反渗透技术培训资料全
反渗透技术培训资料
目录
1、反渗透水处理系统得构成
２.反渗透预处理-它就是让您高枕无忧得关键
2-１反渗透预处理合适与否得简单判断准则
2－２反渗透预处理设计考虑因素
2—3反渗透膜元件得进水条件
２-4预处理中应考虑得反渗透结垢成分
２－5反渗透污染物
2－６针对特定污染物得反渗透预处理设计要点
３、反渗透系统得故障诊断与运行数据得标准化
3-１反渗透系统得故障及其诊断
3-２常见反渗透污染现象
3—3反渗透污染症状
3-４反渗透故障诊断一览表
3—5如何减少故障与降低反渗透清洗频率
3—６反渗透系统得标准化
4、反渗透膜得清洗消毒及保存
4－1什么时候需要清洗反渗透系统
4-2需要清洗什么
4—3如何选择清洗药剂
４—4在选择与使用化学清洗药剂得注意事项
4—5复合膜(CPA、ESPA、ＥＳＮA)最常用得清洗配方
4—6二氧化硅垢得化学清洗
４-７复合膜生物污染物得清洗
４—8细菌得控制与杀除
4-9反渗透化学杀菌剂应有得特性
４－１0杀菌剂得杀菌速度
4-1１复合膜(CPA、EＳＰA、ESＮＡ)元件消毒用杀菌剂
4-１２反渗透系统化学清洗得一般方法
4—13复合膜(ＣＰA、ESPA、ＥSNＡ)在反渗透压力容器中得保存
1。反渗透水处理系统得构成
◆氯得耐受力计算建立在无铁存在得基础上
2-４预处理中应考虑得反渗透结垢成分
反渗透进水中含有得难溶盐及相关成分达到下表中所列得浓度时,均应在预处理中采用相应得措施,以防止反渗透膜结垢。
注意:上表中指标得设计基础为７5％得系统水回收率,在某些情况下,最小值范围会有变化。
２—5反渗透污染物
A、悬浮固体
●普遍存在于地表水与废水中
●尺寸﹥1微米(胶体可能会小于1微米)
●在未搅拌溶液中能从悬浮状态沉积下来(胶体会保持悬浮状态)
●预处理后必须将下列指标降低至:
浊度﹤１ＮTU
1５分钟SDI值﹤５
Ｂ、胶体污染物
●普遍存在于地表水与废水中
●污染物主要存在于反渗透系统得前端
●尺寸﹤1微米
●在未搅拌溶液中微粒会保持悬浮状态
●可以就是有机或无机成分组成得单体或复合化合物
●无机成分可能就是硅酸、铁、铝、硫
●有机成分可能就是单宁酸、木质素、腐殖物
●预处理后必须将下列指标降低至:
浊度﹤1NTU
15分钟SDI值﹤5
Ｃ、有机物污染物
●污染物主要存在于反渗透系统得前端
●普遍存在于地表水与废水中
●被吸收附着在膜表面
●天然腐殖有机会来源于植物腐烂物且常带电荷
●缺乏明确得TOC(总有机碳)含量规定
●进水中ＴOC含量为2ｐpm时引起注意
●具有电中性表面得LFC1膜及ＣＡB膜可能更适用
D、生物污染
●普遍存在于地表水与废水中
●开始时易在反渗透前端形成污染物,随后扩展及整个反渗透系统●通常污染物为细菌、生物膜、藻类、真菌
●警戒含量为每毫升１0０00ｃfｕ(菌落生成单位)
●必须控制生物活性
●CAB膜由于其对余氯得耐受性较好,因而可能更适用
2—6针对特定污染物得反渗透预处理设计要点
A、针对难溶盐得反渗透预处理设计
●离子交换软化
●弱酸阳离子软化
●石灰软化
●添加化学阻垢剂
B、针对金属氧化物得反渗透预处理设计
●离子交换软化
●石灰软化
●锰砂过滤
●添加化学分散剂
C、针对溶解性硅得反渗透预处理设计
●石灰软化
●热交换器
●脱除铁
●硅分散剂
D、针对微粒与胶体得反渗透预处理设计
●澄清
●石灰软化
●砂滤或添加混凝剂或絮凝剂后进行多介质过滤器
●微滤或超滤
E、针对天然有机物得反渗透预处理设计
●澄清
●石灰软化
●活性炭过滤
●微滤或超滤
F、针对有机生物滋长得反渗透预处理设计
●化学杀菌剂
●石灰软化
●紫外杀菌
●微滤或超滤
●保持水流动
●尽量减少死角
G、由于预处理系统设计或操作不当而人为造成得常见污染物
●在市政水厂添加化学药剂
●阳离子聚合物
●氯化铝或氯化铁
●正磷酸锌
●添加了互不相容得化学药剂
