反渗透手册文档格式.docx
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溶剂侧的溶剂流入溶液侧，溶液侧的液位上升，当上升到一定程度后，溶剂通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度差对应的压力称为渗透压。
一般来说，渗透压的大小取决也溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。
通常可用下式计算渗透压。
△∏＝△CRT
△∏：
渗透压R：
气体常数
△C：
浓度差T：
温度
3.反渗透
当在膜的溶液侧施加一个大于渗透压的压力时（在实际应用中，在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必须远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。
），溶剂的流动向就会逆转，此时盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫做反渗透，该过程如图1之反渗透状态。
4.反渗透系统流量和物料守衡
反渗透的简单流程图如图2所示
原水（Q1，C1）产水（Q2，C2）
浓水（Q3，C3）
图2
Q1——原水流量Q2——产水流量
Q3——浓水流量C1——原水中物质浓度
C2——产水中物质浓度C3——浓水中物质浓度
在反渗透系统中，水体流量和水体中的各项物质的量总是保持不变的，它存在着两个平衡方程：
Q1=Q2+Q3（2.1）
Q1×
C1=Q2×
C2+Q3×
C3（2.2）
从平衡方程2.1我们可以看出，在保持原水水量恒定的话，要提高产水，可以通过减少浓水来实现，反之亦然；
同理，在流量不变的情况下，由平衡方程2.2可以看出，产水水质越好，浓水的水质就越差。
（三）反渗透技术特点
反渗透水处理工艺基本上属于物理方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点：
1.反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法得以使水淡化、纯化；
2.依靠水的压力作为动力，其能耗在众多处理方法中最低；
3.化学药剂量小，无需酸碱再生处理；
4.无化学废液及废酸、碱排放，无酸碱中和处理过程，无环境污染；
5.系统简单、操作方便，产水水质稳定，两级反渗透可取得高质量的纯水；
6.适用于较大范围的原水水质，即适用于苦咸水、海水以致污水的处理，也适用于低含盐量的淡水处理；
7.设备占地面积少，需要的空间也小；
8.运行维护和设备维修工作量小。
（四）反渗透设备的使用条件：
1.为保护设备正常运行，设备的进水应满足如下要求：
游离氯：
聚酰胺复合膜<
0.1mg/L；
乙酸纤维素膜02-1.0mg/L
於塞指数SDI<
5浊度≤1NTUFe≤0.1mg/LpH：
4-11
2.操作温度、操作压力：
操作温度：
温度为影响产水量的主要指标，通常复合膜适用于4-45℃；
乙酸纤维素膜适用4-35℃
操作压力≤1.5MPa
3.设备安装要求
设备安装时，在装卸膜元件的一侧，应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间，以满足换膜、检修的要求。
设备不能安置在多尘、高温、震动的地方，一般应安装在室内，避免阳光直射，环境温度低于4℃，必须采取防冻措施。
4.设备消洗
设备应设有化学清洗系统或接口，以便定期进行消洗。
二、名辰反渗透纯水处理系统
二级3#为进口反渗透系统。
水质要求可参见附件通用标准9984801。
（一）基本数据
1.进水
进水水质：
上海市自来水
进水温度：
常温
进水pH：
7
进水水量：
≥5m3/h
2.产水
产水能力：
3m3/h
工作时间：
24h/d
产水回收率：
≥75%
产水水质：
达到生产工艺要求（电导率<
