反渗透膜技术资料

公司概况海德能（HYDRANAUTICS）公司创立于1963年。1970年开始从事反渗透水处理设备的设计制造，目前是世界上最大的卷式反渗透膜元件生产厂商。海德能公司1987年正式并入日本日东电工集团，是日东电工株式会社在美国的全资子公司之一。海德能公司已通过ISO9001国际质量认证和美国NSF饮水工业标准的认证。海德能公司位于美国加利福尼亚州OCEANSIDE市，在世界各地设有18个分支机构，随时为用户提供全方位服务。自1997年以来，海德能公司产品在中国国内市场占有率始终保持第一。主要产品系列节能型反渗透ESPA系列低压反渗透膜CPA系列海水淡化反渗透膜SWC系列低污染反渗透膜LFC系列节能型聚酰胺纳滤膜ESNA系列醋酸纤维素反渗透膜CAB系列醋酸纤维素纳滤膜CAB4系列聚烯烃低压纳滤膜PVD系列聚砜卷式超滤膜P100系列聚烯烃卷式超滤膜2120系列产品主要用途海水淡化苦咸水淡化饮用水纯化食品、制药及各种工业纯水、超纯水P11各种水溶液的脱盐、分离及浓缩反渗透技术基础主要膜分离过程膜的种类膜的功能分离驱动力透过物质被截留物质微滤多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂、溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及低分子物压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等透析脱除溶液中的盐类及低分子物浓度差离子、低分子物、酸、碱无机盐、尿素、尿酸、糖类、氨基酸电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子渗透气化溶液中的低分子及溶剂间的分离压力差、浓度差蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液气体分离气体、气体与蒸汽分离浓度差易透过气体不易透过气体按孔径分类的分离膜P21返渗透膜原理膜透过操作方式P22海德能公司反渗透系统设计导则在使用海德能公司反渗透膜元件设计反渗透系统时，一般应遵循下列所建议的通用导则，如需在超出本导则的情况下使用，请与海德能公司协商以便提供特殊的建议。平均水通量及允许每年水通量衰减百分数水源SDI水通量水通量衰减百分数/年地表水SDI25814GFD7399井水SDI21418GFD4473反渗透产品水SDI12030GFD2344允许每年盐透过率增加百分数膜型缩写盐透过率增加百分数/年醋酸膜CAB1、CAB1、CAB3、CAB41733超低压复合膜ESPA1、ESPA2、ESPA3317聚酰胺复合膜CPA2、CPA3、CPA4317海水淡化膜SWC1、SWC2、SWC3317聚乙烯醇纳滤膜PVD1317聚酰胺纳滤膜ESNA1、ESNA2317每根压力容器中的最大给水流量及最小浓水流量膜直径（英寸）最大（加仑/分钟）最大（M3/HR）最小（加仑/分钟）最小（M3/HR）4163630763088716875170122785851931432浓缩水中难溶盐的饱和极限盐份饱和值CASO4SRSO4BASO4SIO22308006000100饱和指数极限值条件LSI值不加阻垢剂时的LSI及SDSI用六偏磷酸纳做阻垢剂时的LSI及SDSI用有机阻垢剂时的LSI及SDSI020518LANGELIER和STIFF31040进料最大氯浓度150PPM150PPM150PPM单只膜最大压力降30PSI30PSI30PSI测试条件进料纯水操作压力30PSI02MPA操作温度25水回收率1020PH范围7585平均截留分子量以聚乙二醇（PEG）溶液计膜元件工艺尺寸与相应的8040、4040卷式反渗透膜元件相同。2120系列卷式超滤膜元件广泛用于电泳漆回收工艺中，其典型应用参数如下表电泳漆回收用卷式超滤膜应用参数膜型号8040FFF21204040FTV2120膜元件外径8英寸4英寸膜元件长度40英寸40英寸有效膜面积250平方英尺55平方英尺最大入口压力最小入口压力推荐入口压力最大压力差80PSI30PSI60PSI40PSI注80PSI30PSI60PSI40PSI注最大进料流量最小进料流量推荐进料流量设计透过流量90GPM加仑/分49GPM6080GPM28GPM20GPM加仑/分8GPM1520GPM05GPM最高进料温度PH范围耐氯性能推荐前处理推荐配置45111，25；310，25300PPM；NAOCL,3025M袋式滤器一组袋一膜元件45111，25；310，25300PPM；NAOCL,3025M袋式滤器一组袋一膜元件P141注此压力降指在1820的电泳漆浓度下，推荐的进料流量下对单只膜元件的数值。