除盐水工艺培训课件
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化学反渗透除盐工艺培训
3．压力 进水压力影响膜的产水通量和脱盐率，透过膜的水通量的增加和
进水压力的增加有直线的关系，增加进水压力也增加脱盐率，但因为 压力并不影响盐透过量，再盐透过量不变时产水量的增加稀释了通过 的盐分，使产水的盐浓度降低，脱盐率提高了。但两者的变化关系没 有线性关系，而且达到一定程度脱盐率将不再增加。
2．温度 膜电导对进水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，这主要归功于穿过膜的水分子的扩散能力更大，增加 水温会导致脱盐率降低即透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩 散速度会因温度的提高而加快。温度每增加1℃，产水量增加2.7～3 ％，产水含盐量增加3％，进水压力下降0.03MPa。
二、影响RO 膜性能的因素
1．回收率 通过对进水施加压力当浓溶液(水)和稀溶液间的自然渗透流动方
向被逆转时，实现反渗透过程。如果回收率增加(进水压力恒定)，浓 水中的盐浓度增大，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同， 这将抵消进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使渗透通量 减低或停止，即产水量下降。过高的回收率将产生高的盐透过率即脱 盐率下降，导致膜的污染或浓水中过量的溶解盐沉积，产生膜的结垢。
四、膜的性能
系统操作温度对反渗透膜的影响:
AG804OF
14000
渗 12000 透
10000
通 量 8000 G 6000 P 4000 D
2000
0 0
10
20
30
40 温度 ( ºC )
1. 反渗透膜运行温度: 5 - 40ºC. 若操作温度降低, 渗透通量也 将减少.若操作温度升高, 渗透通量也将增加. 2. 一般可粗略认为: 以25ºC为基准,操作温度上升/下降1 ºC, 相 应膜元件渗透通量上升/下降3%
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精处理
包括活性炭过滤、超滤、反渗透等， 进一步去除水中微量杂质和有机物， 确保水质达到要求。
成品水储存与输送
将处理后的纯净水储存于水箱或通过 泵送至用水点。
02
预处理工艺
原水水质分析
原水水质
原水的水质直接影响后续除盐水处理 的效率，因此需要对原水进行详细的 水质分析，包括浊度、pH值、硬度、 氯离子等指标。
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汇报人： 2024-01-11
目录
• 除盐水工艺简介 • 预处理工艺 • 反渗透工艺 • 离子交换工艺 • 除盐水工艺的优化与改进 • 案例分析
01
除盐水工艺简介
除盐水工艺的定义与重要性
定义
除盐水工艺是一种通过物理和化学方法去除水中的溶解盐类 、悬浮物、有机物等杂质，从而获得纯净水的工艺。
过滤效果
定期反冲洗和更换过滤介质是保证过滤效果的关键措施。
吸附
吸附原理
利用活性炭等吸附剂的吸附作用，去除水中的有机物、重金属和余氯等有害物质 。
吸附剂再生
吸附剂达到饱和后需要进行再生或更换，以保证其吸附效果。
03
反渗透工艺
反渗透原理
01
反渗透原理
反渗透是一种利用半透膜，使水从低浓度向高浓度渗透的物理过程。在
使用特定的化学药剂对反渗透膜进行 清洗，去除顽固的污染物和微生物。
04
离子交换工艺
离子交换原理
1
离子交换是一种物理化学过程，通过离子交换剂 与溶液中的离子进行可逆的等电荷交换，以达到 去除离子的目的。
2
离子交换剂通常由高分子聚合物基质和活性离子 组成，活性离子能够与溶液中的离子进行交换。
3
离子交换过程中，溶液中的离子被吸附在离子交 换剂表面，同时等电荷的离子从离子交换剂上解 吸下来，形成平衡状态。
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通常Tt为15分钟，但如果在15分钟内即有75%的滤膜面 积被
