反渗透膜系统作为一个典型的膜分离操作单元,已被广泛应用于生活饮用水净化、电子行业超纯水生产、化工、电力、纺织、冶金等行业工艺用水的生产过程中,在水处理领域占有十分重要的地位。近十几年反渗透膜被广泛用于海水和苦咸水的脱盐。反渗透不仅被公认为是比较经济的脱盐技术,而且也被认为是脱除重金属、杀虫剂和其它污染物质的好方法。
台湾亨莱克反渗透及纳滤产品技术手册
公司理念:客户至上 / 技术争先 / 团结协作 / 求真务实
前言
亨莱克公司是全球少数能生产卷式反渗透复合膜元件的制造商之一,其生产的 THC 系列反渗透分离膜性能卓越,广泛应用于国内外水处理行业。本手册旨在向用户介绍 THC 反渗透膜元件,涵盖产品性能、预处理工艺、系统设计、与同类产品对比等内容,适用于水处理工程公司、设计单位及膜用户,后续将根据应用需求持续更新完善。
第一章 反渗透膜的介绍
第一节 反渗透应用技术概述
传统纯水制备方法:蒸馏法、离子交换法、电渗析法(1950 年起用)。
反渗透膜优势:经济的脱盐技术,可脱除重金属、杀虫剂等污染物,还可用于废水回用(如染料回收)、食品饮料工艺、生物医药领域(节能且避免产品热降解)。
应用场景:生活饮用水净化、电子超纯水生产、化工 / 电力 / 纺织 / 冶金等行业工艺用水。
第二节 反渗透膜原理
渗透现象:半透膜分隔稀盐溶液与浓盐溶液,水分子从稀溶液侧进入浓溶液侧,使浓溶液侧液位上升,直至液柱压力与化学势能平衡,此时压力为渗透压。
反渗透现象:向浓溶液侧施加超过渗透压的外界压力,水分子反向从浓溶液进入稀溶液,盐份无法透过膜层。
膜结构:支撑层厚 50μm,表面分离层仅 0.2μm。
第三节 反渗透膜的种类
3.1 非对称膜 —— 醋酸纤维素膜(CA 膜)
历史:1962 年首次商业化,用于 RO、NF、UF。
结构:表面分离层(0.1-0.2μm,脱盐功能)+ 支撑层(100-200μm,海绵状多孔结构,高透水性)。
性能控制:通过成膜时间和温度调节脱盐率与产水通量。
3.2 复合薄膜 —— 芳香聚酰胺膜(TFC 膜)
优势:高盐截留率、耐高温、耐 pH(但不耐氧化性环境)。
结构:多孔聚碸底层 + 交联结构 PA 涂层(表面分离层由苯三甲酰氯与间苯二胺聚合而成)。
对比 CA 膜:产水通量更大、脱盐率更高。
3.3 复合膜与醋酸纤维素膜的比较
|
参数 |
复合膜(TFC) |
醋酸膜(CA) |
|
pH 使用范围 |
2-12 |
4-6 |
|
使用压力(kg/cm²) |
15 |
30 |
|
脱盐率 %(TDS) |
99+ |
98 |
|
脱盐率 %(SiO₂) |
99+ |
<95 |
|
使用 3 年后脱盐率变化 |
99%→98.7% |
98%→96% |
|
耐氯性 |
<0.1 ppm |
1 ppm |
|
抗污染能力 |
强 |
弱 |
第四节 亨莱克 THC 反渗透膜的基本分离特性
4.1 反渗透膜的基本分离规律
无机物脱除率>有机物(有机物分子量>100 时脱除率较高)。
离子态溶质脱除率>非离子态溶质。
高价离子脱除率>低价离子(如 Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺)。
无机物脱除率与离子 / 水合离子半径正相关(半径越大,脱除率越高)。
非离子态溶质脱除率与分子量正相关。
分子量<100 的气体分子(如 NH₃、Cl₂、CO₂、O₂、H₂S)易透过膜。
弱酸脱除率低且与分子量负相关(柠檬酸>酒石酸>乙酸)。
4.2 亨莱克反渗透膜的特性
高水通量、高脱盐率;
化学稳定性好(pH 2-12);
使用寿命长、抗生物污染;
可使用压力范围广(20-1000psi);
可使用温度范围广(4℃-45℃);
经济性好。
第二章 亨莱克反渗透膜产品选用指南
第一节 亨莱克 THC 膜元件简介
结构:卷式结构,独特端盖设计、宽流道格网(抗冲击、抗污染)。
优势:脱盐性能卓越、产水量高、运行压力低、使用寿命长,适用于大中小型水处理系统(苦咸水 / 海水处理)。
质量控制:严格管理体系、自主知识产权检验系统,保证稳定性。
第二节 亨莱克反渗透膜产品命名及编号规则
命名结构(示例:HK8040F1BW)
|
位置 |