海德能公司卷式膜元件工艺尺寸ESPA、CPA反渗透膜系列4040元件A4000“10160MMB394“1001MMC075“191MMD105“267MM净重8磅（36KG）8040元件A4000“10160MMB795“2019MMC150“381MM净重36磅（164KG）ESNA纳滤膜系列4040元件A4000“10160MMB394“1001MMC075“191MMD105“267MM8040元件A4000“10160MMB795“2019MMC150“381MM净重36磅（164KG）8540元件A4000“10160MMB845“2146MMC150“381MM净重44磅（20KG）SWC海水淡化膜系列元件A英寸（MM）BCD2514252125401403556210533440010160246102461024610075191075191075191123051230512305P151海德能公司卷式膜元件工艺尺寸元件A英寸（MM）BCD4040804040010160400101603941001795201907519115038183636164CAB醋酸纤维素膜系列元件A英寸（MM）BC净重,磅公斤4040804080604001016040010160600152403941001795201979520190751911503811503818363616454245ESPAFREE、ESNAFREE系列元件型号A英寸（MM）BESPAFREE500/ESNAFREE350140355642ESPAFREE1000/ESNAFREE650210533442ESPAFREE3000/ESNAFREE17004001016042P101P152海德能公司卷式膜元件工艺尺寸小型膜元件系列元件A英寸MMBCDE1812118（2985）进水密封适用于2英寸（SCH40）PVC管102526040751910681732012118（2985）进水密封适用于2英寸（SCH40）PVC管1025260407519106817320131303302）进水密封适用于2英寸（SCH40）PVC管1064270312030506817320262606604）进水密封适用于2英寸（SCH40）PVC管23646005075191068173元件A英寸（MM）BCD2514140355624610075191123052521210533424610075191123052540400101602461007519112305元件A英寸（MM）BCD40141403556394100107519112305P153402121053343941001075191123054040400101603941001075191105267压力容器8英寸，侧面进出水，低压用（300PSI,21MPA,25）可装膜元件根数型号8040元件8060元件803001018030020280300303280300404803005058030060648030070780300755803008088英寸，侧面进出水，超低压用（150PSI,105MPA,25）可装膜元件根数型号8040元件8060元件801501018015020280150303280150404801505058015060648015070780150755801508088英寸，侧面进出水，中压用（600PSI,42MPA,25）可装膜元件根数型号8040元件8060元件8060010180600202806003032P1618060040480600505806006064806007078060075580600808压力容器4英寸，25英寸聚氯乙烯（PVC），低压用（225PSI,155MPA，25）型号适用膜元件长度可装膜元件根数2514214英寸12521221英寸12540240英寸14014214英寸14021221英寸14040240英寸14080240英寸240120240英寸325英寸，直接连接方式，中压用（600PSI,42MPA，25）型号适用膜元件长度可装膜元件根数25BA1125BA2225BA340英寸325BB1125BB214英寸225BC1125BC221英寸225英寸，直接连接方式，高压用（100PSI,70MPA，25）型号适用膜元件长度可装膜元件根数25SA1125SA2225SA340英寸325SB114英寸1P16225SB2225SC1125SC221英寸2海德能公司反渗透膜元件质量保证书海德能公司（以下简称卖方）对本公司生产的卷式反渗式反渗透膜元件提供以下的质量保证工艺及材料保证在买方依据本公司膜元件技术样本及技术文件的规定，正确使用和维护膜元件的条件下，如出现因膜元件制造工艺及材料方面引起的质量问题时，自产品到达买方指定口岸之日起12个月内，卖方负责保修。性能保证A依据产品样本规定的测试条件，膜产品具有该产品样本中所规定的初始性能。B在三年内卖方对膜性能提供如下保证A对于醋酸纤维膜，在产品样本规定的测试条件下，其平均盐透过率不超过初始盐透过率的二倍；B对于聚酰胺及聚乙烯衍生物复合膜，在产品样本规定的测试条件下，其平均盐透过率不超过初始盐透过率的15倍；C在产品样本规定的测试条件下，其平均产水量不低于初始产水量的80。