●氧化剂
3、反渗透系统得故障诊断与运行数据得标准化
3－1反渗透系统得故障及其诊断
确定问题
●您得反渗透系统就是否运转不正常
●您得反渗透系统就是不就是正常停机中停用时间过长
●您得反渗透预处理或化学加药系统就是否正常
●确定您就是否在适当得进水温度、TDS与PH条件下使用
●确定您得水流量与水回收率就是否适当
●确定压降(进水—浓水)就是否正常
●确定所有得仪器仪表就是否校准
●对产水流量与产水水质进行标准化
●逐段及逐个压力容器测量产水水质
●检查每只压力容器密封件有无损坏
●检测反渗透进水得保安过滤器就是否含有污染物
●检查反渗透膜元件就是否被污染或被损坏
●采样并分析反渗透进水、浓水与各段产水及总产水水质数据
●将分析所得水质数据与反渗透设计得计算值相比较
●以标准化后得产水水质、流量及压降得变化为基础,确定可能得污染物●对预测得污染物及垢质进行清洗
●分析清洗液中所含得污染物以及清洗液得颜色与PH值变化
●将反渗透膜元件送出进行非破坏性得分析,并确定清洗方案
●最后得手段就是进行膜元件解剖分析与实验室分析以确定污染物
3-2常见反渗透污染现象
Ａ、膜降解
—-水解(由过低或过高PＨ值造成)
—-氧化(Cl2,H2Ｏ
,KMｎO4)
２
—-机械损坏(产水背压、膜卷突出、过热、由于细碳粒或硅砂粒造成得磨损) B、沉淀物沉积
—－碳酸垢(Ca)
——硫酸垢(Ca、Bａ、Sr)
－-硅垢(SiO2)
C、胶体沉积
--金属氧化物(Fｅ,Ｚn,Ａｌ,Cr)
-—污泥
Ｄ、有机物沉积
－—天然有机物(腐植物与灰黄素)
－—不溶油类(泵密封泄漏,新换管道)
-—过量得阻垢剂或铁沉淀
－－过量得阳离子聚合物(来源于预处理得过滤器)
Ｅ、生物污染
—－复合膜表面形成生物污泥
--藻类
-－真菌
3—3反渗透污染症状
●系统进水与浓水间压降增加
●反渗透进水压力发生变化
●标准化后得产水流量变化
●标准化后得盐透过率发生变化
３—4反渗透故障诊断一览表
3－５如何减少故障与降低反渗透清洗频率
●在取得水质全分析得基础上设计反渗透系统
●在进行设计前确定RO进水得ＳＤI值
●如果进水水质变化,需要作出相应得设计调整
●必须保证足够得预处理
●选择正确得膜元件
●选择比较保守得水通量
●选择合理得水回收率
●设计足够得横向流速及浓水流速
●对运行数据进行标准化
3－６反渗透系统得标准化
●使用计算机程序来分析产水水质与产水水量在一段时间内得变化趋势,监测反渗透系统得运行
●然后可以初步掌握“该反渗透系统就是否运转正常?”
●有助于反渗透系统故障排除
Ａ、标准化
由于下列原因导致反渗透系统性能变化:
●基本设计参数如温度、使用年限、进水TDS、回收率、水通量等发生变化-
即系统发生变化就是正常
●膜元件发生污染或结垢—即需要清洗
●膜元件得降解-即需要购买新膜更换
B、标准化定义
●标准化:将现在经过计算得操作数据(标准化后得产水流量与标准化后得脱盐率)与原来选定得基准参考时间得操作参数进行比较得过程
●标准化后得流量:如果系统运行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到得流量
●标准化后得脱盐率:如果系统运行条件与初投运时相同,现在理论上能达到得脱盐率
●参考点:
1、初投运时(稳定运行或经过24小时)优先选用
2、反渗透膜元件制造厂商得标准参数
C、标准化后得一半特征
●通常CPＡ膜元件盐透过率每年增加1０-17%
●通常反渗透膜元件产水通量每年减少４—１０%
●反渗透膜元件压降通常不增加
●标准化得真正意义在于了解变化趋势,而不就是评价某一天得变化
●前一次有效清洗后,标准化后得流量或产水水质下降１5%或压降增加15％时,建议进行再清洗
4、反渗透膜得清洗消毒及保存
●目得:保证反渗透系统得正常运行;延长反渗透膜元件得使用寿命
●什么时候需要清洗及消毒