代码 |
含义 |
说明 |
|
1 |
H |
亨莱克 |
品牌标识 |
|
2 |
K |
膜类型 |
A:超低压节能膜;K:低压苦咸水膜;G:高脱盐率苦咸水膜;M:抗污染膜;N:纳滤膜;S:海水淡化膜 |
|
3 |
80 |
元件直径(英寸) |
如 80=8 英寸,40=4 英寸,25=2.5 英寸 |
|
4 |
40 |
元件长度(英寸) |
如 40=40 英寸,21=21 英寸 |
|
5 |
F |
外壳类型 |
F:玻璃钢;N:塑料网格;T:胶带 |
|
6 |
1 |
通量等级 |
1:基本型(8 吋相当 365);2:高通型(8 吋相当 400);3:非标型 |
|
7 |
BW |
使用压力 |
BW:15-20Bar;TW:9-13Bar;PW:6-10Bar;GT:特定(需备注) |
|
8 |
- |
其他备注 |
无特殊说明则空 |
可供产品系列规格表
|
类型 |
8040 |
4040 |
4021 |
2540 |
2521 |
|
HA |
HA8040F3-PW |
HA4040F3-PW、HA4040T3-PW |
- |
- |
- |
|
HK |
HK8040F1-TW、HK8040F2-TW |
HK4040F1-TW、HK4040F2-TW、HK4040T1-TW、HK4040T2-TW |
HK4021F1-TW、HK4021F2-TW、HK4021T1-TW、HK4021T2-TW |
HK2540T1-TW |
HK2521T1-TW |
|
HG |
HG8040F1-BW、HG8040F2-BW |
HG4040F1-BW、HG4040F2-BW |
HG4021F2-BW |
- |
- |
|
HM |
HM8040F1-GT、HM8040F1-GT1、HM8040F1-GT2、HM8040F1-GT3 |
HM4040F1-GT |
- |
- |
- |
|
HN |
HN8040F1L、HN8040N1L、HN8040F1K、HN8040N1K |
HN4040F1L、HN4040N1L、HN4040F1K、HN4040N1K |
HN4021F1L、HN4021F1K |
- |
- |
第三节 亨莱克反渗透膜产品一览表
3.1 低压反渗透膜元件(TW 系列)
材质:架桥芳香族聚酰胺复合膜。
优势:运行压力低(10Bar,为常规低压膜的 2/3)、产水量高、脱盐性能好(节能)。
适用水源:含盐量≤5000ppm 的自来水、地表淡水。
应用场景:食品工业、饮用水、电力给水、电子 / 生物 / 医药工业用水。
3.2 高压反渗透膜元件(BW 系列)
材质:架桥芳香族聚酰胺复合膜。
优势:产水量高、脱盐率高、运行压力 16Bar,对 TOC、SiO₂等难溶盐脱除效果好。
适用水源:含盐量≤10000ppm 的地下水、苦咸水、近海高盐地表水。
应用场景:同低压膜,还可用于食品 / 电镀行业有价物质浓缩回收。
第四节 亨莱克反渗透膜产品选用指南(按水源特征选型)
|
水源特征 |
TDS 范围 |
选型 |
|
一级反渗透水、自来水 |
≤500mg/L |
PW/TW/BW |
|
自来水、地表水 |
≤1000mg/L |
TW/BW/GT |
|
自来水、地表水 |
≤2000mg/L |
BW/GT |
|
地下水、苦咸水 |
≤10000mg/L |
BW/GT |
|
污水水源、高污染地表水 |
≤10000mg/L |
GT |
|
海水、工业高含盐水 |
≥10000mg/L |
SW |
|
物料分离 |
- |
L/K |
第三章 亨莱克反渗透膜元件性能特点与规范
(注:以下各系列性能参数均基于特定测试条件,具体以实际使用为准)
第一节 超低压净水反渗透膜 PW 系列
1 应用参数表
|
型号 |
稳定脱盐率 %(平均 / 最低) |
产水量(gpd/m³/d) |
有效面积(ft²/m²) |
格网(mil) |
外壳材料 |
|
HA8040F3-PW |
98/97 |
12500/48 |
400/36 |
32 |
FRP |
|
HA4040F3-PW |
98/97 |
3200/12 |
87/8 |
34 |
