反渗透
反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术,是目前先进的膜分离技术之一。
能够让溶液中一种或几种组成成分通过而其他组分不能通过的选择性膜叫半透膜。当用半透膜隔开纯水和水溶液(不同浓度溶解盐)的时候,水通过膜向溶液相有一个自发的流动,这个现象叫做渗透;如果在溶液一侧加一外来压力来阻碍水流动,则渗透速度降低,当压力增加到恰好使渗透完全停止,渗透的自然趋向被所加压力平衡掉,这一平衡压力称为渗透压。如果在液体一侧进一步增加压力,则引起水从溶液侧向纯水侧流动,这一现象称为反渗透。而渗透与反渗透是溶液的一个普遍性质,与膜无关。但是利用这一性质制成的用来分离纯水的膜技术却得到大力推广,这就是我们用于水处理的反渗透技术。
反渗透膜是在压力差为推动力的作用下,只允许水通过而阻挡各种溶质和固体颗粒的半透膜,反渗透是一种节能技术,分离过程没有相变,工艺简单、能耗低、操作控制容易,应用范围广泛。只要预处理措施得力,设备运行稳定可靠,使用寿命长。我公司主要采用美国海德能与陶氏卷式复合膜系列产品应用于我公司的反渗透设备上。
关于膜的分离特点,可以用氢键理论解释,更能够说明反渗透对于氨水和酚类脱除率低的现象。
反渗透膜的表层十分致密,上面有大量的活化点,键合一定数目的结合水,这种水已经失去溶剂化能力,盐水中的盐不能溶解其中。进料水液体中的水分子在压力作用下可与膜上的活化点形成氢键而缔合,使活化点上的其他水分子解缔下来,该解缔的结合水又与下面的活化点缔合,使该点原有的结合水解缔下来,此过程不断地从膜表面向下层进行,水分子就是以这种顺序型扩散并从膜表面进入膜内部,后从底层解脱下来成为产品水。而盐是通过高分子链间孔穴以孔穴型扩散,从膜表面逐渐扩散到产品水中的,只要反渗透膜的高分子链间孔穴之间不形成连接,盐就不会通过膜进入产品水中来。
影响反渗透设备脱盐率和正常工作的主要因素:
- 离子价数:脱盐率随着离子价数的增加而提高,二价、三价盐的脱除率要高于单价盐。
- 分子大小:脱盐率随分子直径的增加而提高。
- 原水温度:原水温度升高时,由于水的粘度降低脱盐率提高。
- 原水浓度:原水浓度提高时,脱盐率下降。
- 工作压力:工作压力提高时,脱盐率有所提高但不明显。
- P H值 :酸性条件下虽然膜不容易堵塞,但脱盐率要有所下降。
- 溶解气体:可溶解性气体在游离状态下容易渗透而不脱除,如CO2、SO2、O2、CL2、H2S等。
- 氢键趋势:对于含有强氢键的化合物,脱除率很低。如水、酚和氨等。也正因此才实现脱除
水中杂质和溶解物而达到水与其他物质分离的目的。
- 有机物质:水中的有机物对膜有污染作用,有机物越多膜的性能变坏的越快。
- 水的硬度:水的硬度越高膜越容易堵塞,应先降低水的硬度再进入反渗透进行处理。
- 固体颗粒:固体颗粒对反渗透膜的危害较大,阻挡在反渗透外边。
- 微生物:水中的微生物、细菌对膜有危害,应避免进入反渗透,否则应定期清洗。
- 氧化物:金属氧化物进入反渗透不能自行清除,应定期化学药物清除。
反渗透设备的特点
从过滤特点上看,反渗透属于错量过滤,相对于水液体完全垂直流过过滤介质而达到澄清目的的全量过滤而言,反渗透把进水分为透过膜的淡化水和包含截流物质的浓缩水。如果要求水全部透过膜必然导致水溶液内的物质浓缩结晶滞留在膜表面而堵塞膜元件,因此反渗透属于错量过滤。
尽管反渗透能够分离水溶液为浓缩水和纯水,目前还不能制造出能够分离出100%纯水的反渗透膜元件。而且由于反渗透膜元件的水流通道比较狭窄,也还不能浓缩水溶液至饱和极限状态,过量的结晶会独死膜元件。
单只反渗透膜元件的淡水回收率为≤15%,如果少于四只膜元件的串联使用能够实现淡水回收率达到50%以上的目的是不现实的。而多少只膜元件并联使用的淡水回收率只能停留在不超过15%的程度上才合理而且现实,否则对于膜的正常使用是会造成危害的。
过高和过低的进水流量都是不合理的,只有保证一套设备的所有膜元件在比较一致的进水与透过淡化水流量比例才是合理的,也是保证设备使用寿命的先决条件。
膜元件的安装一定要按照从进水侧推入,膜元件安装之前一定要保证膜外壳及管路内没有污染物。

应用范围
-
海水淡化、苦咸水淡化、饮用水降氟
-
饮用纯净水的制取
-
锅炉用软化水、去离子水的制取
-
制药用水的制取
-
电子工业用超纯水的制取
-
液体分离、浓缩、贵重物质的回收
设备规格型号和常用工艺流程
反渗透设备的规格型号由需要处理的水的水质、处理量、产水量、产水水质、所使用的反渗透膜的
规格型号共同构成。具体型号从单位制水量1T/H-120T/H等各种型号。
具体你所需要的反渗透设备请来电来人索取更加详细的技术资料。(计算机存档随时调阅)

这是其中的两种反渗透的工艺设计流程简图,每种工艺都可以实现全自动控制。有关反渗透设备的自动化系统在本书的《水处理设备及恒压供水设备自动化系统》一文有详细的说明,请参阅。
更加详细而完善的工艺流程图将在与你签定合同后才可以根据你的要求确定并提供。上图是淡水串联式二级反渗透,用于一级反渗透设备脱盐率不能达到的更高要求时用二级反渗透进一步脱盐。而浓水串联式多级反渗透则用于收集一级的浓水以便提高水回收率。具体反渗透设备是采用一级(下图)还是多级要根据设备的具体需要决定。
