反滲透設(shè)計及工程運用

1、反滲透設(shè)計及工程運用上海立源水處理技術(shù)有限責(zé)任公司反滲透基礎(chǔ)知識反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-滲透和反滲透原理滲透和反滲透原理反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-滲透和反滲透原理滲透和反滲透原理滲透滲透 -指稀溶液中的溶劑自發(fā)地透過半透膜進入濃溶液側(cè)的溶劑的流動現(xiàn)象。滲透壓滲透壓 -溶液在自然滲透過程中，濃溶液側(cè)液面不斷升高，稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低，當(dāng)兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了溶劑分子的遷移，溶液兩側(cè)液面不再變化，滲透過程達到平衡點，此時的液面差稱為該濃溶液的滲透壓。反滲透反滲透 -在濃溶液側(cè)施加壓力以克服滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側(cè)時，溶劑會逆向透過半透膜，使稀溶液側(cè)的溶劑增加，這種現(xiàn)象稱為反滲透

2、。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-常用術(shù)語常用術(shù)語常用名詞的定義反滲透膜反滲透膜-允許溶劑分子透過而不允許溶質(zhì)分子透過的一種功能性的半透膜稱為反滲透膜。膜元件膜元件-將反滲透膜膜片與進水流道網(wǎng)格、產(chǎn)水流道材料、產(chǎn)水中心管和抗應(yīng)力器等用膠粘劑組裝在一起，能實現(xiàn)進水與產(chǎn)水分開的反滲透過程的最小單元稱為膜元件。膜組件膜組件膜元件安裝在受壓力的壓力容器外殼內(nèi)構(gòu)成膜組件。膜裝置膜裝置由膜組件、儀表、管道、閥門、（高壓泵、保安過濾器）、就地控制盤柜和機架組成的成套單元膜設(shè)備稱為膜裝置。膜系統(tǒng)膜系統(tǒng)針對特定水源條件和產(chǎn)水要求設(shè)計的，由增壓泵、加藥裝置、膜裝置、清洗裝置和電氣儀表連鎖控制的完整的反滲透水處理工藝過程稱為

3、反滲透膜系統(tǒng)。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-常用術(shù)語常用術(shù)語關(guān)鍵術(shù)語的定義回收率回收率指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分率。脫鹽率脫鹽率通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中除去總可溶性的雜質(zhì)濃度的百分率。透鹽率透鹽率脫鹽率的相反值，它是進水中溶解性的雜質(zhì)成份透過膜的百分率。滲透液滲透液經(jīng)過膜系統(tǒng)產(chǎn)生的凈化產(chǎn)水，也稱為產(chǎn)水。通量通量單位膜面積上透過液的流率，通常以（L/m2h）或（gfd）表示。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素產(chǎn)水通量和脫除率是反滲透過程中的關(guān)鍵參數(shù)，針對特定的系統(tǒng)條件，水通量和脫除率是膜的本征特性，而膜系統(tǒng)的水通量和脫除率則主要受壓力、溫壓力、溫度、回收率、

4、進水含鹽量和度、回收率、進水含鹽量和PH值值影響。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素1）壓力的影響 透過膜的水通量增加與進水壓力的增加存在直線關(guān)系，增加進水壓力也增加了脫鹽率，但是兩者間的變化關(guān)系沒有線性關(guān)系，而且達到一定程度后脫鹽率將不再增加。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素2）溫度的影響 膜系統(tǒng)產(chǎn)水通量對進水溫度的變化非常敏感，隨著水溫的增加，水通量幾乎線性地增大，這主要歸功于透過膜的水分子的粘度下降、擴散能力增加。增加水溫會導(dǎo)致脫鹽率降低或透鹽率增加，這主要因為鹽分子透過膜的擴散速率會因溫度的提高而加快所致。反滲透基礎(chǔ)反滲

5、透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素3）鹽濃度的影響 滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數(shù)，鹽濃度增加，滲透壓也增加，因此用于推動逆向滲透的進水驅(qū)動壓力大小主要取決于進水中的含鹽量。如果壓力保持恒定，含鹽量越高，通量就越低；同時，水通量降低，增加了透過膜的鹽通量，即降低了脫鹽率。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素4）回收率的影響 回收率增加，將造成殘留在原水中的含鹽量更高，相當(dāng)于增加了鹽濃度，因此同樣將降低水通量和脫鹽率。反滲透基礎(chǔ)反滲透基礎(chǔ)-影響反滲透膜性能的因素影響反滲透膜性能的因素5）PH值的影響 不同材料的反滲透膜適用的PH值范圍

6、相差很大，膜脫鹽率特性取決于PH值，水通量也會受到影響，而在其適用的PH值范圍內(nèi)，反滲透膜的水通量和脫鹽率相當(dāng)穩(wěn)定。反滲透膜元件反滲透膜元件-膜片及元件結(jié)構(gòu)膜片及元件結(jié)構(gòu)反滲透膜材料 醋酸纖維素芳香族聚酰胺 換代產(chǎn)品，運行壓力低，脫鹽率高，水通量高，適用PH值范圍廣。 早期產(chǎn)品，優(yōu)點：耐氧化能力強。反滲透膜元件反滲透膜元件-膜片及元件結(jié)構(gòu)膜片及元件結(jié)構(gòu)反滲透膜元件結(jié)構(gòu)管式板式中空纖維式卷式 膜元件結(jié)構(gòu)形式比較系統(tǒng)成本管式、板式中空纖維式、卷式體積大小管式板式卷式中空纖維式設(shè)計彈性卷式中空纖維式板式管式易污堵程度 中空纖維式卷式板式管式易清洗性板式管式卷式中空纖維式能耗管式板式中空纖維式卷式反滲

