水处理膜试题

1、影响电导率测定的因素有哪些？ 答：影响电导率测定的因素如下： 1） 温度对溶液电导率的影响。一般，温度升高，离子热运动速度加快，电导率增大。 2） 电导池电极极化对电导率测定的影响。在电导率测定过程中发生电极极化，从而引起误差。 3） 电极系统的电容对电导率测定的影响。 4） 样品中可溶性气体对溶液电导率测定的影响。 52、什么叫可燃物的爆炸极限？RO反渗透膜使用寿命减短的原因有哪些？ 反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏 1.1反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜 常有两种情况发生:A、设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在24bar的压力下将余下的空气排尽

2、后,再逐步升压运行。B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞,在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器,保证管路不漏。总之,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。 1.2反渗透设备关机时的方法不正确 A、关机时快速降压没有进行彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。 反渗透设备在准备关机时,应停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min,

3、直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。 1.3反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染 这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中没有正确投加氯等消毒剂,加上用户对微生物的预防重视不够,容易导致微生物的污染。目前许多厂家生产的纯水微生物超标,就是消毒、保养不力造成的。 主要表现为:出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒;间断运行不采取消毒和保养措施;没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。 1.4反渗透设备余氯监测不力 如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效,或活性炭饱和时因余氯损坏膜。 2清洗不及时与

4、清洗方法不正确导致的膜性能的损坏 设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。EDI高纯水设备通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。 在工程中我们发现,污染时间的长短不一样,其症状也不一样。如:膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期时,主要表现为脱盐率的迅速下降,压差缓慢增大,而产水量变化不明显,用柠檬酸清洗能完全恢复性能。污染时间为一年(某纯水机),盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L160mg/L),产水量由230L/h下降为50

5、L/h,用柠檬酸清洗后,盐通量降为7mg/L,产水量上升至210L/h。 再者污染往往不是单一的,其表现的症状也有一定的差别,使得污染的鉴别更困难。 鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断: (1)胶体污染:发生胶体污染时,通常伴随着以下两个特性:A、前处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。 (2)微生物污染:发生微生物污染时,RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高,平时一定没有按要求进行保养和消毒。 (3)钙垢:可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言,如果回收率为75%时,设计时投加了

6、阻垢剂,浓缩液的LSI应小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零,一般不会产生钙垢。 (4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。 (5)根据设备性能的变化判断污染的类型。 (6)可用酸洗(如柠檬酸、稀HNO3),根据清洗的效果和清洗液判断钙垢,通过清洗液成分分析进一步证实。 (7)对清洗液进行化学分析:取原水、清洗原液、清洗液,三个样分析。 在确定了污染的类型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能确定污染的类型时,通常采用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH为3)的步骤清洗。 二、防止膜性能的损坏 新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和1

7、8%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。反渗透设备试机完后,我们采用过两种方法保护膜。设备试机运行两天(1524h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行26h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气,保证设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种方法在闲置时间较短时使用反渗透设备盐水密封圈不严密所引发的反渗透系统运行故障有哪些？ &#

8、160;         反渗透膜元件（一只或多只）与压力容器组成膜组件，在设定的运行压力、产水量、回收率等条件下，因逆渗透作用而生产出高品质的净化水。在系统中，若一些关键部件出力不当将给系统的安全稳定运行带来巨大的危害作用，盐水密封圈不严密就是这样一种情形。   盐水密封圈作用及其产生泄露的原因 在受到向右的水力后，盐水密封圈斜上角将被压向压力容器内壁，从而阻断盐水从膜外侧通过而进入后面的膜元件，是进水全部进入膜元件被出力，这是盐水密封圈正常阻断盐水的机理。但在一些非正常情

9、况下，盐水是有可能从盐水密封圈侧透过的，根据实际工程故障来分析，出现这种盐水密封圈密封不严密的情况大致有以下三个方面的因素所导致的：盐水密封圈安装不当双级反渗透纯水设备在一些工程项目的维护过程中，当工程技术人员需要将膜元件进行倒方向时，其需要将盐水密封圈从一端取出安装在另一端，由于忽视而将其反向安装。 盐水密封圈严重损坏膜元件在压力容器中进出的方向是和进水方向一样的，具有单一性，当系统出现故障特别是系统出现严重结垢时，不恰当的逆向取膜方式，将极有可能地对盐水密封圈产生严重的损坏，由于盐水密封圈一般都没有备品，因此，即使发现盐水密封圈已经损坏，也不得不安装，进而产生盐水泄露情况。

