反渗透膜工作原理共12页.docx

1、反渗透膜工作原理共12页反渗透膜RO（ Reverse Osmosis ）反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技 术，其孔径小至纳米级（ 1纳米=10-9 米 ），在一定的压力下， H2O分子可 以通过 RO 膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、 病毒等杂质无法透过 RO 膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水 严格区分开来。反渗膜工作原理图：反渗透原理图及常规工艺流程图 : 反渗透装置主要由高压泵、 反渗透膜和控制部分组成。 高压泵对源水加压， 除水分子可透过 RO膜外，水中的其它物质（矿物质、有机物、微生物等） 几乎都被拒于膜外，无法透过 RO膜而被高压浓水冲走。

2、反渗透技术的特点：1、反渗透的脱盐率高，单只膜的脱盐率可达 99%，单级反渗透系统脱盐率 一般可稳定在 90%以上，双级反渗透系统脱盐率一般可稳定在 98%以上。2、由于反渗透能有效去除细菌等微生物、有机物，以及金属元素等无机 物，出水水质极大地优于其它方法。3、反渗透制纯水运行成本及人工成本低廉，减少环境污染。4、减缓了由于源水水质波动而造成的产水水质变化，从而有利于生产中 水质的稳定，这对纯水产品质量的稳定有积极的作用。5、可减少后续处理设备的负担，从而延长后续处理设备的使用寿。反渗透系统故障判断和解决手段故障症状引发问题的可能原因所在位置及鉴别手段解决问题方法盐透过 率升高 , 产水量

3、却下降 , 每段之 间的压 力差增 大膜污染金属氧化物污染多发生在反渗透装置的第 1 段- 分析日常 SDI 测试膜截留物质- 通过分析清洗液中的金属离子- 解剖分析被污 染的膜元件- 进行对金属 氧化物污染物 的清洗-改善予处理 工艺和运行条 件胶体污染多发生在反渗透装置的第 1 段- 分析日常 SDI 测 试膜截留物质- 解剖分析被污染的膜元件-采用含有脂类洗涤剂清 洗-改善予处理 工艺和运行条 件无机盐垢污多发生在反渗- 针对具体情 况选择合适的透装置最后 1 段- 校核浓水系统 LSI 指数和可能 生成的难溶物溶 度积测试 .- 解剖分析被污 染的典型膜元件清洗剂清洗- 调整系统水回收

4、率-选择更有效 的阻垢 / 分散 药剂投加-改善予处理系统盐透过 率高,产 水量满 意，甚至 稍高,每 段压力 差较大- 设计或运行操作不合理 , 引起反渗透膜系统的过分浓差极化反渗透装置第1 段上压降最大- 校核反渗透系 统浓淡水比例和 运行水回收率- 检查反渗透装 置上压力容器及 压力管道固定是 否合适 , 压力容 器是否发生翘曲 或变形- 加大反渗透 浓水的运行流 量 , 降低反渗 透系统水回收 率.-更换已损坏 的反渗透膜元 件上的 U型密 封圈-改善配管固 定方式- 检查膜元件的 U型浓水密封圈盐透过率增 加,产 水流量 加大, 压力差 降低- 膜表面被给水的颗粒物质或系统 产生浓差

5、极化而生成的无机盐垢 污晶体滑伤- 分析第 1 段进水端堆积 的悬浮颗粒 污染物- 分析最后 1 段无机盐垢 污, 校核浓水 LSI 值, 测试 难溶物的溶 度积数值-改善予处理系统-调整系统水回收率-选择投加更有效的阻垢 /分散剂盐透过 率高, 产水量 满意或 稍高, 每段之 间的压 力差基 本满压力容器及膜元件有伴随流膜元件 或压力 容器上 的 O 型 圈漏水- 对压力容器 的取样管取 样试验分析 确认具体发 生位置-更换在膜元件或 容器上已损坏或 产生漏流 O型圈膜元件膜袋粘 合线破 裂、膜- 压力容器取 样试验判定 发生具体位 置- 对破损的膜元件 进行更换-检查给水压力， 产品水压力

6、及膜意.元件中- 对膜元件进元件在运行的压心管破行真空试验 ,力降是否合适， 并裂或膜判定发生具调整之。元件机体位置械损坏- 膜元件膜卷伸出，解剖分析原因系统运- 检查设备启-修改设计和运行行有水动程序是否条件和系统启动锤产生合理，找出产程序生水锤的原因- 开始- 拆开膜组件-首先用碱性清洗盐透过查看膜元件液进行第 1 次清率不进水端污染洗，然后再用被允变，甚症状许使用的杀菌清至还会生物污染洗剂配制的清洗有所降- 分析反渗透液清洗膜系统低，在系统浓水和运行一产品水生物-改善系统予处理段时间及细菌指标工艺后系统盐透过率开始持续增加，并伴随着进水和浓水之间的压差增大和系统产水量降低盐透过率和产水流

7、量增加，但进水 有机物污染和浓水之间的压力差- 拆开膜组件（压力容器），查看反 - 选择碱性清洗液 渗透膜元件 对系统进行清洗 进水端污染-改善系统予处理症状工艺- 对原水及浓水进行水质正常分析多发生在反-对于情况较为严盐透过渗透装置的重者，必须有所选率和产第 1 段上择地对已退化的品水流- 重点对第 1膜元件进行更换量增段反渗透膜-改善予处理工加，进反渗透膜被给水中的氧化性物质组件进行水艺，- 增设氧化还水和浓氧化而引起膜性能的退化质水量监测，原电位的监测水之间并对测试值（ORP）的压力进行标准化，降低或与试机报告正常数据进行比较。延长反渗透膜使用寿命的方法反渗透技术已被广泛用于各类水的脱盐

