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反滲透設備的進水水質要求與工藝流程各功能詳解

2023-05-29

一、水質要求

反滲透作為一種新型的純物理脫鹽工藝,由于反滲透膜元件的結構、材質、脫鹽機理等條件的限制,反滲透設備對進水有較高的條件要求:

溫度(du)條件在(zai)1到45℃之(zhi)間;

pH值(zhi)必(bi)須在2到11的范(fan)圍之內;

有機(ji)物含量(COD,mg/L)應該小于(yu)1.5;

濁度(NTU)應該控制在1.0以下;

淤(yu)泥(ni)密度指(zhi)數(SDI值)<4.0;

余氯(lv)含(han)量<0.1mg/L(實際控(kong)制在0);

鐵含量(mg/L):溶氧>5mg/L時,Fe<0.05;

二氧化硅含量(mg/L):濃水中SiO2<100;LSI:pHb-pHs<0;

Sr、Ba等易形成難溶(rong)鹽的離子(zi):Ipb<0.8Ksp。

  后三(san)項通過添加(jia)阻垢劑可(ke)適(shi)當提高其值。

  若如果上述指標(biao)某一項或幾項不達標(biao)時(shi),會對反滲透膜造(zao)成(cheng)以(yi)下(xia)影響:

1、RO反(fan)滲透(tou)膜(mo)受金屬氧化物污染;

2、膠體污染;

3、RO反滲透膜結垢(gou);

4、懸浮物(wu)污堵(du)RO反滲透膜;

5、有機物及微生物等(deng)污染(ran),導致出水COD升高。

進而對整(zheng)個反滲透裝(zhuang)置造成(cheng)不良影響:

  降(jiang)(jiang)低(di)反滲(shen)(shen)透(tou)純凈(jing)水(shui)系(xi)統(tong)的(de)產水(shui)量;降(jiang)(jiang)低(di)反滲(shen)(shen)透(tou)純凈(jing)水(shui)系(xi)統(tong)的(de)產水(shui)品質;增(zeng)加反滲(shen)(shen)透(tou)設備運行(xing)的(de)能耗(hao),包括(kuo)原水(shui)、電耗(hao);增(zeng)加水(shui)處理的(de)運行(xing)成本,包括(kuo)反滲(shen)(shen)透(tou)阻垢劑、樹脂再(zai)生鹽、其他水(shui)處理藥劑等。

  反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)預處理(li)在其(qi)中發揮著不(bu)(bu)可替代的(de)作用。當預處理(li)沒(mei)有(you)做(zuo)好(hao),反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)進(jin)水水質嚴重不(bu)(bu)達標,且時間過長的(de)情況下,會(hui)導致反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)膜元件不(bu)(bu)可逆的(de)物理(li)、化(hua)學損傷,大大縮短反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)膜元件的(de)使用壽命。

  反滲透預處理的(de)目的(de)是(shi)解決(jue)如下問題,以保證反滲透設(she)備穩定運行和使用(yong)壽命。

  第一,防止膜面(mian)結垢(gou)(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧(yang)化物等(deng));

  第二,防止有機(ji)物(wu)質的污堵;

  第三,防止微(wei)生物的污堵;

  第四,防(fang)止膠體物質及懸浮固體微(wei)粒污堵;

      &nbsp;第(di)五,保持反(fan)滲透裝置產水量穩定。

Tips

二、工藝流程

原水罐

儲存原(yuan)水(shui),用于沉淀(dian)水(shui)中的大泥沙顆粒及其它可沉淀(dian)物(wu)質。同時緩沖(chong)原(yuan)水(shui)管中水(shui)壓不穩定對水(shui)處理系(xi)統造成(cheng)的沖(chong)擊。(如水(shui)壓過低或(huo)過高引起的壓力(li)傳感的反應(ying))。