10、60;压力容器内径不均圆压力容器内径不均圆是出现盐水泄露的最主要因素，当压力容器内径不均圆时，盐水密封圈将不能有效地封堵膜元件和压力容器之间的间隙，从而导致盐水的严重泄露。这种现象多发生于3-6芯的不锈钢压力容器，由于长度的延长使得生产厂家在控制均圆率时有一定的偏差（但也有些不锈钢压力容器生产厂家生产的不锈钢压力容器的均圆率比较不错）。当系统采用多芯不锈钢压力容器时就需要密切注意均圆率这一重要参数。 盐水密封圈泄露产生的危害及现象 当一套反渗透装置不论因何种原因产生盐水泄露时，其产生的危害是非常严重的，这种危害所表现的特征为：1、  RO装置的阻降比较小（不同的膜

11、排列方式，RO装置的阻降将有所不同），和计算机模拟参数相比，阻降要减小0.5-1.2bar。2、  系统初始脱盐率较低，一般初始脱盐率（实际）与设计脱盐率相差2%左右。3、  系统初始产水量、浓水量、回收率都比较正常。当系统出现上述现象时，就应该引起足够的重视，因为这是盐水泄露的具体表现，这种情况将对反渗透的安全、稳定运行产生严重的危害：1、  RO系统脱盐率会逐步下降，随着系统运行时间的推移，下降的趋势会加快。2、  RO系统会产生结垢的现象，这种现象很难从表征现象观察出，并且化学清洗的效果将不太明显。3、  系统的阻降有进一步减少的趋势（在

12、一部分工程中）。产生危害的原因解决问题的办法要从根本上解决盐水泄露而引起的回收率过高，首先要从元器件上着手，针对于压力容器（特别是多芯不锈钢压力容器）要认真、仔细地检查，以防止内径的不均圆；同时在施工过程中，装膜工程师或现场技术服务工程师要仔细阅读膜厂家、压力容器厂家有关于膜投装及膜性能的技术性文件。当一个已有工程出现类似盐水泄露情形时，可以从以下几个方面来解决或缓解症状：更换不正确、不适宜的压力容器或盐水密封圈可解决症状。 降低系统表征回收率可缓解症状（若节约系 统用水，可进行部分浓水循环来增加系统回收率）。从表征现象来分析，系统产水量稳定，回收率稳定，应该不会产生这种现

13、象的，但实际上却不是表征现象所体现的一样。以一个30m3/h的反渗透装置为例子，系统设计回收率为75%，当出现盐水密封圈不严密产生盐水泄露时，将产生如下情况：系统表征回收率：30/40×100%=75%实际回收率：30/（40-）×100%>75%由于为泄露盐水，其没有经过膜的处理，因此当出现盐水泄露时，其实际回收率要大于系统表征回收率，当=4m3/h时，实际回收率为83%，反渗透膜元件浓水侧浓缩倍数为6倍，要远远大于实际回收75%（浓水侧浓缩为4倍）。实际回收率的增高将使膜元件浓水侧的含盐量增高进而使产品水水质低于设计标准，同时这种较高的回收率将产生膜元件的结垢、污

14、堵现象，即便清洗后，由于回收率过高而体现清洗的效果将不明显。什么是水的预处理？预处理有哪些主要方法？水的预处理是在水精制处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的精处理时取得良好效果，提高水质。因为自然界的水都有大量的杂质，如泥沙、黏土、有机物、微生物、机械杂质等，这些杂质的存在，严重影响精制水的水质与处理效果，因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去，这就需要预处理，有时也称前处理。 预处理的方法很多，主要有预沉、混凝、澄清、过滤、软化、消毒等。用这些方法预处理之后，可以使水的悬浮物（浑浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质除去或降低到一定的程度。

15、预沉 就是在大容积、低流速的情况下，水中固体颗粒因重力作用而从水中分离出来。如沉沙地、预沉池。 混凝 利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂，与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物，然后通过其他设备，如澄清池、过滤池等，予以除去。 澄清 通过混凝剂作用而形成的大颗粒沉淀物在澄清池内分离，沉淀物除去，得到澄清水。 过滤 将被处理的水，流经装有特殊过滤材料装置，如各种滤池等，截留水中杂质，予以去除。 软化 采用化学药剂，如石灰水、纯碱等，使水中碳酸氢盐硬度除去；或是采用阳离子交换树脂等方法除去水中的钙、镁、铁离子等，这一过程称为软化。 消毒 加入杀生剂，如液氯、漂白粉等，杀灭水中的微生物反渗透脱盐

16、工艺中常见的污染有哪几种？ 答：(1）结垢  有些低溶解度盐类，在反渗透器浓缩时，可能超过其溶度积而析出，沉淀下来。造成沉积物在膜面上及进水通道上形成垢。    ( 2)金属氧化物沉积  水源中的铁、铝腐蚀产物，预处理凝聚剂中的亚铁或铝离子，系统中铁的腐蚀产物沉积在膜面及进水通道。     (3）生物污泥的形成  微生物喜在浸于不含杀菌剂水中的物体表面上生长。当膜面上覆盖有微生物污泥时，膜所除去的盐类将陷于泥层中，不容易被进水冲走，使膜 的性能变坏。如有垢在粘泥中形成，则膜可能完全不起