FRP |
|
HA4040T3-PW |
98/97 |
3200/12 |
87/8 |
34 |
TAPE |
|
测试条件:500mg/L NaCl,100psi,25℃,pH 7.5,Ry 15% |
|
|
|
|
|
2 使用极限条件
|
项目 |
HA4040T3-PW、HA4040F3-PW、HA8040F3-PW |
|
最高操作压力 |
365psi(2.5MPa) |
|
最高进水流量 |
15gpm(3.4m³/h)、70gpm(16m³/h) |
|
最高进水温度 |
104℉(40℃) |
|
最大进水 SDI |
5 |
|
进水自由氯浓度 |
检不出 |
|
连续运行时 pH 值 |
2-11 |
|
化学清洗时 pH 值 |
1-12 |
|
单个膜元件最大压力损失 |
20psi(0.14MPa) |
|
单个膜组件最大压力损失 |
60psi(0.42MPa) |
第二节 低压节能反渗透膜 TW 系列
1 应用参数表
|
型号 |
稳定脱盐率 %(平均 / 最低) |
产水量(gpd/m³/d) |
有效面积(ft²/m²) |
格网(mil) |
外壳材料 |
|
HK8040F1-TW |
99/98 |
9600/36.3 |
365/33.9 |
48 |
FRP |
|
HK8040F2-TW |
99/98 |
10500/39.7 |
400/37 |
32 |
FRP |
|
HK4040F1-TW |
99/98 |
2200/8.3 |
76.1/7 |
34 |
FRP |
|
HK4040F2-TW |
99/98 |
2400/9.1 |
87/8 |
34 |
FRP |
|
HK4021F1-TW |
99/98 |
850/3.6 |
32/2.93 |
32 |
FRP |
|
HK4021F2-TW |
99/98 |
1000/3.78 |
36/3.3 |
32 |
FRP |
|
HK4021T1-TW |
99/98 |
850/3.6 |
32/2.93 |
32 |
TAPE |
|
HK4021T2-TW |
99/98 |
1000/3.78 |
36/3.3 |
32 |
TAPE |
|
HK2540T1-TW |
99/98 |
750/2.84 |
30/2.8 |
28 |
TAPE |
|
HK2521T1-TW |
99/98 |
300/1.13 |
14/1.3 |
28 |
TAPE |
|
测试条件:1500mg/L NaCl,150psi,25℃,pH 7.5,Ry 15%(4021/2521 系列为 8%) |
|
|
|
|
|
2 使用极限条件(8040 尺寸系列)
|
项目 |
HK8040F1-TW、HK8040F2-TW |
|
最高操作压力 |
365psi(2.5MPa) |
|
最高进水流量 |
70gpm(16m³/h) |
|
最高进水温度 |
104℉(40℃) |
|
最大进水 SDI |
5 |
|
进水自由氯浓度 |
检不出 |
|
连续运行时 pH 值 |
2-11 |
第三节 高压苦咸水淡化膜 BW 系列
(内容结构同前两小节,含应用参数表、使用极限条件,此处略,可参考文档原文补充)
第四节 宽流道抗污染 GT 系列
第五节 海水淡化膜 SW 系列(产品试制中,暂无现货)
第六节 纳滤膜 L/K 系列
第七节 反渗透膜操作重要信息
膜元件出厂配件:浓水密封圈、连接适配器、O 型圈、产水封头(以实物为准)。
出厂处理:通水测试后,用 1% 亚硫酸氢钠溶液储藏,真空包装;短期储存 / 运输 / 待机需用 500-1000ppm、pH 3-6 的亚硫酸氢钠(食品级)保护液浸泡,禁止干燥。
保修说明:未按推荐条件运行,亨莱克不承担保修责任;避免使用有害化学药剂。
运行要求:初期 1 小时产水需排放;禁止产水侧背压;SDI>3 时需控制产水量;压差达初始值 1.5 倍时需化学清洗。
第四章 反渗透单元设计
第一节 反渗透和纳滤的基本原理和概念
1.1 渗透
定义:水分子从低浓度溶液经半透膜流向高浓度溶液的自然过程,平衡时液柱压力为渗透压。