原水泵

恒(heng)定系統供(gong)水壓(ya)力,穩(wen)定供(gong)水量。

多介質過濾器

采用多(duo)次過濾層(ceng)的(de)(de)過濾器,主要目(mu)的(de)(de)是去除(chu)原水中含有的(de)(de)泥沙、鐵銹、膠體(ti)物(wu)質、懸(xuan)浮物(wu)等顆(ke)粒在(zai)20um以上(shang)的(de)(de)物(wu)質,可選用手動閥門控(kong)(kong)制或者全自(zi)動控(kong)(kong)制器進行反沖洗、正沖洗等一系列(lie)操作(zuo)。保證設(she)備的(de)(de)產水質量(liang),延長設(she)備的(de)(de)使用壽命。

活性炭過濾器

系統(tong)采用果殼活性(xing)炭(tan)過濾器,活性(xing)炭(tan)不但可(ke)吸(xi)附電解質離子,還可(ke)進(jin)行(xing)離子交(jiao)換(huan)吸(xi)附。經活性(xing)炭(tan)吸(xi)附還可(ke)使(shi)高錳酸鉀耗氧量(liang)(COD)由15mg/L(O2)降至2~7mg/L(O2),此外,由于吸(xi)附作用使(shi)表面被吸(xi)附復制的濃度增加,因而還起到(dao)催化作用、去除水中的色素、異味(wei)、大量(liang)生(sheng)化有機物(wu)(wu)、降低(di)水的余氯值及農(nong)藥污染物(wu)(wu)和(he)除去水中的三鹵化物(wu)(wu)(THM)以及其它的污染物(wu)(wu)。同時,設備具有自我維護(hu)系統(tong),運行(xing)費用很低(di)。

離子軟化系統/加藥系統

R/O裝(zhuang)置(zhi)(zhi)為(wei)了溶(rong)解固體形(xing)物的(de)濃(nong)縮(suo)排(pai)放和(he)淡(dan)水的(de)利用(yong),為(wei)防止濃(nong)水端特別是RO裝(zhuang)置(zhi)(zhi)最后一(yi)根膜(mo)(mo)組件(jian)(jian)濃(nong)水側出現CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4,SrSO4,SiSO4的(de)濃(nong)度(du)積大于其(qi)平衡(heng)溶(rong)解度(du)常數而結(jie)晶析出,損壞膜(mo)(mo)原件(jian)(jian)的(de)應有(you)特性,在進入反滲(shen)透膜(mo)(mo)組件(jian)(jian)之前,應使用(yong)離子軟(ruan)化裝(zhuang)置(zhi)(zhi)或投放適(shi)量的(de)阻垢劑阻止碳酸鹽,SiO2,硫酸鹽的(de)晶體析出.

精密過濾器

采用精密過(guo)(guo)濾(lv)器對進水中殘(can)留(liu)的(de)懸浮物(wu)、非曲直粒物(wu)及膠體等(deng)物(wu)質(zhi)去除(chu),使RO系統等(deng)后(hou)續(xu)設備(bei)運行更安全、更可靠。濾(lv)芯為5um熔(rong)噴濾(lv)芯,目的(de)是把(ba)上級過(guo)(guo)濾(lv)單(dan)元漏掉(diao)的(de)大于5um的(de)雜質(zhi)除(chu)去。防(fang)止其進入反滲透(tou)裝置(zhi)損壞膜(mo)的(de)表面,從而損壞膜(mo)的(de)脫鹽性能。

反滲透系統

反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)裝置是(shi)(shi)用(yong)足夠的(de)(de)壓力使溶液中(zhong)的(de)(de)溶劑(一般是(shi)(shi)水)通過反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)膜(或稱半透(tou)(tou)(tou)膜)而分(fen)離出來,因為(wei)這個過程(cheng)和自然滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)的(de)(de)方向相反(fan)(fan)(fan)(fan),因此稱為(wei)反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)。反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)法(fa)能適(shi)應各(ge)類(lei)含鹽(yan)量(liang)的(de)(de)原水,尤其是(shi)(shi)在高(gao)含鹽(yan)量(liang)的(de)(de)水處理工(gong)程(cheng)中(zhong),能獲(huo)得(de)很好的(de)(de)技術經濟效益(yi)。反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)法(fa)的(de)(de)脫鹽(yan)率提高(gao),回收率高(gao),運行穩(wen)定,占地(di)面積小,操作簡(jian)便,反(fan)(fan)(fan)(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)設備在除(chu)鹽(yan)的(de)(de)同時(shi),也將大(da)部分(fen)細菌、膠體及(ji)大(da)分(fen)子量(liang)的(de)(de)有機物去(qu)除(chu)。