7、透膜元件反滲透膜元件-膜片及元件結(jié)構(gòu)膜片及元件結(jié)構(gòu)反滲透膜元件反滲透膜元件-膜片及元件結(jié)構(gòu)膜片及元件結(jié)構(gòu)反滲透膜元件反滲透膜元件-膜片及元件結(jié)構(gòu)膜片及元件結(jié)構(gòu)反滲透膜廠商陶氏（DOW）海德能（HYDRANAUTICS ）東麗（TORAY）日東電工（ NITTO DENKO ）世韓（SAEHAN）科氏（KOCH）反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類按用途劃分-家用自來水型-苦咸水型-海水型按直徑劃分- 2.5英寸- 4英寸- 8英寸特殊功能- 節(jié)能型（超低壓）- 抗污染型反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類膜元件的外形尺寸 元件A-英寸（毫米）BC404040（1016）3.

8、9（100）0.75（19）804040（1016）7.9（201）1.5（38）或1.125（29）反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類苦咸水型反滲透元件 產(chǎn)品廠商陶氏陶氏海德能海德能東麗東麗元件型號BW30-400BW30-365CPA3CPA2TM720-400TM720-370有效膜面積ft2(m2)400(37)365(34)400(37)365(34)400(37)370(34)產(chǎn)水量gpd(m3/d)10500(40)9500(36)11000(41.6)10000(37.8)10200(39)9500(36)脫鹽率（Cl%）99.599.599.699.299.799

9、.7NaCl濃度ppm200020001500150020002000測試壓力psi(MPa)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225(1.6)測試溫度252525252525回收率%151515151515PH值886.576.5777最高運行溫度454545454545最高運行壓力psi(bar)600(41)600(41)600(41)600(41)600(41)600(41)最大壓差psi(bar)15(1.0)15(1.0)10(0.7)10(0.7)20(1.4)20(1.4)連續(xù)運行PH范圍2-112-113-103-102-112-

10、11短時清洗PH范圍1-121-121-121-121-121-12最大進水流量gpm(m3/h)85(19)85(19)75(17)75(17)70(16)70(16)最大進水污染指數(shù)555555最大進水濁度NTU111111進水余氯濃度ppm0.10.10.10.1檢不出檢不出產(chǎn)品規(guī)范測試條件使用極限值反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類海水型反滲透元件 產(chǎn)品廠商陶氏陶氏海德能海德能東麗東麗元件型號SW30HR-380SW30-380SWC3SWC2TM820-400TM820-370有效膜面積ft2(m2)380(35)380(35)370(34)315(29)400(37)3

11、70(34)產(chǎn)水量gpd(m3/d)6000(23)9000(34)5900(22.3)6200(23.5)6500(25)6000(23)脫鹽率（Cl%）99.799.499.699.299.7599.75NaCl濃度ppm320003200032000320003200032000測試壓力psi(MPa)800(5.5)800(5.5)800(5.5)800(5.5)800(5.5)800(5.5)測試溫度252525252525回收率%810101088PH值88676777最高運行溫度454545454545最高運行壓力psi(bar)1000(69)1000(69)1200(87)1

12、200(87)1000(69)1000(69)最大壓差psi(bar)15(1.0)15(1.0)10(0.7)10(0.7)20(1.4)20(1.4)連續(xù)運行PH范圍2-112-113-103-102-112-11短時清洗PH范圍1-121-121-121-121-121-12最大進水流量gpm(m3/h)75(17)75(17)70(16)70(16)最大進水污染指數(shù)555555最大進水濁度NTU111111進水余氯濃度ppm0.10.10.10.1檢不出檢不出產(chǎn)品規(guī)范測試條件使用極限值反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類抗污染型反滲透元件 產(chǎn)品廠商陶氏陶氏海德能海德能東麗東麗

13、元件型號BW30-400FRBW30-365FRLFC1-400LFC1-365TML20-400TML20-370有效膜面積ft2(m2)400(37)365(34)400(37)365(34)400(37)370(34)產(chǎn)水量gpd(m3/d)10500(40)9500(36)11000(41.6)10000(37.8)10200(39)9900(37)脫鹽率（Cl%）99.599.599.599.599.799.7NaCl濃度ppm200020001500150020002000測試壓力psi(MPa)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225(1.6)225

14、(1.6)測試溫度252525252525回收率%151515151515PH值886.576.5777最高運行溫度454545454545最高運行壓力psi(bar)600(41)600(41)600(41)600(41)600(41)600(41)最大壓差psi(bar)15(1.0)15(1.0)10(0.7)10(0.7)20(1.4)20(1.4)連續(xù)運行PH范圍2-112-113-103-102-112-11短時清洗PH范圍1-121-121-121-121-121-12最大進水流量gpm(m3/h)85(19)85(19)75(17)75(17)70(16)70(16)最大進水污

