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RO系统技术培训 我们首先介绍以下渗透过程 稀溶液 rh 渗透膜 浓溶液 溶液会升高至此点 以达到压力平衡 正常的渗透的过程是水由较稀溶液通过渗透膜流向较浓溶液 什么是反渗透 由于渗透膜是只允许小分子 或小部分离子 通过 如果渗透膜两边的小分子浓度不同 渗透膜两边将产生位能差异 较稀溶液拥有较高位能 1 而较浓溶液拥有较低位能 2 水分子便由高位能侧向低位能侧迁移直至位能达到平衡 即 rh 1 2 1 较稀溶液的位能 2 较浓溶液的位能 稀溶液 渗透膜 浓溶液 液体升至此点 达到了渗透压平衡 rh rh 2 1 稀溶液 反渗透膜 浓溶液 外来压力 P 2 1 反渗透过程是利用外来压力将水分子从较浓溶液经过反渗透膜压迫流向较稀溶液 由此可利用反渗透原理 达到分离溶液内成分的目的 例如 将水和溶解物质的分离 反渗透膜分离层 反渗透膜支撑层 淡水 浓水 进水 Cavg Cconc Cperm Cfeed 高压泵 Cfeed Cperm Cconc Cavg 进水浓度 淡水浓度 浓水浓度 平均浓度 模拟反渗透机 TotalDissolvedSolid TDS 总溶解固体 指有机和无机盐溶解在水中得出的浓度 单位 ppm或mg l Feed进水 在高压泵作用下 进入反渗透系统的溶液 Permeate淡水 溶液透过反渗透膜后 收集而成的溶液 一般指净化水 Concentrate浓水 没有透过反渗透膜而离开反渗透系统的溶液 其中含有大量的无机盐和有机物 技术术语 Rejection脱盐率 溶液中溶质不透过反渗透膜的比例 Rejection Passage透过率 溶液中溶质透过反渗透膜的比例 PASS Recovery回收率 淡水與入水之比例 Recovery PermeateFlowRate FeedFlowRate Qperm Qfeed AverageConcentration平均浓度 反渗透膜进水侧溶液的平均浓度 Cfeed Cconc 2 Cavg Recovery 技术术语 Cfeed 1 RECOVERY Cconc Cfeed 1ppm 提高系统回收率的方法 方法一 增加浓水回流 泵 进水 浓水 淡水 0 15m3 h 最小流量 300gph 0 85m3 h 1 0m3 h 泵 进水 回流 浓水 淡水 0 15m3 h 0 15m3 h 0 3m3 h 0 7m3 h 最小流量 300gph 回收率 15 回收率 50 方法二 增加反渗透膜数量 为了增加系统回收率 可增加系统中反渗透膜的数量和段数 以增加淡水产量 备注 回收率增加 淡水水质将下降回收率减少 淡水水质将提高 反渗透膜 反渗透膜 反渗透膜 反渗透膜 反渗透膜 反渗透膜 淡水 浓水 进水 提高系统回收率的方法 影响淡水产量的因素 反渗透膜数量 反渗透膜特性 系统操作压力 系统运行温度 进水水质 对于同一物质 进水物质浓度越高 渗透压越高 2 对于同一浓度 进水物质分子量越小 渗透压越高 MWOFSUCROSE MWOFORGANICS BOFORGANICS BOFSUCROSE B 渗透压力 进水水质与的渗透压力关系 系统操作压力对渗透通量的影响 Peff Pop rB Peff 有效压力 Pop 操作压力 rB 渗透压 反渗透系统操作压力 10 40Bar若操作压力降低 渗透通量也将减少 若操作压力升高 渗透通量也将增加 Qperm act Qperm spec Peff Pspec 实际渗透通量 有效压力 额定渗透通量 额定压力 系统操作温度对反渗透膜的影响 1 反渗透膜运行温度 5 40 C 若操作温度降低 渗透通量也将减少 若操作温度升高 渗透通量也将增加 2 一般可粗略认为 以25 C为基准 操作温度上升 下降1 C 相应膜元件渗透通量上升 下降3 温度 C 渗透通量GPD AG804OF S S S S S S 100F 0 25F PureWaterLayer 10A 纯水层 Na NO3 Na Cl K Cl Ca 2Cl2 Zn 2Cl2 Ni 2SO4 2 Al2 2 SO4 2 3 Na3 SO4 3 压力 溶液流动方向 1 依靠荷点排斥性一般纯水膜表面都带荷电 同时不同离子带有不同电荷 反渗透膜会对各种离子产生荷电排斥性 2 依靠膜孔的筛选性 最为重要 反渗透膜对无机盐的作用 S S S S S 100F 0 25F 压力 溶液流动方向 最为重要 