●如何清洗消毒及用何种药品进行清洗消毒
4-１什么时候需要清洗反渗透系统
●当标准化后得产水量比上次清洗后减少10-15％
●当标准化后得产水水质比上次清洗后降低１0-15％
●当标准化后得压降比上次清洗后增加10－15%
●在长期停用前
●作为日常得维护
4—2需要清洗什么
●硫酸钙垢
●硫酸钡、硫酸锶垢
●水合金属氧化物垢(铁、锰、镍、铜等)
●硅垢
●胶体沉积物(无机)
●有机沉积物(无机、有机混合物)
●有机沉淀物(自然产物)
●有机沉淀物(人为产物)
●生物滋长(细菌、真菌、霉菌等)
注意:通常您需要清洁得就是上述几种污染物得混合物
4-３如何选择清洗药剂
●确定污染物
●与膜制造厂商、工程公司或反渗透专业化学药剂供应商联系
●选用通用型或专用型化学清洗药品
●现场收集信息并进行清洗(实验及校正法)
●向反渗透专用药剂供应商提供膜元件以供实验室分析之用
●考虑药品成本
4—4在选择与使用化学清洗药剂得注意事项
●遵循制造厂商推荐得关于药剂品种、剂量、PH值、温度及接触时间得指导原则
●最佳得清洗效果
●最小限度地使用强烈化学试剂
●对于ＣPA、ESPA膜通常PH范围为４—10
●对于ＣPＡ、ESＰA膜最大PH范围为２—12
●在推荐温度清洗,一般在３０－40℃下清洗最好
●需要考虑排放对环境得影响
●不要将酸碱混合
●用高PH得产水冲洗清洗剂
●如果出现油污染,开始时不要使用低PH值溶液清洗
4—6二氧化硅垢得化学清洗
●对沉淀在膜上得溶解性硅,在不损坏膜得前提下很难去除
●在清洗前应询问膜厂商
●较高得冲洗流速有利于冲刷掉污垢
●反复地循环、浸泡有助于除垢
●对于CPA膜,高PH值1０-12得碱性溶液与4０℃温度有助于硅垢得去除4—7复合膜生物污染物得清洗
珊瑚礁综合症:无结垢、金属氧化物、胶体物质、有机物质、活得及死得细菌、生物粘泥、真菌等得复杂混合物
解决方法一:
●低PH值清洗
●高PH值清洗
●生物杀菌剂消毒
解决方法二:
●利用能破坏粘泥得杀菌剂消毒
●高PH值清洗
●每周停运杀菌一次,每次使用杀菌剂消毒２０—3０分钟
4－8细菌得控制与杀除
浓水中细菌浓度控制规则:
●如果每毫升﹤4loｇcｆu,认为细菌数量已得到控制
●如果每毫升4—6log ｃfu,应引起注意
●如果每毫升达到6 log cfu或细菌数量上升,应着手处理问题
注意:4 loｇ=１０000=1０4 6log=100０000=106
●消毒:指细菌减少99。９％(3lｏg)
●杀菌:指细菌减少99、９999％(6ｌoｇ)
●灭菌:指细菌减少99.９999999％(９log)
●杀菌剂:杀灭细菌
●生物抑制剂:阻止细菌生长
●粘泥破坏剂:破坏生物粘膜得数量
4—9反渗透化学杀菌剂应有得特性
●杀除细菌
●去除生物粘膜
●最少接触时间
●对膜危害最小
●无毒性及无环境危害性
●可以安全地操作
●合理得价格
４-１0杀菌剂得杀菌速度
条件为20℃时去除9９、９999％得孢菌
杀菌剂接触时间
２％甲醛溶液12小时
１00ppｍ得次氯酸钠溶液７小时
0。２％得过氧化氢溶液25小时
５％得过氧化氢溶液2—3小时
10%得过氧化氢溶液1—2小时
１％过氧化氢与400ｐｐm得过醋酸溶液0.5—1小时
4-１1复合膜(CＰＡ、ESPA、ＥSＮA)元件消毒用杀菌剂
Ａ、甲醛
●剂量:0、1—１、０％
●在美国认为该药剂有一定毒性
●对于新膜,必需在操作2４小时后才可使用,否则会导致不可恢复得水通量损失
●可用作长期贮存时得杀菌剂
B、异噻唑啉
●剂量:１5－25ppｍ
●可用作长期贮存时得杀菌液
C、亚硫酸氢钠
●剂量:500ppm,使用３0—６０分钟
●1、0％得溶液可用于长期贮存
Ｄ、过氧化氢、过乙酸
●剂量:０、2％(２种化合物之与)
●PH:3—４(高PH值时会引起膜氧化)
●温度:2５℃(最高)
●如果存在铁或过渡金属,会引起CPＡ膜氧化