堵塞[注2]，测试时间就需缩短
Ti ——第一次取样所需时间
Tf ——15分钟（或更短时间）以后取样所需时间
[注1] 接取500ml水样所需时间大约为接取100ml水所需 时间的5倍。如果接取500ml所需时间远大于5倍，则在计 算SDI时，应采用接取100ml所用的时间。
4、化学清洗装置
5m3RO清洗水箱（V-22006）、150m3/h清洗水泵（P22009）、5μm清洗保安过滤器（S-22004）组成。用来对 反渗透系统进行化学清洗。
5、常用的清洗液
HCl、NaOH、柠檬酸、三聚磷酸钠、EDTA四钠盐、三聚磷 酸钠、十二烷基苯磺酸钠
可编辑课件
27
反渗透装置
可编辑课件
污染物
氟化钙、硅化物 、金属氧化物积垢 、铁、錳、鋁等金属之 氢氧化物、胶体积垢 、悬浮固体物积垢 、生物积垢 、有机 物积垢
可编辑课件
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管堵塞易产生的现象
膜管堵塞
➢ 低去除率 ➢ 低产水量 ➢ 膜损坏变形
➢ 高压差
可编辑课件
25
2、化学清洗
.何时该清洗 ？
产水量低于正常值
10~15%
➢脱盐率降低
• （6）加药装置：进多介质前设置了杀菌剂（NaClO）加药装置、絮凝 剂（PAC）加药装置。
•
杀菌剂（NaClO）加药装置（PK22021），配套两台30.3L/h加药
泵用于管道混合器（R-22001）前投杀菌剂，杀灭水中大部分细菌、
藻类，抑制其繁殖。夏秋换季时微生物较多，需要及时调整加药量。
•
絮凝剂（PAC)加药装置(PK22020），配套两台30.3L/h加药泵用
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半透膜 P
π1
π2
水
盐水
当在盐水侧上施加一定的压 力时，就可以阻止水侧的水 分子透过半透膜到盐水侧， 以保持两侧的液位不变，该 压力就是此盐水的渗透压。
• 反渗透膜
半透膜 P
ππ11
π2
水
盐水
当在盐水侧上施加的压力大于 其渗透压时，盐水中的水分子 就会反方向透过半透膜流向水 侧，水侧的液位升高，此种现 象称为反渗透现象。
超滤膜内部结构
超滤膜过滤方式
回收率约为90%。
回收率约为95%
二、反渗透（RO）系统
• 反渗透原理 • 渗透
半透膜
π1
π2
当水和盐水被半透膜隔开时， 水侧的水分子就会自发地透 过半透膜流向盐水侧，这就 是渗透现象，因此，膜右面 一侧的盐水水位将升高，而 另一端的水位会逐渐降低。
水
盐水
• 渗透压
pH值（25摄氏度）~7
• 除盐水系统工艺流程
• 工艺流程：原水板式换热器多介质过滤 器叠片式过滤器超滤装置一级反渗透 装置二级反渗透混床
一、预处理
• 目的 降低原水中的悬浮物、胶体等物质，稳定供水温 度，使供水达到超滤的进水要求。
常规设备：
• 板式换热器 • 多介质过滤器
• 叠片式过滤器 • 超滤系统
除盐水工艺介绍
同中水回用主工艺
原水水质特点
• 原水水质特点:
–悬浮物、有机物、微生物含量较低 –四季水温变化不大 –含盐量较高 –碱度、硬度较高
除盐水系统简介
• 脱盐水系统规模: 450m3/h
• 出水水质:
电导≤0.2μs/cm
二氧化硅≤ 20μg/l
硬度≈0umoL/L
铁≤ 30μg/l
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第二节 脱盐水原水制备工艺流程
原水箱 原水泵 换热器 多介质过滤器 超滤 超滤产水箱
（次钠 PAC ） 反洗 (次钠 HCl NaOH）
（HCl NaOH EDTA 柠檬酸）
反洗
清洗装置
增压泵 RO保安过滤器 高压泵 反渗透 除碳器 中间水池
（阻垢剂 盐酸 还原剂 ）
（HCl NaOH EDTA 柠檬酸）
•
絮凝剂（PAC)加药装置(PK22020），配套两台30.3L/h加药泵用
于管道混合器（R-22001）前投加絮凝剂，使水中杂质、颗粒、胶体
等生成较大矾花，通过多介质过滤器时除去,随着原水浊度的变化及
时调整加药量，控制多介质出水浊度≤1NTU。
脱盐水工艺简介
多介质过滤器
脱盐水工艺简介
2.超滤
