力，稳定供水量。
3、多介质过滤器
采用多次过滤层的过滤器净化水处理，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。
4、活性炭过滤器
系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。
5、离子软化系统/加药系统
R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出.
6、精密过滤器
采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元，漏掉的大于5um的杂质除去。防止进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。
7、反渗透系统
反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。 反渗透法能适应各类含盐量的原水，尤其是在高含盐量的水处理工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运行稳定，占地面积小，操作简便，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。
8、臭氧杀菌器(可选)
杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标。
反渗透系统的预处理配置和工艺
反渗透系统的预处理配置和工艺，一般原水预处理可以用添加絮凝剂来破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒，再絮凝成较大的颗粒，通过砂滤和碳滤预过滤，以除去这些颗粒。
1、预处理工作的原理和基本要求
原水中通常含有颗粒很细的尘土，腐植质，淀粉，纤维素以及菌、藻等微生物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动静电排斥而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能用重力自然下沉降的方法除去，一般原水预处理可以用添加絮凝剂来破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒，再絮凝成较大的颗粒，通过砂滤和碳滤预过滤，以除去这些颗粒。在砂滤中所用的滤料采用锰砂，把原水中的絮状杂质(主要为有机物腐植质和粘土类无机化合物)去除，使出水浊度小于0.5HTU。同时，锰砂又是催化剂，能很好的促进Fe2+氧化成Fe3+，形成Fe(OH)3沉淀，经过滤而出除铁离子。
本系统的运行及反冲洗/正冲洗/工作：
反渗透系统的运行/反冲洗/正冲洗全部自动程序控制，当机械过滤器的运行工作时间达到反洗时间设定值时，系统会自动对过滤器会进行反冲洗/正冲洗/自动返回工作状态。
运行控制：反冲洗进行时，RO系统会自动停机，并提示前置冲洗工位。待前置冲洗完成后，RO系统自动启动工作。
二、反渗透系统二级预处理系统
①工作原理
二级ACF复合过滤器主要成份是活性碳及高分子滤料。当进水进水指标余氯&50.1mg/L。活性炭过滤器主要有两个功能：
1、吸附水中部份有机物，吸附率为60%左右。
2、吸附水中余氯。对于粒度在10—20埃左右的五机胶体、有机胶体和溶解性有机高分子杂质和余氯在机械过滤器中是难以去除的。为了进一步纯化原水，使之达到反渗透进水指标，在工艺流程中设计了一级活性炭过滤器，活性炭之所以能用莱吸附粒度在几十埃左右的活性物，是由于其结构中存在大量平均孔径在20—50埃的微孔和粒隙，活性炭的这种结构特点，使它的表面吸附面积能达到点500—2000M2/G，由于一般有机物的分子直径都略小于20—50埃，因此活性炭对有机物的吸附最有效。此外活性炭还有很强的脱氯能力，活性炭在整个吸附脱氯程中并不过是简单的吸附作用，而是在气表面发生催化作用，因此活性炭不存在吸附饱和的问题，只是损失少量的碳，所以活性炭脱氯可以运行相当长的时间。活性炭除了能脱氯及吸附有机物外，还能除去水中臭味、色度、以及残留的浊度，活性炭使用一定时期后，仍会减弱其吸附能力，需要再生。经以上二级处理，原水的纯度得到大大提高。经处理后的水中余氯含量&0.1mg/L。
本系统的运行及反冲洗/正冲洗/工作：
本系统的运行/反冲洗/正冲洗全部自动程序控制，当机械过滤器的运行工作时间达到反洗时间设定值时，系统会自动对过滤器会进行反冲洗/正冲洗/自动返回工作状态。
运行控制：反冲洗进行时，RO系统会自动停机，并提示前置冲洗工位。待前置冲洗完成后，RO系统自动启动工作。
三、反渗透系统三级预处理系统：全自动加药系统
①工作原理
该套加药系统主要用于水处理药剂投加的一体化加药装置，此外，根据客户的要求，加药控制系统还可配备药液箱及电控系统等设备及部件。
以电磁铁产生脉动驱动力，驱动连杆带动隔膜在泵头内往复运动，引起泵头膛腔体积和压力变化，从而引起吸液阀门和排液阀门自动开启和关闭， 实现液体的定量吸入和排出。微处理器监控，安全可靠。在开环比例式投加模式下，流量传感器(脉冲流量计)实时测量被处理介质(如水)的实际流量值，加药控制系统根据客户设定的添加浓度自动按比例精确投加化学药液，整个过程无需人工干预，全自动运行。
