1、反渗透原理

反渗透技术是近二十多年来新兴的膜分离高新技术，它利用反渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，将给水的一部分沿与膜垂直的方向通过膜成脱盐水，水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩，剩余一部分给水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自清洗。此法可使水中的无机盐和硬度离子以及有机物、细菌等去除率达到97-98%，且具备操作简单、能耗低、无污染等优点，现已被广泛应用于医药、电子、食品、化工等行业。

反渗透系统是整个水站的核心工艺，其主要功能是对经过预处理的水进行脱盐。本系统包括高压泵、反渗透装置、反渗透清洗装置。反渗透和高压泵放置在反渗透膜组机架上，是一体化成套设备。成套设备本体上有各种手动阀门并留有各种仪表接口，便于用户现场维护和实现水站运行自动化。

经过预处理的水经高压泵加压后进入反渗透装置，由反渗透膜分离h2o和可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒。97%以上的可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒随小部分浓水排入下水沟。

本系统的核心设备---反渗透装置（简称ro装置），其能否正常运行，很大程度上决定了整个生产装置能否正常运行。因此必须悉心管理、认真操作。

高压泵采用多级立式离心泵。过流件材质为不锈钢，该泵为反渗透装置配套泵，具有绝缘等级高，运行效率高的特点。

膜元件选用代表当今国际Zui高水准的美国dow公司提供的芳香聚酰胺复合膜，该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，该组件具有较大的膜面积，超低的工作压力，对nacl、cacl2、mgcl2具有99.5%的脱盐率。

bw30-400系列低压复合膜元件具有脱盐率高、产水量大、操作压低、抗压密性好、耐生物分解力强等诸多优点。但对进水有严格要求（见表1），必须严格按规定的指标执行。

表1

2、反渗透装置的安装

2.1反渗透装置的安装必须按下列条件执行

2.2.1装置运到现场后，应放置于室内，周围环境温度Zui低不得低于5℃，Zui高不得高于38℃。当温度高于35℃时，应加强通风措施。

2.2.2装置到达后，应在一个月内安装完毕，并应立即进行通水试车运行。

2.2.3装置在未进行通水试车前，任何阀门均不得开启。

2.2.4装置就位后，应调整装置支承点，使组件处于基本水平的位置，且与基础接触可靠。

2.2.5装置与供水泵相接的管路及阀门在连接之前应进行脱脂处理，供水泵过流部分也应进行脱脂处理。

2.2.6装置的产水管Zui大输出高度应小于8米。

2.2.7清洗装置与r/o装置间如用硬管连接，则进、回液管均不得直接敷设在地面上，以免损坏。

2.2反渗透膜组件的安装

2.2.1检查压力容器内部有无擦伤或损伤，泄漏的容器必需更换。用清水冲洗压力容器以去除所有尘土和颗粒，清理腐蚀产物或外部杂质（包括润滑油过量）。润滑管壳内从斜面1/2处到距斜面大约1/2”的范围。