本系统超滤膜组件采用高分子材料制成的中空纤维式的 超滤膜，能有效去除大分子有机物，降低水中的 COD 及细 菌含量。其截留分子量为 50,000～150,000 之间。悬浮物 的去除率可达 100％，胶体硅及胶体铁的去除率一般可达 90％，微生物的去除率一般可达 90％，出水浊度可小于 0.5NTU。本系统设置成 3 套出力为146.7m3/h 的超滤装置。
➢ 化学增强反洗和化学清洗则通过化学药剂来清除胶体、 有机物、无机盐等在超滤膜表面和内部形成的污堵。清洗 频率提高、清洗强度增大都有利于更彻底地清除各类污染 物。
脱盐水工艺简介
超滤装置
脱盐水工艺简介
3、5μ保安过滤器
每套反渗透装置配置了5μm保安过滤器，以防 止大颗粒物质进入反渗透膜。保安过滤器的外壳采 用不锈钢，内装精度5μm滤袋。当大于设定的压差 （通常0.07-0.1MPa）时应当更换。
HCl NaOH 再生装置 清洗装置
除盐水课件
超滤膜的过滤原理
超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力 差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流 过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分 子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物 质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净 化、分离和浓缩的目的。参见下图
超滤膜组件的运行过程
硬度 硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗肥皂一 类物质。
对于天然水来说，这些物质主要是钙镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。 因此，总硬度就表示钙、镁离子之和。
碱度和酸度 碱度表示水中含OH- 、CO32-、HCO3-及其他一些弱酸盐类量的总和。
酸度是指水中含有能与强碱起中和作用的物质的量。可能形成酸度的物质有强酸、 强酸弱碱盐、酸式盐和弱酸。
SO42-/mg/L
Cl-/mg/L CO2/mg/L 盐含量/mg/L
37.3
28.0 / 403.8
8.00
21.3 11.5 461.0
3938
2128 / 10476
8.95
2.55 5.50 38.0
48.0
200 / 1040
七、水处理系统流程
絮凝剂
原水 UF
RO
除碳器
中间水箱
UF/RO 排水
一、原水的水质
1.天然水中的杂质 按杂质的颗粒大小分：
悬浮物 胶体
粒径约在10-4mm以上的微粒，这类杂质在水中很不稳定，很 容易除去。水发生浑浊现象，都是由此类物质所造成的。 颗粒直径在10-6 ~10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的 集合体。天然水中的有机胶体多数是由于水中植物或动物肢体的腐烂和 分解而生成的，其中主要为腐殖质。湖泊水中腐殖质最多，它常常使水 呈黄绿色或褐色。天然水中的矿物质胶体，主要是铁、铝和硅的化合物。 颗粒大小约为10-6mm以下,包括离子和溶解气体。
水的离子交换除盐(共68张PPT)
〔1〕求该水质的含盐量、硬度、碱度各为多少毫摩尔每升？ 〔2〕假设对上述水质进行一级复床除盐处理，H型阳离子交换器的直径为2米，内装强酸
阳离子交换树脂层高度为2米，交换器出水平均酸度为1.5mmol/L，交换器出力为50t/h ，交换器运行20小时后失效，求该交换器中交换挤的工作交换容量是多少？
为便于树脂粒度的粒度比较，采用了有致粒径和均匀系数两项指标。有 效粒径是指颗粒总量的10%通过而90%保存的筛孔径；均匀系数是指通过 60%球粒的筛孔孔径与通过10%球粒的筛孔孔径的比值。均匀系数反映树 脂粒度的分布情况，其值愈大表示粒度分布愈均匀。
(2)密度
• 湿真密度＝湿树脂质量/颗粒本身总体积
4、计算离子交换器中装载树脂所需湿树脂的重量时，要使用〔
。
〕密度。