10μS/cm）
（二）反渗透工艺流程
图3.RO纯水处理工艺流程
1：
软化器2：
盐箱3：
原水箱
4：
1#反渗透系统碳过滤器5：
2#反渗透系统碳过滤器
6：
1#反渗透系统保安过滤器7：
2#反渗透系统保安过滤器
8：
1#反渗透系统膜组件9：
1#反渗透系统膜组件
10：
中间水箱11：
3#反渗透系统膜组件
12：
纯水箱13：
二级加碱箱
V：
阀门PM：
压力表
PP1和PP3：
低压保护装置PP2和PP4：
低压保护装置
P1和P3：
一级增压泵P2和P4：
一级高压泵
P5：
二级高压泵P6：
二级加碱泵
P7和P8：
纯水泵
（三）反渗透工艺详述
本系统根据功能可分为2个分系统，即自来水预处理系统、RO脱盐系统。
其中RO脱盐系统为卷式反渗透膜构成的二级小型反渗透水处理设备，产水规模为3m3/h。
本套反渗透设备操作系统具有手动和全自动两种方式。
一般是全自动运行，一级反渗透系统的1#和2#膜组和二级反渗透系统的3#膜组是联动的，一级反渗透系统工作状态是受二级反渗透系统的工作状态控制的，而二级反渗透系统是由名辰设备科控制开关。
在运行中的反渗透系统受水箱液位、出水电导率、压力、温度等因素控制。
我司负责RO反渗透系统的日常运营维护。
3．1预处理：
对原水（上海自来水）进行前期处理，改善供水水质，使之达到要求，减少、延缓膜的污染、延长其寿命。
它处理的对象主要是进水中的微生物、细菌、胶体、有机物、重金属离子、固体颗粒及游离氯等，以满足反渗透装置进水的要求，保证反渗透装置能长期稳定运行。
系统包括供水站、原水泵、软化器、原水箱、增压泵、活性碳过滤器等。
供水站：
为RO预处理提供上海市自来水。
原水泵：
为RO预处理系统的正常运行提供流量及压力。
软化器：
由于原水中含有钙、镁、铝、硅等离子，易于和阴离子结合成沉淀而沉积在RO膜的表面。
软水器中滤料为钠型阳离子交换树脂，能将水中的Ca2+、Mg2+等易结垢的离子置换出来，降低硬度。
通过往盐箱中投加工业盐，结合反洗—吸盐—再生—运行—正洗等程序，可实现软化器活化再生，该运行过程通过开关相关阀门来完成。
原水箱：
贮存原水，对后续用水量起到缓解的作用，其水源是经供水站软化了的上海市自来水。
本原水箱采用浮球式自动补水装置来调节水箱的液位，其液位和1#和2#增压泵是联动的，通过液位的高低来控制1#和2#增压泵运行和停止。
原水箱有高、中、低三个水位。
水箱低水位时，选择性停止运行一级反渗透系统的1#和2#增压泵中的一个，直至水箱的水达到水位或高于中水位。
其他水位时，其工作状态受后续工作需求情况影响联动控制。
★注意:
①当原水箱高液位时，系统高液位黄色指示灯点亮；
②当原水箱中液位时，系统中液位绿色指示灯点亮；
③当原水箱低液位时，系统低液位红色指示灯点亮。
原水箱PLC控制板
图4.原水箱和PLC控制板
增压泵：
2个，分别为1#和2#反渗透预处理系统的正常运行提供流量及压力。
碳过滤器：
2个，分别服务于1#和2#反渗透预处理系统，具有双重作用，一是吸附；
二是过滤。
滤除自来水中的化学有机物、重金属、色度、异味、余氯等。
活性炭过滤器内装活性炭，用粗石英砂作支撑层可吸附水中的余氯以及悬浮性的胶体、部分有机物、去除微生物、重金属及异味（保证出水余氯≤0.1ppm，SDI≤4）。
过滤器通过定期反洗可实现再生，过滤器的运行-反洗—正洗-运行等过程，通过开关相关阀门来完成。
注意观察出水余氯情况，余氯超标一定要反洗再生，如果是永久性失效，则需要更换活性炭。
3．2反渗透装置：
经过预处理单元处理后的原水，经过精滤器（保安过滤器）进一步滤除水中大于5μm的微粒，然后进入高压泵，经高压泵增压后进入反渗透膜组件，由于RO膜的选择透过性能，水在高压下可以透过RO膜进入淡水侧，而各种盐份则随高压水流冲出，使水一分为二，从而达到盐与水分离的目的。
本装置为二级反渗透处理系统，主要由保安过滤器、进水调节阀、RO高压泵、浓水调节阀、RO膜组、中间水箱、纯水箱、二级加碱装置和纯水泵等组成。
增压泵碳过滤器保安过滤器