反渗透设备应有良好的预处理设备,这是反渗透能否正常工作并发挥大效能的关键。上面两图示的工艺就做到了良好的预处理设备。更加详尽的《反渗透设备的操作规程》将随设备一起送达。
·按滤膜孔径分类的分离膜

主要的膜分离过程
反渗透膜工作原理

膜透过操作方式

几种反渗透设备水处理工艺的配制选型参考
1T/H两级反渗透设备的系统配制材料清单:
名称 |
型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
机械过滤器 |
DN500X1800 |
台套 |
1 |
美国斯特洛,FLECK2750 |
活性炭过滤器 |
DN500X1800 |
台套 |
1 |
美国斯特洛,FLECK2750 |
钠离子软化器 |
DN500X1800 |
台套 |
1 |
美国斯特洛,FLECK2750 |
高压泵1 |
CRN2-150 |
台 |
1 |
丹麦格兰富GRUNDFOS |
高压泵2 |
CRN2-220 |
台 |
1 |
丹麦格兰富GRUNDFOS |
清洗泵 |
WB70-090 |
台 |
1 |
---SUS304 |
计量加药泵 |
PULS—LC54 |
台 |
2 |
美国PULSAFEEDER |
过滤器 |
4T/H(5微米) |
台 |
1 |
科信水处理-,SUS304 |
压力膜壳 |
4040-2 |
只 |
5 |
美国CODELINE |
反渗透膜 |
ESPA-1 |
只 |
10 |
美国海德能HYDRANAUTIS |
加药箱 |
60L |
个 |
2 |
PE(聚已烯) |
水箱1 |
2000L |
个 |
1 |
PE |
水箱2 |
2000L |
个 |
1 |
PE |
流量计 |
20GP |
只 |
4 |
KING |
高压水压开关 |
JC-220 |
个 |
2 |
韩国 |
低压水压开关 |
JC-206 |
个 |
2 |
韩国 |
压力表 |
0.6MPA |
个 |
4 |
国产 |
耐震压力表 |
YK60X3。0MPA |
个 |
4 |
台湾 |
电气控制箱 |
RO1 |
台 |
1 |
科信水处理 |
电导率仪 |
CM-330/230 |
台 |
1 |
|
清洗水箱 |
250L |
个 |
1 |
PE |
高压管件 |
U-PVC |
套 |
1 |
台湾环琪 |
主机框架 |
1600X850X1400 |
台 |
1 |
科信水处理SUS304 |
管件 |
U-PVC/ABS |
|
|
|
工艺流程:自来水或深井水→多介质过滤器→活性炭过滤器→钠离子软化器→过滤器压力监测→一级高压泵→压力监测→一级反渗透→水质检测→中间水箱→水位检测→二级高压泵→压力监测→二级反渗透→水质检测→纯净水水箱(电导率1.0-3.0μS)。
我公司定型反渗透设备规格型号为: 1.0T/H. 1.5T/H. 2.0T/H. 2.5T/H. 3.0T/H. 3.5T/H. 4.0T/H.5.0T/H. 6.0T/H. 7.0T/H. 8.0T/H. 9.0T/H. 10.0T/H. 12T/H. 15T/H. 16T/H. 18T/H. 20T/H. 24T/H.25T/H.28T/H.30T/H.35T/H40T/H45T/H50T/H60T/H75T/H50T/Hx260T/Hx275T/Hx2 等各种型号。
2T/H两级半自动反渗透水处理设备报价单
材料明细表暨设备提货清单:
名称 |
型号 |
单位 |
数量 |
备注(产地) |
多介质过滤器 |
DN750×1950玻璃钢 |
台 |
1 |
美国阿图祖全自动 |
活性炭过滤器 |
DN750×1950玻璃钢 |
台 |
1 |
美国阿图祖全自动 |
石英砂、活性炭 |
配套 |
|
|
|
过滤器 |
DN300×1750 |
台 |
1 |
不锈钢/科信水处理 |
原水泵 |
CDL8-40 |
台 |
1 |
立式不锈钢 |
高压泵1 |
CRN3-25-2.2KVA |
台 |
1 |
立式不锈钢 |
高压泵2 |
CRN5-20-3.0KVA |
台 |
1 |
立式不锈钢 |
反渗透膜 |
ESPA2-4040 |
只 |
21 |
美国海德能 |
反渗透膜壳 |
4040-3 |
只 |
7 |
玻璃钢 |
清洗泵 |
WB200/150 |
台 |
1 |
不锈钢 |
清洗箱 |
400L-PE |
只 |
1 |
PE |
原水箱(含水位计) |
5000L-PE |
只 |
1 |
PE(含水位计) |
中间水箱 |
3000L-PE |
只 |
1 |
PE(含水位计) |
成品水箱 |
3000L-PE |
只 |
1 |
PE(含水位计) |
计量加药泵 |
SERIESI150/100 |
台 |
2 |
美国 |
加药箱 |
100L-PE |
只 |
2 |
PE |
流量计 |
30GPM |
只 |
4 |
KING |
压力表 |
0.6MP |
只 |
6 |
青岛 |
高压开关 |
JC-220/10kg/cm |
只 |
4 |
南韩 |
低压开关 |
JC-206/6kg/cm |
只 |
4 |
南韩 |
耐震压力表 |
3MP |
只 |
4 |
台湾 |
电控箱 |
KRO-500 |
台 |
1 |
科信水处理 |
电导仪 |
DM-330 |
台 |
2 |
|
支架 |
