一、反滲透純凈水設備簡(jiǎn)介
反滲透設備是將原水經(jīng)過(guò)精細過(guò)濾器、顆;钚蕴歼^(guò)濾器、壓縮活性碳過(guò)濾器等,再通過(guò)泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當于大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水分開(kāi)成極低濃度的水(也就是純凈水)和更高濃度的水,低濃度的水使用,高濃度的水排放或資源再利用,同時(shí)將工業(yè)污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質(zhì)全部隔離,從而達到飲用規定的理化指標及衛生標準,產(chǎn)出至清至純的水,是人體及時(shí)補充優(yōu)質(zhì)水份不錯的選擇.由于RO反滲透技術(shù)生產(chǎn)的水純凈度是目前人類(lèi)掌握的在飲用水制造方面的一切制水技術(shù)中較高的,所以人們稱(chēng)這種產(chǎn)水機器為反滲透純凈水機。當然還有一些更高純度的純水制造技術(shù)(如EDI,拋光混床等)不適用于飲用水生產(chǎn)。
純凈水設備,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是生產(chǎn)純凈水的設備。而純凈水又被我們廣泛用于:生活飲用、化工、醫療、養殖、種植、食品、飲料等。
反滲透設備應用膜分離技術(shù),能有效地去除水中的帶電離子、無(wú)機物、膠體微粒、細菌及有機物質(zhì)等。是高純水制備、苦咸水脫鹽和廢水處理工藝中的良好設備。廣泛用于電子、醫藥、食品、輕紡、化工、發(fā)電等領(lǐng)域。
反滲透又稱(chēng)逆滲透,一種以壓力差為推動(dòng)力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí),溶劑會(huì )逆著(zhù)自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過(guò)的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。
反滲透時(shí),溶劑的滲透速率即液流能量N為:
N=Kh(Δp-Δπ)
式中Kh為水力滲透系數,它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:
π=iCRT
式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數;C為溶質(zhì)的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數;T為絕對溫度。
反滲透通常使用非對稱(chēng)膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單,能耗低,近20年來(lái)得到迅速發(fā)展,F已大規模應用于海水和苦咸水(見(jiàn)鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結合制取高純水,其應用范圍正在擴大,已開(kāi)始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
二、反滲透純凈水設備系統構成
反滲透純凈水處理系統一般包括預處理系統、反滲透裝置、后處理系統、清洗系統和電氣控制系統等。 預處理系統一般包括原水泵、加藥裝置、石英砂過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、精密過(guò)濾器等。其主要作用是降低原水的污染指數和余氯等其他雜質(zhì),達到反滲透的進(jìn)水要求。 反滲透裝置主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼(壓力容器)、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質(zhì),使出水滿(mǎn)足使用要求。
后處理系統是在反滲透不能滿(mǎn)足出水要求的情況下增加的配置。主要包括陰床、陽(yáng)床、混床、殺菌、超濾等其中的一種或者多種設備。
清洗系統主要有清洗水箱、清洗水泵、精密過(guò)濾器組成。當反滲透系統受到污染出水指標不能滿(mǎn)足要求時(shí),需要對反滲透進(jìn)行清洗使之恢復功效。
電氣控制系統是用來(lái)控制整個(gè)反滲透系統正常運行的。包括儀表盤(pán)、控制盤(pán)、各種電器保護、電氣控制柜等。