中间水箱一级反渗透膜组件一级高压泵
二级高压泵二级反渗透膜组件纯水箱
图5.名辰卷式反渗透膜构成的二级小型反渗透水处理设备
保安过滤器：
2个，5μmPPF滤芯。
原水中可能含有前处理流失的滤料或经碳过滤器未过滤除掉的大于5μm的污染物颗粒，拦截此类污染物质，延长1#和2#反渗透系统膜的寿命。
进水调节阀V3和V6：
主要调节、控制高压泵输送的流量和压力，它和浓水调节阀联合使用，调节RO设备膜面流速、操作压力、回收率、纯水流量。
RO高压泵：
3个，其中2个为一级（1#和2#）反渗透系统提供动力；
另外1个为二级（3#）反渗透系统提供动力。
浓水调节阀：
用于调节RO设备的操作压力、纯水和浓水比例、纯水产量。
注意RO设备在高压泵开启运行中的任何时候，浓水调节阀都不得关闭以防膜及泵承压超过极限而损坏。
RO膜组：
本套反渗透系统，一级采用并联方式：
1#反渗透和2#反渗透系统分别采用6支压力容器，每支压力容器内装1支膜，共用1×
6×
2=12支国产膜。
而二级3#反渗透系统采用4支压力容器，每支压力容器内装1支膜，共用1×
4=4支进口膜。
本二级膜组能脱除水中97%以上的盐份，保障出水水质指标，产出合格的除盐水。
RO膜壳：
装载RO膜。
采用不锈钢压力容器，一壳一芯，共16支。
电导率仪：
可实现水质在线电导率显示。
对系统调试、运行及维护提供有效数据。
1#反渗透系统进水和出水分别设有1个电导率仪，2#和3#反渗透系统仅出水设有1个电导率仪，共4个。
其中二级3#反渗透系统的电导率仪设有高限报警功能。
流量计：
系统通过流量指示计来监测产水/浓水的流量，为调整系统正常运行提供参考依据，该部件选用国产管道式流量计及其配套部件。
1#、2#和3#反渗透系统浓水和纯水分别设有1个流量计，共6个。
压力表：
本单元中装置压力表，置于碳过滤器、保安过滤器、膜组件进口、膜组件出口各处，分别用于监测膜组件的进水压力、纯水及浓缩水压力，为调整反渗透系统正常运行及设备调试提供信息。
中间水箱：
控制增压泵、一级高压泵和二级高压泵运行和停止及保证对二级高压泵的供水，防止二级高压泵在缺水情况下运行，导置二级高压泵的损坏。
中间水箱有高、中、低三个水位。
水箱低水位时二级高压泵自动停止运行，直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动；
水箱水位介于低水位和中水位之间时，自动选择性启动一级反渗透设备中的1#或2#系统中的1套反渗透系统对应的增压泵、高压泵进行制水；
当水箱水位低于低水位时，直至水箱高水位时，自动启动一级反渗透设备中的1#和2#系统的增压泵和高压泵进行制水，直至水位达致高位，自动停止运行。
二级加碱装置：
主要由氢氧化钠溶液计量箱和氢氧化钠计量泵组成。
一般安装在二级反渗透膜前，与二氧化碳和透过一级RO膜的单分子化学反应，生成分子团，更好的进行二级离子去除，从而提高二级产水效果。
同二级高压泵同步启动。
纯水箱：
储备二级纯水。
水箱内有高、中、低三个水位；
当水箱水位处于低水位时纯水泵自动停止供水，直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动，恢复供水；
水箱水位低于中水位时二级高压泵自动启动制水，直至水箱高水位时，二级高压泵自动停止运行。
如有特殊杀菌要求可在水箱内加置浸入式紫外线杀菌装置。
纯水泵：
自动为用水点输送纯水，受纯水箱水位控制其自动启、停。
进水电磁阀：
该阀在RO主机的进水管道上，当系统开机时，先于系统高压泵开启。
当主机停止运行时，进水电磁阀会自动关闭。
压力保护装置：
压力保护装置的功能是在反渗透系统供水水压偏于设定值（最低压和最高压）时向高压泵发出信号，使系统停机。
当压力恢复到设定值时，发出启动信号，系统自动开机运行。
管件、管阀：
UPVC管件。
机架：
不锈钢材质，根据现场的场地情况确定尺寸大小。
3．3控制功能描述：
本系统分为手动和全自动两种模式。
