反渗透水处理技术

第一部分反渗透一)、反渗透系统概述：1.1概述：反渗透系统由反渗透装置本体与其专设的清洗装置构成。反渗透装置本体由高压泵、膜组、低压保护及参数控制以及管、阀件组装而成；清洗装置由清洗水箱、清洗泵、阀及管道组成。本体与清洗装置用专用的接口相连接而构成回路。该系统根据用户要求，引进美国OSMONICS反渗透（RO）膜元件、丹麦GRUNDFOS高压泵及美国SIGNET专用管道仪表系统等组合而成的饮用纯净水制造系统。1.2进水水质要求：SDI≤4或浑浊度≤1NTU余氯0.1ppm重金属:痕量1.3产水指标:电导率≤10μs/cm固体物、细菌、大肠杆菌计其它指标符合国家或广东省饮用纯净水标准。产水量：T/HR-1-四)、操作要点：4.1启动:1、预处理运行正常，其出水达到SDI≤4或浊度1NTU，余氯0.1ppm2、高压泵进口阀门开启，产水阀及浓水阀开启。3、浓水、产水流量计无气泡。4、给动力柜电源送电。5、启动高压泵，反渗透装置开始工作。6、操作参数调整和运行：改变浓水出口阀的开度来调整装置的产水量和回收率。7、正常运行后，按规定的表格每隔一小时填写记录运行参数，并且定期或有异常情况时，对装置所有取样点取样，计算测试数据。4.2停运：1、关闭高压泵。2、让预处理水低压冲洗数分钟，使进水与浓水的电导接近。3、关闭预处理。4、切断动力柜电源。5、关闭所有阀门，以免水流失。-4-五）、反渗透装置的保养：当反渗透系统需要长期停机超过3天，系统里的膜元件便需要作适当的保存程序。一般停机3至5天，可以用1%的亚硫酸氢钠（NaHSO3）溶液来保存。如需停机超过一星期以上，便要考虑用福尔马林（甲醛CH3CHO）来进行保存了。保存程序如下：在停机之前，首先用化学清洗，保证膜元件完全清洁，然后再进行以下保存消毒。1、用系统容量三倍的预处理水来冲洗。2、在预定的化学桶内，加入亚硫酸氢钠固体和适量的软水，制配1%浓度的亚硫酸氢钠溶液（溶液的溶量要按系统的总溶量算定）。3、用泵将溶液循环30分钟，排掉首先出来的20%溶液。4、排掉在化学桶内多余的溶液，但保留系统内的消毒液体直到开机为止。5、在重新开机时，必须将所有的液体冲掉，冲洗时间最少需要1至2小时。六）、反渗透膜的化学清洗（CIP）无论进水的条件是否合乎反渗透的要求，当膜元件的产水量下降达10%，产品水的电导率升高，或系统压差增加15%时，适当的化学清洗便需要进行。化学清洗程序如下：-5-1、酸洗：配制0.2%的盐酸（HCL）或柠檬酸溶液，控制PH值在2左右。首先用CIP泵将药液打入反渗透系统中，使其循环清洗，并保证清洗液不被稀释直至稳定之后，使反渗透膜浸泡一小时，若膜太脏可浸泡一个晚上。在酸洗过程中监测PH值的变化，当PH值高于2.5时，应再加入一定量的酸液药剂。最后用经预过滤的原水把酸液冲洗并排放掉，冲洗排放的时间应不低于30分钟。2、碱洗：配制按重量计0.1%的NaOH及0.1%按重量计的Na-EDTA（乙二胺四乙酸钠），控制PH值不超过11。用CIP泵将碱液供入反渗透系统中，使其循环清洗，并保证清洗液不被稀释直至稳定。之后，使反渗透膜浸泡一小时，若太脏则浸泡一个晚上。在碱洗的过程中监测PH值的变化，当PH值低于10.5时，应加入一定量的碱液。最后用经预过滤的原水把碱液冲洗并排放掉，冲洗排放时间应不低于30分钟。3、细菌消毒：配制0.5%的福尔马林溶液并使其在Ro系统中循环1～2小时。最后用预过滤后的水冲洗至少1小时以上。七）、保安预过滤：所有的反渗透设备均包括带有5μm滤筒的沉淀式过滤器，它可去除大于5μm尺寸的绝大多数粒子。必须定期检查滤筒，脏了后要更换。当通过过滤器的压降超过0.07MPa时便要更换过滤器的滤芯，或至少20天更换一次。-6-九）、DESAL膜元件的命名：型号AG4040FF位置12345678位置1、表示膜的种类膜种类产品类别A反渗透DESAL-11TFM复合膜C反渗透DESAL-CACA醋酸H纳滤DESAL-51TFM复合膜P超滤P-系列PES聚醚E微滤E-系列PS聚2．