三、反滲透裝置的特點(diǎn)
1.反滲透膜為進(jìn)口卷式復合膜。膜材質(zhì):芳香族聚酰。
2.透水量大,脫鹽率高。正常情況下≥98%
3.對有機物,膠體、微粒、細菌、病毒、熱源等有很高的截留去除作用。
4.能耗小,水利用率高,運行費用低于其它脫鹽設備。
5.分離過(guò)程沒(méi)有相變,具有可靠穩定性。
6.設備體積小,操作簡(jiǎn)單、容易維護,適應性強,使用壽命長(cháng)。
四、反滲透純凈水設備的設計特點(diǎn)
1、通過(guò)增大對水的壓力達到對水的深層過(guò)濾。反滲透純凈水設備除了包括一般的過(guò)濾器之外,還具有精細過(guò)濾器、顆;钚蕴窟^(guò)濾器和壓縮活性炭過(guò)濾器。精細過(guò)濾器具有比一般過(guò)濾器更精細的過(guò)濾功能,能更好地過(guò)濾水中的雜質(zhì)。正如我們所知道的,活性炭具有良好地對異味、雜質(zhì)的吸附過(guò)濾功能,反滲透式純凈水設備運用雙重活性炭過(guò)濾器實(shí)現了對原水的深層過(guò)濾加工,提高了設備的過(guò)濾效率。同時(shí),通過(guò)增加水的壓力來(lái)增強過(guò)濾能力也是一種創(chuàng )新。
2、反滲透純凈水設備的核心是反滲透膜的應用。反滲透膜是一種孔徑極小的過(guò)濾膜,利用這種膜可以實(shí)現對原水的超精細過(guò)濾,同時(shí)可以把水分成較高濃度和低濃度。較高濃度的水可以被循環(huán)再利用,低濃度水就是純凈水,可以供人使用。
五、清洗方法
反滲透技術(shù)因具有特殊的優(yōu)越性而得到日益廣泛的應用。反滲透凈水設備的清洗問(wèn)題可能使許多技術(shù)力量不強的用戶(hù)遭受損失,所以要做好反滲透設備的管理,就可以避免出現嚴重的問(wèn)題。
低壓沖洗反滲透設備
定期對反滲透設備進(jìn)行大流量、低壓力、低pH值的沖洗有利于剝除附著(zhù)在膜表面上的污垢,維持膜性能,或當反滲透設備進(jìn)水SDI突然升高超過(guò)5.5以上時(shí),應進(jìn)行低壓沖洗,待SDI值調至合格后再開(kāi)機。
反滲透設備停運保護
由于生產(chǎn)的波動(dòng),反滲透設備不可避免地要經(jīng)常停運,短期或長(cháng)期停用時(shí)必須采取保護措施,不適當地處理會(huì )導致膜性能下降且不可恢復。
短期保存適用于停運15d以下的系統,可采用每1~3d低壓沖洗的方法來(lái)保護反滲透設備。實(shí)踐發(fā)現,水溫20℃以上時(shí),反滲透設備中的水存放3d就會(huì )發(fā)臭變質(zhì),有大量細菌繁殖。因此,建議水溫高于20℃時(shí),每2d或1d低壓沖洗一次,水溫低于20℃時(shí),可以每3d低壓沖洗一次,每次沖洗完后需關(guān)閉凈水設備反滲透裝置上所有進(jìn)出口閥門(mén)。
長(cháng)期停用保護適用于停運15d以上的系統,這時(shí)必須用保護液(殺菌劑)充入凈水設備反滲透裝置進(jìn)行保護。常用殺菌劑配方(復合膜)為甲醛10(質(zhì)量分數)、異噻唑啉酮20mg/L、亞硫酸氫鈉1(質(zhì)量分數)。
反滲透膜化學(xué)清洗
在正常運行條件下,反滲透膜也可能被無(wú)機物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染,這些物質(zhì)沉積在膜表面上會(huì )引起凈水設備反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降、壓差升高,甚至對膜造成不可恢復的損傷,因此,為了恢復良好的透水和除鹽性能,需要對膜進(jìn)行化學(xué)清洗。
一般3~12個(gè)月清洗一次,如果每個(gè)月不得不清洗一次,這說(shuō)明應該改善的預處理系統,調整的運行參數。如果1~3個(gè)月需要清洗一次,則需要提高設備的運行水平,是否需要改進(jìn)預處理系統較難判斷。
六、原水預處理系統
反滲透系統是整個(gè)純凈水系統的核心部件,只有通過(guò)反滲透才能達到純凈水的標準。反滲透系統主要采用膜過(guò)濾工藝。然后水分子可以通過(guò)反滲透膜。其他一些如鈣、鎂、鈉等離子隨廢水一起排掉。下面本系統的組成部件。
1.精密過(guò)濾器:主要過(guò)濾水中的大顆粒分子。
2.特種高壓泵:為反滲透設備提供強勁的動(dòng)力。
3.反滲透膜反滲透膜采用的是膜過(guò)濾技術(shù)。讓水分子通過(guò)其他一些離子不能通過(guò)達到凈化水的目的。
七、主要工藝流程說(shuō)明