2200×1200×1600 |
只 |
1 |
科信水处理 |
管路管件 |
DN50/40 |
|
|
不锈钢,环琪UPVC |
紫外线杀菌器 |
2T/H |
台 |
1 |
不锈钢 |
臭氧发生器 |
10G/H |
台 |
1 |
|
自动罐装线设备 |
100瓶/H |
台 |
1 |
|
合计报价:十万千百十元整(XXXXXXXX。00¥) |
制取工艺:
自来水或深井水→原水箱→水位检测→原水泵→(全自动多介质过滤器→全自动活性炭过滤器)→加药(阻垢剂)→过滤器→压力检测→一级高压泵→压力检测→一级反渗透(12只膜)→水质检测→中间水箱→水质调节→水位检测→二级高压泵→压力检测→二级反渗透(9只膜)→水质检测→纯净水水箱(电导率≤5.0μS)。一年保修,终身服务。
20m3/Hour反渗透→复床热电锅炉水处理设备配置清单:
设备名称 |
设备规格型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
机械过滤器 |
DN2000×3600 |
台 |
1 |
科信水处理 |
活性碳过滤器 |
DN2000×3600 |
台 |
1 |
科信水处理 |
石英砂、锰砂 |
8-12、4-8、2-4、1-2-0.5 |
吨 |
10 |
|
活性炭 |
6-16\10-24 |
吨 |
2 |
|
过滤器 |
DN500×1750 |
台 |
1 |
不锈钢/科信水处理 |
高压泵 |
CR32-12-22KW |
台 |
1 |
丹麦格兰富 |
反渗透膜 |
BW30-365 |
只 |
20 |
美国陶氏 |
反渗透膜壳 |
8040-4-4芯2.8MPA |
只 |
5 |
玻璃钢 |
清洗泵 |
CDL30-40 |
台 |
1 |
不锈钢 |
清洗箱 |
2000L-PE |
只 |
1 |
PE |
计量加药泵 |
SERIESI150/100 |
台 |
2 |
美国 |
加药箱 |
100L-PE |
只 |
2 |
PE |
流量计 |
150GPM(35T/H) |
只 |
2 |
KING |
压力表 |
0.6MP |
只 |
6 |
青岛 |
高压开关 |
JC-220/10kg/cm |
只 |
1 |
南韩 |
低压开关 |
JC-206/6kg/cm |
只 |
2 |
南韩 |
耐震压力表 |
3MP |
只 |
4 |
台湾 |
变频器 |
Ipf-22kw |
台 |
1 |
SAMCO |
变频控制控柜 |
KRO-900—带工频启动 |
台 |
1 |
科信水处理 |
现场电器控制箱 |
KRO-001—现场控制用 |
台 |
1 |
科信水处理 |
数显电导率仪 |
DM-330 |
台 |
2 |
水质检测用 |
可编程序控制器 |
OMRON CPM2AH-60 |
台 |
1 |
日本 |
射流器 |
DN80-40 |
台 |
2 |
玻璃钢 |
酸碱罐 |
2000L |
个 |
2 |
PE |
离子交换器 |
DN1500×5850 |
台 |
4 |
钢衬玻璃钢 |
纯水输送泵 |
CDL65-20-11KW |
台 |
1 |
不锈钢 |
反渗透主体支架 |
4600×1300×1600 |
只 |
1 |
科信水处理 |
纯水泵 |
CDL32-20-4KW |
台 |
1 |
SUS304 |
电动阀 |
DN50 |
台 |
24 |
UPVC、SUS304 |
离子交换树脂 |
001-7 |
吨 |
3 |
南开大学 |
离子交换树脂 |
201 |
吨 |
3 |
南开大学 |
室内地下电缆 |
动力\信号传输\控制用 |
配套 |
配套 |
国产 |
管路管件 |
DN65/50 |
|
|
不锈钢,UPVC |
设备为单台套独立控制运行、独立实现现场与远程控制,不连锁,如果需要给DCS集散控制系统传输信号和远程控制,签定合同时需要特别说明并增加相应的造价。 |
备注:原水水源→水位或水压以及水质检测→原水输送泵(用户自备部分、不安装在水处理车间)→水处理车间进口阀门→自动计量加药泵(加混凝、絮凝剂)→多介质过滤器→活性炭过滤器→自动计量加药泵(加阻垢分散剂)→过滤器→低压侧压力检测及缺水保护→一级变频控制高压泵→高压侧压力检测及保护→一级反渗透主体设备→淡水、浓水流量压力检测→产水水质检测→反渗透成品水塔→水位检测→水泵→阳离子交换柱→阴离子交换柱→阳离子交换柱→阴离子交换柱→水质检测→输出。
60m3/Hour×2套自动化反渗透设备清单
名称 |
型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
机械过滤器 |
DN3200×4200 |
台 |
2 |
科信水处理 |
活性碳过滤器 |
DN3200×4200 |
台 |
2 |
科信水处理 |
过滤器 |
DN800×1800 |
台 |
2 |
不锈钢/科信水处理 |
高压泵 |
CRN90-6 |
台 |
2 |
丹麦格兰富 |
反渗透膜 |
BW30-400-8040 |
只 |
144 |
美国陶氏 |
反渗透膜壳 |
8040-6—6芯2.8MPA |
只 |
24 |
哈玻玻璃钢 |
|
|
|
|
|
清洗箱 |
5000L-PE |
只 |
2 |
PE |
计量加药泵 |