17、作用。生物污泥还会使醋酸纤 维素发生生物降解，使膜的醋酸化度减少，脱盐率大大下降。 如何防止膜元件的污染？  答：(1)对原水进行预处理，降低水中悬浮物及有机物含量。     (2)调节进水PH值，保持水的稳定性，防止膜面上形成垢。     (3)防止浓差极化。     (4)对膜进行定期清洗。     (5)停用时做好停运保护工作。(6)定期对膜元件进行更换。如何做好化学监督工作？答：（1）制定化学监督的

18、有关规程、制度和细则。（2）做到取样准确、保证各项化验质量，正确及时处理影响热力系统的水、汽质量问题。（3）做好新油和运行中透平油、绝缘油的质量监督，指导各种充油设备管辖单位，开展油的防劣化和再生工作。（4）及时反映热力设备、热力系统及水、汽、油方面的状况，对超指标和违章作业等要及时与有关单位联系。（5）对热力设备进行调整试验，并制定监督控制指标，拟定设备清洗和防腐方案。（6）参加设备大修检查、验收及设备评级工作。（7）推广先进经验，改进监督手段，提高监督水平。（8）根据化学人员对水质化验结果的分析数据，要求锅炉值班人员搞好排污工作，要求检修人员进行割管检查并保证汽水分离器、蒸汽减温器、采样器

19、等设备的检修质量。（9）化学和检修人员共同进行除氧器的调整试验和蒸发器的热化学试验。（10）为保证凝结水溶氧及硬度符合标准，根据化学监督要求进行抽管检查。（11）掌握燃料的品种，及时进行化验，指导锅炉燃烧。（12）参加有关化学方面的事故原因分析，根据分析发现的问题制订对策并贯彻执行。反渗透膜受到污染的主要原因是由金属氧化物沉积引起的，常见的金属氧化物有氢氧化铁、氢氧化铝和氧化锰等。还有微生物黏泥，水中的悬浮物与胶体物质在膜表面的沉积，以及碳氢化合物和硅酮基的油及酯类覆盖膜面等。其特性如下表所示： 反渗透组件污染的一般特性污染原因一般特征盐透过滤组件的压损产水量金属氧化物（Fe、Mn、

20、Ni、Cu等氧化物增加速度快2倍增加10%25%急速降低20%25% 钙沉淀物（CaCO3、CaSO3）增加10%25%增加10%25%稍微减少10%胶状物质（如胶体硅等）缓慢增加2倍缓慢增加2倍缓慢减少50%混合胶体（Fe+有机物等）增加速度快24倍缓慢增加2倍缓慢减少50%细菌增加2倍增加2倍减少50%      24h内发生；23周以上发生；在无甲醛保护液情况下。为什么高压泵后面应设手动调节门和电动慢开门 配制标准测试溶液的水源为反渗透产水，因而几乎不带杂质，不存在膜元件被污染的问题。在实际使用时，除了二级反渗透系统的进水是以一

21、级反渗透系统的产水作为原水外，其他反渗透系统的进水几乎都是经普通预处理后的原水。尽管预处理工艺去除了其中一部分杂质，但与标准测试条件下所用水源相比，其进水水质仍然较差。所以膜元件设计产水量应该小于标准产水量，此时如仍按标准产水量作为设计产水量，则反渗透膜元件很快就会受到污染，造成膜元件损坏。为了避免上述情况的发生，膜元件生产厂家提供了设计导则，以使设计人员有据可依。设计导则建议应根据不同的进水水源来选取不同的设计产水量。即使在实际使用时按照膜元件生产厂家提供的设计导则使用，但是反渗透膜元件仍然会慢慢受到污染，当然在一段时间后可以通过化学清洗部分恢复其性能，但却很难完全恢复其性能，所以有经验的设

22、计人员在设计时应该考虑到这一问题，此时应该选用能够保证3年后达到设计产水量的给水泵，即需要设计更高压力的给水泵，但系统初始投运时不需要很高的压力就可以达到设计产水量，所以系统在初始运行时给水泵压力富裕，随着时间的推移，压力富裕逐渐减少，因此高压泵后面应设手动调节门来调节给水压力。有些时候可以对给水泵设置变频调节装置，此时可以用变频的方法来实现给水压力的调节。高压泵后面的手动调节门在设置后一般不需要经常调节，在一段时间内基本上是保持在恒定的位置，在系统每次启动时也不需要开闭此阀门。但是如果高压泵后面没有其他阀门，此时每次启动系统时，高压泵的高压水源会直接冲击膜元件，特别是在系统中存在空气时就会产