②使用特点
泵由玻璃纤维制成，并带有增强型PP材质的塑料保护外套，这样既能防止强烈的碰撞又能抵抗化学作用的侵蚀。保护等级达到IP65。更加坚固耐用。1.8到63升/小时，最大压力18 bar ，SEKO泵伴有冲程调节方式，这样保证了高精确度的投药和不同的安装环境下使用。只要备有几个型号的泵，就能覆盖所有流量范围。数字式用户界面，带有液晶显示器和6个按钮型键盘，使操作更具人性化。
RO膜阻垢剂一般均以定量泵连续添加(定量泵注药频率至少5秒一次，但是最好尽量调整为最大值)，可以原液添加或稀释添加;最佳的添加注入点为滤芯过滤器之前的管线中。
③功能特点
RO膜阻垢剂主要应用于逆渗透膜系统膜管的阻垢，此复合配方中含有机磷酸盐与分散剂等，故可同时有效控制膜管表面的结晶化的水垢与非结晶颗粒淤泥的附着。其对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶与氟化钙等水垢均有极佳的功效，可广泛适用于苦咸水、高盐水、制程用水等用途。
功能及特性：可适用于各种不同的水质中，仍有高功效的阻垢能力，减少膜管的清洗频率。 添加量极低，同时具有极佳的门限作用，可获得最佳经济效益的阻垢控制，对铁、锰等金属离子均有良好的螯合稳定的功效，防止其产生污垢于膜管上，允许反渗透膜系统操作在较高的产水率。
经过多介质过滤器、活性炭过滤器及软化器处理后，水中仍存在部分微笑颗粒，不能满足反渗透进水的要求。
水系统中通常由精滤作为源水进入反渗透膜胶的最后一道处理工艺，以防止上道工序可能存在的泄露，以防反渗透膜的阻塞。
精滤过滤器进水悬浮物浓度&2ppm。
本系统反渗透装置设精密过滤器，精密滤芯精度为5um，材质PP棉。
四、 反渗透纯水设备的操作步骤
（一）、开车运行（包括调试）前的准备
（1） 检查前级水箱、后级水箱有无杂物；
（2） 检查反渗透器管路是否接错、有无泄漏，电路系统是否接触正常，电器各开关及仪表指示是否在准备开车的正常位置；
（3） 检查反渗透器本体及周围环境是否整洁。
（二）、操作步骤（参阅附图）
A。 预处理设备运行前的准备工作
a.开机前先检查絮凝剂溶液是否充足，并搅拌均匀。
b.检查原水箱的液位是否正常。合上总电源，电源指示灯亮，
同时检查进水阀门的开启状态，确定进水阀门及相应指示灯是在工作的状态。
c.检查前级机械过滤器、活性碳过滤器、精密过滤的阀门启
闭是否正常。
B。 絮凝剂（若系统有加药装置）
高分子絮凝剂的配制注入和注意事项：
水中投加絮凝剂的主要作用是使水中胶体、有机物絮凝在
一起形成大而重的絮状沉淀，以提高过滤器的过滤效果。
絮凝剂的投加量应根据原水水质的变化而做相应的调整。
注意事项：高分子絮凝剂应保存在阴凉处，保存期不超过
一年。．超过时间絮凝效果较差。当环境温度≥15℃时，配制
好的絮凝剂应在3天内使用完毕。
C。 计量泵的运行（若系统有加药装置）
（1） 阅读计量泵的操作说明书。
（2） 根据说明书的顺序启动加药泵。
（3） 如计量泵吸入口有空气时，可通过排气阀将气排尽。
D。反渗透系统
反渗透装置
反渗透装置采用4英寸反渗透膜元件共8根，外壳为4根，每根外壳装2根膜元件，并配有高压泵、电导率仪、浓水清洗阀门、高低压保护开关等。它们的主要功能如下：
高压泵：将水增压至反渗透所需的压力。
电导率仪：监测产水电导。
浓水清洗阀门：低压冲洗膜表面时，使水由阀门排放。
高压保护开关：防止系统压力过高，损坏设备。
低压保护开关：防止系统压力过低，损坏设备。
反渗透装置的操作运行
经预处理后出水符合反渗透进水要求的原水可以送入反渗透装置。
启动控制柜（在反渗透架子上）电源。
检查确认前级各个过滤器阀门均在运行状态。
开启浓水排放阀V6、淡水出水阀V5及反渗透进水阀V10，按下产水按钮，此时原水泵、加药泵自动启动。
当反渗透进水压力大于设定值时，高压泵自动启动，同时开启浓水排放电磁阀门V8。短时排放后，浓水排放电磁阀门V8自动关闭。
调节浓水排放阀V6、淡水出水阀V5及反渗透进水回流阀V2，使淡水产水量为8吨/时，浓水排放流量约为4吨/时。
产水水质经电导率仪在线检测，合格的产水进入反渗透水箱（或纯净水箱）。
自动状态下，当反渗透水箱到达中液位时，反渗透自动启动，自动执行手动操作程序，工作人员应经常检查产水水量和产水水质。
正常情况下，反渗透产水进入反渗透水箱，当需要送水至纯净水箱时可按如下步骤进行：
a.将电控柜上的切换按钮转到手动状态，关闭送入反渗透水箱的阀门，
开启送到纯净水箱去的阀门。
b.检查确认前级各个过滤器阀门均在运行状态。
c.开启浓水排放阀V6、淡水出水阀V5及反渗透进水阀V10，按下产水按钮，此时原水泵、加药泵自动启动。
d.当反渗透进水压力大于设定值时，高压泵自动启动，同时开启浓水排放电磁阀门V8。短时排放后，浓水排放电磁阀门V8自动关闭。
e.调节浓水排放阀V6、淡水出水阀V5及反渗透进水回流阀V2，使淡水产水量为8吨/时，浓水排放流量约为4吨/时。