15、染指數(shù)555555最大進水濁度NTU111111進水余氯濃度ppm0.10.10.10.1檢不出檢不出產(chǎn)品規(guī)范測試條件使用極限值反滲透膜元件反滲透膜元件-膜元件種類膜元件種類節(jié)能型反滲透元件 產(chǎn)品廠商陶氏陶氏海德能海德能東麗東麗元件型號XLE-440BW30LE-440ESPA2ESPA1TMH20-430 TMG20-430有效膜面積ft2(m2)440(41)440(41)400(37)400(37)430(40)430(40)產(chǎn)水量gpd(m3/d)14500(54.9)11500(44)9000(34)12000(45.4)13600(52)11000(42)脫鹽率（Cl%）99.09

16、9.099.699.099.499.5NaCl濃度ppm2000200015001500500500測試壓力psi(MPa)125(0.85)150(1.0)150(1.0)150(1.0)100(0.7)110(0.75)測試溫度252525252525回收率%151515151515PH值886.576.5777最高運行溫度454545454040最高運行壓力psi(bar)600(41)600(41)600(41)600(41)300(21)365(25)最大壓差psi(bar)15(1.0)15(1.0)10(0.7)10(0.7)20(1.4)20(1.4)連續(xù)運行PH范圍2-112

17、-113-103-102-112-11短時清洗PH范圍1-121-121-121-121-121-12最大進水流量gpm(m3/h)85(19)85(19)75(17)75(17)70(16)70(16)最大進水污染指數(shù)555555最大進水濁度NTU111111進水余氯濃度ppm0.10.10.17.7時,反滲透給水中的鐵離子的安全允許濃度僅為0.05ppm。另外，在處理含鐵的地下水對原水進行氧化處理時，請勿采用加氯工藝，因為水中的鐵在被氯化時所形成的膠體鐵很難去除，進而對反滲透膜形成污染。 反滲透系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜選型指南1）根據(jù)膜系統(tǒng)產(chǎn)水量確定膜元件直徑膜系統(tǒng)產(chǎn)水

18、量：5m3/h-選用8英寸2）根據(jù)使用條件確定膜元件類型進水TDS：2000-可選用節(jié)能型進水TDS：10000-選用海水型高污染水源：-選用抗污染型反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點一般說來，對于反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計按以下方式和程序進行：1 1）在選用反滲透膜元件進行反滲透系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)根據(jù)膜公司提供的反滲透膜設(shè)計導(dǎo)則，結(jié)合原水水源特性和給水的SDISDI測試值，來確定膜系統(tǒng)的平均水通量數(shù)值和單個膜元件的運行出水量。2 2）另外，在選定了系統(tǒng)所用膜元件的類型、規(guī)格之后，再用系統(tǒng)單元產(chǎn)水量與選定膜元件的運行產(chǎn)水量

19、相除，即得出本系統(tǒng)所需膜元件的數(shù)量。然后再根據(jù)設(shè)備空間限制和設(shè)備外形尺寸要求來確定反滲透容器可內(nèi)置的膜元件數(shù)量，進而確定的膜組件的數(shù)量(當(dāng)計算值為小數(shù)時，應(yīng)圓整到整數(shù))。3 3）由膜組件(即反滲透壓力容器)總數(shù)，按照前后兩段壓力容器之比稍小于2:1的原則進行初步排列，然后再利用膜公司提供的反滲透系統(tǒng)設(shè)計軟件來最后確認裝置膜組件的排列方式、膜元件型號、產(chǎn)品水流量、水回收率、系統(tǒng)給水壓力、濃水壓力、膜元件壓力降、給水滲透壓，并驗證濃水系統(tǒng)中各種難溶物質(zhì)飽和度、LSILSI或S&DSS&DSI數(shù)值和產(chǎn)品水品質(zhì)等數(shù)據(jù)是否達到設(shè)計要求。4 4）根據(jù)計算結(jié)果和工藝要求來為系統(tǒng)選配其它必要的

20、部件。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點大型反滲透裝置設(shè)計時，必須考慮防止或降低反滲透高壓泵啟動時對膜元件產(chǎn)生的水力沖擊負荷（如：水錘和過分的水流沖擊）。因為反滲透系統(tǒng)啟動時水錘的產(chǎn)生可能會導(dǎo)致反滲透膜元件膜袋及其連接件破損。因此，大型反滲透裝置設(shè)計時，我們建議在反滲透高壓泵出口安裝電動或氣動慢開閥，以避免由于不合適的設(shè)備啟動程序而產(chǎn)生水錘和過分的水流沖擊。 反滲透裝置設(shè)計應(yīng)保證其在運行和清洗期間，單個膜元件的壓力降必須小于膜元件的允許最大壓差，因為作用在膜元件上的壓降過大會導(dǎo)致元件膜卷伸出，進而造成膜元件膜卷凸出及膜袋的機械破損。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)

21、-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點反滲透裝置設(shè)計時，在產(chǎn)品水管路系統(tǒng)中應(yīng)盡可能避免設(shè)備在運行時背壓的產(chǎn)生與存在，即反滲透膜在任何時候都不允許承受反壓反滲透膜在任何時候都不允許承受反壓。因為背壓的產(chǎn)生可能會使膜元件的膜袋粘合線破裂，造成膜元件的永久性損壞。反滲透膜元件允許的靜背壓必須小于反滲透膜元件允許的靜背壓必須小于5psi。另外，由于膜袋粘合線的破裂是由于膜袋兩側(cè)的壓差過高所致，而并非流量原因，所以在反滲透出水系統(tǒng)中設(shè)置逆止閥等手段均不能徹底解決問題（因逆止閥不能瞬間關(guān)閉，也不保證絕對零回流）。一般說來，我們建議大型裝置產(chǎn)品水管道上應(yīng)安裝爆破膜裝置。裝設(shè)爆破膜一是為了防止運行管理人