SERIESI150/100 |
台 |
3 |
美国 |
加药箱 |
200L-PE |
只 |
3 |
PE |
不锈钢浮子流量计 |
DN80、带4-20mA信号 |
只 |
4 |
KING |
压力表 |
0.6MP |
只 |
6 |
青岛 |
高压开关 |
JC-220/10kg/cm |
只 |
6 |
南韩 |
低压开关 |
JC-206/6kg/cm |
只 |
4 |
南韩 |
耐震压力表 |
3MP |
只 |
12 |
台湾 |
变频器 |
Ipf-45kw |
台 |
2 |
SAMCO |
电器变频控制控柜 |
KRO-900—带工频启动 |
台 |
2 |
科信水处理 |
现场电器控制箱 |
KRO-001—现场控制用 |
台 |
2 |
科信水处理 |
数显电导率仪 |
DM-330 |
台 |
4 |
|
可编程序控制器 |
OMRONCPM2AH-40 |
台 |
2 |
|
电动仪表阀 |
DN65-220AC |
台 |
28 |
4-20MA含三通阀 |
支架 |
6600×1300×2200 |
只 |
2 |
科信水处理 |
管路管件 |
DN100/65 |
|
|
不锈钢,UPVC |
合计报价:百十万千百十元整(.00¥) |
工艺流程:
原水水源→水位或水压以及水质检测→原水输送泵(用户自备部分、不安装在水处理车间)→水处理车间进口阀门→自动计量加药泵(加混凝、絮凝剂)→多介质过滤器→活性炭过滤器→自动计量加药泵(加阻垢分散剂)→过滤器→低压侧压力检测及缺水保护→一级变频控制高压泵→高压侧压力检测及保护→一级反渗透主体设备→淡水、浓水流量压力检测→产水水质检测→反渗透成品水塔→水位检测(根据进水水质特点,淡水回收率75-80%)。
备注:反渗透主体设备单台装72只膜即12只膜壳,反渗透可以实现远程和现场双向控制,设备主体拥有两套设备压力监视配置和控制系统,可以手动-自动切换,水质合格后由电动阀切换使合格水自动流进储水罐。
100T/H反渗透设备材料清单
名称 |
型号 |
单位 |
数量 |
备注制造地 |
机械过滤器 |
φ3000×3840 |
套 |
2 |
钢衬胶/科信水处理 |
活性炭过滤器 |
φ3000×3840 |
套 |
2 |
钢衬胶/科信水处理 |
高压泵 |
DS100-260-2-132KW |
台 |
1 |
大连大耐不锈钢水泵 |
清洗泵 |
CH100-65-200 |
台 |
1 |
同上 |
过滤器 |
DN600×1000 |
套 |
2 |
不锈钢/科信水处理 |
滤芯 |
5u |
只 |
120 |
蜂房线绕滤芯 |
反渗透膜壳 |
8040-6 |
套 |
18 |
玻璃钢或不锈钢 |
反渗透膜 |
CPA3-8040 |
只 |
108 |
HYDRANAUTICS |
计量价药泵 |
SERIES150/100 |
台 |
2 |
美国 |
加药箱 |
1000L |
只 |
2 |
PE |
清洗箱 |
5T |
只 |
1 |
PE |
流量计 |
120T/H 不锈钢4-20MA |
只 |
2 |
承德克罗尼克仪表厂 |
高压开关 |
JC-220 |
只 |
4 |
南韩 |
低压开关 |
JC-206 |
只 |
2 |
南韩 |
压力表 |
0.6MP |
只 |
10 |
国产 |
耐震压力表 |
YK60×30KG |
只 |
18 |
台湾 |
现场电器控制箱 |
KRO-001—现场控制用 |
台 |
1 |
科信水处理 |
电控柜 |
KRO-50 |
台 |
1 |
科信水处理 |
变频器 |
iPF-132KW |
台 |
1 |
SANCON |
可编程控制器 |
OMORON-CPM2A-60 |
台 |
1 |
日本 |
电导仪 |
CM-330 |
只 |
2 |
国产 |
电动阀门 |
DN100 |
个 |
配套 |
|
支架1 |
6800×1200×2500 |
台 |
1 |
科信水处理 |
管件 |
DN120/DN80 |
|
|
不锈钢,U-PVC |
其他控制仪表和装置根据需要独立考虑或增加配置 |
工艺流程:
原水水源→水位或水压以及水质检测→原水输送泵(用户自备部分、不安装在水处理车间)→水处理车间进口阀门→自动计量加药泵(加混凝、絮凝剂)→多介质过滤器→活性炭过滤器→自动计量加药泵(加阻垢分散剂)→过滤器→低压侧压力检测及缺水保护→一级变频控制高压泵→高压侧压力检测及保护→一级反渗透主体设备→淡水、浓水流量压力检测→产水水质检测→反渗透成品水塔→水位检测(根据进水水质特点,淡水回收率75-80%)。
备注:反渗透主体设备单台至少装108只膜即18只膜壳,反渗透可以实现远程和现场双向控制,设备主体拥有两套设备压力监视配置和控制系统,可以手动-自动切换,水质合格后由电动阀切换使合格水自动流进储水罐。大型设备建议增加必要的自动保护与控制装置。同时因为阀门体积庞大操作转距大,建议使用更多的电动阀门。
反渗透膜的污染及清洗方法
对于反渗透设备,无论预处理系统如何完善,日常操作如何严格,在长期运行中,膜的表面上会逐渐有进水中存在的各种污染物的沉积而引起膜的污染,这造成系统性能(脱盐率和产水量)的逐渐下降,膜组件进出口压差的升高;引起不定期的停产甚至膜元件的更换等,从而是操作费用大增,所以防止膜污染是反渗透应用中重要的方面之一。而膜的定期清洗和消毒是防止膜污染的主要措施。
