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原水进入反渗透膜系统前

发布时间:2023-10-10 19:12:27

『壹』 反渗透装置的主要工艺流程

1.原水罐(可选)反渗透装置流程工艺图(点击看大图)
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
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。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。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,目的是把上级过滤单元漏掉的大于5um的杂质除去。防止其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。反渗透法的脱盐率高,回收率高,运行稳定,占地面积小,操作简便,反渗透装置在除盐的同时,也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。
8.臭氧杀菌器/紫外线杀菌器(可选)
杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标.

『贰』 酸碱对反渗透膜有无影响

对于正常运行时,pH值应呈中性,即pH值7左右。反渗透膜在pH值7.5-7.8时脱盐率最高,碳酸盐内休系的平衡关系,容这个平衡随着pH值的变化而移动,当pH值小于8时,水中的C032-和HCO3-开始部分转化为CO2,当pH值小于4时,水中全部C032-和HCO3-都有转化为CO2。

pH高对反渗透膜有影响吗?

反渗透膜元件对溶解在水中的CO2是不能脱除的,这些CO2透过膜元件到达产水侧后会重新在水中转化为HCO3-,使产水电导率升高,因此反渗透元件在低pH值条件下运行时表现出的脱盐率不高.但是,也不能为了排除CO2的干扰而不加限制地提高pH值,这是因为pH值的升高会降低碳酸盐的溶解度,导致结垢。

因此控制适当的pH值范围才能确保反渗透的正常运行。

『叁』 纯净水设备原水预处理是如何进行的

1.机械过滤器
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,系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。
2、活性炭过滤器
采用活性炭过滤器,活性炭不但可吸附电解质离子,还可以进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(02)降至2-7mg/L(02),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、降低水的余卤值及农药污染物和除去水中三卤化物(THM)以及其他的污染物。系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。同时,设备具有自我维护系统,运行费用很低。
3、软化系统
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系统采用钠型阳离子交换树脂,进行离子交换吸附,去除水中主要硬度成分,吸附饱和后,树脂失效,可用工业用盐进行再生树脂,使之恢复交换能力。
主要功能:防止反渗透摸结垢,延长反渗透膜的使用寿命
4、精密过滤器
精密过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用工程塑料或SUS304材质;内装PPF滤芯。聚丙烯滤芯是一种效率高、阻力小的深层过滤元件。适用于含悬浮杂质较低(浊度小于2-5度)的水进一步净化。聚丙烯滤芯由聚丙烯纤维按一定规律缠绕在注塑聚丙烯多孔管上形成。
主要功能:保证进入反渗透膜的水颗粒度小于0.1um

『肆』 急:高分求助:水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么ORP会升高

各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理,去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分,降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质,使RO膜获得可靠的运行保证。

对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低,在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理,除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内,还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI(15分钟)值应小于3。

5.1化学预处理

为了改善反渗透系统的操作性能,在进水中可以加入添加下列一些药剂:酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。

1 加酸-防止结垢

在进水中可以加入盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)来降低pH。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件,而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高,所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用,商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心,在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138℃。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中,以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度,直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸(无添加剂)购买非常方便,商品盐酸一般含量为30-37%。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向,即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度,表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中,LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值,水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pH。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小(水壶中的水垢就是这样形成的),随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液(一般是硫酸或盐酸)即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2(表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位)。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀,一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5(比较保守的设计是LSI为+1.8)。

2 加碱-提高脱除率

在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高pH。一般使用的碱剂只有氢氧化钠(NaOH),购买方便,而且易溶于水。一般不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100%的片碱,也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意,pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中,一级RO产水供给二级RO作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理,二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因:

a.在pH8.2以上,二氧化碳全部转化为碳酸根离子,碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体,会随透过液自由进入RO产水,对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。

b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。

c.二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。

d.硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。

加碱应用有一个特例,通常被叫做HERO(高效反渗透系统)过程,将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(比如硬度、碱度、铁、锰等)。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。

3 脱氯药剂-消除余氯

RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。

亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。SBS溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。

SBS脱氯反应:

·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。

SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。

脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。

在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。

4 阻垢剂和分散剂

许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。

采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。

如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。

六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。

阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。

最常见的结垢性无机盐有:

◆ 碳酸钙(CaCO3)

◆ 硫酸钙(CaSO4)

◆ 硫酸锶(SrSO4)

◆ 硫酸钡(BaSO4)

不太常见的结垢性矿物质有:

磷酸钙(Ca3(PO4)2)

氟化钙(CaF2)

分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。

需要分散剂处理的污染物有:

● 矿物质结垢

● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)

● 聚合硅酸

● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)

● 生物性污染物

硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。

理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。

阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。

注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。

下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。

选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:

● 与相关RO膜的兼容性如何?

● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?

● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?

● 推荐添加量和最大添加量是多少?

● 有没有特殊的排放问题?

● 是否适于饮用水应用(有必要时)?

● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?

● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?

表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度

垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值

碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸钙
400%
230%

硫酸锶
1,200%
800%

硫酸钡
8,000%
6,000%

氟化钙
12,000%
未给出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未给出


4 ppm
未给出

5.2软化预处理

原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。

1石灰软化

在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。

通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。

只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。

2树脂软化

a.强酸型树脂软化

使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。

b.弱酸型树脂脱碱度

主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。

● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;

● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;

弱酸型树脂处理的缺点是:

● 残余硬度

如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。

另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。

● 处理过程中水会发生pH变化

因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。

5.3去除胶体和颗粒物

1介质过滤

从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。

在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。

由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。

2除铁、锰——氧化过滤

通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。

处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。

海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。

Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。

3 微絮凝

如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。

为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。

当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。

4微滤/超滤

采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。

● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。

● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。

● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。

● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。

● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。

『伍』 水厂反渗透纯净水制备工艺是什么他的作用有哪些呢

反渗透纯净水系统各工艺及说明
1、原水箱作用:克服管网供水的不稳定性,保证整个系统的供水稳定连续;同时也给各设备长期性能可靠提供了保障。
2、原水泵作用:给预处理纯净水水厂设备提供必需的工作压力。
3、
机械过滤器
作用:原水首先经过机械过滤器,在过滤器中放置12-24目的精致
石英砂
,使原水中的
絮凝体
、铁锈等悬浮杂质在此过程中被截留。由于机械过滤器在工作中截留了大量的悬浮杂质,为保证过滤器的正常工作,必须对过滤器定期进行冲洗、反冲洗。
4、
活性碳过滤器
作用:采用活性碳过滤器作为
反渗透装置
的预处理,是非常重要的。
反渗透系统
要求进水指标SDI≤5,
余氯
<0.1mg/L。为满足其进水要求,需进一步纯化原水,使之达到反渗透的进水指标。
5、
全自动软化水器

加药装置
作用:除去水中硬度(Ca2+

Mg2
+)的过程称为软化。本设备装填001×7强酸型Na
离子交换树脂
,用
钠离子
置换原水中的钙、镁离子,使原水中的残余硬度低于0.03mmol/L。软化的目的是防止
反渗透膜
表面结垢,以延长
反渗透纯净水设备
膜的使用寿命和处理效率。
6、
精密过滤器
作用:精密过滤又称为
保安过滤器
,是原水进入反渗透膜装置前的一道处理工艺。PP过滤芯具有过滤流量大,纳污量大,压力损耗小的特点,可阻截不同粒径的杂质颗粒,集表面过滤与深层过滤于一体。
7、
高压泵
作用:高压泵是提供给反渗透纯净水设备所需产水流量及水质的工作压力。使过滤水经过泵体后达到10公斤左右的压力,以满足膜体的进水压力,保证纯水的出水量。
8、反渗透装置作用:反渗透装置是
纯净水生产线
的主要部分。根据膜的高水通量、高脱盐率的特性,这些都使设备
制造成本
和系统设备投资费用大为降低,并且可大量的节省能源,降低了系统的运行费用,提高水质。
9、水箱(原水箱)作用:储备反渗透产品水,并为下一级系统工作提供稳定的供水。控制:水箱内设有高,低
液位开关
,控制高压泵和
增压泵
。当平衡水箱处于低水位时,增压泵自动启动,开始产水。当水箱处于高水位时,高压泵停止工作。
10、纯净水水厂设备增压泵作用:给后级
混床
提供必需的工作压力。
11、纯化水箱作用:混床出水,进入纯化水箱,再通过纯化水箱送至各用水点。
12、精过滤处理器作用:选用1μm聚丙烯材料滤芯,可有效截留管道内的极微小颗粒及杀灭的细菌尸体。其寿命长,流量大,
过滤精度
高,保证了生产线的无菌供水。