22、員疏忽，在設(shè)備運行時忘記打開產(chǎn)品水出口閥門（產(chǎn)品水出口裝設(shè)閥門是為了在對系統(tǒng)進行膜元件清洗做關(guān)閉使用）；二是防止系統(tǒng)出現(xiàn)意外而導(dǎo)致背壓過高，造成反滲透膜的永久性損壞破損。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點反滲透裝置設(shè)計時，應(yīng)考慮系統(tǒng)在每次啟動或停止時能對膜系統(tǒng)進行低壓沖洗。另外，在系統(tǒng)短期（幾天）停運期間最好能用反滲透產(chǎn)品水對膜系統(tǒng)進行沖洗。反滲透控制裝置上一定要設(shè)有監(jiān)測給水溫度的儀表，因膜系統(tǒng)的產(chǎn)水量與水溫密切相關(guān)，所以監(jiān)測給水水溫非常必要。只有實時監(jiān)測運行過程中的給水溫度，這樣才便于計算出“標(biāo)準化”后的產(chǎn)水量。反滲透裝置上膜組件排列各段之間應(yīng)裝有能準確計

23、量瞬時壓力的壓力表，以便計算出各段及膜元件的壓力降，以便對系統(tǒng)的產(chǎn)水量和鹽透過率進行“標(biāo)準化”。因為膜系統(tǒng)的鹽透過率、產(chǎn)水量和各段壓力降均是反滲透系統(tǒng)性能分析的重要數(shù)據(jù)。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點 反滲透高壓泵進出口安裝壓力表和壓力控制器。 1）保證在反滲透高壓泵進水壓力低于設(shè)定值時報警停泵； 2） 保證反滲透高壓泵一旦出口壓力在規(guī)定的時間內(nèi)（數(shù)秒鐘）持續(xù)高于設(shè)定值時，系統(tǒng)報警停泵，從而確保反滲透系統(tǒng)安全運行。并且在反滲透系統(tǒng)啟動時，建議高壓泵的啟動與高壓泵出口的電動或氣動慢開閥實行連鎖控制。 在大型反滲透裝置中,產(chǎn)水和濃水均應(yīng)安裝性能優(yōu)異、準確可靠

24、的流量表，以便為設(shè)備運行“標(biāo)準化”提供有效數(shù)據(jù)。產(chǎn)品水流量表、濃水流量表均應(yīng)具有現(xiàn)場指示、水量累計和記錄功能，以便計算出系統(tǒng)的水回收率。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點大型反滲透裝置給水管道和產(chǎn)品水管道上均應(yīng)安裝導(dǎo)電度表，而且導(dǎo)電度表應(yīng)具有現(xiàn)場指示、記錄、超限值報警功能，以便依據(jù)給水導(dǎo)電度和產(chǎn)品水導(dǎo)電度數(shù)值估算出反滲透系統(tǒng)的脫鹽率。大型反滲透系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮安裝PH儀表，尤其當(dāng)系統(tǒng)采用給水加酸防止碳酸鈣結(jié)垢的工藝時更應(yīng)該如此。進水管道上安裝的PH表主要被用來在線監(jiān)測加酸后進水PH值。該表計除具有現(xiàn)場指示、記錄和超限報警功能之外，還可與流量表配合對加酸系統(tǒng)進

25、行比例積分自動調(diào)控。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點對于應(yīng)用于自來水或在預(yù)處理系統(tǒng)中使用過氧化性殺菌劑地表水的復(fù)合膜反滲透系統(tǒng)來說，必須考慮在系統(tǒng)給水管線上設(shè)置氧化還原電位表和還原劑在線計量投加裝置。所選用氧化還原電位表計應(yīng)具有現(xiàn)場指示，記錄和超限報警功能，這是因為對于應(yīng)用于此條件下的復(fù)合膜系統(tǒng)來說，應(yīng)將系統(tǒng)進水自由氯或其它氧化性物質(zhì)控制在0.1PPM以下 。另外，也可以選擇活性炭吸附過濾的予處理方式來消除給水中尚存的氧化性物質(zhì)。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)計要點對于反滲透系統(tǒng)高壓泵和高壓管道的材料選擇也非常重要，設(shè)計者一

26、定要注意給水對管道的腐蝕情況。在一般水源條件應(yīng)用時，高壓泵及高壓管路選用AISI304不銹鋼材料即可；當(dāng)原水含鹽量在2000-5000PPM時，建議選用含碳量小于0.08%的AISI316不銹鋼；當(dāng)原水含鹽量(TDS)在5000-7000PPM時，建議選用含碳量小于0.03%的AISI316L不銹鋼；當(dāng)原水TDS在7000-30000PPM之間時，建議選用含鉬量為4.0-5.0的904L不銹鋼；當(dāng)系統(tǒng)給水是TDS為32000PPM以上的海水時，建議選用含鉬量大于6%的不銹鋼，例如254SMO等等。而產(chǎn)品水管道則采用一般不會污染水質(zhì)材料即可,如優(yōu)質(zhì)PVC、UPVC、ABS工程塑料等。 反滲透膜系