渗透压公式(van’t Hoff 方程):Π=RT∑Ci(Π:渗透压 KPa;R:8.314 kPa・L/(K・mol);∑Ci:离子量浓度总和 mol/L;T:热力学温度 K)。
1.2 反渗透
定义:向浓溶液侧施加超过渗透压的压力,迫使水分子反向流向稀溶液,实现脱盐 / 浓缩。
实际操作压力:需克服渗透压 + 膜阻力(如苦咸水 1500ppm TDS 时渗透压≈15psi,操作压力需 150-300psi)。
1.3 反渗透和纳滤机理
水通量公式:Jv=Pnet・A(Jv:水通量;Pnet:净驱动压力;A:膜水传递系数)。
盐通量公式:Jsi=△Csi・Bi(Jsi:盐通量;△Csi:膜两侧离子浓度差;Bi:膜离子传递系数)。
第二节 基本术语和定义
死端过滤 / 错流过滤:前者进水垂直过膜(需定期清洗),后者进水切向过膜(有产水 / 浓水双出口,减少污染)。
回收率(R%):R%=Fp/Ff×100%(Fp:产水流量;Ff:进水流量);浓缩因子(CF):CF=1/(1-R)。
脱盐率(SR%):表观脱盐率(SR=(Cf-Cp)/Cf×100%)、系统脱盐率(基于平均进水含盐量)、标准化脱盐率(校正运行条件影响)。
通量:单位时间单位膜面积产水量(L/m²・h 或 GFD),与净驱动压力正相关。
浓差极化因子:膜表面浓度与主体浓度比值(β 值≤1.2 为宜,可通过控制浓水流量、段间增压降低)。
第三节 系统的组成和配置
单膜组件系统:1 个压力容器(含 1-8 支膜元件),适用于小产水量。
单段系统:多个膜组件并联,苦咸水回收率≤60%,海水≤45%。
多段系统:多个单段串联(如 2:1 排列实现 75% 回收率),适用于高回收率需求。
多级系统:多套 RO 系统串联(如二级 RO 提升产水水质),二级浓水可回流至一级。
第四节 系统的设计步骤
收集基础资料:原水含盐量、产水要求、原水类型、预处理类型、设备出力、设计温度。
初始设计:
选膜元件类型;
算膜元件数量:Qv=Jv×S(Qv:单支产水量;Jv:膜通量;S:膜面积),M=Q/Qv(M:总数量;Q:系统出力);
定段数 / 压力容器数量:根据回收率确定串联膜数,Mp=M/Md(Mp:压力容器数;Md:单容器膜数);
膜组件排列:保证水流均匀,控制单膜回收率、最大给水流量、最小浓水流量。
优化确认:用膜设计软件模拟验证(如压力、流量、水质)。
第五章 水化学与预处理
第一节 水源类型
天然水:地表水(江河、湖泊、海洋)、地下水(土壤 / 岩石渗流形成)。
其他:市政二级污水、电厂冷却排水、工业废水。
第二节 水质分析
3.1 水质分析项目
|
项目 |
符号 |
单位 |
项目 |
符号 |
单位 |
|
温度 |
- |
℃ |
铵 |
NH₄⁺ |
mg/l |
|
pH 值 |
- |
- |
钾 |
K⁺ |
mg/l |
|
色度 |
- |
度 |
钠 |
Na⁺ |
mg/l |
|
浊度 |
- |
度 |
钙 |
Ca²⁺ |
mg/l |
|
悬浮固体 |
XG |
mg/l |
镁 |
Mg²⁺ |
mg/l |
|
溶解固体 |
RG |
mg/l |
总铁 |
Fe²⁺+Fe³⁺ |
mg/l |
|
总固体 |
QG |
mg/l |
二氧化硅 |
SiO₂ |
mg/l |
|
电导率 |
K |
us/cm |
淤塞密度指数 |
SDI(FI) |
- |
|
余氯 |
Cl₂ |
mg/l |
总有机碳 |
TOC |
C mg/l |
3.2 水质分析资料的选用
选历年平均水质为设计依据,年最差水质校核;
地表水:每月 1 次,收集洪水期 / 枯水期数据;
地下水:每季 1 次,深井水每年≥2 次。
第三节 工业给水处理工艺
软化:化学法降低 Ca²⁺、Mg²⁺(药剂软化 / 离子交换)。
除盐:物理 / 化学法去除无机盐(蒸馏、膜分离、离子交换),产水电导 10-0.1μs/cm。
纯水制取:除盐后进一步处理,电导<0.1μs/cm(离子交换、灭菌、膜分离)。
水质稳定:加酸 / 阻垢剂 / 缓蚀剂 / 杀菌剂,控制沉积、腐蚀、微生物。
第四节 预处理的重要性
4.1 预处理的目的
防止膜污染:去除悬浮固体、控制微生物、抑制难溶盐沉积。
