除盐水系统操作规程

目 录

一、系统简介 ...................................................................................................................... 2 （一）工艺原理 ························ 2 （二） 主要术语及计算公式··················· 5 （三）反渗透进水水质指标 ........................................................................................... 6 （四）工艺流程说明和工艺指标 .................................................................................. 6 二、系统操作方法 ............................................................................................................. 8 （一）机泵操作方法 ······················ 8 （二）预处理系统操作方法 ··················· 9 （三）反渗透系统操作方法 ··················· 11 （四）加药系统操作方法 ···················· 13 （五）混床操作方法 ······················ 14 （六）控制系统操作方法 ···················· 16 三、系统的维护…………………………………………………………………17 （一）RO膜元件的保存 ····················· 18 （二）反渗透系统的污染及清洗 ················· 19 （三）离子交换树脂的变质、污染和复苏 ············· 22 四、反渗透系统故障处理 ............................................................................................. 25 五、附件 ............................................................................................................................. 29 （一）水质分析方法 ······················ 29 （二） 膜元件的安装和拆卸··················· 35

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一、系统简介 （一）工艺原理

1、絮凝原理

一般情况下，原水中含有一定数量的悬浮物和胶体物质，这些物质表面带负电荷，经电性中和后才会凝聚。因此如原水中悬浮物和胶体物质含量较高，应加入高电荷的阳离子或高分子聚合物即絮凝剂，使其凝聚变大变重，再通过多介质过滤器过滤，可大部分去除，达到反渗透进水水质指标。絮凝剂通常采用碱式氯化铝（PAC）。碱式氯化铝（PAC）是一种介于三氯化铝和氢氧化铝之间的水解产物，最适合用于医药及电子行业超纯水的预处理，其净水效果为硫酸铝的3~5倍，三氯化铁的2~5倍，比其他净水剂成本降低40~50%，絮凝体形成快，絮块大，沉降速度快，还有除臭、灭菌、脱色等作用。

2、防止结垢

膜结垢是由于给水中的微溶盐在给水逐渐浓缩时超过了浓度积而沉淀到膜上。因此必须防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4、SiO2、CaF2结垢。

为防止结垢造成化学污染，可采用钠离子交换软化或投加阻垢剂的方法。在水处理装置RO前有软化系统，除去了钙、镁硬度，在正常运行中不致产生结垢现象。

但是，用钠床进行软化存在着许多弊端：一是钠床还原消耗大量的食盐，食盐的贮存、配制、输送较繁琐，对设施要求太苛刻；二是钠床失效后切换时，易对系统造成二次污染；三是刚投入运行的钠床，易造成SDI值超标；四是将要失效的钠床，易影响水质。

为了保证反渗透系统正常运行，有效防止膜组件结垢，本装置采用了投加阻垢剂的方法，与传统的加酸和六偏磷酸钠相比，可以免去加酸设备，同时对防止微生物的污堵优于加六偏磷酸钠。

3、反渗透原理

当把一张具有一定透过性的薄膜放到溶液中时，膜对溶剂或溶质表现出一定的选择透过性，即膜或是使溶剂通过或是使溶质通过，前者称为渗透，后者称为渗析。

若所用的薄膜只能使溶液中的溶剂或溶质单独通过，溶剂和溶质不能同时通过，这种薄膜称为半透膜。对于反渗透、渗析及电渗析使用的是致密膜，而超过滤及微孔过滤使用的是多孔质膜。

反渗透是反其自然渗透过程的一种科学方法，渗透和反渗透均是通过半透膜来完成的，当用半透膜隔开两种不同浓度的溶液时，稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液一侧，这种现象叫渗透。当在浓溶液侧施加一外来压力时，渗透过程即停止，即达到所谓渗透平衡，

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平衡状态所需要的外加压力称为渗透压差。渗透压是溶液本身的一种性质，其值与膜无关。当继续增大浓溶液一侧的压力，即所施压力大于渗透压力时，溶剂会反其原来的渗透方向，由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液侧，这种现象称为反渗透。

4、反渗透膜的脱盐原理

对于反渗透膜的脱盐机理，目前有几种不同看法。主要是“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”，此外还有“氢键理论”以及“溶解扩散理论”。现简述“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”。当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水，并连续地形成和流出这个界面纯水层。该机理阐明在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，在膜的表面选择吸附了一层水分子，盐类溶质则被排斥，化合价越高的离子被排斥的越远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜孔流出纯水，因而达到除盐的目的。当膜孔大于反渗透膜孔范围时，盐的水溶液就泄漏过膜，其中的一价盐泄漏较多，二价盐次之，三价盐更次之。

至于对于有机物的去除，纯属筛分机理。反渗透膜能滤除各种细菌，如最小的细菌之一绿脓杆菌；也能滤除各种病毒，还能滤除热源。

5、反渗透器的结构

反渗透装置主要由反渗透膜元件和压力容器组成。反渗透膜主要有醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜和复合膜等品种。把导流隔网、膜和多孔支撑材料依次迭合，用粘合剂沿三边把两层膜粘结密封，另一开放边与中间浓水集水管联接，再卷起来，就组成了一个膜元件。

反渗透器主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种。将数只膜元件装入压力容器中，进水原液生水是通过进水隔网的空隙沿着膜表面流动。在此过程中，透过膜的淡化水再经过产品水导网螺旋形地流向中心管，然后将产品淡化水导出系统外，这就组成了螺旋卷式反渗透器。

我们所使用的是螺旋卷式复合膜反渗透器。其优点是：单位体积内的膜堆面积大，结构紧凑，占地面积小。缺点是：比较容易堵塞。因此，对进水原液的预处理要求较严格。

水处理技术对生水进行过滤、加药和精密过滤的目的，就是要保证膜元件的长期使用。 反渗透布置系统有单程式、循环式和多段式。多段式系统充分提高了水的回收率，用于产水量大的场合，膜组件逐渐减少是为了保持一定的流速，以减轻膜表面浓差极化现象。

6、混床原理

混床是阳、阴离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置。均匀混合的树脂层，阳树脂与阴树脂紧密交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床，

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故可以把混床视作无数组复床串联运行。由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子立即生成电离度很低的水分子，很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子，可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换柱串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。由于混合床的再生过程较阳、阴离子交换柱的再生工艺复杂，且再生效率低、再生后树脂的工作交换容量也较低，再生成本高于阳床或阴床。因而混床一般用于进水含盐量较低的场合（如一级复床、反渗透后的深度除盐或高纯水系统的精处理），这样可以延长工作周期、增加产水量、减少再生次数，充分发挥混床出水品质好的优点。

混床除盐的反应方程式如下：

混合床的优点如下：

(1) 出水水质优良：一般用强酸、强碱树脂装填的混床，出水含盐量在1mg/L以下，电

导率小于0.1~0.2μS/cm，二氧化硅泄露量在20μg/L左右，出水pH值接近中性。 (2) 出水水质稳定：短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速等）对混合床

出水水质影响不大。

(3) 间断运行对出水水质的影响小，恢复到停运前水质所需的时间比复床短。 (4) 交换终点明显。

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