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、8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:在反渗透设备质保期内,建议每次反渗透膜清洗应在与美国海德能公司或沧州科信公司协商后进行,至少在第一次清洗时,海德能或科信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。
- 在正常压力下如产品水流量降至正常值的10~15%。
- 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10~15%。
- 产品水质降低10~15%;盐透过率增加10~15%。
- 使用压力增加10~15%。
- RO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:
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3.0~5.0之间运行1~2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2.0,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,高的PH不应高于11.0。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好的方法。
·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我公司联系。
·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,采用消毒处理,请与我公司会商以确定适宜的杀菌剂。
反渗透膜的污染及清洗方法
·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,可保证选择好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,找出好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,请与我公司技术服务部门联系。
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8.5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)。
反渗透设备的预处理和清洗十分关键,下面是我公司的经验配方请参照另提供的《反渗透设备的操作规程》进行清洗。
化学清洗配方及清洗方法之一
污染原因 |
清 洗 用 药 液 |
化学配方 |
清洗方法 |
金属氧化物 |
|
2%的(1)用氨水调PH2-4
4%的(2)的水溶液
0.2-1%的(3)氨水调PH2-4 |
清洗1-2小时
大流量清洗1-2小时
浸泡后清洗1小时 |
钙垢 CaCO3CaSO4 |
|
0.5-2%的盐酸用氨水调至PH2-4
0.5-2%的(2)用氨水调至PH2-4
0.5-2%的六偏磷酸钠 |
清洗1-2小时
大流量清洗1-2小时
浸泡后清洗1小时 |
有机物
胶体物 |
(1) 盐酸(PH2-4)
(2) 柠檬酸(PH2-4)
(3) 氢氧化钠(PH12) |
0.5-1%的水溶液
0.5-2%的水溶液
0.5-1%的水溶液 |
清洗1-2小时
大流量清洗1-2小时
浸泡后清洗1小时 |
微生物(粘泥) |
氢氧化钠(PH12) |
0.5-1%的水溶液 |
清洗1-2小时
大流量清洗1-2小时
浸泡后清洗1小时 |
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 |
(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:确认污染原因,并消除污染源,如需帮助请与我公司联系。
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) |
17.0磅(7.7公斤)
100加仑(379升) |
用氨水调节PH至3.0 |
2 |
三聚磷酸钠
EDTA四钠盐
反渗透产品水(无游离氯) |
17.0磅(7.7公斤)
7磅(3.18公斤)
100加仑(379升) |
用硫酸调节PH至10.0 |
3 |
三聚磷酸钠
十二烷基苯磺酸钠
反渗透产品水(无游离氯) |
17.0磅(7.7公斤)
100加仑(379升) |
用硫酸调节PH至10.0 |
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。请确认在我公司RO系统中只使用海德能复合膜膜元件系列类型。
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我公司联系。
·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0.1到1.0%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。