保护膜性能:调节进水温度 /pH、去除有机物 / 金属氧化物、避免氧化损伤。
4.2 预处理的目标
进水指标要求:浊度<1 度、SDI<5、pH 2-11、水温 1-45℃、自由氯<0.1mg/L、LSI 为负值(防 CaCO₃结垢)。
第五节 常见预处理方法的选择
混凝 - 絮凝:投加 PAC、三氯化铁等,形成絮体去除胶体(控制 pH 和投加量,避免膜污染)。
介质过滤:石英砂 / 无烟煤过滤,去除颗粒(顺流 / 逆流,可气水反冲)。
活性炭过滤:吸附有机物、余氯(需定期更换,防止细菌繁殖)。
精密过滤:保安过滤器(孔径<10μm),保护高压泵和膜。
微滤 / 超滤(MF/UF):去除悬浮物、细菌、部分有机物(SDI<3,需除残余氯)。
MBR:膜生物反应器,适用于废水回用(占地小、污泥产率低)。
化学氧化:氯、次氯酸钠等氧化有机物 / 杀菌(需除残余氧化剂)。
软化:药剂软化(石灰 - 苏打法)、离子交换(Na 型树脂)。
第六节 几种常见水源的预处理系统
自来水 / 井水:砂滤→(除铁锰:锰砂 / 药剂氧化)→(脱氯:亚硫酸氢钠 / 活性炭)。
苦咸水(地表水):澄清→砂滤→(预软化:加石灰)。
海水:深井取水→双介质过滤→细砂过滤;敞开取水→澄清→双介质过滤→活性炭过滤。
市政污水 / 工业废水:澄清→双介质过滤 / 超滤。
第七节 常见污染物及其预处理工艺推荐
悬浮物 / 胶体:高速澄清 + 介质过滤、MF/UF(控制混凝剂投加量)。
微生物污染:氯化杀菌(余氯>1mg/L,接触 20-30min)、臭氧 / 紫外线杀菌(需除残余氧化剂)。
有机物污染:脱气(低分子易挥发)、活性炭吸附(中低分子量)、低污染 RO 膜。
难溶盐沉积:加阻垢剂、加酸(控制 LSI 为负)、离子交换软化、降低回收率。
硅 / 硅酸盐:调节 pH 7-8、提高水温、投加分散剂、石灰软化。
铁 / 锰:密闭系统防氧化、预曝气 + 锰砂过滤、MF/UF 过滤。
余氯:活性炭吸附、投加亚硫酸氢钠(1.34mg SBS 脱 1mg 余氯,实际投 3 倍)。
第六章 反渗透膜元件的安装、操作与维护
第一节 膜元件安装
1.1 安装前准备
清洗管道 / 压力容器,无灰尘、油脂等;
检查进水水质,冲洗系统 30 分钟;
安装产水适配器(8 寸膜需装止推环),用甘油润滑 O 型圈。
1.2 拆开包装与组装
配件准备:每支膜 1 个浓水密封圈、4 个 O 型圈,1 个压力容器 1 套产水适配器;
剪开包装(含 0.5-1.0% 亚硫酸氢钠,需防刺激),按箭头方向装填。
1.3 膜元件装填
2 人操作,润滑压力容器内壁,逐支装入膜元件,连接适配器;
安装端板,计算间隙(用垫片填充),避免产水 / 浓水短路。
1.4 初次启动检查
排气:低压冲洗 1 小时(8 寸容器 40L/min,4 寸 10L/min),产水阀打开防背压;
试运行:调产水流量、回收率、操作压力,运行 1 小时后检测水质;
记录数据:进水压力 / 温度 / TDS/pH/SDI、段间压差、浓水 / 产水流量 / TDS。
第二节 膜元件拆卸
拆管道→拆端板→从进水端推膜元件至浓水端露出→拖出并分离→去除产水连接管。
第三节 RO 系统启动检查
3.1 试运行前检查
确认配件拧紧、仪表正常,进水 SDI<5、无余氯、絮凝剂无过量;
冲洗排气:低压冲洗 1 小时,控制压差(8 寸 / 4 寸膜元件单支≤0.15MPa,容器≤0.4MPa)。
3.2 日常启动校验
检查进水水质→低压冲洗→缓开高压泵出口阀防冲击→调参数至设计值→产水达标前排放。
3.3 启动过程参数
压力增速<0.1MPa / 秒,流量增速<5%/ 秒,产水压力<浓水压力。
3.4 高压泵启动程序
活塞泵:开浓水阀→开安全循环阀→启泵→开给水阀→关循环阀→调参数。
离心泵(定速):开浓水阀→开最小流量阀→启泵→开给水阀→关最小流量阀→调参数。
离心泵(变频):开浓水阀→启泵(最小频率)→提转速至浓水流量达标→调参数。
第四节 RO 系统关机注意事项
4.1 短期停机(1-4 天)
低压冲洗排浓水→关阀→每 24 小时重复冲洗。
4.2 长期停机(>4 天)
方案 1:每 48 小时冲洗 0.5-1 小时;
