反滲透系統(tǒng)工藝流程及原理..

1、反滲透系統(tǒng)工藝流程及說明原水箱作用：克服管網(wǎng)供水的不穩(wěn)定性，保證整個(gè)系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù)；同時(shí)也給各設(shè)備長期性能可靠提供了保障。選型：PE材質(zhì)?？刂疲核渑渲酶咚桓∏蜷y和低水位液位開關(guān)。其具備了可靠性高,價(jià)格低廉,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)水位處于高位時(shí)，浮球閥關(guān)閉，停止進(jìn)水。水位處于低水位時(shí)，高水位浮球閥打開，開始向水箱注水。同時(shí)，低水位液位開關(guān)斷開，增壓泵停止工作。增壓泵作用：給預(yù)處理各設(shè)備提供必需的工作壓力。選型：根據(jù)預(yù)處理各設(shè)備設(shè)計(jì)壓力降（每臺過濾設(shè)備最大壓降0.05Mpa），以及高壓泵前壓力不能小于0.5Kg/cm2,確定增壓泵的工作壓力?？刂疲罕煤笥谜{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力及進(jìn)水量。機(jī)械過

2、濾器作用：原水首先經(jīng)過機(jī)械過濾器，在過濾器中放置1-16目的精致石英砂，使原水中的絮凝體、鐵銹等懸浮雜質(zhì)在此過程中被截留。由于機(jī)械過濾器在工作中截留了大量的懸浮雜質(zhì)，為保證過濾器的正常工作，必須對過濾器定期進(jìn)行沖洗、反沖洗。選型：選用碳鋼材質(zhì)容器.控制：機(jī)械過濾器的反洗操作採用手工控制器，過濾器應(yīng)每周天進(jìn)行一次清洗，清洗時(shí)間為10-20分鐘?；钚蕴歼^濾器作用：本工藝采用活性碳過濾器，作為反滲透裝置的予處理，是非常重要的。反滲透系統(tǒng)要求進(jìn)水指標(biāo)SDIW5,余氯0.1mg/L。為滿足其進(jìn)水要求，需進(jìn)一步純化原水，使之達(dá)到反滲透的進(jìn)水指標(biāo)。在反滲透裝置前設(shè)置碳濾器，主要有兩個(gè)功能：1、吸附水中部分有

3、機(jī)物，吸附率為60%左右；2、吸附水中余氯。吸附粒度在10-20埃左右的無機(jī)膠體、有機(jī)膠體和溶解性有機(jī)高分子雜質(zhì)以及在砂濾器中是難以去除的余氯?；钚蕴贾阅苡脕砦搅６仍趲资Ｗ笥业幕钚晕?，是由于其結(jié)構(gòu)存在大量平均孔徑在20-50埃的微孔和?？p隙，活性碳的這個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使它的表面吸附面積能夠達(dá)到500-2000m2/g,由于一般有機(jī)物的分子直徑略小于20-50埃，因此活性碳對有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附作用。此外活性碳具有很強(qiáng)的脫氯能力，由于余氯具有很強(qiáng)的氧化性，余氯和碳起反應(yīng)，生成二氧化碳和-1價(jià)氯離子，因此只是損失了少量的碳，所以活性碳脫氯可以使用相當(dāng)長的時(shí)間?；钚蕴疾粌H僅具有以上功能，還能夠去

4、除水中的異味、色素，提高水的澄明度，活性碳使用一段時(shí)間后，其吸附能力下降，需要進(jìn)行再生或更換。所以，原水通過碳濾器后，能大大提高水質(zhì)，減少對反滲透膜的污染，經(jīng)過處理后的水質(zhì)都能達(dá)到反滲透裝置進(jìn)水水質(zhì)要求（余氯O.lmg/L）。選型：選用碳鋼材質(zhì)容器?？刂疲夯钚蕴歼^濾器的控制採用手工控制器，由于活性碳過濾器在工作中吸附了大量的懸浮雜質(zhì)，為保證系統(tǒng)正常工作，每天必須進(jìn)行沖洗、反沖洗，沖洗過程由清洗時(shí)間為10-15分鐘。精密過濾器作用：精密過濾又稱為保安過濾器。它是原水進(jìn)入反滲透膜裝置前的一道處理工藝。PP過濾芯具有過濾流量大，納污量大，壓力損耗小的特點(diǎn)，可阻截不同粒徑的雜質(zhì)顆粒，集表面過濾與深層過

5、濾于一體。精密過濾器使用一定時(shí)期后也有堵塞現(xiàn)象，因此，一定時(shí)期后PP熔噴濾芯必須更換，更換依據(jù)：精密過濾前后的壓力差在0.05-0.1Mpa時(shí)更換。選型：選用不銹鋼材質(zhì)容器.高壓泵作用：高壓泵是提供給反滲透系統(tǒng)所需產(chǎn)水流量及水質(zhì)的工作壓力。使過濾水經(jīng)過泵體后達(dá)到10公斤左右的壓力，以滿足膜體的進(jìn)水壓力，保證純水的出水量。選型：根據(jù)反滲透膜所需的工作壓力，采用南方立式多級離心高壓泵.控制：當(dāng)原水壓力表指針達(dá)到2KG時(shí)，按下產(chǎn)水開關(guān)，高壓泵啟動(dòng)，開始產(chǎn)水。高壓泵前設(shè)有壓力保護(hù)開關(guān)，當(dāng)進(jìn)水壓力低于1KG時(shí)，壓力保護(hù)開關(guān)關(guān)閉，高壓泵停止工作。反滲透裝置作用：反滲透裝置是純化水生產(chǎn)線的主要部分。本裝置選