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1.5%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30~60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,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0.2%,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℃。
复合膜元件的一般保存方法
注意:在对膜元件进行长期或短期停运保存前,请与我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:
- 安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存;
- 安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存;
- 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:
- 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;
- 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;
- 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:
1.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我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5~10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。

再版技术资料中,美国海德能公司提供了大力的支持。表示感谢
海德能ESPA系列(超低压节能型)反渗透膜元件规格与性能
型号(超低压节能型) |
ESPA1 |
ESPA2 |
ESPA3 |
ESPA-UITRAPURE |
规
格 |
外径/长度(mm) |
φ201.9/1016.0 |
φ201.9/1016.0 |
φ201.9/1016.0 |
φ201.9/1016.0 |
湿润态重量(kg) |
16.4 |
16.4 |
16.4 |
16.4 |
有效膜面积(ft2) |
400 |
400 |
400 |
400 |
性
能 |
最低脱盐率(%) |
99.0% |
99.6% |
98% |
99.0% |
透过水量GPD(L/H) |
12000(1900) |
9000(1400) |
15000(2400) |
12000(1900) |
膜材质 |
芳香族聚酰胺 |
芳香族聚酰胺 |
芳香族聚酰胺 |
芳香族聚酰胺 |
测
试
条
件 |
测试溶液 |
1500ppm NaCl溶液(运行30分钟后测试的数据) |
操作压力psi(Mpa) |
150(1.05) |
测试液温度(℃) |
25 |
单只膜元件水回收率(%) |
15 |
测试液PH |
6.5 ~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
进水PH范围 |
3.0 ~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
600(4.16) |
最高进水流量GPM(M3/H) |
75(17.0) |
进水最高SDI(15分钟) |
<5 |
进水最高浊度 |
1.0NTU |
最高进水自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜元件最高压力损失 |
10psi(0.7kgf/cm2) |
单只膜元件上浓缩水与
透过水量的最大比例 |
5:1 |
注意:
产水量误差为±15%,出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环,一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1 0%的亚硫酸氢纳和10%的丙二醇所构成的保存液中。
· ESPA系列超低压节能型反渗透膜元件规格与性能
型号 |
ESPA1-4040 |
ESPA2-4040 |
ESPA3-4040 |
规
格 |
外径/长度(mm) |
φ99.0/1016.0 |
φ99.0/1016.0 |
φ99.0/1016.0 |
湿润态重量(kg) |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
有效膜面积(ft2) |
85 |
85 |
85 |
性
能 |
最低脱盐率(%) |
99.0 |
99.6 |
98 |
透过水量GPD(L/H) |
2600(410.0) |
1900(300) |
3000(470) |