C自系统启动或膜元件装运发往目的地之日算起六个月后卖方开始提供三年担保。D担保条件在保修期内，买方负有以下义务A保证给水浊度1NTU或SDI5，给水温度45，给水中不含有无机或有机的可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质；B不应将复合膜元件暴露于含有诸如氯气或次氯酸根离子等氧化性物质的给水中；C安装使用前，膜元件应存放在原包装箱中，保存温度为045；D膜元件的最高使用压力为1对于ESPA、ESNA、CPA、CAB系列600PSI416MPA3对于SWC系列1000PSI69MPAE任何情况下，膜元件均不允许出现反压，即透过水的压力、大于给水/浓水侧的压力；F在标准条件下系统性能下降10，或当显然发生了结垢或污堵时，应及时进行清洗；P171G反渗透系统的设计及选用符合相关的标准；H操作人员应了解RO系统性能，操作前须经必要培训，并具有一般保养及事故诊断知识；I买方应保留RO系统操作记录，保证数据真实、完整和连续，便于分析查找故障原因。如违反以上保修条件，即使在质保期内，海德能公司也不再承担保修责任。保修责任在保修期内，卖方保修责任可以以下几种方式进行A免费修理所有出现问题的膜元件，使其恢复正常；B买方退回有问题的元件，经卖方检验，确属卖方责任时，免费更换新元件并退还买方运费。C根据实际使用天数，按比例赔偿。注本保证书是我公司正式保证书（英文）的中译本，当解释发生争议时，以英文原文为准。P172反渗透膜的污染及清洗方法【适用于ESPA、ESNA、CPA及SWC系列复合膜】本文介绍了影响复合膜性能的常见污染物及其清洗方法，本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及85英寸直径的反渗透膜元件。注1在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触，如果发生这种接触，将会造成膜元件性能下降，而且再也无法恢复其性能，在管路或设备杀菌之后，应确保送往反渗透膜元件的给水中无游离氯存在。在无法确定是否有游离氯时，应通过化验来确证。应使用亚硫酸氢钠溶液来中和残余氯，并确保足够的接触时间以保证反应完全。注2在反渗透膜元件担保期内，建议每次反渗透膜清洗应在与海德能公司协商后进行，至少在第一次清洗时，海德能公司的现场服务人员应在现场。注3在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂，因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。表1列出了常见污染物对膜性能的影响。污染物的去除污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现，有时亦可通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。1在正常压力下如产品水流量降至正常值的1015。2为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了1015。3产品水质降低1015；盐透过率增加1015。4使用压力增加1015。P1815RO各段间的压差增加明显（也许没有仪表来监测这一迹象）。反渗透膜的污染及清洗方法【适用于ESPA、ESNA、CPA及SWC系列复合膜】常见污染物及其去除方法碳酸钙垢在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高，那么碳酸钙就有可能沉积出来，应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生，以防止生长的晶体对膜表面产生损伤，如早期发现碳酸钙垢，可以用降低给水PH至3050之间运行12小时的方法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢，则应采用柠檬酸清洗液进行循环清洗或通宵浸泡。注应确保任何清洗液的PH不要低于20，否则可能会对RO膜元件造成损害，特别是在温度较高时更应注意，最高的PH不应高于110。可使用氨水来提高PH，使用硫酸或盐酸来降低PH值。硫酸钙垢清洗液2（参见表2）是将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉的最佳方法。金属氧化物垢可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法，很容易地去除沉积下来的氢氧化物（例如氢氧化铁）。硅垢对于不是与金属氧化物或有机物共生的硅垢，一般只有通过专门的清洗方法才能将他们去除，有关的详细方法请与海德能公司联系。