『陆』 直饮水的净化过程

整个流程如下:
(1) 絮凝剂:
根据城市管网供水的特点及原水水质报告,如果自来水水质浊度较高,应加入适量的高分子有机絮凝剂或碱式氯化铝絮凝剂,使原水中的藻类、胶体、颗粒及部分有机物等凝聚为较大的颗粒以便后面的砂滤滤去。
(2) 机械过滤器(又称压力式过滤器):
利用过滤器中所装填料来截留水中的悬浮物粘胶质颗粒,使水得到净化的水处理传统方法之一,它作为反渗透及离子交换系统前的预处理设备,结合投药进行化学凝聚,填料为无烟煤和石英砂,机械过滤器具有吸附和过滤两层作用,经加药后能除去水中的胶体有机物、悬浮物、澡类等。
(3) 活性炭吸附(过滤)器:
吸附法是用含有多孔的固体物质使水中污染物被吸附在固体孔隙内而去除的方法,一般用来除去水中的余氯、胶体微粒、有机物、微生物等,常用来对水进行脱色、除臭;活性炭是吸附法中常用的一种吸附剂其物理特性在活化过程中晶格间生成的孔隙形成各种形状和大小的微细孔,构成巨大的比表面积,因而具有很强的物理吸附能力,良好的活性炭的比表面积一般在1000m2/g以上;活性炭一般是用木质、煤质、果壳(核)等含碳物质通过化学法、物理法活化而成,对水中游离氯吸附率高达99%以上,对在机物及色度也有较高的去除率,活性炭过滤器下层也是一号石英砂垫层。
(4) 软化水箱:
软化法是利用离子交换树脂与水中的钙镁离子进行交换,将水中的钙镁离子去除。当水流经树脂后的出水硬度超过某一规定值后,离子交换树脂饱和,不再起软化作用,为恢复离子交换树脂的交换能力,需要对离子交换树脂进行再生(又称还原),使出水水质稳定。
(5) 精密过滤器和保安过滤器:
精密过滤器使用5um的绕线式滤芯对进入滤器水中的悬浮物、颗粒以及其它物质具有很好的滞留作用;保安过滤器使用1um的PP(聚丙烯)滤芯,保证RO膜不会因此而损坏精滤又称为保安过滤,它是原水进入反渗透膜前的最后一道处理工艺,其作用是防止上道过滤工序有泄漏,将部分微粒渗入反渗透膜,使膜阻塞。
(6) 阻垢系统:
用于控制反渗透系统中沉淀结垢及减少堵塞,其适用于膜分离系统中碳酸盐、硫酸盐、金属氢氧化物用易结垢盐类及水体,延长系统清洗周期、延长膜的使用寿命,降低设备运行成本。常用六偏磷酸钠做阻垢剂。
(7) 高压泵:
反渗透膜是利用向浓溶液侧施加高压来实现溶剂由高浓度向低浓度处流动的。
(8) 反渗透主机:
反渗透主机的主要部分是RO膜组件,本系统采用的RO膜组件分别为世界上最稳定可靠的美国海德能公司生产的膜组件。
(9) 中间水箱:
当一级反渗透出水直接作为二级反渗透进水使用时,容易导致二级高压泵时常启停,使二级高压泵的工作状态不能持续稳定的运行。故在中间水箱设置压力式液位传感器,并通过设置来调节一级高压泵同二级高压泵的开闭。
(10) 碱液加药系统:
由于反渗透膜产水偏酸性,经过二级反渗透处理后PH值较小。为了满足工艺用水中对纯水PH值的要求。在二级前须加入适量的NaOH液,调整PH值,同时膜元件进水PH值为中性是最合适的,对于膜元件的长期性能稳定及产水量、脱盐率都有好处。
(11) 药洗系统:
反渗透膜元件使用时间较长时,必然会有产水量下降,压力降增大的情况产生,因为它已受到一定的污染,如无机物污垢堵塞,微生物繁殖滋生等。该药洗系统可以再生反渗透膜元件,使受污染的膜转入正常运行。
(12) 灭菌系统:
尽管整个纯化水系统通过以上的各个流程处理,使水质达到了供水水质的要求,但为了防止管道上的滞留水及容器管道内壁滋生细菌而影响供水质量,在反渗透处理单元进出口的供水管道末端均应设置大功率的紫外线杀菌器,以保护反渗透处理单元免受水系统可能产生的微生物污染,杜绝或延缓管道系统内微生物细胞的滋生。
紫外线杀菌和臭氧灭菌系统均能保证灭菌的有效性。