自动控制系统采用PLC（可编程控制器）作为中心控制元件，通过多点多路水位传感器、动态压力控制器组合来实现系统的自动运行。
手动操作可用于安装调试、维修或自动系统出现故障时使用。
图6.反渗透系统PLC操作控制台
三、名辰反渗透装置操作维护
反渗透系统的长期性能取决于正常的操作与维护。
包括设备的运行准备、启动、平时操作管理和关机。
一个好的系统除了有合理的设计、可靠的设备、优质的选材、精心的安装外，严格的操作管理和维护是唯一的保证。
所以建议要有专职的操作管理人员定岗定责，对系统运行情况要每天记录，对整个系统运行工况进行严密监督，对于系统出现的情况要及时分析原因，对易损件、消耗品要适量库存储备。
本套反渗透设备，二级3#反渗透系统由名辰设备科集中管理，一般采用全自动运行模式。
虽然我司只负责一级1#和2#反渗透系统的运营维护，但我司现场工作人员必须清晰该二级反渗透设备的整个布局和原理。
当名辰设备科启动3#反渗透系统自动运行后，我司工作人员按下述说明进行操作。
（一）反渗透装置运行准备
1．开机前，检查水源、电源是否接通原水箱中液位是否在高位；
2．检查整套反渗透设备的阀门是否在正常状态？
如图3.中所示的阀门V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V14和V16处于“开”的状态；
阀门V9和V10处于“关”的状态；
浓水调节阀处于部分打开状态。
如未在正常状态，将其调整至正常状态；
3．检查3#反渗透系统的二级加碱装置计量泵电源是否接通，计量泵量程设定是否符合要求，储液罐药剂液位情况。
当液位低于最低液位时，用500ml的烧杯量取300ml二级RO纯水，再向其中投加45g（约500g分析纯氢氧化钠试剂瓶瓶盖2平盖子）氢氧化钠固体，玻璃棒搅拌，充分溶解后，倒入储药罐中，再向储药罐加入约90kg的二级RO纯水，即可。
（二）反渗透装置启动
1．全自动模式运行操作：
1.1将PLC控制面板上的总电源阀门打到自动档，启动系统主机，当总电源指示灯亮了以后；
1.2将PLC控制面板上的增压泵阀门打到自动档，观察进水流量计进水情况，是否稳定？
如出现流量很小或者有大量气泡，则通过碳过滤器和保安过滤器上的排气阀，手动排除管道和保安过滤器中的空气，直至排气阀出水后，关闭排气阀；
1.3将PLC控制面板上的高压泵阀门打到自动档，观察进水压力，严格控制进水压力在1.5MPa以内；
1.4随后将PLC控制面板上的浓水快排阀打到自动挡，观察一级纯水电导率，当电导率由数百稳定在十几时，关闭浓水快排阀门，主机开始启动运转；
1.5主机运转后，逐步调整浓水调节阀，使浓水压力在0.9-1.3MPa，纯水和浓水比例达到设计指标，建议一级反渗透回收率控制在70%左右，过高的回收率会降低设备的使用寿命；
1.6RO主机启动后，相关设备的启停顺序由程序控制。
1.7本系统具有原水压力保护装置，当原水压力不足时，压力下降到设定值0.05MPa时，压力开关会自动延迟1min停泵，达到保护高压泵的目的。
当原水恢复时，按复位键，设备恢复工作。
设备恢复工作后，应及时调整设备运行参数。
当设备运行压力超过设定最大限值1.5MPa时，高压保护装置启动，延迟1min停泵，当压力恢复时，按复位键，设备重新启动。
设备高压保护后，在未查明原因前，不要随意重新启动设备；
1.8无论何时，不要将浓水调节阀完全关闭。
否则会使系统压力突然升高，造成设备的损坏及操作者的安全。
1.93#反渗透系统电导设有高电导率报警装置，当二级纯水电导率高于10μS/cm时，自动报警，停止运营。
2．手动模式操作过程类似全自动模式操作，只是将PLC控制面板上的相应阀门都打到手动档，即可。
注：
手动操作时候人员不能离开，要随时观察设备水位情况，仪表压力等情况，相应一些保护在手动时是会失效的，正常生产时推荐要在自动模式下运行。
开机时一定要先开相应的阀体，再开泵，停机时相反。
禁止在开机时突然快速开或关某个阀门。
（三）反渗透装置运营维护