27、統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透膜組件的配置方式及水回收率控制 在設(shè)計反滲透系統(tǒng)時，一般都根據(jù)系統(tǒng)用途、原水條件、設(shè)備空間限制、系統(tǒng)產(chǎn)水規(guī)模及系統(tǒng)水回收率等諸多因素，來綜合選定反滲透壓力容器內(nèi)置膜元件數(shù)和膜組件的基本排列方式。在應(yīng)用8040型膜元件的較大產(chǎn)水量的系統(tǒng)中，一般都采用是內(nèi)置46只膜元件的R/O壓力容器（在超大型系統(tǒng)中，也可采用內(nèi)置7只8040膜元件的R/O壓力容器）。在應(yīng)用4040型膜元件的小型系統(tǒng)中，多見是每個壓力容器內(nèi)置13只4040型膜元件。在膜組件的排列方式上，對于采用8040型膜元件及6米的標(biāo)準壓力容器組成的膜組件制作并用于苦咸水淡化的反滲透系統(tǒng)來說，單段配置的

28、反滲透裝置一般最高只能獲得5060%的水回收率，而2-1配置(即兩段脫鹽)的R/O裝置往往最終可以獲得6575%的水回收率，較為經(jīng)濟，也符合一般用戶的水資源利用之要求，故此在工程中多被采用。在水質(zhì)條件較好和系統(tǒng)水回收率要求較高時，大型反滲透裝置則可以采用4-2-1 (即三段脫鹽) 配置方式，在采用該配置方式時，則可以獲得大于8085%的水回收率。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計時單支膜組件水回收率控制 40英寸膜元件數(shù)/壓力容器1234567一般苦咸水淡化膜組件最大水回收率（%）海水淡化膜組件最大水回收率（%）6438465359414752反滲透設(shè)備單支壓力容器(膜組件)

29、運行水回收率控制(推薦)1019273416293C SM 反滲透膜系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)則及應(yīng)用指南反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透計算軟件 陶氏公司：ROSA海德能公司：IMSdesign東麗公司：TorayRO反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透計算軟件使用難點 污堵因子（Fouling Factor）膜面被部分污堵后，尚未被堵的有效通水膜面占總有效膜面積的比例。運行年數(shù)（年）0135海水（沉井取水）10.850.800.70海水（表面取水）1.00.750.700.60苦咸水（深井水）1.00.950.850.80苦咸水（地表水）1.00.900.800.75污

30、堵因子的選擇反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透計算軟件使用難點 何時需要對每一段產(chǎn)水憋壓？設(shè)置產(chǎn)水憋壓的目的是促使段間產(chǎn)水量分配更趨均勻，優(yōu)化前后元件的運行狀態(tài)。在選用超低壓元件、進水水溫較高等易于出現(xiàn)前后產(chǎn)水量很不均勻的系統(tǒng)中，常常需要對最前面一段或幾段產(chǎn)水憋壓。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計反滲透計算軟件使用難點 何時需要濃水循環(huán)？在小型系統(tǒng)中，一方面，用戶希望提高系統(tǒng)的回收率；另一方面，提高回收率又使設(shè)計人員面臨單元件運行指標(biāo)超過設(shè)計導(dǎo)則的困難。在這種情況下，對系統(tǒng)設(shè)置濃水循環(huán)，可解決回收率提高和元件運行指標(biāo)超標(biāo)的矛盾。注意：采用濃水循環(huán)提高系統(tǒng)回收率的

31、同時，會降低系統(tǒng)的表觀脫鹽率。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計單級反滲透裝置流程示意圖 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計單級反滲透系統(tǒng)程控步序表 狀態(tài)序號123456789步序啟動1啟動2啟動3運行預(yù)停1預(yù)停2預(yù)停3低壓沖洗停機RO給水泵高壓泵化學(xué)藥劑泵沖洗水泵進水閥產(chǎn)排閥濃排閥沖洗閥時間3-5min2-5S20-30S5-10S2-5S5-10S5-10min流速運 行停機運行步驟2、程序轉(zhuǎn)換時所需考慮的緩沖時間應(yīng)在實際編程時進行考慮。泵閥狀況表1、還原劑藥劑泵和進水閥聯(lián)鎖，其它藥劑泵和高壓泵聯(lián)鎖。備注反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計二級反滲透裝置流

32、程示意圖 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)設(shè)計膜系統(tǒng)設(shè)計二級反滲透系統(tǒng)程控步序表 狀態(tài)序號12345678910步序啟動1啟動2啟動3啟動4啟動5運行預(yù)停1預(yù)停2低壓沖洗停機RO給水泵一級高壓泵一級化學(xué)藥劑泵二級高壓泵二級化學(xué)藥劑泵沖洗水泵一級進水閥一級產(chǎn)排閥一級濃排閥沖洗進水閥二級進水閥二級產(chǎn)排閥二級濃排閥時間3-5min2-5S10-15S3-5min5-10S3-5min3-5s5-10min流速備注運 行停機運行步驟2、程序轉(zhuǎn)換時所需考慮的緩沖時間應(yīng)在實際編程時進行考慮。泵閥狀況表1、還原劑藥劑泵和一級進水閥聯(lián)鎖，其它藥劑泵和高壓泵聯(lián)鎖。反滲透膜現(xiàn)場調(diào)試反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)