23、生“水锤”的现象，这样容易造成膜元件的破裂。为了防止上述现象的发生，应该在高压泵后面设电动慢开门，在启动高压泵后慢慢打开电动慢开门，也即慢慢向系统的反渗透膜上加载压力，电动慢开门应该是全开全闭阀门，其全开全闭时间是可以调节的，但一般设定为4560s。所以从反渗透膜元件的安全角度考虑应该设置电动慢开门。什么叫背压，产水背压会有什么不良后果 在反渗透水处理领域，背压指的是产品水侧的压力大于给水侧的压力的情况。如前面介绍，卷式膜元件类似一个长信封状的膜口袋，开口的一边粘接在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上，使给水水流从膜的外侧流过，在给水压力下，使淡水通过膜进入膜口袋后

24、汇流人产品水中心管内。为了便于产品水在膜袋内流动，在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层；为了使给水均匀流过膜袋表面并给水流以扰动，在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层。膜口袋的三面是用粘结剂粘接在一起的，如果产品水侧的压力大于给水侧的压力，那么这些粘接线就会破裂而导致膜元件脱盐率的丧失或者明显降低，因此从安全的角度考虑，反渗透系统不能够存在背压。由于反渗透膜过滤是通过压力驱动的，在正常运行时是不会存在背压的，但是如果系统正常或者故障停机，阀门设置或者开闭不当，那么就有可能存在背压，因此必须妥善处理解决背压的问题。反渗透（RO）常用术语 1. 原理自然界有这样一种现象，当用一张半透膜

25、将纯水与含盐水隔开，纯水会向含盐水渗透并保持相应的渗透压;如果将含盐水施加大于渗透压的压力，则含盐水中的水会向纯水方向渗透，此方法被称为反渗透，该半透膜即为反渗透膜。借助压力使水分子强追透过对水分子有选择透过作用的反渗透膜，即是反渗透器的脱盐原理。2. 主要术语2.1 反渗透(R0)：一种借助选择透过(半透过)性膜的功能，以压力为推动力的膜分离技术。英文名称为 Reverse Osmosis，缩写为RO。2.2 RO组件：一种能使RO膜技术付诸于实际应用的最小基本单元。2.3 RO膜：一般为卷式，按材质分为两大类，芳香族聚酰胺复合膜（TFC）和醋酸纤维素膜（CA），市售常用复合膜型号如CPA3

26、、ESPA、LFC1、BW30-400、BW30-365等。2.4 原水：未经处理的天然(地表、地下)水及自来水。2.5 预处理：借助于投加专用化学药剂、过滤、活性炭吸咐、软化、精滤等方法对原水进行处理，使之符合RO进水水质指标的过程。2.6 RO进水：原水经预处理工段处理后，进入RO系统的水。2.7 产水：RO系统中透过RO膜的那部份水。2.8 浓水：RO系统中未透过RO膜的那部份水。2.9 压力及压差：压力指RO系统进水压力、浓水压力（或段间压力），压差为两者之差，以P表示。2.10 渗透压：当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压差，此压差即为渗透压。2.

27、11 电导率：在一定温度下，lCM2相距lCM的电极，带电荷离子在水中迁移的电阻率的倒数，通常以uS/cm表示。2.12 胶体：粒径<lum的悬浮在液体(水)中的分散物质。2.13 污染指数(FI)：一种表示溶液中胶体含量对RO膜污染堵塞程度的指数。亦可用淤积密度指数(SDI)来表示。2.14 郎格利尔饱和指数(LSI)：由溶解总固体(TDS)、钙浓度、总碱度、PH值和溶液的温度，计算得到的一种表明碳酸钙在水溶液中沉淀或溶解的一种指数。2.15 脱盐率(R)：（1产水含盐量mg/L÷进水含盐量mg/L）×100，膜元件的脱盐率，一般复合膜99.0%，最高可达99.7%

28、。2.16 回收率（y）：产水流量m3/h÷进水流量m3/h×100，通常单支8040、4040型复合膜的最大回收率为15。RO系统单段回收率为5055。2.17 水通量（F）：反渗透膜的水通量是在单位时间内（h），恒定压力下在反渗透膜的单位面积（m2）上透过的水量（m3）。防止膜的污染对保持膜的通量最为重要。2.18 盐透过率（SP）：产水的含盐量(mg/L)与给水的含盐量(mg/L)之比，乘以100%。EDI操作电压对产水水质的影响EDI出水水质与操作电压密切相关。操作电压过小则不足以在纯水排出之前将离子从淡室移出，电渗析过程和树脂电再生过程都比较微弱，此时主要进行的是离子交换过程。随着操作电压的增大则水解离程度增大、树脂的再生效果好，使得淡水的电导率下降，当操作电压增加到一定程度时离子交换过程与树脂的再生过程达到了平衡，产水电导率进一步下降并趋