100MW 50MW 1000MW 750MW 500MW 1 有机物的脱除率主要决定于有机分子的大小和形状 2 携带电荷的有机物 由于荷电排斥作用相对更难透过反渗透膜 反渗透膜对有机物的作用 反渗透膜对正离子的脱盐率 反渗透膜对负离子的脱盐率 反渗透膜对其他物质的脱除率 外殼材料 中心管 产水 浓水 ATD 进水 进水流道 膜片 膜片 进水流道 膜外壳 纯水收集流道 卷式反渗透膜元件 反渗透预处理系统 水质主要被以下三种物质影响 因此需要了解并懂得他们 总悬浮物质 砂 胶体 三价铁等 总溶解固形物 钠离子 氯离子 钙离子 两价铁等 生物污染 细菌 热原体 藻类等 什么物质影响水质 自来水 井水 地表水 悬浮物去除 氯去除 防止膜元件结垢 软化器阻垢剂 精处理 RO混床离子EDIUF 初级离子去除 单级RO阴阳离子交换床蒸馏 水的储存和配送 臭氧消毒热水消毒化学消毒UV杀菌 双 多介质过滤器UF 活性炭过滤器化学品 2 后处理系统 预处理产水 1 预处理系统 目的 去除总悬浮物 TSS 降低RO设备进水SDI值 典型过滤设备 双 多介质过滤器 去除总悬浮物 TSS 的能力达到20微米 每星期反冲洗一次或压差达10psid进行反冲洗 微滤 超滤膜 用以代替多介质过滤器 提高RO系统的进水水质 5微米保安过滤器 过滤能力为每十英寸为5gpm 压差达8psid时进行更换过滤芯 预处理一 过滤工艺基础 1 反渗透系统进水SDI范围 反渗透系统进水SDI值 5反渗透最佳进水SDI值 32 SDI值的计算方法 SDI 100 1 T0 T15 15T0 第一次测试所需时间 min T15 第二次测试所需时间 min 预处理一 过滤工艺基础 SDI测量步骤 1 将测试膜片小心放在测试膜盒内 用少许水润湿膜片 拧紧 O 形密封圈 将膜盒垂直放置 还应注意膜片有正反面的区别2 调节进水压力至2 1bar 30psi 并立即计量开始过滤500mL水样的时间t0 通过连续不断的调节 使进水压力始终保持不变 3 在进水压力为2 1bar 30psi 下连续过滤15分钟4 15分钟后继续记录过滤同样500mL所需的时间t15 保留滤器上的膜片以便作进一步的分析5 计算 SDI 100 1 T0 T15 15实际证明 降低SDI15的一些预处理技术包括双 多介质过滤器 如石英砂和无烟煤 超滤和微滤 预处理一 过滤工艺基础 进水 出水 无烟煤0 6 1 2mm 50 100 反冲洗膨胀空间 石英砂0 3 0 5mm0 5 0 8mm0 8 1 2mm 预处理一 双介质过滤法 超滤膜过滤原理 利用膜孔径超滤膜应用目的 用以代替多介质过滤器 提高RO系统的进水水质 去除细菌 染料 大分子有机物 蛋白质 悬浮物 胶体物质 超滤膜的分类 中空纤维式 外压式 内压式卷式管式 在作为RO系统的预处理时 使用较多为外压式中空纤维超滤膜 预处理一 超滤法 中空纤维超滤膜系统 预处理一 超滤法 目的 去除水中的余氯 以避免余氯对反渗透膜造成不可恢复的损害 氯和活性炭 C 的反应 C HOCl CO H Cl C 2Cl2 2H2O 4HCl CO2氯和亚硫酸氢钠的反应 Na2S2O5 H2O2Na 2HSO3 Na HSO3 2H Cl OCl Na SO4 2 3H 2Cl 预处理二 脱氯工艺基础 预处理二 活性炭过滤法 水通过活性炭过滤器的过程类似双介质过滤器 桶体可采用 FRP 碳钢衬胶 不锈钢 活性炭应进行周期性杀菌 一般采用蒸气或热水 活性炭所能去除物质 颜色和气味三氯甲烷 THM 低分子量有机物 出水 进水 椰壳活性炭8 16目 25 50 反冲洗膨胀空间 预处理二 活性炭过滤法 加注点应位于以下设备前面 保安过滤芯 静态混合器 高压泵 加注量 4 6倍进水氯浓度 10 16倍进水氯胺浓度 同时可抑制来自活性炭过滤器的微生物 通过ORP仪表或氯仪表来检测水中氯含量 预处理二 亚硫酸氢钠加药法 软化器特点 阳离子树脂交换床Na 交换Mg2 Ca2 树脂的交换能力一般为20K格令硬度 立方英尺树脂 桶体尺寸由被处理水的硬度和要求的交换能力来决定 一般采用普通阀门或多路控制阀来控制 再生 控制开采用时间型或流量型或手动启动 一般采用顺流再生 预处理三 软化工艺基础 进水 树脂床 50 反冲膨胀空间 出水 预处理三 软化法 预处理三 阻垢剂加药法 通过加注阻垢剂来代替软化 以遮避水中硬度 硬度结垢 清洗方法 酸性清洗有机物 胶体污染 清洗方法 碱性清洗细菌 病毒等微生物滋生 清洗方法 杀菌剂清洗