8、工艺中。目前纯水工程中使用的多 为进口的低压聚酰胺复合膜。反渗透设备的装配水平和工艺都已比较成熟 和完善。然而设备在使用过程中 , 膜的使用寿命和性能衰减比较严重 , 往往 达不到预期的设计水平 （ 如三年保质期 ）, 主要问题为膜的使用、保养不当和膜的污染1防止膜性能的损坏新的反渗透膜元件通常浸润 1%NaHSO和3 18%的甘油水溶液后贮存在密封 的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下 , 贮存 1 年左右 , 也不会影响其寿命和 性能。当塑料袋开口后 , 应尽快使用 ,以免因 NaHSO3在空气中氧化 ,对元件 产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。设备试机完后 , 我们采用过两种方法保护膜

9、。设备试机运行两天 （15 24h）, 然后采用 2%的甲醛溶液保养 ;或运行 26h后,用 1%的 NaHSO3的水溶液进 行保养 （应排尽设备管路中的空气 ,保证设备不漏 , 关闭所有的进出口阀 ）。 两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些 , 在闲置时间长时使 用, 第二种方法在闲置时间较短时使用。2设备的操作不当引起膜性能的损坏：2.1设备中有残余气体在高压下运行 , 形成气锤会损坏膜 常有两种情况发生 :A 、设备排空后 ,重新运行时 , 气体没有排尽就快速升压 运行。应在 2 4bar 的压力下将余下的空气排尽后 , 再逐步升压运行。 B、 在预处理设备与高压泵之间的接头密

10、封不好或漏水时 （ 尤其是微滤器及其后的管路漏水 ）当预处理供水不很足时 , 如微滤发生堵塞 , 在密封不好的地 方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器 , 保证管路不漏。总之 ,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行 , 运行中发现气泡应逐渐降 压检查原因。2.2关机时的方法不正确 关机时快速降压没有进行彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原 水, 易结垢而污染膜。 用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能 引起膜污染。在准备关机时 , 应停止投加化学试剂 , 逐步降压至 3bar 左右用预处理好的 水冲洗 10min, 直至浓缩水的 TDS与原水的 TD

11、S很接近为止。2.3消毒和保养不力导致微生物的污染 这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题 , 因为聚酰胺膜耐余氯性差 , 在 使用中没有正确投加氯等消毒剂 , 加上用户对微生物的预防重视不够 , 容 易导致微生物的污染。目前许多厂家生产的纯水微生物超标 , 就是消毒、 保养不力造成的。主要表现为 :出厂时,RO 设备没有采用消毒液保养 ;设备安装好后没有对整 个管路和预处理设备消毒 ;间断运行不采取消毒和保养措施 ; 没有定期对 预处理设备和反渗透设备消毒 ; 保养液失效或浓度不够。2.4余氯监测不力如投加 NaHSO3的泵失灵或药液失效 , 或活性炭饱和时因余氯损坏膜。3清洗不及时与清洗方法

12、不正确导致的膜性能的损坏：设备在使用过程中 , 除了性能的正常衰减外 ,由于污染而引起设备性能的 衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢 ,有机物及胶体污染 , 微生物污染 等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的 症状也是有一定的差异。在工程中我们发现 , 污染时间的长短不一样 , 其症状也不一样。如 : 膜发生碳酸钙垢污染 , 污染时间为一个星期时 , 主要表现为脱盐率的迅速下降 , 压 差缓慢增大 , 而产水量变化不明显 ,用柠檬酸清洗能完全恢复性能。污染时 间为一年 (某纯水机 ), 盐通量由最初的 2mg/L上升为 37mg/L(原水为 140mg/L160mg

13、/L), 产水量由 230L/h 下降为 50L/h, 用柠檬酸清洗后 , 盐通 量降为 7mg/L,产水量上升至 210L/h 。再者污染往往不是单一的 , 其表现的症状也有一定的差别 , 使得污染的鉴 别更困难。鉴别污染类型要综合原水水质 ,设计参数 ,污染指数 ,运行记录 ,设备性能 变化及微生物指标等加以判断 :(1)胶体污染 : 发生胶体污染时 , 通常伴随以下两个特性 : 前处理中微滤器 堵塞得很快 , 尤其是压差增大很快。 SDI 值通常在 2.5 以上。(2)微生物污染 : 发生微生物污染时 ,RO 设备的透过水和浓缩水中的细菌总 数都比较高 , 平时一定没有按要求进行保养和消

14、毒。(3)钙垢:可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言 , 如果回收率为 75%时,设计时投加了阻垢剂 ,浓缩液的 LSI 应小于 1;不投加阻垢 剂时浓缩液的 LSI 应小于零 , 一般不会产生钙垢。(4)可用 1/4 英寸的 PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化 进行判断。(5)根据设备性能的变化判断污染的类型。(6)可用酸洗 (如柠檬酸、稀 HNO3),根据清洗的效果和清洗液判断钙垢 , 通 过清洗液成分分析进一步证实。(7)对清洗液进行化学分析 : 取原水、清洗原液、清洗液 ,三个样分析。在确定了污染的类型后 ,可清洗 ,然后消毒使用。在不能确定污染的类型时通常采用清洗 (3)+ 消毒+0.1%HCl(pH为3)的步骤清洗。清洗液 (1)+ 清洗液(3)+ 消毒的步骤效果很好。反渗透膜清洗方法及步骤在正常运行一段时间后，