RO系统用户手册.docx

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RO系统用户手册

RO/NF系统

用户手册

四川宇阳环境工程有限公司

SichuanYuYangEnvironmentalEngineeringCo..Ltd

第一章反渗透/纳滤膜原件的特点2

1-1反渗透膜元件特点2

1-2纳滤膜元件特点2

第二章反渗透/纳滤系统设计4

2-1选择适合的前处理方案4

2-2膜元件型号的选择5

2-3膜通量的确定6

2-4系统回收率的确定7

2-5其他注意事项7

第三章膜元件安装说明8

第四章RO/NF系统的运行和维护9

4-1RO/NF系统的调试9

4-2RO/NF系统的运行13

4-3RO/NF系统的维护14

第五章RO/NF系统的故障诊断及分析16

5-1概述16

5-2故障诊断16

5-3常见故障及其特点18

5-4系统故障处理一般步骤19

第六章膜元件的清洗与保养22

6-1膜污染简介22

6-2物理清洗（冲洗）22

6-3化学清洗23

第一章反渗透/纳滤膜原件的特点

1-1反渗透膜元件特点

1、反渗透（RO）

反渗透是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。

反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术。

目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。

反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。

反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。

反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛。

2、反渗透膜元件特点

a、在高流速下应具有高效脱盐率；

b、具有较高机械强度和使用寿命；

c、能在较低操作压力下发挥功能；

d、能耐受化学或生化作用的影响；

e、受pH值、温度等因素影响较小；

f、制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

1-2纳滤膜元件特点

1、纳滤（NF）

纳滤（NF）是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80～1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。

基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。

　　对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。

2、纳滤膜元件特点。

a、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子，故被命名为“纳滤膜”，截留物相对分子质量为200～1000。

b、NF膜对二价或高价离子，特别是阴离子的截率比较高，可大于98%，而对一价离子的截留率一般低于90%。

C、NF膜的操作压力低，一般0.7MPa左右，最低的为0.3MPa。

d、NF膜多数为荷电膜，因此，其截留特性不仅取决于膜孔大小，而且还有膜静电作用。

第二章反渗透/纳滤系统设计

2-1选择适合的前处理方案

选择适合的前处理方案是系统安全设计和稳定运行的关键。

不同的原水水质都会得到不同的水质全分析报告,报告中的数据显示了对膜组件潜在的不同结垢倾向和污染类型。

下表为设计人员提供了快速检索“部分可行”和“高效”的前处理方案作为参考。

更多情况下，以下几种方案的联合使用才会达到最有效的前处理设计。

注意：

任何项目在设计前，获得准确的“原水全分析报告”是安全设计和日后系统稳定运行

的前提条件和必要保证。

设计者和用户切不可忽视。

2-2膜元件型号的选择

根据不同的原水水质情况和对产品水质的要求，提供以下反渗透膜的选型指导:

2-3膜通量的确定

以下依据不同原水情况和前处理方案提供的膜通量设计准则。

常用单位转换等式：

lmh×0.59＝GFDbar×14.5＝psim3/d×264.2=GPDm3/h×4.4=GPM

2-4系统回收率的确定

影响系统回收率的因素:

a、系统回收率的大小受到浓缩水中盐份含量限制,其浓缩后易析出而形成垢类污染。

b、Beta值（浓差极化因子）是决定回收率的另一个重要指标。

在反渗透系统中任何一段的每支膜件,其Beta值应小于1.13（双级反渗透的第二级除外）。

c、其它影响回收率的因素还有透过液质量和渗透压等。

2-5其他注意事项

1、为防止膜被硬的颗粒划破，设计上要采用可靠地不带反洗的5μm保安过滤器；

2、高压泵在启动和停止时会产生水锤现象，如直接作用在膜元件上，会造成膜元件的破坏，因此应采取相应措施进行预防，如采用变频泵、软启动或在高压泵的出口装设电动慢开门等；