33、運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜元件安裝 卸下壓力容器的端板和止推環(huán)。用清水沖洗容器，去除所有塵土和顆粒等雜質(zhì)。檢查壓力容器內(nèi)部有無擦傷或損傷，泄漏的容器必需更換。檢查膜元件表面有無缺陷，應(yīng)及時處理以免擦傷容器。用約50%的甘油-水混合物來潤滑容器內(nèi)部?？捎煤线m尺寸的棉布沾取混合液在壓力容器內(nèi)來回拖拉幾下。把第一個膜元件裝入壓力容器的進水端，元件的端部留約10公分在容器外，以便連接下一個膜元件。裝入時注意應(yīng)將不帶鹽水密封圈的一端先放入壓力容器。用少量潤滑劑潤滑連接器的O 型環(huán)。將連接器插入第一個膜元件的中心管。把下一個膜元件與前一個對齊，把它裝在與前一個膜元件連接好的連接器上。平行將元件推入壓力容器，直

34、到元件端部留約10公分在容器外。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜元件安裝 重復(fù)安裝完所有連接器和膜元件。最后一個膜元件安裝完后，將所有膜元件推入壓力容器內(nèi)。將適配器安裝到壓力容器的兩端的膜元件產(chǎn)品水管上。在水流方向的下游安裝止推環(huán)。不能遺忘止推環(huán)的安裝，未在壓力容器濃水端安裝止推環(huán)將會嚴重損壞膜元件。用潤滑液潤滑濃水端板密封圈和中心孔，將濃水端板平行推入壓力容器。用木榔頭輕輕敲打端板四周，使?jié)馑税灏惭b到位。然后安裝端板卡環(huán)（不同的壓力容器端板卡環(huán)的形式不同） 。如果是從端板進出水，還要注意將端板上的接管和外部接管對準。從進水側(cè)將膜元件用力推向濃水側(cè)，直到膜元件和濃水端板

35、頂緊。用安裝濃水端板相同的方法，安裝進水端板。連接好壓力容器外部的所有進水、濃水和產(chǎn)水管路。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透系統(tǒng)運行前的檢查事項 進水水質(zhì)：SDISDI、濁度、溫度、pHpH、TDSTDS、余氯等基本分析項目。系統(tǒng)運行時原水的供給是否能滿足反滲透系統(tǒng)的運行。預(yù)處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)是否能滿足反滲透設(shè)備的運行要求。各藥品注入裝置的運行狀態(tài)及藥品注入量控制。各計量儀表的校正及安裝狀態(tài)-即是否被校準并被正確安裝。異常高壓及低壓保護安全裝置(即壓力控制器)的設(shè)置與狀態(tài)。配管的連接部位及反滲透壓力容器的固定狀態(tài)。反滲透高壓泵的狀態(tài)。系統(tǒng)中使用的各閥門開閉狀態(tài)是否合適。用于

36、反滲透設(shè)備的自動控制系統(tǒng)是否能正常工作。安裝在反滲透系統(tǒng)中的各檢測儀器及儀表是否正常。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透系統(tǒng)的首次啟動在進水未流入反滲透膜系統(tǒng)的狀態(tài)下，應(yīng)首先徹底清除預(yù)處理設(shè)備中尚存的、可能伴隨給水流出的所有異常物質(zhì)后，才能進行設(shè)備的試運行。將反滲透系統(tǒng)運行狀態(tài)置于手動運行位置。檢查設(shè)備（系統(tǒng)）中所有閥門是否處在正確的狀態(tài)，特別要確認進水慢開閥、進水調(diào)節(jié)閥和濃水調(diào)節(jié)閥是否完全開啟。不開啟高壓泵，首先以低壓、低流量對反滲透裝置進行排氣和沖洗。沖洗時間控制在3060分鐘之間。此操作時系統(tǒng)的運行壓力最好控制在30 60psig左右，流量控制最好應(yīng)能達到化學(xué)清洗時的建

37、議運行流量值。另外，請注意此時的產(chǎn)水和濃水要排掉，并注意反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥及濃水排放閥應(yīng)處于完全開啟狀態(tài)。并且在此過程中，操作人員應(yīng)注意檢查設(shè)備配管連接狀態(tài)及閥門有無漏水現(xiàn)象。低壓沖洗結(jié)束后，應(yīng)關(guān)閉進水調(diào)節(jié)閥后再啟動高壓泵，以防止水流及水壓對膜元件的沖擊。此時啟動高壓泵的啟動電流也最小，對電網(wǎng)的沖擊較低。同時應(yīng)關(guān)閉產(chǎn)水排放閥和濃水排放閥。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透系統(tǒng)的首次啟動 啟動加藥泵，啟動反滲透高壓泵。高壓泵啟動后，再緩緩打開進水調(diào)節(jié)閥使原水壓力慢慢上升，反滲透系統(tǒng)壓力增加量的控制速度應(yīng)控制在每分鐘4.06.0kgf/cm2的增量范圍內(nèi)，然后再緩慢調(diào)節(jié)濃水調(diào)

38、節(jié)閥，使系統(tǒng)水回收率達到設(shè)計值附近。這種調(diào)節(jié)反復(fù)進行直至產(chǎn)品水流量和系統(tǒng)回收率達到所設(shè)計的數(shù)值。在系統(tǒng)初步調(diào)節(jié)結(jié)束后，應(yīng)重新核算一下系統(tǒng)運行水回收率并與系統(tǒng)的設(shè)計值進行比較，若低于設(shè)計值，則查清其原因。再次確認反滲透系統(tǒng)內(nèi)各種藥品的注入量是否合適。測定進水、各段產(chǎn)水及總出水的電導(dǎo)率、進水pH值、硬度、堿度等，并計算該運行條件下反滲透濃水系統(tǒng)LSI或S&DSI值，并由此而判斷在目前給定的系統(tǒng)水回收率下反滲透系統(tǒng)有無污垢形成。運行約12個小時后開始記錄所有運行數(shù)據(jù)，并再次確認系統(tǒng)是否還有其它問題。在系統(tǒng)正常運行后，一般需要將反滲透系統(tǒng)運行兩天后重新記錄，對所有運行資料進行全面的記錄和存檔，