有机沉积物有机沉积物（例如微生物粘泥或霉斑）可以使用清洗液3去除，为了防止再繁殖，可使用经海德能公司认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡，一般需较长时间浸泡才能有效，如反渗透装置停用超过三天时，最好采用消毒处理，请与海德能公司会商以确定适宜的杀菌剂。P182反渗透膜的污染及清洗方法【适用于ESPA、ESNA、CPA及SWC系列复合膜】清洗液清洗反渗透膜元件时建议采用表2所列的清洗液。确定清洗液前对污染物进行化学分析是十分重要的，对分析结果的详细分析比较，可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法，应记录每次清洗时清洗方法及获得的清洗效果，为在特定给水条件下，找出最佳的清洗方法提供依据。对于无机污染物建议使用清洗液1。对于硫酸钙及有机物建议使用清洗液2。对于严重有机物污染建议使用清洗液3。所有清洗液可以在最高温度为华氏104度（摄氏40）下清洗60分钟，所需用品量以每100加仑（379升）中加入量计，配制清洗液时按比例加入药品及清洗用水，应采用不含游离氯的反渗透产品来配制溶液并混合均匀。如果需要其他有关信息，请与海德能公司技术服务部门联系。P183反渗透膜元件的化学清洗与水冲洗清洗时将清洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环，此时膜元件仍装在压力容器内而且需要用专门的清洗装置来完成该工作。清洗反渗透膜元件的一般步骤1用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱（或相应水源）打入压力容器中并排放几分钟。2用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。3将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间，对于8英寸或85英寸压力容器时，流速为35到40加仑/分钟（133到151升/分钟），对于6英寸压力容器流速为15到20加仑/分钟（57到76升/分钟），对于4英寸压力容器流速为9到10加仑/分钟（34到38升/分钟）。4清洗完成以后，排净清洗箱并进行冲洗，然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。5用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱（或相应水源）打入压力容器中并排放几分钟。6在冲洗反渗透系统后，在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统，直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂（通常需15到30分钟）。P184表1反渗透膜污染特征及处理方法污染物一般特征处理方法1钙类沉积物（碳酸钙及磷酸钙类，一般发生于系统第二段）脱盐率明显下降系统压降增加系统产水量稍降用溶液1清洗系统2氧化物（铁、镍、铜等）脱盐率明显下降系统压降明显升高系统产水量明显降低用溶液1清洗系统3各种胶体（铁、有机物及硅胶体）脱盐率稍有降低系统压降逐渐上升系统产水量逐渐减少用溶液2清洗系统4硫酸钙（一般发生于系统第二段）脱盐率明显下降系统压降稍有或适度增加系统产水量稍有降低用溶液2清洗系统，污染严重用溶液3清洗5有机物沉积脱盐率可能降低系统压降逐渐升高系统产水量逐渐降低用溶液2清洗系统，污染严重时用溶液3清洗6细菌污染脱盐率可能降低系统压降明显增加系统产水量明显降低依据可能的污染种类选择三种溶液中的一种清洗系统说明必须确认污染原因，并消除污染源，如需帮助请与海德能公司联系。表2建议使用的常见清洗液清洗液成份配制100加仑（379升）溶液时的加入量PH调节1柠檬酸反渗透产品水（无游离氯）170磅（77公斤）100加仑（379升）用氨水调节PH至302三聚磷酸钠EDTA四钠盐反渗透产品水（无游离氯）170磅（77公斤）7磅（318公斤）100加仑（379升）用硫酸调节PH至100P1853三聚磷酸钠十二烷基苯磺酸钠反渗透产品水（无游离氯）170磅（77公斤）213磅（097公斤）100加仑（379升）用硫酸调节PH至100膜元件用杀菌剂及保护液本文提供了有关杀菌剂的一般信息，文中所说杀菌剂可用于膜元件的杀菌或储存保护。在对膜元件储存或消毒杀菌以前，应首先确认系统中膜元件的类型，因为膜元件有可能是醋酸膜也可能是复合膜。下文所列的一些方法，特别是使用游离氯的方法，只能使用于醋酸膜，如用于复合膜元件则会损坏这些元件。如果不能确认系统中所使用的膜元件的类型时，请与海德能公司联系。如果给水中含有任何硫化氢或溶解性铁离子或锰离子，则不应使用氧化性杀菌剂（氯气及过氧化氢），有关杀菌的其他方法请与海德能公司联系。醋酸纤维膜用杀菌剂游离氯游离氯的使用浓度为0110PPM，可以连续加入，也可以间断加入，如果必要，对醋酸膜元件可以采用冲击氯化的方法。此时，可将膜元件与含有50PPM游离氯的水每两周接触1小时。