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反渗透装置
反渗透装置
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反渗透装置工艺流程图

一、反渗透装置简介
反渗透装置又名纯净水设备、反渗透水处理设备、反渗透纯净水机、反渗透设备、逆渗透装置、直饮水设备。
   反渗透装置是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水分开成极低浓度的水(也就是纯净水)和更高浓度的水,低浓度的水使用,高浓度的水排放或资源再利用,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份不错的选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的在饮用水制造方面的一切制水技术中较高的,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。当然还有一些更高纯度的纯水制造技术(如EDI,抛光混床等)不适用于饮用水生产。

  纯净水设备,简单来说就是生产纯净水的设备。而纯净水又被我们广泛用于:生活饮用、化工、医疗、养殖、种植、食品、饮料等。

  反渗透设备应用膜分离技术,能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的良好设备。广泛用于电子、医药、食品、轻纺、化工、发电等领域。

  反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。

  反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为:

  N=Kh(Δp-Δπ)

  式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:

  π=iCRT

  式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。

  反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。

  反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。


二、反渗透装置的特点优点

  1.反渗透膜为进口卷式复合膜。膜材质:芳香族聚酰。

  2.透水量大,脱盐率高。正常情况下≥98%

  3.对有机物,胶体、微粒、细菌、病毒、热源等有很高的截留去除作用。

  4.能耗小,水利用率高,运行费用低于其它脱盐设备。

  5.分离过程没有相变,具有可靠稳定性。

  6.设备体积小,操作简单、容易维护,适应性强,使用寿命长。

三、反渗透装置结构组成

  反渗透装置一般包括预处理系统、反渗透组件、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。  
预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质,达到反渗透的进水要求。  
反渗透组件主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质,使出水满足使用要求。
   后处理系统是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤等其中的一种或者多种设备。
   清洗系统主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时,需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。  
电气控制系统是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。

四、主要工艺流程说明

  1.原水罐:储存原水,用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。

  2.原水泵:恒定系统供水压力,稳定供水量。

  3.多介质过滤器:采用多次过滤层的过滤器,主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质,可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量,延长设备的使用寿命。

  4.活性炭过滤器:系统采用果壳活性炭过滤器,活性炭不但可吸附电解质离子,还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2~7mg/L(O2),此外,由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加,因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。同时,设备具有自我维护系统,运行费用很低。

  5.离子软化系统/加药系统:R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用,为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出.

  6.精密过滤器:采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除,使RO系统等后  续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元,漏掉的大于5um的杂质除去。防止进入反渗透装置损坏膜的表面,从而损坏膜的脱盐性能。

  7.反渗透系统:反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来,因为这个过程和自然渗透的方向相反,因此称为反渗透。 反渗透法能适应各类含盐量的原水,尤其是在高含盐量的水处理工程中,能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高,回收率高,运行稳定,占地面积小,操作简便,反渗透设备在除盐的同时,也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。

反渗透系统是整个纯净水系统的核心部件,只有通过反渗透才能达到纯净水的标准。反渗透系统主要采用膜过滤工艺。然后水分子可以通过反渗透膜。其他一些如钙、镁、钠等离子随废水一起排掉。下面本系统的组成部件。

  1.精密过滤器:主要过滤水中的大颗粒分子。

  2.特种高压泵:为反渗透设备提供强劲的动力。

  3.反渗透膜反渗透膜采用的是膜过滤技术。让水分子通过其他一些离子不能通过达到净化水的目的。

五、反渗透装置的清洗方法

反渗透技术以其独特的优点得到了广泛的应用。反渗透水净化设备的清洗问题给许多技术不强的用户造成损失,因此必须做好反渗透装置的清洗工作。通过对设备的管理,可以避免严重的问题。

 

低压冲洗反渗透设备

反渗透设备的高流速、低压、低pH值定期冲洗,有利于去除附着在膜表面的污垢,维持膜性能,或当反渗透设备进水的SDI突然超过极限时。

当高于5.5时,应进行低压冲洗,并在SDI值调整到合格水平后打开机器。

 

反渗透设备的停电保护

由于生产的波动,反渗透设备将不可避免地频繁关闭。反渗透设备短时间或长时间停机必须采取防护措施。处理不当将导致膜性能的下降而不能恢复。

短期贮存适用于停工15天的系统。低压冲洗可每隔1-3天使用,以保护反渗透设备。发现当水温高于20℃时,反渗透设备中的水可储存3天。它会腐烂变质,会有很多细菌繁殖。因此,建议当水温高于20℃时,应每2天或1天低压洗涤一次,当水温低于20℃时,应每3天低压洗涤一次。关闭净水设备反渗透装置上的所有进出阀。

长期停机保护适用于已经停机超过15天的系统。此时,保护液(杀菌剂)必须填充到反渗透装置的净水设备中进行保护。常用杀菌剂(复合膜)的配方为甲醛10(质量)。体积分数,异噻唑啉20mg/L,亚硫酸氢钠1(质量分数)。

 

反渗透膜的化学清洗

在正常操作条件下,反渗透膜也可能受到无机污染、胶体、微生物、金属氧化物和其他污染物的污染。这些物质在膜表面的沉积将导致用于水净化的反渗透设备的输出。为了恢复良好的渗透性和脱盐性能,必须对膜进行化学清洗。

一般来说,每3到12个月进行一次清洗。如果必须每月进行一次,就意味着要改进预处理系统,调整操作参数。如果每1-3个月需要清洗一次,这是必要的。

 

  
六、反渗透装置的主要用途

1、为电子工业生产过程制造纯净水和高纯水,如显像管玻璃壳、显像管、液晶显示器、电路板、计算机硬盘、集成电路芯片、单晶硅半导体等。

2、制造厂矿企业中、低压锅炉热力发电、软化水、脱盐纯水锅炉;

3、生产医用输液、注射剂、药品、生化纯水、医用无菌水、人工肾透析纯水等。

4、饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水、白酒酿造水、饮料工业配制纯净水(含酒类);

5、从海水和微咸水中制造生活饮用水;

6、电镀工艺用去离子水;电池(蓄电池)生产过程用纯水;汽车、家用电器和建筑材料表面涂装和清洁用混沌水;镀膜玻璃用纯水;纺织印染工艺用脱盐水;

7、石化行业如化学反应冷却水;化学试剂、化肥、精细化工和纯净水等用于化妆品生产过程;

8、宾馆、建筑物、社区机场游泳池的高质量供水网络系统和水质净化;

9、电路板、电镀和电子工业废水的处理和再利用;

10。生活污水、医院、制革、印染、造纸等行业垃圾渗滤液的处理;

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