表示膜的水适量，由A到Z，A是最小水适量，Z是最高水适量。3.和4.表示膜的直径。5.和6.表示膜的长度。7.表示外表是玻璃纤维-F或胶带-T。8.表示可代替其它产品牌的膜。-8-十）、DESAL膜的标准尺寸和重量：标准DESAL膜元件型号ABC干膜重量（KG）4026F26.25寸0.625寸3.88寸2.724040F40寸0.625寸3.88寸5.458040F40寸1.125寸7.88寸14.538040F-40040寸1.125寸7.88寸20.41代替陶氏膜2540FF/TF40寸0.75寸2.4寸2.274021FF/TF21寸0.75寸3.88寸2.724040FF/TF40寸0.75寸3.88寸5.45-9-第二部分石英砂过滤器一、原理：在设备筒体内以不同颗粒的大小石英沙滤料，从上到下，由小而大依次排列。当水从上流经滤层时，水中部份的固体悬浮物质进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质。这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些曲曲弯弯孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物在滤料的颗粒表面与凝絮相互粘附，从而发生接触混凝过程，使水进一步得到净化。二、作用：用石英砂过滤的方法，可以将水中的细小颗粒杂质截留下来，从而使水到澄清和净化，把水的浑浊度降低。过滤还可以使水中的有机物、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量去除，并为滤后的清毒创造良好条件—因为水中细菌失去浑浊物的保护和依存而呈现裸露形态是有利于杀菌的。对于软化和反渗透除盐水处理，亦需对原水进行过滤净化，使浑浊度小于5mg/L甚至有的要求接近零，这样，可使离子交换树脂及反渗透膜孔免受悬浮物的污染及堵塞，以其提高工作交换容量及产水率。-11-三、性能指标：进水浊度：15mg/L工作温度：常温出水浊度：≤5mg/L反洗强度：12～１5L/m2.sec工作压力：≤0.5Mpa材质：不锈钢正常工作时，水从设备的顶部进，经滤层后水从设备底部流出。反洗时与此相反。反洗是用以除去滤出的泥渣，以恢复滤料的过滤能力，为了把泥渣冲洗干净，必须要有一定的反洗速度和时间，这与滤料大小及相对密度、膨胀率及水温都有关系。一般来说，砂滤器每天反冲冼和正冲洗一次，冲洗时间控制在10分钟左右。四、常见故障及处理方法：（1）滤层气阻：原因是：滤器进水带气，水中溶解的气体逸出以及“负水头”产生所引起，滤层气阻会使水质恶化，滤料层开裂及产水量减少等危害。处理方法：1）增加砂面上的水澡，不使产生“负水头”。2）更换表面滤料。3）增大滤料粒径。4）增大滤速。（2）滤层结泥球：原因是：长期反冲洗不干净，或是支承层及配水系统堵塞，结泥球会使水质恶化。-12-处理方法：1）适当调整冲洗强度和冲洗时间。2）增设表面冲洗装置或用压缩空气辅助冲洗。3）结泥严重时，进行人工翻砂清洗，应检查支承层及配水系统是否堵塞并及时处理。4）将滤池反洗后，在砂面上保持20～30CM水深，每M2截面约加0.3KG液氯或1KG漂白粉，浸泡12小时，以破坏结泥球的有机物质。（3）跑砂、漏砂：原因是：1）冲洗强度过大。2）滤料级配不当。3）冲洗水不均匀。4）反承层移位。跑砂、漏砂使水质差，滤料漏失。处理方法：检查配水系统并适当降低冲洗强度。（4）微生物滋长：原因是：进水中常常带有多种藻类及水生生物停留在滤层中并滋生繁殖，尤其在炎热水温度的情况下，繁殖更快。微生物的滋长也会使水质变差，并影响卫生标准，微生物还会分泌粘液，使滤料层粘结并堵塞。处理方法：在过滤前进行加药杀菌灭藻处理。-13-第三部分活性碳过滤器一、说明：活性碳被广泛应用于生活用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭等。