臭氧殺菌器/紫外線殺菌器(可選)

殺(sha)滅由(you)二次污染(ran)產生(sheng)(sheng)的細菌(jun)徹底(di)保證成(cheng)品水(shui)的衛生(sheng)(sheng)指標.

原(yuan)水(shui)(shui) ;→ 原(yuan)水(shui)(shui)箱 → 原(yuan)水(shui)(shui)泵(beng) →多介質過(guo)濾器(qi)(qi) (石英(ying)砂(sha)過(guo)濾器(qi)(qi))→活性炭過(guo)濾器(qi)(qi) →軟水(shui)(shui)處理器(qi)(qi)(添加(jia)阻垢劑(ji)裝(zhuang)(zhuang)置) → 精密(mi)過(guo)濾器(qi)(qi) → 高壓(ya)泵(beng) → 一(yi)級反滲透(RO)裝(zhuang)(zhuang)置 →紫外線殺菌(jun)裝(zhuang)(zhuang)置(臭氧殺菌(jun)裝(zhuang)(zhuang)置) → 用水(shui)(shui)點

純化水設備各單元功能:

1.1 預處理設備

預處理設備(bei)由原水加壓泵、石英砂(sha)過濾(lv)器(qi)、活(huo)性(xing)碳過濾(lv)器(qi)、及(ji)全自動軟水器(qi)及(ji)精(jing)濾(lv)器(qi)五個(ge)單元組成。

1.1.1 原水(shui)加壓泵(beng)

原水(shui)為(wei)自來水(shui)時,自來水(shui)壓(ya)(ya)力應大(da)于石英砂過(guo)濾器、活性碳過(guo)濾器、全自動軟水(shui)器及(ji)精濾器的水(shui)流總阻力(水(shui)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)差),并(bing)能(neng)滿足進入反(fan)滲透(tou)主機水(shui)壓(ya)(ya)要(yao)求(qiu),因此(ci)需要(yao)設置加壓(ya)(ya)泵,以達到水(shui)壓(ya)(ya)要(yao)求(qiu)。

1.1.2 石英砂(sha)過濾(lv)器

因(yin)為自(zi)來水的濁(zhuo)度(du)(du)一般為3~5度(du)(du),水中還含(han)有少(shao)量的懸浮物(wu)和泥沙。因(yin)此需要設(she)置石英(ying)砂(sha)過(guo)濾(lv)器,降低水的濁(zhuo)度(du)(du)不超過(guo)1度(du)(du),防(fang)止堵塞反滲透膜。

1.1.3 活性碳過濾器

主(zhu)要去除水中(zhong)游離(li)氯和(he)有機物,防止游離(li)氯氧化反滲透膜。同時還可去除水中(zhong)異味,提高飲用(yong)純(chun)凈(jing)水口感。

1.1.4 全(quan)自(zi)動軟水器

當工藝(yi)水(shui)經過(guo)全自動(dong)鈉離(li)子(zi)交換(huan)器(qi)時,水(shui)中(zhong)的(de)(de)Ca2+、Mg2+等陽離(li)子(zi)與交換(huan)劑中(zhong)的(de)(de)Na+進(jin)行離(li)子(zi)交換(huan),降低水(shui)的(de)(de)硬(ying)度,使水(shui)質得到軟化。