3、设计时应注意压力容器的两端必须留有足够的空间，便于安装和更换膜元件；

4、为防止望远镜现象的出现，设计时，给水的流量不能超过设计准则规定的数值，单元膜元件的压力降不得超过10psi，单个压力容器的压降不得超过60psi；

5、膜元件在任何条件下都不得承受背压，在设计上必须考虑静背压问题，对CA膜元件任何时候产品水侧的压力都不得高于给水/浓水的压力，对附和膜元件静背压必须小于5psi；

6、在系统设计时，应考虑在每次系统启动和停运时对膜元件进行低压洗泵，冲洗水应满足进水要求，同时考虑短期停运和长期停运保护；

7、系统的设计应注意各段分别清洗，清洗的方向应与运行的方向相同，不可以方向清洗；

8、为使系统安全可靠的运行，应设置必要的仪表对系统的运行过程进行监控。

第三章膜元件安装说明

安装步骤：

1、取走塑料包装。

注意处理膜组件时一定要小心，膜件碰撞落地将会造成端部破损；

2、请使用推荐的硅类润滑剂（应适量使用,勿过量,否则将会污染膜面），甘油或水来润滑U-型盐水密封圈和内连接件的O-型圈；

3、每个内连接件都应安装好O-型圈。

在每根膜组件的进水端安装U-型密封圈，U-型圈的敞开式凹槽面对进水方向。

（注意每根膜组件侧壁的箭头，指示进水流向。

）永远不要将每根膜元件的两端都安装上U-型密封圈。

4、将第一支膜组件缓慢推进压力容器，进入约2/3的长度时停止。

注意：

无论是安装还是拆卸膜件,都应顺着水流方向用力。

切记：

系统中并不是所有压力容器的水流方向都一致。

将内连接头拧入膜组件中心管内，小心连接上第二只膜件，将两只膜件同推进压力容器，直至第二根膜件进入2/3的长度。

5、重复上述操作步骤，直至所有膜件都装入压力容器。

推入膜件进入压力容器时切勿过深，若反方向移动膜件将会引起盐水密封圈脱落。

6、在出水端安装好端部连接件、止推环和端盖。

7、返回至进水端，慢慢推动膜组，直至紧紧顶住对面出水端盖。

此后安装好进水端连接件和端盖。

安装端盖时应仔细对准,水平推动,以免损伤端盖连接件上的O-型圈。

8、为了防止系统启动时产生水锤现象，应缓慢在低压下（<100psi）将系统充满水，确认系统内的空气已排净，启动高压泵，缓慢调节系统产品水流量至设计值，而后将产品水排放约60分钟，以除去最初膜件中残余的杀菌剂。

9、当系统运行24-48小时后,系统的水通量和脱盐率方可达到常规设计值。

切记:

不可将膜组件干置。

第四章RO/NF系统的运行和维护

设计并安装好的RO/NF系统在正式投入运行前一定要经过专业调试人员的精心调试，清除掉管道系统的杂质、并将管道系统和设备冲洗干净、去掉设计缺陷、确定可靠的运行参数（各种加药量、产水量、回收率等等）、确定安全的运行限制、理顺PLC程序控制逻辑、调试并标定好各种仪器仪表、校核好各种在线传感器后，并且当用户的操作人员完成培训合格后，方能将系统移交给用户转入正式运行，运行过程中应该严格遵循运行规程，维护人员则应该严格遵守各项分设备的操作要点和注意事项。

调试过程中，运行操作人员和维护人员都应该及时介入调试工作中来，及时学习并掌握系统的细节要点。

4-1RO/NF系统的调试

一般来讲，RO/NF系统的调试以工艺调试工程师为核心，PLC程序员、自控工程师、电气工程师、机械工程师（管道和焊接等）等其他专业工程师为辅助，来开展工作。

工艺调试应该把握正式调试前检查下述项目，确保这些条件是具备的。

1、220V/380V等强电应该已经接通，并送到新系统的总闸，且具有必要的保护（空气断路器、漏电保护等）。

2、水源已经到达新系统的入口端，并已经冲洗过输送管道。

3、在北方严寒的冬季，为了防冻和防止结冰，暖气系统应该开启，维持新设备在适当的环境温度；在南方炎热的夏季，为了防止高温，冷气系统应该开启，以保护计算机、传感器等对温度要求严格的设备。