39、并以此作為對以后運行資料進行標(biāo)準化比較的基準，即需要整理出一份完整的開機報告存檔。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透系統(tǒng)的日常啟動 首次啟動結(jié)束后，應(yīng)將反滲透系統(tǒng)的運行狀態(tài)轉(zhuǎn)入自動運行狀態(tài)。以后的日常啟動由PLC或DCS系統(tǒng)自動實現(xiàn)。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透系統(tǒng)的運行記錄1、至少每天紀錄一次的數(shù)據(jù)進水SDI值進水濁度2、至少每班紀錄一次的數(shù)據(jù)化學(xué)藥品的加藥量保安過濾器進出水壓力3、至少每兩小時紀錄一次的數(shù)據(jù)進水電導(dǎo)和產(chǎn)水電導(dǎo)進水PH值、ORP值進水水溫產(chǎn)水和濃水流量進水、段間和濃水壓力系統(tǒng)回收率和脫鹽率反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行

40、反滲透系統(tǒng)的運行記錄系統(tǒng)回收率和脫鹽率計算回收率（回收率（%）= =產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量100 / 100 / （產(chǎn)水流量（產(chǎn)水流量+濃水流量）濃水流量）脫鹽率脫鹽率(%)=(%)=（原水（原水TDS-TDS-產(chǎn)水產(chǎn)水TDSTDS）100 / 100 / 原水原水TDSTDS由于在運行過程中測得的是電導(dǎo)率，我們通常用電導(dǎo)率進行脫鹽率計算，用電導(dǎo)率計算所得的脫鹽率比實際脫鹽率會低一些。脫鹽率脫鹽率(%)=(%)=（原水（原水電導(dǎo)率電導(dǎo)率- -產(chǎn)水產(chǎn)水電導(dǎo)率電導(dǎo)率）100 / 100 / 原水原水電導(dǎo)率電導(dǎo)率 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行SDI值測試方法一、SDI測定概要：SDI測定

41、是基于阻塞系數(shù)（PI ，%）的測定。測定是向47mm的0.45m的微孔濾膜上連續(xù)加入一定壓力（30PSI，相當(dāng)于2.1kg/cm2）的被測定水，記錄下濾得500ml水所需的時間T0（秒）和15分鐘后再次濾得500ml水所需的時間Tt（秒），按下式求得阻塞系數(shù)PI（%）。PI=PI=（1-T1-T0 0/ /T Tt t）X100X100SDISDI1515=PI/15=PI/15式中15是15分鐘。當(dāng)水中的污染物質(zhì)較高時，濾水量可取100ml、200ml、300ml等，間隔時間可改為10分鐘、5分鐘等。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行SDI值測試方法二、測定SDI的步驟：將SDI

42、測定儀（見圖）連接到取樣點上（此時在測定儀內(nèi)不裝濾膜）。打開測定儀上的閥門，對測定儀進行徹底沖洗數(shù)分鐘。關(guān)閉測定儀上的閥門，然后用鈍頭的鑷子把0.45m的濾膜放入濾膜夾具內(nèi)。確認O形圈完好，將O形圈準確放在濾膜上，隨后將上半個濾膜夾具蓋好，并用螺栓固定。反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行SDI值測試方法稍開閥門，在水流動的情況下，慢慢擰松1-2個蝶形螺栓以排除濾膜處的空氣。確信空氣已全部排盡且保持水流連續(xù)的基礎(chǔ)上，重新擰緊蝶形螺栓。完全打開閥門并調(diào)整壓力調(diào)節(jié)器，直至壓力保持在30psi為止。（如果整定值達不到30 psi時，則可在現(xiàn)有壓力下試驗，但不能低于15 psi。）用合適的容

43、器來收集水樣，在水樣剛進入容器時即用秒表開始記錄，收取500ml水樣所需的時間為T0（秒）。水樣流動15分鐘后，再次用容器收集水樣并記錄收集水樣所花的時間，記作T15（秒）。關(guān)閉取樣進水球閥，松開微孔膜過濾容器的蝶形螺栓，將濾膜取出保存（作為進行物理化學(xué)試驗的樣品）。擦干微孔過濾器及微孔濾膜支撐孔板。 反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行SDI值測試方法三、 測定結(jié)果計算按照下式計算SDI值：SDI=SDI=（1-T1-T0 0/T/T1515）X100/15X100/15 注意：注意：v每次試驗過程中壓力要穩(wěn)定，壓力波動不得超過5%，否則試驗作廢。vB. 選定收集水樣量應(yīng)為500m