1.1.5 精濾器

該過濾(lv)器是自來水進入膜之前最(zui)后一道過濾(lv)裝置,它可(ke)以(yi)有效的(de)(de)去(qu)除砂濾(lv)器、碳濾(lv)器未去(qu)除干凈的(de)(de)大(da)于5μm的(de)(de)物(wu)質(zhi),可(ke)以(yi)截流住由(you)砂濾(lv)器、碳濾(lv)器流失的(de)(de)碎砂及(ji)活性碳粉末等,從而有效的(de)(de)保護RO膜不受或少受污(wu)染(ran)。

1.2 反滲透主機

1.2.1 進(jin)水條(tiao)件

反(fan)滲(shen)透(tou)主機(ji)應(ying)在(zai)以下(xia)進(jin)水(shui)條(tiao)件(jian)下(xia)運行。檢查(cha)您的原水(shui)是(shi)否(fou)在(zai)此限度(du)內是(shi)非常(chang)重要的。反(fan)滲(shen)透(tou)進(jin)水(shui)條(tiao)件(jian)不符合(he)此標(biao)準將(jiang)會導致膜(mo)組元(yuan)件(jian)的永久性不可(ke)恢復的污染和損壞。

最(zui)小進水(shui)壓力:2.8KG/CM2

最小進水流量:1.5t/h

水(shui)溫:4oC~45oC

PH范圍:4~9

硬度:17mg/L(以(yi)CaCO3計)

濁度:≤1度

總溶解性(xing)固體含量(liang):TDS<1000mg/L

鐵:<0.1mg/L

游(you)離氯:<0.5mg/L

錳:<0.05mg/L

有機物:COD<1mg/L


反滲透膜(mo)的(de)進(jin)水要求(表二):


常用(yong)膜的品種與型式項目(mu)

卷式(shi)(醋酸纖維素膜(mo))

中空纖維(wei)式(芳香聚(ju)酰胺(an))

卷式(復合膜)

渾濁度



0.5FTU

污染指數(FI)

<4

<3

<5

水溫

15-35oC

15-35oC

<45oC

PH值

5-6

3-11

2-11

CODMn高錳(meng)酸鉀法以O2計)

<1.5mg/L

<1.5mg/L

<1.5mg/L

游離(li)氯(以Cl2計)

0.2~1mg/L

<0.1mg/L

<0.1mg/L

含鐵量(以fe計)

<0.05mg/L

<0.05mg/L

<0.05mg/L

圖片

1、進水水溫與產水量關系

設備的額定(ding)(ding)產(chan)水(shui)量是在假設進(jin)水(shui)溫(wen)度(du)為25oC的情況下設定(ding)(ding)的。反滲透系統的產(chan)水(shui)量隨(sui)進(jin)水(shui)水(shui)溫(wen)降(jiang)低而下降(jiang)。一般情況下,水(shui)溫(wen)每降(jiang)低1oC,產(chan)水(shui)量將下降(jiang)3%。


2、部件名稱及作用

     高壓(ya)泵—高壓(ya)泵采用南方立式(shi)多級(ji)離心式(shi)高壓(ya)水泵,這是RO主機的(de)一個重要組(zu)件(jian),它的(de)作(zuo)用是給RO膜輸送一定(ding)(ding)數量一定(ding)(ding)壓(ya)力(li)的(de)水源。使用中(zhong)應(ying)保證不得空轉,不得長期超(chao)負荷(he)運行,經常(chang)按要求排除空氣,應(ying)保證電(dian)器部份的(de)干燥。


3、高壓泵(beng)出水節(jie)流閥—安裝(zhuang)在高壓泵(beng)后的不銹鋼截止閥,其主要(yao)作用是調(diao)節(jie)、控制RO膜進水流量,它和濃水調(diao)節(jie)閥配合(he)使用調(diao)整(zheng)膜管(guan)內壓力(li)和供水量。開機時應(ying)其部分(fen)關(guan)閉,待泵(beng)啟動(dong)后再慢(man)慢(man)打開,開度(du)要(yao)適中,而后再調(diao)整(zheng)各(ge)項(xiang)指(zhi)標。