膜材质 |
芳香族聚酰胺 |
芳香族聚酰胺 |
芳香族聚酰胺 |
测
试
条
件 |
测试溶液 |
1500ppm NaCl溶液(运行30分钟后测试的数据) |
操作压力psi(Mpa) |
150(1.05) |
测试液温度(℃) |
25 |
单只膜元件水回收率(%) |
15 |
测试液PH |
6.5 ~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
进水PH范围 |
3.0 ~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
600(4.16) |
最高进水流量GPM(M3/H) |
16(3.6) |
进水最高SDI(15分钟) |
<5 |
进水最高浊度 |
1.0NTU |
最高进水自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜元件最高压力损失 |
10psi(0.7kgf/cm2) |
单只膜元件上浓缩水与
透过水量的最大比例 |
5:1 |
注意:
产水量误差为±15%,出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环,一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1 0%的亚硫酸氢纳和10%的丙二醇所构成的保存液中。
CPA系列低压反渗透膜
CAP膜是美国海德能公司于1989年上市的芳香族聚酰胺复合膜,继而又推出了CPA2膜,该膜将透水性与脱盐性实现了好的结合,因此CPA2膜在世界上得到了广泛的应用,CPA3和CPA4膜使脱盐率达到了更新的高度,可有效地去除水中的SiO2和TOC,因此更
适于制造电子工业超纯水和发电厂锅炉补给水。
CPA系列膜元件的主要性能及规格
型号 |
CPA2-4040 |
CPA2 |
CPA3 |
CPA4 |
CPA-ULTRAPURE |
规
格 |
外径/长度(mm) |
φ99.0/1016.0 |
φ201.9/1016.0 |
湿润态重量(kg) |
4.1 |
16.4 |
16.4 |
16.4 |
16.4 |
有效标称膜面积(ft2) |
85 |
365 |
400 |
400 |
400 |
性
能 |
最低脱盐率(%) |
99.2 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.6 |
透过水量GPD(m3/D) |
2250(8.5) |
10000(37.8) |
11000(41.6) |
6000(22.7) |
11000(41.6) |
测
试
条
件 |
测试水溶液浓度 |
1500ppm,NaCl溶液(运行30分钟后测试的数据) |
操作压力psi(Mpa) |
225(1.55) |
测试液温度(℃) |
25.0 |
单只元件水回收率(%) |
15 |
测试液PH |
6.5~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
PH范围 |
3.0~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
600(4.16) |
600(4.16) |
600(4.16) |
600(4.16) |
600(4.16) |
最高进水流量GPM(m3/H) |
16(3.6) |
75(17.0) |
75(17.0) |
75(17.0) |
75(17.0) |
单只膜元件最高压力损失 |
10psi(0.7kgf/cm2) |
进水最高SDI(15分钟) |
<5 |
进水最高浊度 |
1.0NTU |
最高进水自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜元件上浓缩水与透过水量的最高比例 |
5:1 |
LFC系列低污染反渗透膜
LFC膜是美国海德能公司于1998年在世界上率先推出的低污染型低压复合膜,LFC(即Low Fouling Composite的英文缩写)膜既具有普通复合膜的低压、高通量、高脱盐率的优点,同时又具有耐污染性的特殊优点,与传统复合膜表面带负电这一特点有所不同的是:LFC膜分LFC1及LFC2两种,LFC1膜表面不带电荷,LFC2膜表面带正电荷。
LFC系列膜元件的主要性能及规格
型号 |
LFC1-4040 |
LFC2-4040 |
LFC1-365 |
LFC1-400 |
LFC2 |
规
格 |
外径/长度(mm) |
φ99/1016.0 |
φ201.9/1016.0 |
湿润态重量(kg) |
4.1 |
16.4 |
16.4 |
标称膜面积(ft2) |
85 |
85 |
365 |
400 |
365 |
性
能 |
最低脱盐率(%) |
99.0 |
99.5 |
99.5 |
99.5 |
95.0 |
透过水量GPD(m3/D) |
2300 (8.7) |
2500 (9.5) |
10000 (37.9) |
11000 (41.6) |
11000 (41.6) |
测
试
条
件 |
测试水溶液浓渡 |
1500ppm NaCl溶液(运行30分钟后测试的数据) |