44、l（或其他確定的水量值）；兩次收集水樣的時間間隔為15分鐘。vC. 如果T15達到120秒，就沒有必要進行T15的試驗 反滲透膜運行維護反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透裝置運行異常及對策流量流量脫鹽率脫鹽率壓降壓降溫高季節(jié)變化：泵的效率壓力調(diào)整度低季節(jié)變化：壓力調(diào)整；加熱壓高泵；閥門調(diào)節(jié)壓力力低泵；閥門；保安過濾器調(diào)節(jié)壓力濃水流量含鹽量低RO進水控制壓力控制壓力調(diào)整回收率異常原因異常原因現(xiàn)象現(xiàn)象檢查部位檢查部位對策對策RO進水流量；壓力控制閥123大調(diào)節(jié)流量小RO進水流量；壓力控制閥 調(diào)節(jié)流量RO進水控制壓力4高5不溶物（結(jié)垢）RO進水水質(zhì)；回收率；PH值反滲透膜系統(tǒng)反滲透

45、膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜系統(tǒng)常見故障判斷和解決方法多發(fā)生在反滲透裝置的第1段-進行對金屬氧化物污染物的清洗-分析日常SD I 測試膜截留物質(zhì)-改善予處理工藝和運行條件-通過分析清洗液中的金屬離子-解剖分析被污染的膜元件多發(fā)生在反滲透裝置的第1段-采用含有脂類洗滌劑清洗-分析日常SD I 測試膜截留物質(zhì)-改善予處理工藝和運行條件-解剖分析被污染的膜元件 多發(fā)生在反滲透裝置最后1段-針對具體情況選擇合適的清洗劑清洗-校核濃水系統(tǒng)LSI 指數(shù)和可能生成的難溶物溶度積測試.-調(diào)整系統(tǒng)水回收率-解剖分析被污染的典型膜元件-選擇更有效的阻垢/ 分散藥劑投加-改善予處理系統(tǒng)所在位置及鑒別手段解決

46、問題方法鹽透過率升高, 產(chǎn)水量卻下降, 每段之間的壓力差增大膜 污 染膠體污染無機鹽垢污故障癥狀金屬氧化物污染引發(fā)問題的可能原因反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜系統(tǒng)常見故障判斷和解決方法 反滲透裝置第1段上壓降最大-加大反滲透濃水的運行流量, 降低反滲透系統(tǒng)水回收率.-校核反滲透系統(tǒng)濃淡水比例和運行水回收率-更換已損壞的反滲透膜元件上的U型密封圈-檢查反滲透裝置上壓力容器及壓力管道固定是否合適, 壓力容器是否發(fā)生翹曲或變形-改善配管固定方式-檢查膜元件的U型濃水密封圈-分析第1段進水端堆積的懸浮顆粒污染物-改善予處理系統(tǒng)-分析最后1段無機鹽垢污, 校核濃水LSI 值, 測

47、試難溶物的溶度積數(shù)值-調(diào)整系統(tǒng)水回收率-選擇投加更有效的阻垢/ 分散劑鹽透過率高, 產(chǎn)水量滿意，甚至稍高, 每段壓力差較大-設(shè)計或運行操作不合理, 引起反滲透膜系統(tǒng)的過分濃差極化鹽透過率增加, 產(chǎn)水流量加大, 壓力差降低-膜表面被給水的顆粒物質(zhì)或系統(tǒng)產(chǎn)生濃差極化而生成的無機鹽垢污晶體滑傷反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜系統(tǒng)常見故障判斷和解決方法-對壓力容器的取樣管取樣試驗分析確認具體發(fā)生位置-更換在膜元件或容器上已損壞或產(chǎn)生漏流O 型圈-壓力容器取樣試驗判定發(fā)生具體位置-對破損的膜元件進行更換-對膜元件進行真空試驗, 判定發(fā)生具體位置-檢查給水壓力，產(chǎn)品水壓力及膜元件在運

48、行的壓力降是否合適，并調(diào)整之。-膜元件膜卷伸出，解剖分析原因-檢查設(shè)備啟動程序是否合理，找出產(chǎn)生水錘的原因-修改設(shè)計和運行條件和系統(tǒng)啟動程序-拆開膜組件查看膜元件進水端污染癥狀-首先用堿性清洗液進行第1次清洗，然后再用被允許使用的殺菌清洗劑配制的清洗液清洗膜系統(tǒng)-分析反滲透系統(tǒng)濃水和產(chǎn)品水生物及細菌指標(biāo)-改善系統(tǒng)予處理工藝- 開始鹽透過率不變，甚至還會有所降低，在運行一段時間后系統(tǒng)鹽透過率開始持續(xù)增加，并伴隨著進水和濃水之間的壓差增大和系統(tǒng)產(chǎn)水量降低生物污染壓力容器及膜元件有伴隨流膜元件或壓力容器上的O 型圈漏水膜元件膜袋粘合線破裂、膜元件中心管破裂或膜元件機械損壞系統(tǒng)運行有水錘產(chǎn)生鹽透過率高, 產(chǎn)水量滿意或稍高, 每段之間的壓力差基本滿意.反滲透膜系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)-膜系統(tǒng)運行膜系統(tǒng)運行反滲透膜系統(tǒng)常見故障判斷和解決方法-拆開膜組件（壓力容器），查看反滲透膜元件進水端污染癥狀-選擇堿性清洗液對系統(tǒng)進行清洗-對原水及濃水進行水質(zhì)分析-改善系統(tǒng)予處理工藝多發(fā)生在反滲透裝置的第1段上-對于情況較為嚴重者，必須有所選擇地對已退化的膜元件進行更換-重點對第1段反滲透膜組件進行水質(zhì)水量監(jiān)測，并對測試值進行標(biāo)準化，與試機報告數(shù)據(jù)進行比較。-改善予處理工藝，-