反滲透裝置
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反滲透裝置
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反滲透設(shè)備是八十年代發(fā)展起來的一種膜分離技術(shù)，主要利用半透膜的滲透原理，通過一定的方式給它施加一種壓力，反于自然滲透方向的力，使?jié)馊芤褐械乃蛳∪芤褐袧B透，這種方式稱為反滲透。由反滲透元件組成的裝置為反滲透裝置。
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、線路板、計算機硬盤、集成電路?芯片、單晶硅半導(dǎo)體等工藝所需的純水、高純水;
2、制取熱力、火力發(fā)電鍋爐，廠礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水;
3、制取醫(yī)藥工業(yè)所需的醫(yī)用大輸液、注射劑、藥劑、生化制品純水、醫(yī)用無菌水及人工腎透析用純水等;
4、制取飲料(含酒類)行業(yè)的飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水，酒類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;水處理藥劑汽車、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(yīng)冷卻水;化學(xué)藥劑、化肥及精細化工、化妝品制造過程用工藝水純;
8、賓館、樓宇、社區(qū)機場房產(chǎn)物業(yè)的優(yōu)質(zhì)供水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及游泳池水質(zhì)凈化;
9、線路板、電鍍、電子工業(yè)廢水處理及回用;
10、生活、醫(yī)院、制革、印染、造紙工業(yè)廢水及垃圾滲瀝液的處理;
反滲透裝置特點：
(1)、在常溫不發(fā)生相變的情況下，可以對溶質(zhì)和水進行分離，適用于對熱敏感物質(zhì)的分離和濃縮;與有相變的分離方法相比，能耗較低。
(2)、雜質(zhì)去除范圍廣，可以去除無機鹽類、有機物雜質(zhì)、細菌、病毒等。
(3)、脫鹽率高，可實現(xiàn)大于99%(4)、分離裝置簡單，易操作、控制和維護。
(5)、對進水水質(zhì)有一定要求，如污染密度指數(shù)(SDI15)≤5、濁度<1.0NTU、保證沒有余氯或類似氧化物等。
反滲透裝置，就是主要是利用化學(xué)反應(yīng)出去水中含有的氧氣，是水中的反滲透裝置在進入鍋爐軟化水設(shè)備之前，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的金屬或其他的藥劑化合物，從而將其消除。電化學(xué)除氧法，是應(yīng)用電化學(xué)保護原理，另一種容易氧化的金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，讓水中的氧消耗而去除。反滲透裝置這種方法設(shè)備簡單，操作方便，運行費用低，廣泛運用于低壓鍋爐或熱水鍋爐的給水供氧。
反滲透裝置原理：半透膜將溶液與純?nèi)軇┓珠_，因為存在著濃度差，純?nèi)軇蛉芤阂粋?cè)擴散，這就叫滲透。若在溶液一側(cè)加壓，使壓力超過滲透壓，則溶液一側(cè)的溶劑會向著純?nèi)軇┮粋?cè)流動，從而實現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑的分離，這就叫反滲透。
反滲透設(shè)備包括5μ保安過濾器、高壓泵、反滲透膜組、清洗系統(tǒng)及控制儀表五部分。
A、5μ保安過濾器
為防止膜元件在運行過程中被固體顆粒損害，在進入每套反滲透之前設(shè)有一臺5μ的保安過濾器，其作用是截留來自預(yù)處理出水中大于5?的顆粒進入反滲透膜組件。這種顆粒經(jīng)高壓泵加壓后可能擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時可能會劃傷高壓泵的葉輪。本系統(tǒng)保安過濾器采用熔噴聚丙烯濾芯，深層過濾，具有納污量大、壽命長、易更換的優(yōu)點。當過濾器進出口壓差大于設(shè)定值(通常為0.07-0.1MPa)時應(yīng)當更換。
B、高壓泵