如果给水中含有腐蚀产物，则游离氯会引起膜的降解。所以在腐蚀存在的场合，我们建议使用浓度最度为10PPM的氯胺来代替游离氯。甲醛可使用浓度为01到10的甲醛溶液作为系统杀菌及长期保护之用。异噻唑啉异噻唑啉由水处理药品制造商来供应，其商标名为KATHON，市售溶液含15的活性成份，KATHON用于杀菌和存贮时的建议浓度为15到25PPM。聚酰胺复合膜ESPA、ESNA、CPA和SWC及聚烯烃膜PVD1用杀菌剂甲醛浓度为01到10的甲醛溶液可用于系统杀菌及长期停用保护，至少应在膜元件使用24小时后才可与甲醛接触。P191异噻唑啉异噻唑啉由水处理药品制造商来供应，其商标名为KATHON，市售溶液含15的活性成份，KATHON用于杀菌和存贮时的建议浓度为15到25PPM。膜元件用杀菌剂及保护液亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠可用作微生物生长的抑制剂，在使用亚硫酸氢钠控制生物生长时，可以500PPM的剂量每天加入3060分钟，在用于膜元件长期停运保护时，可用1的亚硫酸氢钠作为其保护液。过氧化氢可使用过氧化氢或过氧化氢与乙酸的混合液作为杀菌剂，必须特别注意的是在给水中不应含有过渡金属FE、MN，因为如果含有过渡金属时会使膜表面氧化从而造成膜元件的降解，在杀菌液中的过氧化氢浓度不应超过02，不应将过氧化氢用作膜元件长期停运时的保护液。在使用过氧化氢的场合其水温度不超过25。P192复合膜元件的一般保存方法【适用于ESPA、ESNA、CPA、SWC及PVD1系列膜元件】注意在对膜元件进行长期或短期停运保存前，请与海德能公司联系以获取有针对性的建议。适用范围本文介绍的方法适用于以下情况1安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存；2安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存；3作为备件的反渗透膜的干保存及反渗透系统启动前的膜保存。注意芳香族聚酰胺反渗透复合膜元件在任何情况下都不应与含有残余氯的水接触，否则将给膜元件造成无法修复的损伤。在对RO设备及管路进行杀菌、化学清洗或封入保护液时应绝对保证用来配制药液的水中不含任何残余氯。如果无法确定是否有残余氯存在，则应进行化学测试加以确认。在有残余氯存在时，应使用亚硫酸氢钠中和残余氯。此时要保持足够的接触时间以保证中和完全。短期保存短期保存方法适用于那些停止运行5天以上30天以下的反渗透系统。此时反渗透膜元件仍安装在RO系统的压力容器内。保存操作的具体步骤如下1用给水冲洗反渗透系统，同时注意将气体从系统中完全排除；2将压力容器及相关管路充满水后，关闭相关阀门，防止气体进入系统；3每隔5天按上述方法冲洗一次。长期停用保护长期停用保护方法适用于停止使用30天以上，膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统。保护操作的具体步骤如下P2011清洗系统中的膜元件；2用反渗透产出水配制杀菌液，并用杀菌液冲洗反渗透系统。杀菌剂的选用及杀菌液的配制方法可参见海德能公司相应技术文件或与海德能公司北京办事处联系以获取有关技术建议。3用杀菌液充满反渗透系统后，关闭相关阀门使杀菌液保留于系统中，此时应确认系统完全充满。4如果系统温度低于27，应每隔30天用新的杀菌液进行第二、第三步的操作；如果系统温度高于27，则应每隔15天更换一次保护液杀菌液。5在反渗透系统重新投入使用前，用低压给水冲洗系统一小时，然后再用高压给水冲洗系统510分钟，无论低压冲洗还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。在恢复系统至正常操作前，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。系统安装前的膜元件保存海德能公司的膜元件出厂时，均真空封装在塑料袋中，封装袋中含有保护液。膜元件在安装使用前的储存及运往现场时，应保存在干燥通风的环境中，保存温度以2035为宜。应防止膜元件受到阳光直射及避免接触氧化性气体。P202污染密度指数SDI的测定方法污染密度指数SDI值是表征反渗透系统进水水质的重要指标。本文介绍了测定SDI值的标准方法，其方法的基本原理是测量在30PSI给水压力下用045M微滤膜过滤一定量的原水所需要的时间。测试仪器的组装1按图1组装测试装置；2将测试装置连接到RO系统进水管路取样点上；3在装入滤膜后将进水压力调节至30PSI。在实际测试时，应使用新的滤膜。注意，为获取准确测试结果，应注意下列事项在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜确保O型密封圈清洁完好并安装正确避免用于触摸滤膜事先冲洗测试装置，去除系统中的污染物测试步骤1记录测试温度。在试验开始至结束的测试时间内，系统温度变化不应超过1。2排除