4、各项硬件设备安装到位并固定好。

包括，预处理罐体、各种水箱、进水泵、RO/NF安装支架、压力容器、上位机、下位机控制柜、电器控制柜等主设备，以及管道、阀门、法兰、仪表、仪器、加药泵、传感器接线、端子排接线等等。

5、对照图纸，检查硬件设备的安装、连接是否正确。

6、安装过程中使用的脚手架应该已经拆除并搬离现场。

安装设备和工具（包括电锯、临时配电柜、临时电缆电线、其他辅料等等）都应该从新设备附近撤离。

安装垃圾应该已经清理干净。

7、水箱、管道、罐体等封闭容器内，在封闭之前，应该清理干净，确保垃圾杂物盒小工具不要遗留在容器内，以免在调试过程中堵塞管道，影响水流通过，烧毁泵、搅拌器等旋转设备。

8、确保应经清除地沟中的垃圾杂物，避免堵塞。

9、检查调试所需的化学药品（絮凝剂、杀菌剂、还原剂、阻垢剂、酸碱pH调节剂等等）、安全防护装置、实验室仪器或者便携式仪器是否运到现场。

10、用户的操作人员、维护检修人员等是否到达现场，准备学习。

11、RO/NF的预处理系统应该已经调试完毕，并且出水合格。

上述条件具备后，说明RO/NF系统基本具备了开始调试的条件，可以进入正式调试阶段。

调试工作按相对先后顺序包括下列内容。

1、系统如果配备气动阀，其无油压缩空气系统应该事先调试完成，并达到规定的4-6Bar工作气压。

这样才能为接下来开启气动阀创造条件。

2、通电控制屏，请自控工程师协助，确保在控制屏上能手动开启自动阀（电动/气动），或者以其他方式打开自动阀。

3、检查预处理系统的出水水质，确保能满足下游RO/NF系统的进水要求。

4、用预处理的出水低压冲洗保安过滤器及其管道，废水排至地沟。

同时检查管道连接部位的泄漏，并消除它们。

5、点开RO/NF进水自动阀、浓水排放自动阀、产水自动排放阀和相应的手动阀，低压冲洗RO/NF系统本体的各部分管道，废水排放至地沟。

同时检查管道连接部位的泄漏，并消除它们。

6、低压冲洗RO/NF的产品水箱，废水排放至地沟。

同时检查管道连接部位的泄漏，并消除它们。

7、在设备和管道带水的状态下，关闭RO/NF所有就地旋转设备的分项电源。

在电器工程师的协助下，一个一个的试运转泵、搅拌器、风机等旋转设备，确保每一个设备都能安全运转、发热正常、电流正常、噪音正常，并且转动方向正确。

纠正错误的接线，并紧固接头。

8、.打开保安过滤器、RO/NF压力容器，检查其内部是否还有砂子、杂物或者附着于内壁不易清除的物质。

若有，设法将这些杂物清理干净，必要时使用清洁剂和毛巾等辅助工具。

9、保安过滤器内部清理干净后，可以开始安装新的滤芯。

安装滤芯时，注意检查滤芯时候有瑕疵，另外其孔径是否符合设计的要求。

安装完滤芯，应该将其充分冲洗干净后，才能将其产水送到下游系统。

10、压力容器内清理干净后，可以开始安装RO/NF膜组件。

安装过程中，要注意检查组件是否存在缺陷或者其他任何异常情况，有问题，请及时反馈膜供应商。

安装时，应该从压力容器的进水端装入第一支膜；注意最合适的润滑剂为食品级甘油（无需稀释）；盐水密封圈、适配器O型圈、连接管O型圈、膜组件产品水管接触O型圈的内壁均需均匀的涂一层甘油，以减小组件进入压力容器内的摩擦阻力。