操作压力psi(Mpa) |
225(1.55) |
测试液温度(℃) |
25.0 |
单只元件水回收率(%) |
15 |
测试液PH |
6.5 ~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
PH范围 |
3.0 ~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
600(4.16) |
600(4.16) |
600(4.16) |
最高进水流量GPM(M3/H) |
16(3.6) |
75(17.0) |
75(17.0) |
单只膜元件最高压力损失 |
10psi(0.7kgf/cm2) |
进水最高SDI(15分钟) |
<5 |
进水最高浊度 |
1.0NTU |
最高进水自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜元件上浓缩水与
透过水量的最高比例 |
5:1 |
SWC系列海水淡化反渗透膜
SWC系列海水淡化反渗透复合膜是美国海德能公司对世界的又一大贡献,海德能公司的海水淡化膜材质为芳香族聚酰胺,它可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水,这为解决世界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径。
·SWC系列海水淡化膜的性能及规格
型号 |
SWC1-4040 |
SWC2-4040 |
SWC1 |
SWC2 |
SWC3 |
规
格 |
外径/长度(mm) |
φ100.3/1016 |
φ100.3/1016 |
φ201.9/1016 |
φ201.9/1016 |
φ201.9/1016 |
湿润态重量(kg) |
4.1 |
4.1 |
18.1 |
18.1 |
18.1 |
标称膜面积(ft2) |
70.0 |
70.0 |
315.0 |
315.0 |
370.0 |
性能 |
最低脱盐率(%) |
99.6 |
99.2 |
99.6 |
99.2 |
99.6 |
透过水量GPD(m3/D) |
1200(4.5) |
1500(5.7) |
5000(18.9) |
6200(23.5) |
5900(22.3) |
测
试
条
件 |
测试溶液 |
32,000ppm NaCl(运行60分钟后测试) |
操作压力psi(Mpa) |
800(5.52) |
测试液温度(℃) |
25 |
单只元件水回收率(%) |
10 |
测试液PH |
6.0~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
PH范围 |
3.0~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
1200(8.27) |
最高进水流量GPM(m3/D) |
16(3.6) |
16(3.6) |
75(17.0) |
75(17.0) |
75(17.0) |
进水最高SDI(15分钟) |
5.0 |
进水最高浊度 |
1.0NTU |
进水最大自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜元件最高压力损失 |
10psi |
浓缩水与透过水量之比 |
5:1 |
注:SWC1的最高盐透率为0.6%,SWC2的最高盐透过率为1.0%。
ESNA系列节能型聚酰胺纳滤膜
ESNA系列是海德能公司推出的高性能纳滤膜,膜材质均为芳香族聚酰胺。ESNA膜可用于脱除有机物、细菌和病毒,它的标准脱盐率为60~80%。该系列膜可在超低压下操作,从而实现节能、降低设备投资和操作费用的目的。
ESNA系列膜元件的主要性能及规格
型号 |
ESNA1-4040 |
ESNA1 |
ESNA2 |
规
格 |
外径/长度(mm) |
100.1/1016.0 |
201.9/1016.0 |
201.9/1016.0 |
重量(kg) |
4.1 |
16.4 |
16.4 |
标称膜面积(ft2) |
85 |
400 |
400 |
性
能 |
最低脱盐率(%) |
70 |
70 |
50 |
透过水量GPD(m3/D) |
2100(8.0) |
10000(37.9) |
15000(56.8) |
测
试
条
件 |
测试水溶液浓渡 |
500ppm NaCl |
操作压力psi(Mpa) |
75(0.52) |
操作温度(℃) |
25 |
单只膜元件水回收率(%) |
15 |
测试液PH |
6.5~7.0 |
使
用
条
件 |
最高进水温度(℃) |
45 |
PH范围 |
3.0~10.0 |
最高操作压力psi(Mpa) |
400(2.77) |
最大进水流量GPM(M3/H) |
16(3.6) |
75(17) |
75(17) |
单只膜最大压力损失psi |
10 |
进水最大SDI(15分钟) |
5.0 |
进水最大浊度 |
10NTU |
最大进水自由氯浓度 |
<0.1ppm |
单只膜浓缩水与
透过水量的最大比例 |
5:1 |
ESNA系列节能型聚酰胺纳滤膜海德能公司卷式膜元件工艺尺寸