同于活性碳的比表面积很大，其表面又布满了平均直径为20~300A的微孔。因此，活性碳具有很高的吸附能力。此外，活性碳的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性碳还能去除水中对于阴离子交换剂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可以去除象余氯一类对阳离子交换剂有害的物质，从而提高除盐水处理能力。通常能够去除63%～86%胶体物质；50%左右的铁盐以及47%～60%的有机物质。二、性能指标进水浊度：≤5mg/L反洗强度：10～14L/m2。S工作压力：≤0.5Mpa反洗膨胀率:10～15%工作温度:常温压缩空气压力:0.1～0.2Mpa正常工作时,水从设备的顶端进,经滤层后水从设备底部流出。反洗时与此相反，反洗是用以除去吸附在活性碳周边的泥渣及其它生物或化学耗氧物，以恢复活性碳的吸附能力。为此，必须有一定的反洗速度和时间，这与滤料大小及相对密度、膨胀率及水温都有关系。一般来说，石英砂过滤器每清洗3～4次就须对活性碳过滤器清洗一次，如果水源水质较差，则每天清洗一次，或压差达0.05Mpa-15-就须清洗一次。清洗时反冲、正冲各一次，冲洗时间控制在10分钟左右。三、活性碳的再生活性碳失效后，需要进行再生，再生的方法有下列四种：（1）加热至100°C左右，使其中的水汽化；在800°C下溶烤，并加热至800～900°C之间进行活化，使吸附在活性碳上的有机物被氧化而去除，从而使活性碳得到再生。（2）用蒸汽吹洗再生，用蒸汽吹洗可使低沸点的挥发性吸附物基本上吹净。（3）用8～10%酸或碱来再生，使有机吸附物解析而去除。（4）常规反冲法：注：如（4）常规反冲法失效，就要考虑其它的再生方法了。-16-第四部分三塔流动软化器一、性能指标1、软水质量高，原水最大硬度为2.5mmol/L，出水残余硬度≤0.015mmol/L.2、使用性能和调节性能好，可以连续运行，也可间歇运行，出水质量不受影向，不需周期地停床再生、清洗，使用操作方便，易于维护保养。3、运行费用省，自耗水及再生剂耗量低。4、装有一台自动溶盐系统，代替以往繁重的人工搅拌溶盐。二、技术原理采用离子交换的原理去除水中的硬度，用离子交换树指与原水进行交换，使水中的钙镁盐类变为钠盐，其反应如下：Ca2+Ca+2NaR——R2+2Na+（NaR代表树脂）Mg2+Mg树脂交换饱和后，用食盐进行再生，其反应如下：CaCaR2+2NaCl——2NaR+CL2MgMg经过再生的树脂，双恢复其交换能力，这样连续不断地交换、再生，达到硬水软化的目的。-18-三、工艺流程（见附图）三塔流动软化床是由于交换塔、再生塔、清洗塔、溶盐器、软水泵、水射器、阀门、管道等组成。清水从交换塔下部进入，在塔内和离子交换树脂进行逆流交换，软化水便从交换塔上部流出。新生树脂在交换塔内与原水进行逆流交换，吸附水中的钙镁离子逐渐成为饱和树脂，饱和树脂被送去再生塔，在再生塔内与再生液进行逆流再生，再生后的树脂送去清洗塔进行逆流清洗，清洗好的新生树脂用树脂射流器送回塔。由于在工艺上采用了连续逆流动态交换、再生、清洗的技术，最大限度地发挥了离子交换树脂、再生液、清洗水各自的效能，达到了高效节能的目的。四、操作要点：（1）设备安装后，将进水及软水出水管道装好，地面做好排水沟，安上软水泵的电源线，调正电机的转向，同时还要准备足够的食盐（Nacl），以备再生所需。（2）开启原水阀3，开启离心泵5，并依次打开阀6、7、8、9、14、15、18、19、20，控制树脂射流器中有树脂吸出，清洗流量计10、11的水流量分别为300、200ml/min。并控制盐流量计，使饱和食盐水流量为20～40ml/min范围内，观察视镜23、24中树脂是否在系统内循环流动。在运行过程中，应随时注意交换塔内的树脂界面并尽量保持平衡。（3）停床时按启床相反的顺序并闭阀门并最后停泵即可。-19-五、注意事项：（1）当遇节假日或长时