组件装入压力容器（PV）后，封上PV的两端盖板，别忘了将止推环装在PV内的出水端。

安装时，将膜组件水平托住，平行推入。

安装完毕，包装纸箱、包装塑料袋以及剩余的连接管、O型圈等都应该保存，留作备用。

11、从控制画面上，逐个检查高压泵、自动阀、调节阀等能否点动开启和关闭，检查反馈信号是否正确，并检查所开关的设备是否正确。

这样将控制画面到就地设备的控制线路检查一遍，纠正接错的或者接触不良的线头，紧固接线头。

12、RO/NF组件装好后，不宜立即启动高压泵。

启动高压泵之前，应该将系统内的甘油等有机成分充分低压冲洗掉，废水排放至地沟。

湿膜系统最好冲洗4-6小时，干膜系统最好冲洗6-8小时以上。

13、标定并校核阻垢剂、氧化剂、还原剂等等各加药系统。

确保剂量准确、足够。

14、如果上游加了氧化杀菌剂，那么下游加还原剂后，其ORP表计应该优先予以校核，并确保准确。

15、试启高压泵，投入阻垢剂加药系统，试RO/NF系统以较低回收率水平运行。

16、标定并校核产品水流量计及其变送器、浓水流量计及其变送器。

17、标定并校核进水温度计及其变送器、进水pH计及其变送器。

18、.标定并校核进水电导率计及其变送器、产水电导率计及其变送器。

19、标定并校核进水压力表及其变送器、段间浓水压力表及其变送器、浓水压力表及其变送器、产品水压力表及其变送器。

20、标定并校核进水箱液位计及其变送器、产品水箱液位计及其变送器。

21、标定并校核进水超温停机保护能否起作用。

22、标定并校核高压泵即使你会低压停机保护装置能否起作用。

23、标定并校核进水超压停机保护能否起作用。

24、标定并校核进水箱低液位停机保护能否起作用。

25、标定并校核产水箱满液位停机保护能否起作用。

26、标定并校核开启高压泵后，RO/NF系统的升压速度是否小于0.7Bar/sec。

或者，系统停机时，其降压速度是否小于0.7Bar/sec。

27、标定并校核ORP是否在安全的范围内，并校核其超极限值时，能否自动停机保护。

28、检查启动时低压冲洗程序的逻辑是否正确。

包括检查现场泵开启、阀门开启时候正确，画面上的信号反馈是否正确，实际冲洗时间和设置值是否一致，设置时间是否足够，压力压差是否正常，流量是否足够等等。

29、检查正常运行程序的逻辑是否正确。

包括检查现场高压泵和各加药泵的开启、阀门开启是否正确，画面上的信号反馈是否正确，实际升压时间是否足够长并能满足需要，压力压差是否正常，流量是否正常，回收率能否满足要求，脱盐率是否正常等等。

30、检查停机时低压冲洗程序的逻辑是否正确。

。

包括检查现场泵开启、阀门开启是否正确，画面上的信号反馈是否正确，实际冲洗时间和设置值是否一致，设置时间是否足够，压力压差是否正常，流量是否足够等等。

31、检查化学清洗程序的逻辑是否正确。

包括见擦和你现场泵开启、阀门开启是否正确，画面上的信号反馈是否正确，实际的低流量循环时间、浸泡时间、高流量冲洗时间和设置值是否一致，压力压差是否正常，流量是否足够等等。