f.产水水质经电导率仪在线检测，合格的产水进入纯净
注意：此时反渗透的启动和停运不受纯净水箱的控制，操作人员必须在现场密切注意纯净水箱的液位以便随时开、关反渗透装置。
再次按下产水按钮，浓水排放电磁阀V8自动开启，短时排放后，自动关闭浓水排放电磁阀V8同时自动关闭高压泵、原水泵、加药泵。
关闭电源。
当反渗透水箱到达高液位时，在自动状态下，反渗透装置自动停止，即此时浓水排放电磁阀V8自动开启，短时排放后，自动关闭浓水排放电磁阀V8同时自动关闭高压泵、原水泵、加药泵。
当需要手动冲洗膜时，可将电控柜上的切换按钮转入手动状态，按下冲洗按钮，冲洗一定时间（约几分钟）后，再次按下冲洗按钮，结束冲洗。
当反渗透自动运行4小时后自动冲洗反渗透膜，此时浓水排放电磁阀门V8自动开启，短时冲洗后，浓水电磁阀门V8自动关闭，转入正常运行状态。
七 反渗透装置的停运保护
短期停运保护
停运5—30天为短期停运，在此可用下列措施：
a.用低压冲洗方法保护。
b.也可每天运行1—2小时。
停运1个月以上为长期停运，可采用下列措施：
a.化学清洗反渗透装置2小时。
b.清洗完毕后，用预处理水将反渗透装置冲洗干净。
c.将1%的亚硫酸氢钠溶液或0.5%的甲醛溶液注入膜壳中，&注满后停泵，关闭各阀。
d.每三个月更换保护液一次。
上述清洗液和保护液均需用反渗透产水来配置。
八 反渗透膜污染处理
反渗透膜经长期使用，在膜表面积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等杂质，从而造成膜污染。
反渗透膜污染的种类不同，选择的清洗剂也不同，因此应根据情况分别对待。
清洗剂的配制（配制成1立方米清洗液）所需药品数量如下：
A.清洗铁、碳酸钙等无机盐污染
柠檬酸20公斤，曲拉通（Triton）X-100 1升，加水混合&后用氨水调节PH约为3.0。
B.清洗有机物污染
三聚磷酸钠20公斤，曲拉通（Triton）X-100 1升，EDTA-钠盐8公斤，加水混合后用硫酸调节PH约为中性。
C.细菌污染
EDTA-钠盐8公斤，加水混合后用氢氧化钠调节PH约为12.0。
由于进水中含有微量的悬浮物、胶体、某些难溶性盐和金属氧化物及细菌等杂质，并由于浓差极化的影响，当反渗透装置长期使用后易被一层沉淀物覆盖而结垢，因此必须进行化学清洗膜面，除去积累在膜面上的污垢，以恢复膜的性能。
清洗时间：
实际运行中，可参考下述三个条件来掌握清洗时间：
A.反渗透装置进出口压差比运行初期增加10—20%。
B.即使压差尚未达到上述数值时，通常每隔3个月需清洗一次。
C.产水量比初始或上一次清洗后降低10—20%。
D.产水脱盐率下降10—15%。
E.需长期停运时，在停运之前进行清洗。
以上前四条均在相同操作条件（进水压力、温度、回收率）下比较。
化学清洗流程：
本反渗透装置的清洗用清洗装置进行。清洗水箱（0.4立方米）内配置清洗液，经清洗泵升压后，经精密过滤器、高压泵进入反渗透膜元件，由浓水管回到清洗水箱，循环清洗2小时。
化学清洗顺序：
A.按选定的清洗剂配方，在清洗水箱中配置清洗液，并搅拌
B.开启清洗进水阀、回流阀，开启清洗泵，调节清洗泵出口
阀，清洗约2小时。
C.排放清洗液，用清水低压冲洗反渗透膜元件及清洗装置，恢复运行条件，进行正常运行，并测试清洗效果。
清洗注意事项：
A.清洗后要用清水充分洗净清洗设备。
B.清洗操作时要有安全保护措施，如防护镜、手套、工作衣等，并注意室内通风。
C.固体清洗剂要充分溶解后，才能进入反渗透装置。
D.清洗液温度＜30℃。
E.清洗液配置用水应为反渗透或离子交换的产水。
F.做好清洗时的观察和记录工作。
清洗效果判断及对策：
清洗有效的标志为反渗透进出口压力差恢复或接近初投
运或上一次清洗后的水平，产水量和脱盐率有明显的提高。
以上是反渗透纯水设备工艺流程及操作说明，希望对大家有帮助。
详见：/sub_news.asp?id=377延长反渗透膜使用寿命的方法
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&& 延长反渗透膜使用寿命的方法
&&&&在我国业内市场,技术工艺早已被广泛用于各类水质的脱盐工艺当中。目前纯水工程中使用的多为进口的低压聚酰胺复合膜。反渗透设备的装配水平和工艺都已经比较成熟和完善。然而设备在使用的过程当中,膜的使用寿命和性能衰减都比较严重,往往达不到预期的设计水平,主要的问题为膜的使用、保养不当和膜表面的污染等。
1.防止膜性能的损坏&
&&&&新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋当中。在塑料袋不破的情况之下,贮存1年时间也不会影响到其寿命和性能等方面。当塑料袋开口以后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中发生氧化,对元件产生不良的影响。因此膜应尽量在使用前开封。
&&&&设备试机运行两天的时间,然后采用2%的甲醛溶液保养;或者运行2~6小时以后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养。这两种方法都可以达到满意的效果。第一种方法成本较为高些,在闲置时间长时使用过程当中,第二种方法在闲置时间较短时使用。
