反渗透法制纯水

论反渗透法制纯水

《重庆工贸职业技术学院》胡亚奎

一、国内外的纯净水发展现状

人类饮用水的阶段不断的发展，即从过去的自来水到饮用无菌的纯净水。但是在国内外的各个厂家采用的不同技术成产出不同的“纯净水”，在市场上引起了很大的竞争，而他们所开发的纯净水取决于净水器的开发，例如日本、德国、和英国等。

在国内，纯净水的定位人群主要在城市，而城市人比较注重理性消费，纯净水发展到今天也被大多数很多人丛观念上完全接受，说明该产品已经完成了产品的教育和培育市场的阶段。据报道，目前我国国内生产纯净水企业均已超过1000家，纯净水产量超过了200多万吨。仅仅在上海市饮用水市场出售的本市及外地纯净水品牌就多达160种。上海市申报领取准产许可证的企业就超过了100多家。另外南方已有数家生产纯净水的工厂，他们每天可生产1000吨，纯净水最多也才有50万人有机会饮用。而我国建有纯净水厂的城市也非常少，可见在未来的几年中对纯净水的需求量非常大，具有很强的市场竞争能力。随着消费者口味不断的变化，不要过多的糖不要过多的汽，要求水质的净化程度也越来越优良。

在国外，在欧美国家净化水的销售量已是矿泉水的六、七十倍。美国本土生产的可口可乐就是用纯净水灌装的。在日本饮用纯净水的人已达70%，在韩国举办的88年奥运会上纯净水被指定为运动贝饮用水。随着人们对水质净化程度要求的提高以及对人体所需微量元素补充的重新认识，饮用纯净水的现念巳在我国开始形成，现已有很多地区可以见到纯净水。

另外在德国，就曾掀起了纯净水的消费狂潮。据统计，德国有200多种不同品牌的纯净水，德国在仅一年的时间内出售的纯净水就有90亿L以上，人均消费达到90L。但是纯净水发展状况并不是一直很好的，之后德国卫生部却告诫消费者，喝自来水才是安全的选择，其原因是因为德国卫生部对全国不同厂家进行检测时发现，纯净水中存在细菌超标问题。可见，纯净水在国外的一些国家发展状况并不是很好。

纯净水经过近十年的高速发展，已开始步入平稳发展期，尽管营业额还在快速增长，经营利润的增长已趋缓定。目前全行业企业面临的一个基本问题是在作好市场的同时，深入研究产品与技术，从集约化经营中寻求发展。目前世界各大企业均已慢慢的不再使用离子膜法和电渗析法制纯水，而是考虑反渗透法制纯水，因为原水中不但含有较多的强电解质及难以除去的硅酸、二氧化碳等弱电解质，而且还含有较丰富得不溶解的胶体物质与微生物、微粒、溶解气体、有机物等，而应用反渗透即RO法制取不但节能节水，而且可以得到超纯的“纯净水”，因此，采用RO法来去除原水中的各种杂质。

二、工艺设备介绍

2.1 砂滤器构成：砂滤器也叫多介质机械过滤器，主要由压力容器和滤料构成。颗粒大小不同的石英砂和无烟煤分层铺在压力容器内，形成过滤床，床的最小深度为0.8米。作用：去除水源中的固体颗粒、胶体和悬浮物。降低污染指数，保证反渗透的安全。型号:采用不锈钢（SUS304）￠250×H1400×1个

2.2活性碳过滤器构成：活性碳过滤器由压力容器和活性炭滤料构成。作用：活性炭为多孔结构，有较强的吸附作用，可以有效去除水中的有机物、胶体物质和余氯，去除异味，改善水的口感，更重要的是保护RO膜的安全。型号：不锈钢（SUS304）￠250×H1400×1个

2.3阳离子软化装置：构成：由离子交换树脂、压力容器、盐箱和再生清洗控制机构构成。作用：利用树脂的离子交换作用将水中的金属离子置换出来。型号：不锈钢（SUS304）￠250×H1400×1个

2.4密过滤器构成：它由滤芯和不锈钢压力容器构成。作用：设置精密过滤器是为了拦截可能存在的悬浮颗粒对高压泵和RO膜的破坏。ABS精滤器：精密过滤：孔径范围一般是0.1~10um。过滤所用的过滤膜得孔结构属筛网型，可过滤液体或气体中0.1~10um的微粒

2.5反渗透RO装置

工作原理：RO是一种在压力作用下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质和溶剂分开的分离方法。即是利用高压泵的加压，使杂质在RO膜内截留，可有效去除水中固体溶解物、有机物、胶体、微生物以及细菌等杂质。

