反渗透的原理及清洗条件

反渗透装置

1．工艺原理：

RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐份。在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。透过水中仅残余少量盐份，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。

膜元件的水通量越大，回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高，由于浓缩作用，膜表面的物质浓度与主体水流中物质浓度不同，产生浓差极化现象。浓差极化会使膜表面盐的浓度增大，膜的渗透压增大，盐的透过率也增大，为提高给水的压力而需要消耗更多的能量。

2 膜的污染：

膜的污染由微溶盐结晶、胶体物质浓聚、微生物和细菌滋生等原因而引起。膜表面上的浓差极化现象造成膜面的盐类浓度大于主体水流中的浓度，过大的盐浓度造成微溶盐结晶沉淀在膜表面；胶体物质的扩散系数较盐类小得多，在膜表面浓聚的胶体物质不及扩散而沉积，是造成膜污染的主要原因；微生物和细菌会以有机物胶体为养分，在膜表面滋生，滋生的菌斑会严重影响膜的性能，造成难以恢复的膜性能下降。

RO系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率。因为膜通量和回收率过高可能造成膜的污染速度过高和需要频繁的化学清洗。

3.运行要点及工艺参数

3.1 周围环境温度最低不得低于5C，最高不得高于38C。当温度高于35C时，应加强通风措施。

3.2 脱盐系统的回收率75%。较低的系统回收率易于防止结垢和膜污染。

3.3 控制盐的透过量：盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。因此应控制系统回收率在75%左右，水温最高不得大于30℃。

3.4 正常运行中膜元件受到渗透水的冲洗，所以只有在RO出水量下降10%或压降增加15%或脱盐率明显下降或人为要求时，才对系统进行化学清洗。但为了保证系统长时间的安全运行，通常三个月至半年清洗一次。清洗方向与运行的方向相同，不允许反向清洗，以免发生膜卷伸出而损坏膜元件。

3.5 反渗透脱盐率：97%。

3.6 调试过程中要求进水压力不得大于1.6MPa，且只限于对装置进行耐压实验。

3.7 操作压力控制：应在满足产水量与水质的前提下，尽量取低的压力值。

3.8排放量控制：由于水温、操作压力等因素的变化，使装置的产水量也发生相应的变化，这时应对排放量进行调整，控制排放量与产水量之间比为1：3。

3.9装置不得长时间停运，如准备停机3-15天每天至少冲洗1小时。如准备停机15天以上，应用化学清洗系统向组件内冲装浓度为1%的亚硫酸氢钠溶液以实施保护。详见

RO膜保存方法。

3.10 RO装置每次启机都应在进水压力小于0.4MPa条件下冲洗5分钟，RO装置每次停机都应在进水压力小于0.4MPa条件下冲洗10分钟。

3.11操作工人应每1小时对运行参数进行记录，主要内容为：

 进水：电导率、压力、段间压力、水温

 产水：电导、产水流量

 浓水：流量、压力

应保留RO系统操作记录，保证数据真实、完整和连续，便于分析查找故障原因。

3.12 当RO系统发生脱盐率严重下降时，应依据以下原因进行逐项分析，确认原因及时处理：

 浓差极化造成膜表面的发生污染和结垢，使膜表面变得粗糙，系统脱盐率下降。

 元件之间的连接件O型圈密封失效。

 膜口袋粘结线破裂。

 膜被硬颗粒划破。

 因高压泵启动时产生的水锤使膜元件或其连接件破损。

膜元件压降过大而产生的膜的损坏

RO膜清洗的条件：

RO系统在运行中，出现下列现象之一者，RO膜需要进行化学清洗：

 产品水的膜透过量下降10-15%

 产品水的脱盐率降低10-15%

 膜的压力差（原水进水压力-浓水压力）增加10-15%

 已被证实有结垢或有污染。

但值得注意的是，RO膜本身是受运行的压力、水温等参数的影响，RO膜清洗的条件应综合全面考虑

污染指数（SDI）测定方法

由于后续RO装置的要求，预处理出水控制应能达到RO装置进水要求，才能尽可能的提高RO装置的性能及降低运行成本，我们采用淤塞密度指数（污染指数SDI）来检测预处理的效果，但仍需对水质进行更多项目的检测，使装置的运行更可靠。

一、SDI测定概要：

SDI测定是基于阻塞系数（PI ，%）的测定。测定是向47mm的0.45m的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI，相当于2.1kg/cm2）的被测定水，记录下滤得500ml水所需的时间T0（秒）和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间Tt（秒），按下式求得阻塞系数PI（%）。

PI=（1-T0/Tt）X100

SDI15=PI/15

式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml、200ml、300ml等，间隔时间可改为10分钟、5分钟等。

二、测定SDI的步骤：

 将SDI测定仪（见图一）连接到取样点上（此时在测定仪内不装滤膜）。

 打开测定仪上的阀门，对测定仪进行彻底冲洗数分钟。

 关闭测定仪上的阀门，然后用钝头的镊子把0.45m的滤膜放入滤膜夹具内。

 确认O形圈完好，将O形圈准确放在滤膜上，随后将上半个滤膜夹具盖好，并用螺栓固定。

 稍开阀门，在水流动的情况下，慢慢拧松1-2个蝶形螺栓以排除滤膜处的空气。

 确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上，重新拧紧蝶形螺栓。

 完全打开阀门并调整压力调节器，直至压力保持在30psi为止。（如果整定值达不到30 psi时，则可在现有压力下试验，但不能低于15 psi。）

 用合适的容器来收集水样，在水样刚进入容器时即用稍表开始记录，收取100ml水样所需的时间为T0（秒）。

 水样流动15分钟后，再次用容器收集水样并记录收集水样所花的时间，记作T15（秒）。

 关闭取样进水球阀，松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓，将滤膜取出保存（作为进行物理化学试验的样品）。擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板。

2、 测定结果计算

 按照下式计算SDI值：

SDI=（1-T0/T15）X100/15