2.设备的操作不当引起膜性能的损坏&
&&&设备中存在残余气体在高压下环境运行,形成气锤会损坏到膜，常有两种情况发生:
A、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水的时候，当预处理供水不是很足时,如微滤设备发生堵塞的现象,在密封不好的地方由于真空会吸进一部分的空气。应清洗或更换微滤器,保证管路不漏。总之,要在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,在运行过程当中发现气泡应逐渐降压检查其原因所在。
B、设备排空之后,重新运行的时候,气体没有排尽就快速升压运行。应在2～4bar的压力下将余下的空气排尽以后,再逐步进行升压运行。
3.关机时的方法不正确
A、关机时快速降压没有进行彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。
B、用投加化学试剂的预处理水进行冲洗操作。因为含化学试剂的水在设备停运期间可能会引起膜污染。在准备关机的时候,应该要停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10分钟左右,直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。
4.余氯监测不力&&&
&&&&如果投加NaHSO3的泵失灵或药液失效的话,或活性炭饱和的时候因余氯离子损坏膜。
5.清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏&
&&&&设备在使用的过程当中,除了性能的正常衰减以外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等现象。不同的污染表现出的症状也是各不相同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。
&&&&污染时间的长短不一样,其症状的结果也就会不一样。比如说膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期,主要表现为脱盐率的迅速下降,压差渐渐增大,而产水量变化不明显,用柠檬酸清洗能够完全恢复其性能。污染时间为一年,盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L,产水量由230L/h下降到50L/h,用柠檬酸清洗以后,盐通量降为7mg/L,产水量上升到210L/h。
&&&&还有污染往往不是单一的,其表现出来的症状也存在有一定的差异,使得污染的鉴别更为困难。
&&&&鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等方面加以判断:
(1)胶体污染:发生胶体污染的时候,通常伴随着以下两种特性:
A、预处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快&&B、SDI值通常达到2.5以上。
(2)微生物污染:发生微生物污染时,RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高,平时一定没有按照要求进行保养和消毒操作。
(3)钙垢:可以依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言,如果回收率达到75%的时候,设计时投加了阻垢剂,浓缩液的LSI应该要小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零,一般不会产生钙垢。
(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。
(5)根据设备性能的变化判断污染的类型。
(6)也可以采用酸洗的方法(如柠檬酸、稀HNO3),根据清洗的效果和清洗液判断钙垢,通过清洗液的成分采取进一步证实。
(7)对清洗液进行化学分析:取原水、清洗原液、清洗液,三种分析。
6.消毒和保养不力导致微生物的污染&
&&&&这是复合聚酰胺膜使用过程当中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性较差,在使用中没有采用正确的方法投加氯元素等消毒剂,加上用户对微生物的预防重视度不足,非常容易导致微生物的污染。目前许多厂家生产的纯水微生物超标,就是消毒、保养不够等原因素造成的。
&&&&主要表现为:在出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好之后没有对整个管路和预处理设备进行消毒操作;间断运行不采取消毒和保养等措施;没有定期对预处理设备和设备进行消毒;保养液失效或浓度不足。
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