4、RO膜殼(ke)—現采用(yong)的是不銹(xiu)鋼膜殼(ke),安裝兩端(duan)的端(duan)頭時(shi),應在橡膠O型圈上涂(tu)上一層丙三醇(甘油),這(zhe)樣即方(fang)便拆卸(xie),又可增加密封性。維修時(shi)應謹防損壞密封圈。


5、RO膜(mo)—RO膜(mo)是反滲透主機(ji)的關(guan)鍵部件,對設(she)備(bei)的產水(shui)量和品質(zhi)起著(zhu)決定性作用(yong),本設(she)備(bei)一級選用(yong)美(mei)國海德能(neng)ESPA4-4040低壓復合膜(mo),二級選用(yong)陶式膜(mo)。


6、電導率(lv)儀—其主(zhu)要(yao)作用是顯示設(she)備(bei)運行時(shi)純水的(de)電導率(lv)情況,其計量單位(wei)為μs/cm。


7、濃水(shui)調節閥(fa)(fa)(fa)—該(gai)(gai)閥(fa)(fa)(fa)是反滲透主(zhu)機的(de)(de)一個(ge)重要元件,它的(de)(de)主(zhu)要作用是調節膜管(guan)內壓(ya)力,達到調節純水(shui)和濃水(shui)比例的(de)(de)目的(de)(de)。它與高(gao)壓(ya)泵節流閥(fa)(fa)(fa)配合使用,可更好的(de)(de)調整膜管(guan)內壓(ya)力、純水(shui)產量(liang)等。設備開啟前應將該(gai)(gai)閥(fa)(fa)(fa)門(men)打開一定程度,以防備設備啟動時膜壓(ya)力突然升高(gao)超過(guo)極限。


8、膜沖洗(xi)電(dian)磁閥—其主(zhu)要(yao)作用是定時開放,讓濃水(shui)大流量通過,降低膜管內(nei)壓(ya)力,增加膜管內(nei)的流速,達到(dao)沖洗(xi)膜的目的,它是反(fan)滲透(tou)主(zhu)機的一個重要(yao)組(zu)成部分(fen)。


9、純水(shui)、濃(nong)水(shui)流量(liang)計(ji)—其作(zuo)用是計(ji)量(liang)純水(shui)和(he)濃(nong)水(shui)流量(liang),計(ji)量(liang)單位為加侖(lun)/分鐘(GPM)或升/分鐘(LPM)。通過這(zhe)兩個流量(liang)計(ji),可(ke)以(yi)清楚地掌握設備當時的(de)產水(shui)量(liang)和(he)濃(nong)水(shui)流量(liang),可(ke)以(yi)直觀(guan)地觀(guan)看純水(shui)和(he)濃(nong)水(shui)的(de)比例(li)(li),以(yi)利于(yu)我們按要(yao)求比例(li)(li)和(he)產量(liang)調整系統狀況。


10、高(gao)壓泵前壓力(li)表(biao)(biao)(0~10.5kg/cm2)—這塊表(biao)(biao)主(zhu)要是(shi)顯示原水進入高(gao)壓泵前的壓力(li)。該(gai)表(biao)(biao)與微孔膜精濾(lv)器(qi)進水壓力(li)表(biao)(biao)配合觀察,可以判斷(duan)精濾(lv)器(qi)過濾(lv)芯(xin)是(shi)否(fou)失效或是(shi)否(fou)該(gai)清(qing)(qing)洗(xi)。壓力(li)差很大時,說明濾(lv)芯(xin)應(ying)該(gai)清(qing)(qing)洗(xi),如清(qing)(qing)洗(xi)后仍達(da)不到要求,則(ze)應(ying)更換(huan)。


