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    RO反渗透水处理技术标准工艺流程

    发布时间:2019-08-27 浏览次数:85 来源:Rev1

    反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。


    制备原理

    反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求,保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)经济的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质,以满足不同用途的终水质指标要求。

    工作原理

    反渗透是精密的膜法液体分离技术,在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力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)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,反渗透复合膜脱盐率一般大于98%,它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备,饮用纯净水生产,锅炉给水等过程,在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

    预处理

    反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子,防止后续RO膜表面结垢堵塞,提高水的回收率。

    反渗透

    反渗透(Reverse Osmosis,简称RO)是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术,具有一次分离度高、无相变、简单的特点。反渗透膜"孔径"已小至纳米(1nm=10-9m),在扫描电镜下无法看到表面任何"过滤"小孔。在高于原水渗透压的操作压力下,水分子可反渗透通过RO半透膜,产出纯水,而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。

    通常当原水电导率<200μS/cm时,一级RO纯水电导率≤5μs/cm,符合实验室三级用水标准。对于原水电导率高的地区,为节省后续混床离子交换树脂更换成本,提高纯水水质,客户可考虑选择二级反渗透纯化系统,二级RO纯水电导率约1~5μS/cm,与原水水质有关。反渗透的原理作用:把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

    反渗透一般自来水或地下水经一级反渗透水处理设备处理后,产水电导率<10μS/cm,经二级反渗透水处理设备后产水电导率 <5μS/cm甚至更低,在反渗透水处理设备系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水,使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)是反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。


    标准工艺流程如下:

    井水(自来水)→原水箱→原水泵→砂滤→活性炭过滤→全自动软化水设备→保安过滤器→反渗透主机→纯净水箱

    1  原水箱 

    该装置防止增压泵直接抽取管网的水因流量不足及压力不稳定而损坏增压泵或影响系统正常运行,原水箱内置进水不锈钢浮球阀及液位传感器。大型设备须设置进水电动碟阀。

    1)浮球阀作用是控制原水进水量,在系统运行时能及时补水。

    2)液位传感器有中水位和低水位,作用是控制增压泵的启动和停止;当水箱水位处于中水位以上时,增压泵才能自动启动;当水箱水位低于低水位时,增压泵自动停止。


    2 原水泵  

    为了保证系统供水的流量和压力恒定而设置,系统原水增压泵进口-------丹麦格兰富、德国威乐、西班牙亚士霸,免维修机械密封泵,效率高,噪音小,性能稳定可靠。或者选用国内知名------南方特种泵、无锡九阳泵。原水泵由原水箱水位控制其自动启、停。


    3  预处理(又称前处理)

    目前我们常过预处理过滤器有不锈钢过滤器、玻璃钢过滤器和碳钢内衬胶过滤器三种。预处理过滤分为多介质过滤、除铁锰装置、活性碳过滤和软化过滤三部分;可采用美国阿图祖多路阀来自动控制器按照所设定的时间对过滤罐内的滤料进行反冲洗和正冲洗;或者选用手动操作控制。

    水在精制处理之前,预先进行的初步处理,以便在水的精处理时取得良好效果,提高水质。由于自然界的水都有大量的杂质,如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械杂质等,这些杂质的存在,严重影响精制水的水质与处理效果,因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去,这就需要预处理。

    1)多介质过滤器(又称机械过滤器)

    多介质过滤器主要用于去除水中的悬浮物、泥沙及颗粒性杂质。

    主要填料有:石英砂、无烟煤、纤维球等。

    3)活性碳过滤器

    活性碳过滤器内装粒状净水型活性碳,主要去除水中的大分子有机物、胶体、异味、余氯等杂质,其吸腐力强,平均可去除90%以上。其中余氯是强氧化剂,对RO膜有氧化作用,必须限制在≤0.1mg/L。

    活性炭有圆条状炭、不定型果壳炭和椰壳炭三种。

    4)阳离子树脂软化器

    钠离子交换软化处理的原理:将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na2+离子相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。

    作用:防止反渗透膜表面结垢、提高反渗透工作寿命和处理效果有积极意义,因此在系统中配置软化器,当总硬度小于200mg/LCaCO3以下,则不需要软化器。其控制方式好选用自动控制。