高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。每套反滲透系統(tǒng)設(shè)置1臺1組的南方特種泵不銹鋼立式多級高壓泵。
C、反滲透膜組件
反滲透設(shè)備系統(tǒng)即利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分、膠體、有機物及微生物。經(jīng)過預(yù)處理預(yù)處理后合格的原水進入置于壓力容器內(nèi)的膜組件，水分子和極少量的小分子量有機物通過膜層，經(jīng)收集管道集中后，通往產(chǎn)水管再通往后續(xù)系統(tǒng)。
D、清洗裝置
清洗的作用是根據(jù)反滲膜運行污染的情況，配制一定濃度的特定的清洗溶液，清除反滲透膜中的污染物質(zhì)，以恢復(fù)膜的原有特性。
無論預(yù)處理如何徹底，反滲透經(jīng)過長期使用后，反滲透膜表面仍會受到結(jié)垢的污染。所以本系統(tǒng)設(shè)置一套反滲透清洗裝置，當膜組件受到污染后，可進行化學(xué)清洗。
E、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)采用SIMATICS7-300可編程序控制器(PLC)進行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制。控制系統(tǒng)能對整個工藝系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、管理、自動程序控制。整套系統(tǒng)的步驟都 由PLC程序自動進行,工藝流程及參數(shù)在主機儀表盤集中監(jiān)控。
對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜成為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑就會向稀溶液流動，即發(fā)生反滲透。
反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，在進水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當高于自然滲透壓的操作壓力離加于濃溶液側(cè)時水分子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn)，進水(濃溶液)中的水分子部份通過反滲透膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水;反滲透設(shè)備能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機物，但允許水分子透過，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98%，它們廣泛用于工業(yè)純水及電子超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，鍋爐給水等過程，在離子交換前使用反滲透設(shè)備可大幅度降底操作用水和廢水的排放量。
反滲透膜的使用壽命：反滲透膜是一套設(shè)備中最昂貴的部件，它壽命的長短關(guān)系到整套設(shè)備的運會費用的多少;正常膜元件的使用壽命都在三年以上，但前提是整套設(shè)備的選配是否合理、操作方法是否得當、材料及時的進行更換、膜元件根據(jù)情況定期進行清洗保養(yǎng)等;
反滲透膜的使用壽命：反滲透膜是一套設(shè)備中最昂貴的部件，它壽命的長短關(guān)系到整套設(shè)備的運會費用的多少;正常膜元件的使用壽命都在三年以上，但前提是整套設(shè)備的選配是否合理、操作方法是否得當、材料及時的進行更換、膜元件根據(jù)情況定期進行清洗保養(yǎng)等;
出水水質(zhì)電導(dǎo)上升：設(shè)備每個時期的狀況需及時的進行記錄，如電導(dǎo)在緩慢的上升，脫鹽率在一點點的下降則為正常現(xiàn)象，只需根據(jù)其電導(dǎo)上升的原由及時的做相應(yīng)的保養(yǎng);若電導(dǎo)突然性的上升，是得考慮是否是元件破損、原水水質(zhì)變化大或某種預(yù)處理材料的失效等;
反滲透膜洗完后，水質(zhì)變化不大：
a、元件是否破損
b、某種預(yù)處理材料是否失效
c、洗膜時并未清楚膜元件是受哪種物種污染及污染程度，而相對對癥下藥;