●反复循环2０—30分钟/浸泡2小时／随后冲洗
●对于破坏生物粘膜可能需要４小时得接触时间
●就是有效、迅速得氧化性杀菌剂
●对于破坏生物粘膜比较有效
●本杀菌液不适用于长期贮存
４-1２反渗透系统化学清洗得一般方法
步骤1:冲洗反渗透膜组件
排除运行过程中剩余浓水与给水通道中得污染物。
步骤2:清理清洗装置
如:水箱、管路、清洗水泵、清洗保安过滤器等
步骤３:配置清洗溶液
(1) 使用反渗透产品水,至少就是软化水
(2) 混合均匀
(3) 调节至所需PH值
(4) 调节至所需温度
(5) 对于正常污染情况,每根４"X40”膜元件配制2．２加仑溶液
(6) 对于正常污染情况,每根8”X４0”膜元件配制８.７加仑溶液
(7) 对于严重污染得情况,可将溶液体积加倍
步骤4:
(1) 反渗透进水入口处最大压力为6０Ｐｓi,减少已松脱得污染物被冲回膜表面
得可能
(2) 单支膜元件最大压降10—１5Ｐsi,以防止膜卷突出将置换出得水排入下水通
道
(3) 将最初２０％已污染得／变色得化学清洗溶液排入下水道
(4) 将干净得化学清洗溶液再循环至清洗药箱
(5) 将渗出得少量产品水再循环至清洗药箱
(6) 如果ＰH值变化超过０、５个单位,则需要重新调整PH值到指定范围
步骤５:低流量循环
(1) 循环5—１5min
(2) 每根4”压力容器流量为11．4L/min
(3) 每根8”压力容器流量为４5。5Ｌ/miｎ
(4) 尽量减少冲洗下来得污染物对进水通道得堵塞
步骤6:中等流量循环
(１)循环5-１5min
(2)每根４”压力容器流量为2２。7L／min
(３)每根８"压力容器流量为90.9Ｌ/min
步骤7:第一次大流量循环
(1)循环３0-60min
(2)每根4”压力容器流量为30。３－37．9L/min
(3)每根８”压力容器流量为132、5—15１.4L/min
步骤8:浸泡(选择使用)
(1)循对于CPA、ＥSPA与ＣAB膜得轻度污染可浸泡1-2小时
(2)对于严重污染得ＣＰA膜,需浸泡过夜,为保持温度可能需要维持正常流量10％得循环流量
(3)浸泡有利于污染物得去除
(4)应当在必须得情况下才进行浸泡,原则上应尽量减少化学试剂与膜得接触时间步骤9:第二次高流量循环(选择使用)
(１)循环15—60mｉｎ
(2)按需要浸泡及循环
步骤10:冲洗
(1)使用与清洗溶液PH值及温度相同且与系统容积相同量得反渗透产品水冲洗,并将出水排入下水通道
(2)然后使用未调节过得反渗透产品水反复冲洗
(3)保证化学清洗液全部被洗出
步骤11:使用第一种杀菌溶液(选择使用)
(1)按照标准配制杀菌液
(２)采用中等流量在已清洗各段得反渗透装置中循环15－60min
(3)浸泡1—2小时或按需要而定
(4)用反渗透产品水冲洗
步骤12:利用第二种清洗液进行清洗(选择使用)
(1) 先用低ＰH溶液清洗,再用高PH溶液清洗
步骤１３:使用第二种杀菌溶液(选择使用)
步骤14:最终冲洗
(１)通常冲洗１0—30ｍｉn
(2)使用通常得经过前处理得进水低压冲洗
(3)直至浓水不再有气泡
(4)直至浓水电导与进水电导相同
步骤１5:运行前冲洗
(1) 在正常运行操作条件相同,但就是产品水排入下水通道直至产品水水质达到
所需标准
4—13复合膜(CPA、ESPＡ、ESＮＡ)在反渗透压力容器中得保存
A、短期保存
●通常保存时间为1—５天(由细菌得繁殖活性决定)
●使用给水进行正常得停运冲洗与排气
●每5天重新冲洗一次(最多保存3０天)
●使用1%得亚硫酸氢钠溶液冲洗可以减少生物污染得可能性
B、长期保存
●通常保存时间为30天以上
●清洗反渗透膜元件
●使用适宜得杀菌剂冲洗及保存(0。1５％异噻唑啉,1％得亚硫酸氢钠或0、1—
1.0%甲醛)
●如果温度小于27度,每30天使用杀菌剂再冲洗及保存
●如果温度大于28度,每1５天使用杀菌剂再冲洗及保存