2.2.2检查膜元件表面有无缺陷，如有缺陷应及时处理以免擦伤容器。注意防止膜卷缩伸出装置的端部，如果发现不能处理的缺陷，联系生产厂家处理。

2.2.3用约50%的甘油-水混合物来润滑容器内部。可用合适尺寸的棉布沾取混合物。

2.2.4把第一个膜元件装入压力容器的进水端，元件的端部留几寸在容器外，以便连接下一个膜元件。

2.2.5用少量润滑剂润滑连接器的o型环，将连接器连上下一个膜元件。安装下一个膜元件。

2.2.6连接上所有外部管路。

2.3压力容器与膜元件的拆卸

拆卸过程与安装过程步骤相反。方法详见安装方法。

注意：1)从组件进水相反方向取出元件， 取出元件时，必须平行抽出，不得左右摇动。

2)装入元件应从进水方向装入， 并均匀用力推入，不得强行用硬物敲入。

3)拆卸后的元件应立即垂直浸没于0.5～1％亚硫酸氢钠溶液中， 不得干置于空气中。

3、ro装置调试步骤

3.1对装置的进水进行分析、测试，结果表明符合进水要求，方可进行装置通水调试。

3.2对高压泵的压力控制系统进行调整。

3.3检查装置所有管道之间连接是否完善，压力表是否齐全，低压管道连接是否紧密，有否短缺。

3.4全开各压力表开关和总进水阀、浓水排放阀、产水排放阀。

3.5启动预处理设备，并调整供水量大于装置总进水量。

3.6待出水无甲醛气味，关毕装置总进水阀。

3.7启动高压泵，并缓缓开启装置总进水阀，控制装置总进水压力小于0.5mpa，冲洗5分钟，并检查各高、低压管路、仪表是否正常。

3.8调整进水阀、浓水排放阀，使进水压力达到1.0～1.4mpa。

3.9检测产品水电导率，符合要求时开启产品水出水阀，关闭产水排放阀。

3.10ro装置的调试均是手动单步操作，运行正常后，方可切换到自动状态，由在线仪表及plc自动控制运行。

4、反渗透装置的运行说明

反渗透装置的运行及保护性冲洗各步骤均可自动进行，其各工序的时间设定及流量应按下述要点进行适当调整。

4.1制水

高压泵进口压力初设定值为0.05mpa，运行时应根据现场情况作适当调整。

4.2保护性冲洗

按将停运ro装置中浓水完全冲出设定充分的时间，预设定时间为5分钟。

表4-1反渗透装置高压泵、控制阀状态表：

5、装置的运行管理

本装置由于ro是自动运行，而保安过滤器操作简单，故无需特别的运行操作，但当处理水质恶化、水量下降、压差上升至0.1mpa时，应及时查明原因，然后进行妥善处理。

装置运行中发生异常的现象，主要通过脱盐率、回收率、压力降三个参数变化来反映。究其原因，往往是复杂的、多方面的。可能是设备原因，也可能是进水水质变化的原因，也可能是ro膜组件的原因。因此在原因调查时，应细致、有条不紊。以下给出检查流程（图5-1）及有关说明，供参考。

ro装置检查流程图

图5—1

6、运行要点及工艺参数

6.1进水参数

严格控制进水水质，保证装置在符合进水指标要求的水质条件下运行。

6.1.1Zui高运行压力 ：600psi（41bar）

6.1.2Zui高使用温度 ：45℃

6.1.3Zui大给水浊度 ：1ntu

6.1.4允许游离氯 ：<0.1ppm；

6.1.5连续运行ph范围 ：2-10；

6.1.6给水Zui大sdi值 ：5.0

6.1.7单个膜元件回收率 ：15%（非系统回收率）。

6.2环境温度

周围环境温度Zui低不得低于5°c，Zui高不得高于38°c。当温度高于35°c时，应加强通风措施。

注：夏季水温偏高的操作对策：

1)在保证产水水质的前提下，可降低操作压力，实施减压操作。

2)根据供水量要求，关停ro装置时间不得大于24小时， 否则容易造成膜面细菌孳生，增加压降。

6.3系统回收率

在满足生产的前提下尽可能采用较低的系统回收率，易于防止结垢和膜污染。

6.4控制盐的透过量

盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。因此应控制系统回收率如6.3所述，水温保持在20-25℃左右，Zui高不得大于30℃。

6.5化学清洗

正常运行中膜元件受到渗透水的冲洗，所以只有在反渗透出水量下降10%压降增加15%、脱盐率明显下降或人为要求时，才对系统进行化学清洗。但为了保证系统长时间的安全运行，通常三个月至半年清洗一次。清洗方向与运行的方向相同，不允许反向清洗，以免发生膜卷伸出而损坏膜元件。