『柒』 反渗透设备预处理的常用工艺,就是水再进入反渗透设备是有要求的吗

预处理单元的主要作用是通过对原水进行初步净化处理, 使其符合反渗透机组对进水的要求,以确保反渗透机组能够长期稳定地运行。根据美国海德能公司反渗透装置的设计导则,反渗透机组对进水的要求如下:
① 污染指数SDI: ≤ 4
② PH值: 3-10
③ 游离氯: ≤ 0.1mg/L
④ 化学耗氧量: ≤ 2mg/L
根据以上的反渗透进水要求,结合原水水质的情况来选择合适的预处理设备标准的预处理设备流程为多介质过滤器+活性炭过滤器+精密过滤器+阻垢剂加药,个别的原水中含铁、锰或其他重金属或者菌落总数超标的话,根据超标内容选择合适的处理方法。
希望对你有所帮助。

『捌』 反渗透前置保安过滤器的作用

机械过滤器即石英砂过滤器原理在反渗透中首要作用,是原水在经过机械过滤器,在保回安过滤器中答放置12-24目的精致石英砂,使原水中的絮凝体、铁锈 等悬浮杂质在此过程中被截留。由于机械过滤器在工作中截留了大量的悬浮杂质,为保证保安过滤器的正常工作,必须对过滤器定期进行冲洗、反冲洗。处理是要选用 FRP材质(玻璃钢材质)容器。有效控制机械过滤器的反洗操作采用手工控制器,过滤器应每天进行一次清洗,清洗时间为10-20分钟。
对于保安过滤器反渗透纯水系统工艺处理中是需要原水在进入反渗透膜经过各种过滤器进行前处理,其保安过滤器是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤,有效去除水中悬浮杂质,达到国家水质标准。同时保证过滤器正常工作,必须长期进行冲洗与反冲洗。
各种过滤器在反渗透设备中工艺流程
原水→原水箱→原水泵→多介质过滤器设计(石英砂过滤器)→活性炭过滤器→软水处理器(添加阻垢剂装置)→精密过滤器→高压泵→一级反渗透(RO)装置→紫外线杀菌装置(臭氧杀菌装置)→用水点。

『玖』 反渗透纯水设备对进水有什么要求

对进水没有什么要求,但是有一点污水是不行的,还有如果是地下水自来水河水这类的水质要经过预处理,这样就能大大延长RO膜的使用寿命,当然前处理还有定期的反冲洗一下

『拾』 反渗透膜系统对进水水质有要求吗

有的,反渗透膜系统的核心构成主要是反渗透膜,其实进水条件就是您系统中专所使用属的反渗透膜元件进水要求,一般膜元件型号都是有对应的水质要求的。

而且一般来说设计制造反渗透膜系统时就会把您的进水因素考虑进去,会根据您的进水水质来选型。如果进水水质不满足的话,水处理设备厂商也会根据系统设计前端预处理。

反渗透膜系统

建议您与设备制造商联系,获取系统进水及产水情况。

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