反渗透操作原则

反渗透操作手册

一、简介

反渗透是60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

渗透是一种物理现象，当两种含有不同盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时会发现，含盐量少的一边的溶剂会自发地向含盐量高的一。

侧流动，这个过程叫做渗透。渗透直到两侧的液位差（即压力差）达到一个定值时，渗透停止，此时的压力差叫渗透压。渗透压只与溶液的种类、盐浓度和温度有关，而与半透膜无关。一般说来，盐浓度越高，渗透压越高。渗透平衡时，如果在浓溶液侧施加一个压力，那么浓侧的溶剂会在压力作用下向淡水一侧渗透，这个渗透由于与自然渗透相反，故叫反渗透（Reverse Osmosis)。利用反渗透技术，我们可以用压力使溶质与溶剂分离。

反渗透技术起源于美国，最初目的是为载人航天飞机提供人体废水净化后循环使用的净化设备。这项技术在美国航天器中的应用得到了令人满意的成功。在此以后，美国原子能研究中心和净水工业界对该项净水技术的其它应用投入大量人力和资金，进行了广泛的研究。至90 年代，反渗透技术在海水淡化、电厂锅炉补水、电子工业生产用高纯水、科学研究用高纯水、医疗用高纯水和饮用水等生产方面都得到了广泛的应用。

二、反渗透膜原理

三、反渗透过操作方式

反渗透净水过程是指水分子在压力作用下透过反渗透膜而与杂质分离的过程。反渗透膜是反渗透技术的核心。

反渗透膜具有以下三种特别的机能：

(1)电排斥机能：半透膜表面的电性可以将溶于水中的正负带电离子排斥开，而使不带电的水分子在压力作用下透过。因此，反渗透生产的纯水不含如铅、砷、镉、汞、铬、钙、镁、钠等各种金属离子及其它阳离子，不含氟、氯、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根等各种阴离子。钙、镁盐类（俗称水碱）以及使水产生苦咸味的盐分等等均可以被去除。

(2)超微过滤机能：半透膜中有众多的微孔以便水分子通过。这些微孔的直径为0.0005微米，与水分子的直径相当。最小的细菌和病毒的直径分别是0.2和0.02微米。杀虫剂666的直径约为 0.0015微米。因而，这些污染物和其它生物污染物以及众多的有机污染物均不能通过此半透膜，而与纯水分离。

盐类在水中是以水合离子形式存在的，而这些水合离子的体积一般比水分子大10-25倍，因此，除了以上提及的电排斥机能外，反渗透膜也可以通过其超微过滤机能除去溶解的盐类。

(3)自我清洗机能：一般的滤水器在除去污染物的同时，也将这些污染物留在了滤水器中。在此后过滤的水都要经过这些污染物，从而对水产生再次污染。同时，细菌也会在滤水器中繁殖，水产生微生物再污染。与此不同，半透膜在净水过程中将污染物全部留在被排除的浓水中，以实现自我清洗机能。因此，所得净水就更加可靠，净水器件的寿命也更长。

反渗透设备水产量与源水的温度和盐度有关。一般地说，温度每下降1 C，产率下降3-4%，盐度每增加100ppm，产率下降0.5-1%。

反渗透膜采用LFC低污染反渗透膜。

五、反渗透膜元件

各种分离膜只有组装成膜器件，并与泵、过滤器、阀、仪表及管路等装配在一起，才能完成分离任务。膜器件是将膜以某种形式组装成膜元件并在一个基本单元设备内，在一定的驱动力作用下，去完成混合物中各组分的分离装置。这种单元即反渗透器。根据生产需要，膜分离装置中可装数个或者更多膜元件。

脱盐率

反渗透从源水中脱去盐分的比率，是反渗透脱盐能力的指标。脱盐率分系统脱盐率与单只膜脱盐率，系统脱盐率指整个RO系统的脱盐率，该值与膜本身的性能和系统设计有关；单只膜脱盐率是膜出厂前的脱盐率测试值。

回收率

反渗透产品水量与源水量的比值，是反渗透的节水指标。反渗透的回收率可以调节，但回收率越高，浓水侧浓度越高，浓水流动速率越低，不利于膜的保护。

膜前压力

即膜的浓水入水压力，在透过水量是定值时，是反渗透的节能指标。此压力可通过给水高压泵后的节流阀调节。

膜后压力

反渗透浓水的出水侧压力。可通过浓水排放节流阀调节。

膜的背压

反渗透产水侧的压力。该值越高，用于脱盐的有效压力就越低。而且，该值不能太高，一般不能超过0.1MPa，更不能高于浓水侧压力，否则反渗透膜可能破裂。由此原因引起的膜损坏多发生在最后一支膜。

单位膜面积产水量与总产水量

单位膜面积产水量是膜透水性能的指标，总产水量是反渗透设备每小时的总产水量。反渗透脱盐率、产水量、产水盐量的影响因素

理论上，温度越高，反渗透脱盐率越低；温度越高，产水量越高；压力越高，产水量越高；浓水侧盐浓度越高，产水侧盐量越高。

七、二反渗透工艺流程

反渗透工艺流程如图所示，反渗透膜组采用二段排列方式。

1．原水箱

主要作用是在设备用水时能缓冲系统用水，保证系统用水水压稳定。原水箱内装有液位计，保证系统安全运行。

2．原水泵

原水泵采用了液位控制。

3．加药系统

用于添加阻垢剂，防止膜被污染。

4．精密过滤器及滤芯

精密过滤器，内装有过滤精度为5微米,长度500mm的PP滤芯7支，它作为RO入水进一步去除浊度的精密过滤装置。

精密过滤器在使用前应先打开顶部的排气阀，使精密过滤器中的气体全部排出。运行时观察在通过定量水时过滤器前后的压力差：

当出现以下情况时：

1、当过滤器前、后的压力差增加0.03～0.06MPa时，应考虑清洗或更换过滤芯。

2、当过滤器前、后的压力差由高值突然变小时，应考更换过滤芯。

清洗或更换滤芯时：

1、将过滤器的进水阀门关闭；

2、打开过滤器上封盖上的排气阀排气；

3、打开过滤器，取出过滤芯。

4、检查滤芯，据污染情况进行处理；原则上每3-6个月更换一次。

5、将过滤器复位；

5．入水低压开关

入水低压开关，为反渗透入水低压压力控制器。主要作用是防止高压泵工作时进水侧无水。

例如：调整压力控制器右侧螺丝将压力调整至0.5KG，调整压力控制器左侧、螺丝将压力调整至0KG。此时，高压泵工作时进水侧压力如低于0.5KG时，系统对高压泵进行无水保护,停止运行。

6．高压泵

高压泵是主机的一个重要元件，它的作用是给膜输送足量足压的水源，其品质的好坏对整机的影响很大。

注意事项：

（1）使用时应保证不得空转；

（2）不得长期超负荷运行；

（3）应保证电器部分干燥。

7．慢开阀

防止系统启动停止时，压力瞬间增大减小损坏膜组件。当系统启动时，高压泵启动慢开阀缓慢打开进水压力平稳上升，系统平稳运行。当系统同停止时，慢开阀缓慢关闭压力平稳下降后高压泵停止运行。

8．泵后调节阀

安装于泵后膜前的节流阀主要作用是调节、控制膜进水流量，它和浓水调节阀的配合使用可以调整膜管内压力和供水量。