每半小时巡检一次，检查设备是否正常运行，查看原水和RO水电导率是否在工艺范围内，各个增压泵、高压泵是否正常运转，中间水箱和3t纯水箱液位是否正常，并及时添加0.05%NaOH溶液，填写好巡检记录表。
1．碳过滤
1.1日常运行检查
进入正常生产后，操作人员每小时要定期巡检设备现场。
把巡检的结果如实记录下来，与运行记录一起给予总结，作为定期维修的资料。
表1.活性碳过滤器日常运行检查
检查周期
检查项目
检查方法或检查点
备注
每班一次
检查是否漏水
设备的各密封部位及附属阀门等各处是否漏水
如有漏水，找出漏水点位置及原因，及时止漏
检查是否振动
阀门开闭时，是否有异常振动
如有振动，查明原因，及时采取解决措施
每月一次
校验流量
检查流量计读数，验证其是否表示正常流量
如流量读数不正常，及时查明原因，排除故障
1.2定期检查
设备要进行定期检查，其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。
本设备虽是小型设备，但检查作业仍需要较长时间。
为了缩短定期检查的停车时间，应尽量与反渗透装置其他设备装置的检修同时进行，如发现有异常，要及时处理。
表2.活性碳过滤器定期运行检查
序号
检查方法
1
填料检查
检查活性碳滤料，如活性碳滤料失去吸附作用，则应全部予以更换。
2
滤水帽检查
取出填料，用水冲洗干净，对多孔板上的滤水帽进行检查，发现破损或松动，及时更换或固定。
3
橡胶衬里层检查
如发现衬胶层有气泡、裂纹、胶剥离、微孔等要进行修补
4
内部紧固件检查
检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件，如松动应拧紧。
5
人孔密封垫检查
更换变形的人孔密封垫，将螺栓螺母浸在清洗油内，彻底除锈，安装人孔盖时螺栓螺母要涂甘油。
1.3滤料更换
更换频率取决于现场制水情况，约1-2次/年，具体更换方法，如下述：
表3.活性碳过滤器滤料更换方法
操作步骤
操作方法
排水
排尽过滤器内部的积水
卸料
打开过滤器卸料口，将填料倒出
清洗
用RO水冲洗，然后用干净的抹布清洗过滤器内部
装填滤料
密封卸料口，按规定装填滤料
封闭过滤器
检查滤料装填高度满足要求，封闭上人孔
6
冲洗滤料
冲洗滤料，至排水浊度小于1度，约20-30min
2．保安过滤器
2.1日常运行检查：
表4.保安碳过滤器日常运行检查
检查有否漏水
如有漏水，找出漏水点位置及原因，及时止漏。
2.2定期检查：
表5.保安碳过滤器定期运行检查
滤芯检查
检查保安过滤器滤芯，如果污染严重，则应全部予以更换
检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件，如有松动应拧紧
检修孔密封垫检查
更换变形的检修孔密封垫
2.3滤芯更换
保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。
水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。
随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，运行阻力逐渐上升，需要更换滤芯。
（一般进出口水压差达0.2MPa以上时）。
表6.保安碳过滤器滤芯更换方法
打开检修口
卸下排气管道，打开检修孔
取出滤芯
拧下滤芯压紧螺母，拿出压紧板，取出污染的滤芯
用干净的抹布清洗过滤器内部
安装滤芯
安装新滤芯，用压紧板压紧
封闭检修孔，装上排气管道
冲洗滤芯
打开保安过滤器出水排放阀，冲洗至排水无白沫
3．反渗透装置
3.1二级3#反渗透系统再生
3#反渗透系统的再生是有周期性的，再生实质是3#系统停止运行约1h，再生时只需切换阀门V9和V14，使中间水箱的一级纯水直接供油漆线预处理使用，保证二级3t的纯水箱的水位不低于警戒液位（最低液位）。
再生指示灯显示完毕后，将阀门V9和V14切换至原来位置即可。
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