反渗透水处系统工程基础.doc

反 渗 透 水 处 理 系 统 工 程 基 础 反 渗 透 预 处 理 一、反渗透预处理的必要性 合适的预处理，对反渗透装置长期安全运行是十分重要的。有了满足反渗透进水水质要求的预处理，就可以确保：产品水（渗透水）流量维持稳定；脱盐率维持在某一个值上的时间较长；产品水回收率可以不变；运行费用做到最低；膜使用寿命较长等。具体来说，反渗透预处理是为了做到： （1）防止膜表面上污染，即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵元件水流通道（一般SDI值小于1，RO进水无需进行过滤处理，SDI应小于4）； （2）防止膜表面上结垢，因为反渗透装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2等沉积在膜表面上（通常加入硫酸，以将截留液的LSI――朗格利尔指数降至＋1，在水平上也采用防垢剂来防止结垢）； （3）确保膜免受机械和化学损伤，以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命。 反渗透系统的效率和寿命与原水的预处理效果密切相关。预处理就是要把进水对膜的污染、结垢、损伤降到最低，从而使反渗透系统的产水量、脱盐率、回收率、运行成本达到最优。 二、反渗透的水源 1、水源的分类 反渗透水源一般有地下水和地表水两种。地表水包括范围很广，诸如江河、湖泊、水库、海洋等，地下水则是有雨水和地表水经过地层的渗流而形成的，存在于土壤和岩石内。地表水和地下水通称为天然水。 2、水源的质量 反渗透系统水的回收率、渗透水质量以及设备维护要求，在很大程度上取决于水源的质量。了解水源质量的变化有助于成功地设计反渗透预处理和反渗透本体系统。 含盐量为35000mg／L的海水称为标准海水，全世界范围大多数海水成分几乎比较相似，但TDS值变化范围较大。 3、水源的选择 当地表水和地下水均可作为反渗透的水源时，就存在水源的选择问题。水源的选择就是对两种可供水源及其相应特性进行核查，以便选择更经济、可行的水源。选择水源时应考虑下列因素： （1）取水点的安全性； （2）水量是否充足； （3）水源质量是否稳定； （4）取水要求（如考虑取水口构造、取水井深度等）； （5）处理要求（含废液处置的成本和灵活性）； （6）水源输送和水源布点要求。 4、水源的管理 水源质量管理是指保护当前和将来的生产饮用水、工业用水所需地表水或地下水的科学行为。具体内容即：确定自然因素和人类活动对水源的影响，评估短期和长期的影响效果，防止供水系统中发生问题，而这些问题的纠正可能是困难的，并需要付出高昂的代价。 5、水源的水质全分析 反渗透系统对水质全分析项目有特定的要求，以满足水源预处理的需要。有了水质全分析，为确定预处理工艺及预处理所需的混凝剂、杀菌剂、阻垢剂等的加药量创造了条件。 当获得一水源水质全分析结果后，需要对分析结果进行审核，以确定分析结果的误差。当水质分析结果阴阳离子总量误差超过允许值时，可以加上钠离子或氯离子给予平衡。可做如下简单审核： （1）阴阳离子含量。水中各种阳离子的总浓度和阴离子的总浓度相等，即 ∑c阳＝∑c阴 式中： ∑c阳――各种阳离子浓度的总和，mmol／L( lnn+／n)； ∑c阴－－各种阳离子浓度的总和，mmol／L( lnn－／n)。 两者分析误差x应小于5％，即： ∑c阳 － ∑c阴 x ×100％≤5％ （∑c阳 ＋∑c阴）／2 （2）PH值。25℃时PH值为 PH＝6.35＋lg [HCO3－] － lg [CO2] 计算所得PH计与实测PH实之差最大不应超过0.2，即： ΔPH＝ PH计－PH实 ＜0.2 式中： [HCO3－]――该离子的摩尔浓度，mol／L；如测得HCO3－为60mg／L，则 [HCO3－] ＝60／61（mol／L）； [CO2]――该分子的含量，mol／L；如测得CO2为20mg／L，则[CO2]＝20／44（mol／L）。 三、反渗透进水水质 1、卷式醋酸纤维素膜对反渗透进水水质的要求： 项目 SDI15 浊度（FTU） 含铁量 mg／L 游离氯mg／L 水温 ℃ 水压（MPa） PH值 建议值 ＜4 ＜0.2 ＜0.1 0.2～1 25 2.5～3.1 5～6 最大值 4 1 0.1 1.0 40 4.1 6.5 2、中空纤维式聚酰胺膜对反渗透进水水质的要求： 项目 SDI15 浊度（FTU） 含铁量 mg／L 游离氯mg／L 水温 ℃ 水压（MPa） PH值 建议值 3 0.2 ＜0.1 0 25 2.4～2.8 4～11 最大值 3 0.5 0.1 0.1 40 2.8 11 3、常规卷式复合膜对反渗透进水水质的要求： 项目