〔A〕干真； 〔B〕湿真； 〔C〕湿视； 〔D〕真实
4.2 一级复床除盐
4.2.1 一级复床除盐原理 4.2.2 阳离子交换 4.2.3 阴离子交换
4.2 一级复床除盐
一级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换器所 组成，其组合方式分为单元制和母管制。
(CJ-CC)V VR
对于阳离子交换树脂的工作交换容量:
(JD进+SD出)V
QG=
VR
Eg. 某电厂原水分析结果如下：Ca2+=30mg/L，Mg2+=6 mg/L，Na+=23 mg/L ，Fe2+=27.9 mg/L，HCO-3=122 mg/L，Cl-=35.5 mg/L，SO42--=24 mg/L ，HSiO-3=38.5 mg/L。〔提示：原子量Ca=40，Mg=24，Na=23，Fe=55.8， H=1，C=12，O=16，Cl-=35.5，S=32，Si=28)
阳离子交换树脂层高度为2米，交换器出水平均酸度为1.5mmol/L，交换器出力为50t/h ，交换器运行20小时后失效，求该交换器中交换挤的工作交换容量是多少？
为便于树脂粒度的粒度比较，采用了有致粒径和均匀系数两项指标。有 效粒径是指颗粒总量的10%通过而90%保存的筛孔径；均匀系数是指通过 60%球粒的筛孔孔径与通过10%球粒的筛孔孔径的比值。均匀系数反映树 脂粒度的分布情况，其值愈大表示粒度分布愈均匀。
(2)密度
• 湿真密度＝湿树脂质量/颗粒本身总体积
4、计算离子交换器中装载树脂所需湿树脂的重量时，要使用〔
。
〕密度。
〔A〕干真； 〔B〕湿真； 〔C〕湿视； 〔D〕真实
4.2 一级复床除盐
4.2.1 一级复床除盐原理 4.2.2 阳离子交换 4.2.3 阴离子交换
4.2 一级复床除盐
一级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换器所 组成，其组合方式分为单元制和母管制。
(CJ-CC)V VR
对于阳离子交换树脂的工作交换容量:
(JD进+SD出)V
QG=
VR
Eg. 某电厂原水分析结果如下：Ca2+=30mg/L，Mg2+=6 mg/L，Na+=23 mg/L ，Fe2+=27.9 mg/L，HCO-3=122 mg/L，Cl-=35.5 mg/L，SO42--=24 mg/L ，HSiO-3=38.5 mg/L。〔提示：原子量Ca=40，Mg=24，Na=23，Fe=55.8， H=1，C=12，O=16，Cl-=35.5，S=32，Si=28)
离子交换除盐课件课件
2 酚醛系
3 环氧系
4
乙烯吡啶 系
5 脲醛系
6 氯乙烯系
现在学习的是第7页，共40页
二、离子交换树脂的性能
2-1离子交换树脂的物理性能
1）.外观:浅黄或深黄色球形颗粒、粒径一般在0.3-1.2毫米范围。 • 2）.密度:树脂的密度分为视真密度和湿视密度。湿视密度可用来计算交换器中装载的湿树
脂重量。
• 2.按合成离子交换树脂的单体种类不同，可分为苯乙烯系、丙烯酸系。 • 3.按离子交换树脂的孔型不同。可分为凝胶型和大孔型两大类。 • 凝胶型树脂的网孔很小，平均孔径1-2nm，且大小不一。在干的状态下，这
些网孔并不存在，当浸入水中呈湿态时，它们才显示出来。 • 大孔型树脂具有永久性网孔。无论在干态或湿态都存在比凝胶树脂更多更
一级复床除盐 一级复床+混床除盐 原水只一次相继通过H型离子交换器和OH型离子交换器进行 除盐的工艺,称一级复床除盐.
现在学习的是第22页，共40页
5.1一级复床除盐
• 典型的一级复床除盐由一台H离子交换器、一个除碳器和一个OH 离子交换器串联而成.
•
原水在H 离子交换器中经H离子交换后,水中各种阳离子被吸
现在学习的是第3页，共40页
现在学习的是第4页，共40页
1-2离子交换树脂分类
• 1、凡带有酸性活性基团,能与水中阳离子进行交换反应的称阳离子交换树脂;凡 带有碱性活性基团,能与水中阴离子进行交换反应的称阴离子交换树脂.
• 按活性基团上H+或OH- 电离的强弱程度，又可分为强酸性阳离子交换树脂 （如RSO3H，）和弱酸性阳离子交换树脂（如RCOOH）;强碱性阴离子交 换树脂（R NOH ）和弱碱性阴离子交换树脂(R NHOH ).