系統(tǒng)壓差過大：根據(jù)不同的膜元件，系統(tǒng)的壓差應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，以免造成膜元件的破損; 原水利用率不高，濃水排放量過大：進水流量是否充足、壓力是否達到材料的使用工況、設(shè)備設(shè)計是否合理等。
1、反滲透水處理設(shè)備基本原理
當純水和鹽水在2個不同的溶液中一半是通過膜，水的濃度在水里就會被海水滲透，所產(chǎn)生的液體的平衡被稱為滲透壓。如果在鹽水中施加壓力(即大于滲透壓的壓力)，則水流方向相反，即反滲透。(反滲透)。
2、反滲透水處理設(shè)備
反滲透反滲透技術(shù)是利用壓力計差作為膜分離和過濾技術(shù)的驅(qū)動力，來自美國的20世紀60年代，航空航天技術(shù)研究，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼茫褟V泛應(yīng)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。RO反滲透膜的孔徑為納米(1納米等于10-9米)，在一定的壓力下，水分子可以通過反滲透膜，而無機鹽的水源，重金屬離子，有機物，膠體，細菌，病毒和其他雜質(zhì)不能通過反滲透膜，使水可以滲透并不是通過冷凝水嚴格分開。
膜過濾后的純水電導(dǎo)率為5年代/厘米，是按照國家標準的三級水。原子級離子交換柱后，水的阻力可以達到。厘米18.2，并超過國家實驗室標準(gb682 - 92)。
3、反滲透水處理設(shè)備的用途及預(yù)處理的考慮。
反滲透設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，該設(shè)備采用先進的反滲透膜分離技術(shù)，是去除原水中的大部分鹽分、細菌、病毒等雜質(zhì)的重要設(shè)備，也是保證設(shè)備出水水質(zhì)的關(guān)鍵處理環(huán)節(jié)。
反滲透設(shè)備的故障現(xiàn)象主要有三類：透水量減少、鹽透過率增大(脫鹽率下降)以及壓降增大，但造成這些故障的原因很多，應(yīng)盡量從這些故障現(xiàn)象中找出問題的實質(zhì)，從而盡快實施檢修和維持等對策。
反滲透設(shè)備中最常見的問題是脫鹽率的下降和產(chǎn)品水量的降低，如果二者或其中之一緩慢地降低，則可能是污垢或水垢產(chǎn)生的常見現(xiàn)象，可以通過適當?shù)那逑磥斫鉀Q問題;而突然或快速的性能下降，則表明處理系統(tǒng)出了問題或操作失當。發(fā)生了問題，需要盡早解決，延誤時機會導(dǎo)致反滲透膜無法恢復(fù)原有的性能。及時發(fā)現(xiàn)問題的先決條件是保存相應(yīng)的記錄。當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)脫鹽率和產(chǎn)水量下降時，首先應(yīng)該校正儀表，以避免因儀表原因而誤判。這些儀表包括電導(dǎo)率表、流量表、壓力表、溫度表等。其次，要對記錄的運行數(shù)據(jù)進行“標準化”。因溫度、進水TDS、回收率、使用年限和水通量等發(fā)生變化，都會引起脫鹽率和產(chǎn)水量的變化。通過計算得到標準化的產(chǎn)水量和脫鹽率，然后與初始的運行數(shù)據(jù)進行比較，確認系統(tǒng)有無故障。
反滲透裝置在長期運行中，膜表面會逐漸積累各種污染物，如膠體、微生物、無機物垢、金屬氧化物等。這些物質(zhì)沉積在膜表面上，會引起反滲透裝置性能的下降。為了恢復(fù)膜的性能，需對膜進行化學(xué)清洗和消毒。
反滲透設(shè)備保養(yǎng)：
1、定期采水樣化驗(設(shè)備以市政自來水為原水為例)
砂濾器：化驗出水濁度≤5NTU
碳濾器：化驗出水余氯含量<0.1PPM
軟水器：化驗硬度<30mg/l
保安過濾器：化驗SDI<5 反滲透：化驗進水、純水、濃水的微生物含量
2、定期記錄設(shè)備各運行參數(shù)
各環(huán)節(jié)各時期化驗結(jié)果
砂濾、碳濾、軟化、保安過濾進出口、泵前泵后、一段、二段等壓力
原水、純水各時期的電導(dǎo) 在相同的壓力情況下，純水與濃水的流量、純水的電導(dǎo)
3、記錄每次維修結(jié)果
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