1.原水罐:儲存原水,用于沉淀水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。同時(shí)緩沖原水管中水壓不穩定對水處理系統造成的沖擊。(如水壓過(guò)低或過(guò)高引起的壓力傳感的反應)。
2.原水泵:恒定系統供水壓力,穩定供水量。
3.多介質(zhì)過(guò)濾器:采用多次過(guò)濾層的過(guò)濾器,主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物等顆粒在20um以上的物質(zhì),可選用手動(dòng)閥門(mén)控制或者全自動(dòng)控制器進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設備的產(chǎn)水質(zhì)量,延長(cháng)設備的使用壽命。
4.活性炭過(guò)濾器:系統采用果殼活性炭過(guò)濾器,活性炭不但可吸附電解質(zhì)離子,還可進(jìn)行離子交換吸附。經(jīng)活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(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復制的濃度增加,因而還起到催化作用、去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的余氯值及農藥污染物和除去水中的三鹵化物(THM)以及其它的污染物。同時(shí),設備具有自我維護系統,運行費用很低。
5.離子軟化系統/加藥系統:R/O裝置為了溶解固體形物的濃縮排放和淡水的利用,為防止濃水端特別是RO裝置最后一根膜組件濃水側出現CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的濃度積大于其平衡溶解度常數而結晶析出,損壞膜原件的應有特性 ,在進(jìn)入反滲透膜組件之前,應使用離子軟化裝置或投放適量的阻垢劑阻止碳酸鹽, SiO2,硫酸鹽的晶體析出.
6.精密過(guò)濾器:采用精密過(guò)濾器對進(jìn)水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質(zhì)去除,使RO系統等后 續設備運行更安全、更可靠。濾芯為5um熔噴濾芯、目的防止上級過(guò)濾單元,漏掉的大于5um的雜質(zhì)除去。防止進(jìn)入反滲透裝置損壞膜的表面,從而損壞膜的脫鹽性能。
7.反滲透系統:反滲透裝置是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般是水)通過(guò)反滲透膜(或稱(chēng)半透膜)而分離出來(lái),因為這個(gè)過(guò)程和自然滲透的方向相反,因此稱(chēng)為反滲透。 反滲透法能適應各類(lèi)含鹽量的原水,尤其是在高含鹽量的水處理工程中,能獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟效益。反滲透法的脫鹽率提高,回收率高,運行穩定,占地面積小,操作簡(jiǎn)便,反滲透設備在除鹽的同時(shí),也將大部分細菌、膠體及大分子量的有機物去除。
九、主要用途
1、制取電子工業(yè)生產(chǎn)如顯像管玻殼、顯像管、液晶顯示器、線(xiàn)路板、計算機硬盤(pán)、集成電路芯片、單晶硅半導體等工藝所需的純水、高純水;
2、制取熱力、火力發(fā)電鍋爐,廠(chǎng)礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水;
3、制取醫藥工業(yè)所需的醫用大輸液、注射劑、藥劑、生化制品純水、醫用無(wú)菌水及人工腎透析用純水等;
4、制取飲料(含酒類(lèi))行業(yè)的飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水,酒類(lèi)釀造水和勾兌用純水;
5、海水、苦咸水制取生活用水及飲用水;
6、制取電鍍工藝用去離子水;電池(蓄電池)生產(chǎn)工藝的純水;汽車(chē)、家用電器、建材產(chǎn)品 表面涂裝、清洗沌水;鍍膜玻璃用純水;紡織印染工藝所需的除硬除鹽水;
7、石油化工業(yè)如化工反應冷卻水;化學(xué)藥劑、化肥及精細化工、化妝品制造過(guò)程用工藝純水;
8、賓館、樓宇、社區機場(chǎng)房產(chǎn)物業(yè)的優(yōu)質(zhì)供水網(wǎng)絡(luò )系統及游泳池水質(zhì)凈化;
9、線(xiàn)路板、電鍍、電子工業(yè)廢水處理及回用;
10、生活、醫院、制革、印染、造紙工業(yè)廢水及垃圾滲瀝液的處理;