32、检查清洗后的漂洗程序逻辑是否正确。

包括检查现场泵开启、阀门开启是否正确，画面上的信号反馈是否正确，实际漂洗时间和设置值是否一致，设置时间是否足够，压力压差是否正常，流量是否足够等等。

33、检查画面上的报警程序是否起作用。

34、检查自动数据采集系统的频率和效果。

调节足够的读数精度，检查PLC的读数和现场值有多大差别，尽量确保一致。

35、上述工作理顺后，系统可以投入试运行3-6个月。

试运行主要是摸索清洗周期、评估阻垢剂的效能、判断浓水的结垢性大小、标准化运行数据、综合探索系统长期运行的稳定性等等。

从这一期间开始，用户应该及时介入进来，并且每隔2小时手工记录一次运行数据（计算机自动记录的数据除外），每2小时巡视一次现场设备，看设备是否正常运转。

36、试运行结束后，如果系统运行稳定，没有异常发生，基本认为系统设计、安装、调试合格，调试工作以提交报告结束。

下面转入正常运行和维护阶段。

4-2RO/NF系统的运行

完善可靠的RO/NF系统运行并非简单的用鼠标按一按就完事了，这项工作应包括下述几个细致的方面。

A、运行人员首先要能独立的正确完成启动、停机、冲洗、清洗等所有操作。

包括自动操作模式、手动操作模式及就地操作模式。

B、每隔1-2小时，手工记录现场的运行数据也是运行人员的重要工作。

记录数据要力求完整、准确、确保读数精度，而且要实事求是，切忌誊写假数据或者根本不去现场读数据。

运行数据就像病人的病历一样重要，一旦出现技术故障，运行数据就成为重要的诊断依据。

所以真数据就能得出正确的结论，假数据就会误导诊断甚至采取完全错误的措施。

记录好的运行数据，应该归档保存，专人保管，随时可以调用。

C、.对系统进行的清晰、检修、异常停机等一切操作也应该记录在案，并注明准确的起止时间、清洗方案、清洗数据、清洗参数、清洗宏观效果、检修内容、检修设备名称、检修效果等，以备查验。

D、运行人员应该每隔2小时到现场巡视一遍，确保设备的运转、停止状态正常。

确保加药管道没有进空气，确保加药泵“自动/手动”按钮在正确的位置，确保原药箱（阻垢剂、杀菌剂、还原剂、pH调节剂等）的液位正常，确保该加的药品都真的加入到了系统中，确保管道系统没有泄漏，确保通风系统正常，并注意泵、风机等旋转设备的噪音是否正常。

发现任何异常或者怀疑异常的现象要及时报告上级主管。

E、运行人员应该有一定得理论知识，增强判断异常故障和正常现象的能力。

对运行数据的异常突然变化要有高度的警惕性并及时报告。

F、运行人员是专门设立的操作设备专职人员。

所以他们还负有责任监督并禁止其他无关人员的闯入，无关人员操作设备就更不应该了。

G、上一班运行人员给下一班运行人员交接时，也要有清楚地交接记录，对异常问题、异常现象等都要交待清楚。

根据长期的售后服务经验，RO/NF系统运行管理的好与坏直接关系着运行的成败。

好的运行管理可以将误操作的几率降到极低的水平，从而避免严重事故的发生。

比如，在加了大量杀菌剂的废水回用系统中，如果还原剂没有加进去，那么可以想象RO/NF膜很快就会发生氧化破坏；在西部的结垢性强的水质下，如果阻垢剂用光了，而不及时补充原液，可以想象几小时内就会有大量结垢生成；还有，有人爱用高压泵进行高压冲洗（而不是低压冲洗），并全开对地沟排放的浓水阀，这样几乎肯定会形成背压破坏；在RO/NF系统出现严重污堵、压差很高的情况下，如果强行从RO/NF的浓水端向给水端反向大流量冲洗，完全可能对膜组件形成机械拉伤破坏。