11、膜(mo)(mo)(mo)前和(he)濃水(shui)(shui)壓(ya)(ya)力表(biao)(0~28kg/cm2)—膜(mo)(mo)(mo)前壓(ya)(ya)力表(biao)顯(xian)示(shi)(shi)水(shui)(shui)進入(ru)膜(mo)(mo)(mo)時(shi)的水(shui)(shui)壓(ya)(ya)情況(kuang),濃水(shui)(shui)壓(ya)(ya)力表(biao)顯(xian)示(shi)(shi)最后一根膜(mo)(mo)(mo)出口(kou)到濃水(shui)(shui)調(diao)節閥前的壓(ya)(ya)力。兩塊表(biao)配合觀察,可(ke)以(yi)知道壓(ya)(ya)差情況(kuang),這(zhe)一點在(zai)實際運(yun)(yun)行中是很重(zhong)要的。調(diao)整(zheng)運(yun)(yun)行參(can)數時(shi),應(ying)以(yi)膜(mo)(mo)(mo)壓(ya)(ya)力表(biao)為依(yi)據調(diao)整(zheng)系統壓(ya)(ya)力,尤(you)其(qi)是當(dang)系統壓(ya)(ya)力在(zai)上限(xian)時(shi),且膜(mo)(mo)(mo)壓(ya)(ya)差大較大時(shi),更應(ying)該注意(yi)這(zhe)一點。


12、低(di)壓(ya)壓(ya)力(li)開關(guan)—低(di)壓(ya)壓(ya)力(li)開關(guan)的(de)功能是按系(xi)統工藝要求而設(she)置的(de)水(shui)壓(ya)值(zhi)來(lai)控制主機運行或停止的(de)保(bao)險裝置。當進水(shui)供水(shui)壓(ya)力(li)低(di)于系(xi)統設(she)定(ding)值(zhi)時,壓(ya)力(li)開關(guan)會自動將主機關(guan)閉(bi),以避免高壓(ya)泵在缺水(shui)或無(wu)水(shui)時空(kong)轉,造成泵的(de)損壞。該設(she)備使用的(de)是內部已設(she)置好參數的(de)壓(ya)力(li)開關(guan)。它的(de)最(zui)低(di)值(zhi)大致設(she)置在0.35kg/cm2左右。


13、電(dian)(dian)(dian)器(qi)控(kong)(kong)制(zhi)箱—反滲透主機的(de)進水電(dian)(dian)(dian)磁閥、低壓壓力開(kai)關、沖(chong)洗電(dian)(dian)(dian)磁閥及高壓泵的(de)啟停,均(jun)由(you)DDG403b微(wei)電(dian)(dian)(dian)腦(nao)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)控(kong)(kong)制(zhi),控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)源220伏。電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)箱設有開(kai)關、熔斷器(qi)、微(wei)電(dian)(dian)(dian)腦(nao)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)、接觸器(qi)、熱保(bao)護器(qi)及等元器(qi)件。

圖片

14、低壓配電裝置

該裝置輸入電(dian)(dian)源380伏(fu)(fu)(fu),輸出(chu)設有(you)(you)四個15安(an)三相(xiang)空氣(qi)開關(guan)及一(yi)個10安(an)單相(xiang)空氣(qi)開關(guan),構成輸出(chu)電(dian)(dian)源380伏(fu)(fu)(fu)四個回(hui)路,分(fen)別對原水加壓(ya)泵(beng)(beng)、1#高壓(ya)泵(beng)(beng)、2#高壓(ya)泵(beng)(beng)及清洗泵(beng)(beng)供電(dian)(dian)。另(ling)一(yi)個回(hui)路220伏(fu)(fu)(fu),對砂濾、碳濾及全自動軟水器供電(dian)(dian)。為使原水加壓(ya)泵(beng)(beng)與反滲透(tou)主機(ji)同時啟動,低(di)壓(ya)配電(dian)(dian)裝置內設有(you)(you)接(jie)觸器和熱繼電(dian)(dian)器,用控制線連接(jie)反滲透(tou)主機(ji)啟動元器件(jian)。



純化水相關單位換算:

長(chang)度(du):1英寸(cun)=2.54厘米

壓力(li):0.1MPa=1kg=14.1psi

流量(liang):1加侖=3.785升

電導率(lv)單位:μS/cm

電阻率單位:MΩ·CM

電導率=1/電阻率