方案 2:注 500-1000ppm SBS 溶液循环 0.5-1 小时→关阀保存(<27℃每 30 天换液,否则 15 天换)。
第五节 反渗透系统冲洗步骤
冲洗用水:预处理产水 / RO 产水(无氧化剂,pH 3-8.5);
条件:压力 0.1-0.2MPa,流量 8 寸容器 200L/min、4 寸 50L/min,温度<40℃,时间 0.5-1 小时;
注意:产水阀打开防背压,浓水压力>产水压力。
第六节 反渗透膜元件停机维护与保存
6.1 维护注意事项
关机后冲洗,膜始终湿润;
保存温度 5-35℃,pH 3-8.5;
保存液:酸性亚硫酸氢钠溶液(无余氯)。
6.2 膜元件保存
新膜:阴干处保存,温度 0-35℃,避免冻结,包装含 0.5-1% 亚硫酸氢钠。
旧膜:500-1000ppm SBS 溶液浸泡 1 小时→真空包装,保存条件同新膜。
第七章 反渗透系统的化学清洗
第一节 反渗透化学清洗概述
1.1 清洗时间确定
触发条件:段间压差达初始值 1.5 倍、标准化产水量降 10%、标准化盐透率升 20%;
膜重量判断:4 寸膜>4kg、8 寸膜(400ft²)>15kg,可能已污染。
1.2 污垢类型确定
化学分析 SDI 膜片残留物;
外观判断:褐色(铁垢)、白色 / 米色(硅 / 钙垢)、粘稠(生物 / 有机污)。
1.3 清洗程序选择
金属氢氧化物 / 钙垢:柠檬酸清洗;
有机物 / 微生物:碱性清洗(NaOH+Na-SDS)。
1.4 化学清洗药剂条件
|
项目 |
要求 |
|
配置用水 |
软化水 / 产水(无重金属、余氯) |
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药剂量 |
8 寸元件 40-80L / 支,4 寸 10-20L / 支(按污染程度) |
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操作压力 |
≤0.4MPa(通常 0.1-0.3MPa) |
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清洗流速 |
8 寸容器 6-9m³/h,4 寸 1.8-2.3m³/h |
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温度 |
pH 2-10 时≤45℃,其他≤35℃ |
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循环 / 浸泡 |
每 0.5-1 小时循环,浸泡 2-24 小时(按污染程度) |
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清洗方式 |
分段清洗 |
1.5 清洗剂选择表
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污染物 |
首选清洗剂 |
清洗条件 |
备选清洗剂 |
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无机盐垢(钙垢) |
0.2% HCl 溶液 |
pH 2-4,<35℃ |
2.0% 柠檬酸、1.0% Na₂S₂O₄ |
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金属氧化物(铁 / 铝) |
1.0% Na₂S₂O₄溶液 |
<35℃ |
0.5% 磷酸、2.0% 柠檬酸 |
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难溶盐(CaF₂/BaSO₄) |
0.1%NaOH+1.0%Na₄EDTA |
pH 11-12,<30℃ |
1% SHMP(六聚偏磷酸钠) |
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无机胶体(淤泥) |
0.1%NaOH+0.025%Na-SDS |
pH 11-12,<30℃ |
- |
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硅垢 |