运行膜系统的过程中，如果用户有任何新主意，都应该与膜供应商的技术人员联系咨询，确保新方法是安全可靠的。

对膜系统不应该形成危害。

否则不问安全与否，仓促施行，可能会形成致命的后果，这样的例子不在少数，请大家引以为戒。

4-3RO/NF系统的维护

RO/NF系统的分为例行维护和异常维护。

例行维护时按照一定周期定期的检查校核现场的仪器、仪表、传感器、加药泵等长时间运行后会产生偏差的设备，通过定期标定检修，使设备均能处理良好的工作状态。

异常维护是指设备明显发生了故障，需要你检修、监测或者更换备品备件，异常维护具有突发性，需根据轻重缓急来安排。

综合来讲，RO/NF系统的维护主要包括下列工作。

1、定期标准化处理运行数据，对系统的运行状态作出评估，做到早发现问题、早分析问题、早解决问题。

并就运行数据的处理和评估咨询工程公司或者膜供应商。

一个RO系统的完整运行数据至少应包括但不限于下表所列的数据。

日期

时间

进水压力，Bar

段间压力，Bar

浓水压力，Bar

产水流量，m3/h

浓水流量，m3/h

进水

电导，

μs/cm

产水电导，μs/cm

进水温度，℃

备注

2007-1-1

8：

异常操作，化学清洗，清洗方案等

2007-1-1

10：

2007-1-1

12：

2007-1-1

14：

……

2、定期校核在线的pH计、导电度计、压力表、流量表、温度计、ORP计、上位机时钟、泵和风机的运行电流和发热状况等仪器、仪表。

最好3个月校验一次。

所以用户应该对各种表计的校验方法充分熟悉，对设备的使用说明了然于胸，对各种可能的干扰因素也应该有所认识。

3、运行初期，定期分析RO/NF的进水水质，尤其要监测到水质的波动，掌握极限水质。

这项工作队水质稳定的用户也许不重要，但对水质波动大、组分差别大的用户就变得十分重要和关键。

没有准确的水质是很难采取合适的应对措施的。

4、检修、检测或更换设备时，应符合正确的操作规程，比如断水、断电、断气，参照说明书，谨慎操作，对不熟悉用途的部件不能随便丢弃等。

维护工作进行的好坏对系统的长期考考运行、准确监督系统的真实状况等都十分重要。

轻视维护工作，可能导致系统仪器失效失灵，进而导致运行工况严重偏离合理的范围，长此以往，系统就可能陷入致命的故障中，而难于回复原有的性能。

第五章RO/NF系统的故障诊断及分析

5-1概述

膜元件的故障常表现为膜性能的低下、物理破损和化学劣化等现象。

比较具有代表性的现象是，膜元件的脱盐率下降（产水电导率上升）、产水量的变化（运行压力的增加或者减少）和压力损失（压差）的增加等。

膜元件自身以外的原因表现出的故障症状往往也呈现在膜元件上。

对故障的诊断可以按照下列顺序进行：

1、查阅运行记录；

2、追加必要的数据；

3、原水的特征状态调查和分析；

4、对装置卸下的膜元件进行性能检测，膜元件解体检查。

产水量和脱盐率是反渗透、纳滤系统的基本性能参数，如果这两项指标达不到系统原设计要求，产水量小或者脱盐率低，就需要找到问题发生的原因。

由于进水TDS和温度的波动以及系统机械性能等原因，即使完全没有污染倾向的系统，基本性能指标也会在小范围波动。

5-2故障诊断

1参考指标

反渗透、纳滤系统的主要性能参数变化达到以下指标范围时，要及时进行故障分析，并进行相应的处理。

a、在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15%；

b、为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15%；

c、产水水质降低10～15%（产水电导率增加10～15%；）

d、给水压力增加10～15%；

e、系统各段之间压力降明显增加。

2设计提示

远离故障最好的办法是从开始就消灭发生故障的可能，在进行系统设计时尽量考虑做到：

a、设计系统时要依据完整的水质分析。

对于地表水源要考虑到季节变化的影响，对于普通市政水源要考虑到原水变化的影响，要确认拿到的报告是最新的有效数据。

b、测定RO进水的SDI值，确定胶体污染的可能性。

c、保证预处理的效果。

d、存在污染的可能时，一定要选择较为保守的系统通量。

水质洁净的地下水的设计通量可以高一些，地表水的设计通量一定不要超过设计导则规定的数值。

降低单位面积的膜通量可以减少污染物在膜面上的沉积。

e、选择较为保守的系统回收率。

回收率较低时浓水的污染物浓度也相应较低。

f、膜元件的错流速率要尽量大。

较高的错流速率能增加盐分和污染物向进水水流的扩散，降低膜面的浓度。

g、选择适当的膜元件类型。

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