本套RO装置膜元件采用DOW公司的filmtech 反渗透膜元件 BW-30-400。 

2.1. 工艺原理 

反渗透是二十世纪后期迅速发展起来的膜法水处理方式，它是苦咸水处理、海水淡化、除盐水、纯水、高纯水等制备的最有效方法之一。它中心技术是反渗透膜，该膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力的作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到水体淡化、净化的目的。 

2.1.1. 半透膜 

半透膜是广泛存在于自然界动植物体器官上的一种选择透过性膜。严格地说，是只能透过溶剂（通常指水）而不能透过溶质的膜。工业使用的半透膜多是高分子合成的聚合物产品。 

2.1.2. 渗透、渗透压 

当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，溶剂将自发地穿过半透膜向溶液（或从低浓度溶液向高浓度溶液）侧流动，这种现象叫渗透，如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用理想半透膜将他们分隔开时，纯水侧会自发地通过半透膜流入盐水侧，此过程如图2.1（a）所示。 

纯水侧的水流入盐水侧，盐水侧的液位上升，当上升到一定程度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度差对应的压力称为渗透压。 

              （a）渗透                                   （b）反渗透    

                            图1.1 

一般来说，渗透压的大小取决也溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。通常可用下式计算渗透压。 

△∏＝△CRT 

∏         渗透压                 R  气体常数

C          浓度差                 T  温度

2.1.3. 反渗透

当在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，水的流动向就会逆转，此时盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫做反渗透，该过程如图1.1（b）所示。

2.2. 反渗透膜组件技术参数

2.2.1. 膜元件规格

2.2.2. 膜元件操作极限

a   pH>10 时，连续运行的最高允许温度为35ºC。

b   参考DOW厂家规范609-23010中的清洗导则。

c   某些条件下，游离氯及其他氧化剂的存在会导致膜片提早发生降解破坏。故残余游离氯在接触膜片之前通过预处理将其去除。

反渗透原水的预处理非常重要，要求进水必须满足上面的要求，这是反渗透安全长期运行的基本保证，如果不能满足上述要求，将很有可能造成水质下降，膜元件污堵，甚至造成膜元件不可修复的破坏！

1. 反渗透装置

根据装置产水的要求，本套RO装置由25支膜元件组合而成。

反渗透装置由复合膜元件、玻璃钢压力容器、碳钢机架和仪表控制箱组成。

3.1 设备性能参数

最高运行压力：1.6MPa

工作水温：20-25℃

设计产水量：20m3/h

回收率：70-75％

平均通量：21.53 l/m2.h

产水电导率：<100 μs/cm

产水总硬度：＜1 mg/L，（以CaCO3计)

3.2 结构组成

3.2.1. 膜组件

膜组件型号：BW 30-400

膜组件数量：25支/套

3.2.2. 自动阀门

每套反渗透装置配备自动阀门数量4个，实现自动开关动作。自动阀门清单见下表。

反渗透装置配备自动阀门清单

3.2.3. 仪表

为了使RO装置能够安全可靠的运行，便于运行监督，每套反渗透装置至少配备如下仪表：

3.2.3.1 压力表

（1） RO进水压力表、RO段间压力表、浓水压力表、RO产水压力表：计算压降用于调整产水量和盐透过率。盐透过率、产水量和压降用于RO性能问题的分析。

（2） 保安过滤器进出口压力表：当压降达到0.10-0.15MPa时，需要更换滤芯。

（3） 高压泵压力表，及高压泵进口压力开关：进口压力开关低值报警停泵，出口压力开关高值报警停泵。

3.2.3.2 流量计

（1）产品水流量表：监督产水量。

（2）浓水排水量表：监督排水量。以便调整回收率。

3.2.3.3 电导表

给水电导表和产品水电导表估计出RO系统的脱盐率。

3.2.4. 泵

反渗透装置配备增压泵、高压泵、低压冲洗泵及药剂投加装置。

3.2.5. 保安过滤器

5μ保安过滤器设置在RO本体之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保RO的正常运行。

3.3 使用条件

3.3.1. 膜的污染

膜的污染主要由胶体物质浓聚而引起。膜表面上的浓差极化现象造成的浓度梯度，使盐类扩散而离开膜表面，不会引起对膜的污染；而胶体的扩散系数较盐类小得多，因此胶体物质浓聚是造成膜污染的主要原因。但是沉积的胶体会引起微溶盐沉淀在膜表面，而需要频繁的化学清洗，造成不可恢复的膜性能下降。

RO系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率。因为膜通量和回收率过高可能造成膜的污染速度过高和需要频繁的化学清洗。

3.3.2. 膜的给水处理

（1）防氧化处理：

由于超滤反洗水中投加了次氯酸钠以防止超滤膜表面滋生细菌，水中可能会留有微量余氯，对于反渗透膜，大量的余氯会对反渗透膜造成破坏，必须进行控制。一般不允许余氯。一般采用加亚硫酸氢钠或利用活性炭过滤消除余氯，本工程采用亚硫酸氢钠法。

（2）悬浮颗粒的去除：

工程要求严禁大于5μm的颗粒进入高压泵及反渗透器，以防损坏设备。本工程采用叠片过滤器以及超滤去除水中较大的悬浮颗粒及胶体；利用5μ保安过滤器，去除微粒。5μm过滤器前后安装压力表，当压差超标时，需更换氯芯。

（3）SDI和浊度控制：

RO反渗透处理中，一般要求SDI小于5（越小越好）；浊度最大允许浊度为1 NTU。本工程通过预处理系统和5μ过滤器来实现本要求。

（4）SiO2的处理：

RO膜的浓水侧允许析出SiO2，当SiO2过饱和时会聚合而形成不溶解的胶体硅或有机硅胶结垢。硅垢一旦形成急难去除。

纯水25℃时，无定形硅的溶解度约为100毫克/升（以SiO2计），溶解度随温度呈直线变化，在0℃时为0，到40℃时为160毫克/升。在中性溶液中，溶解的只有硅酸；在碱性溶液中，无定形硅的溶解度较大。溶液中除铝之外，其余各种离子均不会影响二氧化硅的溶解度。

注：许多运行的RO装置浓水中的二氧化硅超过文献中的极限浓度，但并未析出二氧化硅：

控制系统的回收率，使浓水中的SiO2降低是防止结垢的主要方法。另外，采用石灰软化，可降低给水中50%的SiO2；由于无定形SiO2的溶解度取决于温度，所以水温高利于防止硅垢产生。

（5）阻垢：

运行中必须防止RO膜表面产生CaCO3、CaSO4、MgCO3、MgSO4、SrSO4、BaSO4和CaF2等垢。

膜结垢是由于浓水中微量的含Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等的微溶盐，逐渐被浓缩并超过了溶度积而沉淀的结果。为避免上述情况的发生，本系统采取以下措施：

l 降低系统回收率，避免超过溶度积。

l 加阻垢剂。

（6）油和油脂

水中不允许含有油和脂，当油或脂超过0.1mg/L时，应采用凝聚或使用活性炭过滤器等方法去除。

本项目预处理采用投加混凝剂经多介质过滤器进行去除。

3.3.3. 进水水质要求

为保证反渗透装置安全正常运行，进装置的原水进行适当处理和调整以达到下列指标：

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