6.6调试进水压力

调试过程中要求进水压力不得大于1.4mpa，且只限于对装置进行耐压实验。

6.7操作压力控制

应在满足产水量与水质的前提下，尽量取低的压力值。

6.8排放量控制

由于水温、操作压力等因素的变化，使装置的产水量也发生相应的变化，这时应对排放量进行调整，控制排放量与产水量之间比如前所述。

6.9停运处理

装置不得长时间停运，每天至少运行2小时。如准备停机72小时以上，应用化学清洗系统向组件内冲装浓度为0.5%的亚硫酸氢钠溶液以实施保护。

6.10低压冲洗

反渗透装置每次启机都应在进水压力小于0.5mpa条件下冲洗15分钟。

6.11数据记录

操作工人应每1小时对运行参数进行记录，主要内容为：

进水：电导率、压力、水温、流量

产水：电导、产水量

浓水：流量、压力

6.12当反渗透系统发生脱盐率严重下降时，应依据以下原因进行逐项分析，确认原因及时处理

①浓差极化造成膜表面的发生污染和结垢，使膜表面变得粗糙，系统脱盐率下降。

②元件之间的连接件o型圈密封失效。

③膜口袋粘结线破裂。

④膜被硬颗粒划破。

⑤因高压泵启动时产生的水锤使膜元件或其连接件破损。

⑥膜元件压降过大而产生的膜卷伸出损坏。

6.13严禁未经培训人员上岗操作。

7、故障分析及排除方法

7.1装置运行异常及对策

注：ñ↑增加ò↓减少ñò主要现象

7.2反渗透组件部份异常及对策

注：ñ↑增加ò↓减少ñò主要现象

7.3反渗透组件污染后症状和对策

8、反渗透装置的开车、停车

8.1装置不得长期停运，每天至少通水2小时。如停机72小时以上，应向装置内冲灌亚硫酸氢钠溶液进行保护。

8.2装置每次停机，都需用大流量低压水对反渗透装置冲洗15分钟左右，以防膜面浓水产生结垢。

8.3反渗透装置开车时，应注意升压不得太快。如开机前系甲醛封存，应先低压冲洗至排水无甲醛味和白沫。

9、反渗透装置的清洗

9.1、反渗透装置需清洗的条件

反渗透运行时如出现以下任一情况，则必须立即进行化学清洗：

①装置总压差比运行初期增加0.15～0.20mpa；

②装置脱盐率比上次清洗后下降了三个百分点；

③装置的总产水量比上次清洗后下降了10%以上；

④即使上述三种情况未曾出现，通常也应5～6个月清洗一次；

9.2、清洗的注意事项

①清洗时应考虑可能的污染物类型，选用合适的清洗配方。

②可用nh4oh和h2so4调节ph值，必须注意ph值测量一定要正确可靠。

③清洗操作时要有安全防护措施，如带防护镜、手套、鞋和衣等。

④固体清洗剂必须充分溶解后，再加其他化学试剂，进行充分混合后才能进入反渗透装置。

⑤清洗压力为0.15～0.3mpa，清洗时间为2小时。

⑥清洗过程中密切注意清洗液温升情况，切忌温度超过35℃，观察清洗水箱液位和清洗液的颜色变化，必要时补充清洗液。

⑦清洗结束后，取残液进行分析，确定污染物种类，为日后清洗提供依据。

9.3、清洗方法

①按选定的清洗剂配方，在清洗水箱中配制清洗液，用泵循环清洗液，将其搅匀待用。

②关闭反渗透装置上的进出水阀门、排放阀门，打开反渗透装置上的化学清洗进出阀门，形成循环清洗系统。

③接好清洗管路后，开启清洗泵电源开关，按规定的流量、压力（0.14-0.22mpa）和温度（＜30℃），清洗1-2小时（必要时可浸泡1-2小时），初始排出的清洗液排入地沟，以保证清洗液的浓度。

④清洗完毕后，将清洗水箱残液排完，注入符合反渗透装置进水指标的水，以清洗相同条件进行冲洗。或用原水增压泵类似低压冲洗条件来冲洗。

⑤各段冲洗结束后，按规定的运行方式进行低压冲洗和高压运行，Zui初产水排入地沟，到出水指标合格后进入产品水箱。

⑥清洗结束后，必须将化学清洗装置冲洗干净，切忌将清洗过滤器、清洗水泵等设备置于酸或碱的状况下。

9.4甲醛或亚硫酸氢钠封存方法

①利用清洗装置，配制0.5—1%浓度的甲醛或亚硫酸氢钠水溶液。

②将清洗装置的出口、回流口分别与反渗透装置的清洗液进口、清洗液回流口连接，而后打开清洗管线上的阀门。

③启动清洗泵，循环10分钟。

④关闭清洗泵，关闭所有阀门。

9.5清洗配方

①酸洗配方：0.3%hcl溶液

②碱洗配方：0.3%naoh溶液，ph调至12。

9.6装置的防冻

①停运期间（指48小时以上）需适当送水，以更换存水。

②冬季停运应注意防冻，防冻液可以下面组成为参考。

5％丙三醇溶液＋0.5%亚硫酸氢钠溶液

③停运时开启产水阀，关闭其它所有阀门。