工作效益：离子去除率：≥99%；细菌去除率：≥99.9%；回收率：≥76%；

型号：反渗透制水设备（300L／H，不锈钢预滤器）电源：AC220V／AC380V 50Hz 整机功率：3KW 一级RO组件：海德能ESPA-4040×3支

二级RO组件：海德能ESPA-4040×2支

2.6臭氧发生器：臭氧主要是由氧气供应，臭氧发生器正常工作条件要求：环境温度不高于45摄氏度相对湿度不高于85%

三、生产运行情况介绍

3.1制纯水的工艺流程

制纯水主要的工艺流程是经过砂滤器、活性碳吸附、阳离子软化器、精密过滤、RO、臭氧发生器、储存罐等。

、砂滤、活性炭过滤器、阳离子软

3.2纯化水系统组成：原水箱、原水泵F

1

水器、精密过滤水箱、过滤水泵F

、双级RO器、盐洗箱、中间水箱、中间水泵

2

、酸洗装置、臭氧发生器、循环回路管道、储水罐、消毒清洗灌装机。

F

3

3.3操作程序

3.3.1开车前准备

3.3.1.1检查盐酸溶液是否足量

3.3.1.2开机前检查供水、供电等是否正常

3.3.1.3确认一级反渗透的出口阀和压力阀是全开的，确认二级反渗透的进出口阀是开启的，回路阀是关闭的。

3.3.2开车

3.3.2.1 打开原水开关灌满原水箱，并启动自动控制系统按钮F

，启动原水

1

泵，运行指示灯亮起后，逐渐打开相应其泵后出水阀，使流量和压力缓慢升

高至需要值。

3.3.2.2 原水通过砂滤器，目的是要去除水中的悬浮物、泥沙及颗粒性杂质。主要填料有石英砂、无烟煤、纤维球等。

3.3.2.3原水通入活性炭过滤器，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。起到了保护纯水系统内其他对氧化剂敏感的纯化单元。

3.3.2.4通入阳离子软化器，此步骤的原理既是将水质的硬度降低的一种处理程序，即是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，因此在系统中配置软化器。实验室采用的是自动控制系统，已达到精确目的。

3.3.2.5由于部分大分子颗粒不能及时或全部过滤出，因此原水必须在经过精密过滤水箱，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最后保护作用，确保最终进入反渗透系统的水符合要求。

3.3.2.6F

1启动约五分钟时，才可开启F

2

。使原水通过F

2

进入RO膜，过滤完

水中的杂质。目的是为了将F

2灌满，注意在F

2

启动前，需将一级反渗透的出口

阀门、二级反渗透进水阀和压力调节阀全开启，但回路阀必须关闭，防止原水进入储水罐中。将一级反渗透的浓水通过出口阀排出，同时对F

3

灌泵。

3.3.2.7在F

2启动约一分钟时开启F

3

。此时必须先将二级反渗透的出口阀

和回流阀开启。开起臭氧发生器消菌杀毒。将纯水输送至储存罐后包装成品，最后输送饮用。

3.3.3停车停车时将开车时的操作反倒操作，即先将F

3关闭，再关F

2

和

F

1

。再关闭各阀门，但需打开二级反渗透排水阀以排出膜内水。检查压力表数是否为零。关闭氧气罐。关闭总开关和相关设施照明灯。

四、工艺中设备再生、反洗操作程序的阐述

4.1过滤器的反洗工序：打开上排阀，关闭出水阀，打开反洗阀，关闭出水阀，冲洗5~10分钟，打开进气阀，吹洗5~10分钟，停止供气，水洗15~30分钟，打开下排阀，关闭上排阀，打开进水阀，关闭反洗阀进水阀，正洗5~10分钟，关闭下排阀，反洗结束进入工作状态。

4.2 RO膜的清洗

4.2.1配置清洗液

4.2.2低流量输入清洗液首先用清洗泵混合一次清洗液，与人清洗时得清洗压力为0.15~0.4Mpa，流量为4~5m3/h。然后以尽可能低的清洗液压力置换元件内的原水。低压力置换操作能够最大限度的减少污垢再次沉淀到膜表面。排放部分浓水以防止清洗液被稀释。

4.2.3循环党员水杯置换出后，浓水管路中出现清洗液，让清洗液循环回到清洗桶并保证清洗液温度稳定。时间在15~30分钟为宜。

4.2.4浸泡停止清洗泵得运行，让膜元件完全浸泡在清洗液中。一般污染情况下浸泡1小时就足够了，严重污染时，需浸泡10~15小时。

4.2.5高流量循环清洗通过每只元件8~10m3/h的流量循环30~60分钟。高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物。在高流量的条件下，将会出现过高