0.1%NaOH+0.025%Na-SDS |
pH 11-12,<30℃ |
0.1%NaOH+1.0%Na₄EDTA |
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微生物 |
0.1%NaOH+0.025%Na-SDS |
pH 11-12,<30℃ |
0.1%NaOH+1.0%Na₄EDTA |
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有机物 |
0.1%NaOH+0.025%Na-SDS |
pH 11-12,<30℃ |
0.2% HCl(碱洗后第二步) |
第二节 典型清洗与消毒方法
2.1 柠檬酸清洗程序
冲洗→配 2% 柠檬酸溶液→调 pH 3.5(用氨水)→低压循环(排初始 10-15% 废液)→浸泡(溶液变黄绿则更换)→冲洗残留液。
2.2 Na-SDS 清洗程序
冲洗→配 0.025% Na-SDS+0.1% NaOH 溶液(pH≤12,<30℃)→低压循环→浸泡→冲洗残留液。
2.3 SHMP + 盐酸清洗程序
冲洗→配 1% SHMP 溶液→加盐酸调 pH>2→低压循环(pH 超 3.5 则补加盐酸)→浸泡→冲洗残留液。
2.4 消毒方法
甲醛消毒:0.2-0.3% 甲醛溶液(pH 6-8),膜需先运行 72 小时。
过氧化氢 / 亚硫酸氢钠:2000-10000ppm 过氧化氢(接触 1 小时)、500-1000ppm 亚硫酸氢钠(无时间限制)。
DBNPA:10-30mg/L,3-5 天投 1 次,接触 30 分钟 - 3 小时。
第三节 反渗透清洗系统的设计
3.1 典型清洗系统流程
清洗水箱→搅拌器→清洗泵→保安过滤器→RO 膜组件→回流至清洗水箱(含冷却 / 加热系统、排气系统)。
3.2 清洗水箱容积计算
V=A+B(A:所有膜元件需药量;B:管路 / 保安过滤器容积)。
3.3 清洗泵确定
流量:8 寸容器 6-9m³/h,4 寸 1.8-2.3m³/h;
扬程:<45m(含跨膜压差 0.2MPa、管路损失 0.05MPa、保安过滤器压差 0.05MPa)。
第八章 反渗透系统的运行监控与故障分析
第一节 反渗透系统的运行监控及数据记录
1.1 运行监控
日常记录参数:进水压力 / 温度 / TDS/pH/SDI/ 浊度 / 余氯、段间压差、浓水 / 产水流量 / TDS。
定期检测:每月 1 次水质分析(电导率、TDS、Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₂、TOC 等)、仪表校准、保安过滤器滤芯更换。
1.2 系统性能标准化
目的:消除运行条件(温度、压力)影响,对比初始性能;
频率:根据进水水质 / 运行条件变化调整。
1.3 维护记录
仪表校准、滤芯更换(记录压差、尺寸、材质)、化学清洗(药剂类型 / 浓度 / 条件)、停机保护(保护液浓度)、预处理参数(余氯、药剂消耗量)。
第二节 反渗透系统故障诊断与排除
1 故障表现与原因
低脱盐率 + 高水通量:膜氧化(余氯 / 臭氧)、膜泄漏(O 型圈损坏、中心管破裂)。
低脱盐率 + 普通产水量:O 型圈泄漏、望远镜现象(压差过大)、膜表面破损、产水背压、膜口袋破裂。
低脱盐率 + 低产水量:胶体污染、金属氧化物污染、难溶盐结垢。
低产水量 + 正常脱盐率:生物污染、膜长期存放(保护液失效)、膜干化。
低产水量 + 高脱盐率:膜压实(高压力 / 高温 / 水锤)、有机污染。
高压差:保安过滤器故障、预处理泄漏、泵叶轮流屑、结垢、浓水密封损坏、生物污染、阻垢剂污染。
2 故障排除方法
膜氧化 / 破损:更换膜元件。
O 型圈泄漏:更换密封圈,检查安装。
望远镜现象:安装止推环,控制压差,用慢开阀防冲击。
污染 / 结垢:化学清洗(按污染物选药剂)、优化预处理、降低回收率。
生物污染:系统杀菌(氯 / 臭氧)、定期消毒、改善预处理。
膜干化:50% 酒精 + 水浸泡 1-2 小时。
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