    5  加阻垢剂装置 

    机理:

    1、用阴离子型或非离子型的聚合物把胶体颗粒包围起来,使它们稳定在分散状态,这类药剂称为分散剂。如:磷酸盐

    2、把金属离子变成一种螯合离子或络和离子,这就抑制它们和阴离子结合产生沉淀物,这类药剂称为螯合剂和络合剂。如:EDTA

    3利用高分子混凝剂的凝聚架桥作用,把胶体颗粒结成矾花,悬浮在水中。如:聚丙稀酰胺

    本装置主要作用是防止反渗透膜结垢,采用美国计量泵进行药剂的投加,投加量准确且设备的稳定性能好。

    常用加药泵有:美国米顿罗、美国帕斯菲达。

    常用阻垢剂有:六偏磷酸钠、有机磷酸盐、多聚丙稀酸盐。

    控制:同一级高压泵同步启动。


    6  精过滤器(又称保安滤器)

    该装置主要是对反渗透系统进水进行精过滤,目的是减低或消除前处理设备漏出的滤料碎粒起后保护作用,确保终进入反渗透系统的水符合要求。

    过滤精度:一般有10um、5um、1um

    精过滤器有(蓝色滤器)ABS材质和不锈钢材质两种;蓝色滤器有10寸和20寸,不锈钢滤器有10寸、20寸、30寸和40寸5芯、7芯、10芯、20芯共16种规格。


    7  压控开关

    控制高压泵启动和停止,防止高压泵在缺水和供水不足情况下运行,导置高压泵的损坏。

    一般高压泵进水压力大于1kg以上才能自动启动,小于0.5kg以下自动停止。


    8  高压泵

    对反滲透系统加以恒定的滲透压力。

    控制:由原水箱水位、压力开关、再生微动开关、纯水箱水位来控制自动启、停。


    进水电磁阀

    该装置主要功能为:当纯水箱水满或自动机头反洗再生时,系统自动控制电磁关闭从而实现系统自动停止运行。



    10  反渗透装置(RO膜技术)

    1)工作原理:

    渗透----当用半透膜隔开两钟不同浓度的溶液时,稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液中。反渗透----是反其自然渗透过程的科学办法,在浓溶液一侧,施加一外来压力大于渗透压力时,溶剂会反其原来的渗透方向,由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液中。

    2)进水要求:浊度≤2度水温:5-35℃SDI≤5Fe≤0.1mg/L

    PH:4-11余氯≤0.1mg/L

    3)系统可采用世界上先进的美国陶氏膜元件、美国海德能膜元件、日本东丽膜元件、世韩膜元件为主要元件,其单根膜的脱盐率≥99%,系统脱盐率97-99%,并可有效去除水中的悬浮物、有机胶体、有机物、细菌、病毒、致热源等杂质,为保证RO装置的性能稳定和长期运行,设置了定时自动冲洗装置。

    4)现我国使用的RO工作压力有:超低压膜----7-10kg、低压膜-----15kg、高压膜----55kg。

    5)膜材质:常用的膜为全芳香高交联度聚酰胺复合膜(简称:聚酰胺复合膜)

    6)反渗透膜的保养与清洗:

    保养:随着净水设备在水处理行业的广泛应用,反渗透膜也渐渐的被人重视。反渗透膜的成本是消费者关心的问题之一,良好的保养,有助于延长反渗透膜的使用寿命。新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO318%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响反渗透膜寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封

    设备试机完后,我们两种方法保护反渗透膜。设备试机运行两天(1524h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行26h,1%NaHSO3的水溶液进行保养反渗透膜(应排尽设备管路中的空气,保证设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果,种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种保养反渗透膜的方法在闲置时间较短时使用。

    清洗:清洗反渗透膜元件的一般步骤为:

    (一)用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。

    (二)用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。

    (三)将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间。

    (四)清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。

    (五)用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。

    (六)在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常15~30分钟)。

    7)常用膜代号:

    东丽:TM系列表示低压大通量膜,工作压力16kg

    陶氏:BW30-4040表示苦咸水淡化膜---直径4英寸长度40英寸,工作压力15kg

    TW30-4040表示普通市政水膜---直径4英寸长度40英寸,工作压力10kg

    BW30-400表示苦咸水淡化膜---有效面积400平方英尺,工作压力15kg

    SW30系列表示海水淡化膜,工作压力55kg

    海德能:ESPA系列表示超低压大通量膜,工作压力10kg,其中ESPA4为7kg

    CPA系列表示苦咸水淡化膜,工作压力15kg

    SWC系列表示表示海水淡化膜,工作压力55kg

    世韩:BE4040(8040)-BE系列表示高脱盐率膜,

    工作压力15kg

    BE4040(8040)-BL系列表示超低压大通量膜,工作压力10kg

    TMG系列表示超低压大通量膜,工作压力7.5kg


    12 一级纯水中间箱(又称中间水箱) 

    中间水箱作用是控制增压泵、一级高压泵和二级高压泵运行和停止及保证对二级高压泵的供水,防止二级高压泵在缺水情况下运行,导置二级高压泵的损坏。

    中间水箱有高、中、低三个水位。水箱低水位时二级高压泵自动停止运行,直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动;水箱水位低于中水位时增压泵、一级高压泵自动启动制水,直至水箱高水位时,增压泵和一级高压泵自动停止运行。


    13 二级加碱装置

    如设置本装置投加适量NaOH(氢氧化钠),对二氧化碳和透过RO膜的单分子化学反应后生成分子团,更好的进行二级离子去除,从而提高二级产水效果。一般二级产水电导可达2us/cm?以下,调节得当还可达1us/cm?以下。

    控制:同二级高压泵同步启动。

    用来储备产品水。

    水箱内有高、中、低三个水位;当水箱水位处于低水位时纯水泵自动停止供水,直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动,恢复供水;水箱水位低于中水位时二级高压泵自动启动制水,直至水箱高水位时,二级高压泵自动停止运行。

    如有特殊杀菌要求可在水箱内加置浸入式紫外线杀菌装置。


    16 纯水泵 

    自动为用水点输送纯水。

    控制:受纯水箱水位控制其自动启、停。


    19 管道

    系统可采用中山锚牌UPVC管件管道或不锈钢管道连接。中山锚牌UPVC管件管道以多年的应用都受到客户对其质量的认同;抗酸碱度强、耐老化的特点。超过2m?/h二级以上的设备高压部分采用不锈钢管件连接。


    20  控制

    系统分为手动和全自动两种模式。自动控制系统采用PLC(可编程控制器)作为中心控制元件,通过多点多路水位传感器、动态压力控制器组合来实现系统的自动运行。手动操作可用于安装调试、维修或自动系统出现故障时使用。

    来源:环保之家论坛

    反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。


    制备原理

    反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求,保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)经济的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质,以满足不同用途的终水质指标要求。

    工作原理

    反渗透是精密的膜法液体分离技术,在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力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)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,反渗透复合膜脱盐率一般大于98%,它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备,饮用纯净水生产,锅炉给水等过程,在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

    预处理

    反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子,防止后续RO膜表面结垢堵塞,提高水的回收率。

    反渗透

    反渗透(Reverse Osmosis,简称RO)是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术,具有一次分离度高、无相变、简单的特点。反渗透膜"孔径"已小至纳米(1nm=10-9m),在扫描电镜下无法看到表面任何"过滤"小孔。在高于原水渗透压的操作压力下,水分子可反渗透通过RO半透膜,产出纯水,而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。

    通常当原水电导率<200μS/cm时,一级RO纯水电导率≤5μs/cm,符合实验室三级用水标准。对于原水电导率高的地区,为节省后续混床离子交换树脂更换成本,提高纯水水质,客户可考虑选择二级反渗透纯化系统,二级RO纯水电导率约1~5μS/cm,与原水水质有关。反渗透的原理作用:把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

    反渗透一般自来水或地下水经一级反渗透水处理设备处理后,产水电导率<10μS/cm,经二级反渗透水处理设备后产水电导率 <5μS/cm甚至更低,在反渗透水处理设备系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水,使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)是反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

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