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措施 清洗、更换 清洗、更换 更换O型圈 更换密封圈 更换膜元件 更换膜元件 化学清洗 化学清洗 化学清洗
原因 高 温度变化 低 高 压力变化 低 太多 浓水流量 太少 pH过高及过低 高 浓度 低 过量难溶盐 余氯等
现象 产水量 脱盐率 压差
核查点 季节变化、泵效率 季节变化、加热器 泵、阀门 泵、阀门、过滤器 原水流速、阀门 原水流速、阀门、压差 pH控制 水质分析 水质分析 水质分析、pH、回收率 原水水质分析、加药泵
除盐水系统工艺流程
工艺流程：原水板式换热器多介质过滤器叠 片式过滤器超滤装置一级反渗透装置二级反 渗透混床
目的 降低原水中的悬浮物、胶体等物质，稳定供水温 度，使供水达到超滤的进水要求。
常规设备：
板式换热器 多介质过滤器
叠片式过滤器 超滤系统
超滤是一种膜分离技术其膜为多孔性不对称结构，超滤过 滤是以膜两侧压差为驱动力以机械筛分原理为基础的一种 溶质分离过程，小分子溶质透过膜（称为超滤液），而大 分子物质则被截留，从而实现大、小分子的分离、浓缩、 净化的目的。 使用压力通常为0.03-0.5MPa，筛分孔径为0.02-0.025 微米，最大孔径不超0.025微米，截留分子量为10005000道尔顿左右。超滤可作为预处理设备，确保反渗透 多须设备的长期安全稳定运行。
回 收 率
8 5 %
压力容器
产 水
进 水
中心连接管
RO膜元件
浓 水 排 出
每根压力容器内可串联1～8根标准膜元件，正常为6根。
原因 膜衰减 泄漏 O型圈泄漏 膜 浓水密封圈 元 中心管泄漏 件 元件变形 颗粒污染 结垢 有机物污染
现象 产水量 脱盐率 压差
核查点 使用时间、温度、水质 背压、水锤 背压、水锤、材料老化 材料老化及磨损 高压差、高进水温渡 高压差、高进水温渡 预处理情况与原水水质 预处理情况与原水水质 预处理情况与原水水质
措施 压力调整、冷却 压力调整、加热 压力调整 压力调整 压力调整 压力调整 pH调整 压力调整 压力调整 操作参数及预处理调整 化学加药
原 水 及 预 处 理
◦ ◦
阳树脂001×7MB、500mm 阴树脂201×7MB、1000mm
酸碱再生
◦ ◦ 药剂：盐酸、氢氧化钠 浓度：4%~5%
技术参数 台数 每台出力(m3/h) 运行流速(m/h) 规格(mm) 材质 树脂类型 树脂层高(mm)
混床 4 150 30 φ2500 钢衬胶 强酸阳树脂/强碱阴树脂 1500mm
设计压力(Mpa) 工作温度 再生形式
再生剂
0.6 <40℃ 体内再生
HCl/NaOH
进水
浓水
进水
浓水
产水 1 段排列
2 段排列
产水
进水
浓水
产水 3 段排列
Hale Waihona Puke 进水浓水（排放）来自2 级浓水 1 级产水
1 级反渗透
浓水（至1 级进水）
2 级反渗透
2级 产水
来 高压泵
水
浓 水 第 一 段 回 收 率 目 标 回 收 率 5 0 % 回 收 率 7 5 % 第 二 段 第 三 段 产 水
反渗透良好运行的关键--解决膜的污堵问题
脱盐率
进水总溶解固体(TDS)中未透过膜部分的百分数
给水中总溶解固体－产水中总溶解固体 x100
脱盐率 =
给水中总溶解固体
回收率
产水流量与进水流量的百分比即为回收率 产水流量 回收率 = × 100％
给水流量
* 地表水反渗透系统设计的回收率一般为75% ～ 85%
同中水回用主工艺
原水水质特点:
◦ 悬浮物、有机物、微生物含量较低 ◦ 四季水温变化不大 ◦ 含盐量较高 ◦ 碱度、硬度较高
脱盐水系统规模: 450m3/h 出水水质: 电导≤0.2μs/cm 二氧化硅≤ 20μg/l
硬度≈0umoL/L
铁≤ 30μg/l
铜≤ 5μg/l
pH值（25摄氏度）~7
π1
π2
水
盐水
反渗透膜
半透膜 P
当在盐水侧上施加的压力大于 其渗透压时，盐水中的水分子 就会反方向透过半透膜流向水 侧，水侧的液位升高，此种现 象称为反渗透现象。
π π 11
π2
水
盐水
温度 余Cl2 浊度 SDI15 CODMn
~20°C < 0.1ppm < 1NTU < 3 < 2mg/L （抗污染膜可放宽）
回收率约为90%。
回收率约为95%
反渗透原理 渗透
半透膜
当水和盐水被半透膜隔开时， 水侧的水分子就会自发地透 过半透膜流向盐水侧，这就 是渗透现象，因此，膜右面 一侧的盐水水位将升高，而 另一端的水位会逐渐降低。 π1 π2
水
盐水
渗透压
半透膜 P 当在盐水侧上施加一定的压 力时，就可以阻止水侧的水 分子透过半透膜到盐水侧， 以保持两侧的液位不变，该 压力就是此盐水的渗透压。