6、用日本日東電工集團(tuán)美國海德能公司生產(chǎn)的節(jié)能型復(fù)合膜ESPA1型反滲透膜元件。ESPA1系列為高脫鹽率苦咸水淡化膜。可在較低操作壓力下，獲取高水通量，其平均脫鹽率99.3%。由于ESPA1膜具有上述的優(yōu)點(diǎn)，從而為水泵、壓力容器、管道、閥門等配套設(shè)備的選擇提供了更為廣泛的空間。而且使用功率更小的電機(jī)即可滿足工作的需要。同時(shí)，ESPA1膜的高水通量、高脫鹽率的特性，這些都使設(shè)備制造成本和系統(tǒng)設(shè)備投資費(fèi)用大為降低，并且可大量的節(jié)省能源，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，提高水質(zhì)。選型：美國海德能ESPA1-8040。反滲透膜設(shè)計(jì)的產(chǎn)水溫度25°C，水的利用率為70%。水箱作用：儲備反滲透產(chǎn)品水，并為下一

7、級系統(tǒng)工作提供穩(wěn)定的供水。控制：水箱內(nèi)設(shè)有高，低液位開關(guān)，控制高壓泵和增壓泵。當(dāng)平衡水箱處于低水位時(shí)，增壓泵自動(dòng)啟動(dòng)，開始產(chǎn)水。當(dāng)水箱處于高水位時(shí)，高壓泵停止工作。紫外線殺菌器作用：減少細(xì)菌二次污染，滅菌率可達(dá)99%檢測儀器儀表1. 反滲透主機(jī)設(shè)有膜前壓力表和膜后壓力表，對膜的工作壓力進(jìn)行檢測，并設(shè)有系統(tǒng)路徑運(yùn)行顯示，淡水流量計(jì)和濃水流量計(jì)檢測濃、淡水流量。2. 反滲透主機(jī)還設(shè)有電導(dǎo)率儀，電阻率儀。在線檢測淡水水質(zhì)，既直觀又方便反滲透系統(tǒng)操作說明一、預(yù)處理部分1. 石英砂過濾器機(jī)械過濾器濾料采用手動(dòng)控制頭控制，運(yùn)行一定時(shí)間后，手動(dòng)進(jìn)行反洗、正洗。該過濾器濾料為精制石英砂，首先應(yīng)用清水浸泡2-4

8、小時(shí)；然后反洗至排水清即可。操作時(shí)打開進(jìn)水閥和正洗排水閥，沖至排清水，開啟出水閥并關(guān)閉排水閥，過濾器投入運(yùn)行；當(dāng)過濾器進(jìn)出水壓差達(dá)到0.05MPa時(shí)，需要停止運(yùn)行經(jīng)行反洗。根據(jù)水質(zhì)可7天或10天反洗一次。反洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，開啟排水閥和排氣閥至視鏡上端看見水位，關(guān)閉排水閥緩緩打開反洗進(jìn)水閥，打開反洗排水閥，水從上部流出，并逐漸增加流量，最后保持一定反洗強(qiáng)度，使濾層膨脹10-15%，保持2-3分鐘，加大反洗流量，直至排清水，然后關(guān)閉反洗進(jìn)水閥和反洗排水閥。正洗時(shí)打開進(jìn)水閥門和正排水閥門，水由上向下沖至排清水，關(guān)閉排水閥打開出水閥設(shè)備投入正常運(yùn)行。機(jī)械過濾器用于去除水中的懸浮物顆粒、膠體、鐵

9、、錳、有機(jī)物和色度。從而有效地控制產(chǎn)水的污染指數(shù)，使之符合反滲透進(jìn)水的要求，對反滲透起到保護(hù)作用。過濾器本體：碳鋼襯膠，筒體按照壓力容器國標(biāo)制造，耐壓0.6-1MPa。2. 活性炭過濾器活性炭過濾器濾料采用手動(dòng)控制，運(yùn)行一定時(shí)間后，手動(dòng)進(jìn)行反洗、正洗。根據(jù)水質(zhì)可7天或10天清洗一次?；钚蕴窟^濾器用于去除水中低分子有機(jī)物，游離氯和部分溶解碳酸氣。也能減少水中異味、色度和臭味。當(dāng)它作為反滲透前處理裝置時(shí)，活性炭過濾器可有效防止反滲透膜表面有機(jī)物污染。該過濾器濾料為精制椰殼活性炭，首先應(yīng)用清水浸泡2-4小時(shí)，使其充分飽和；然后反洗至排水清即可。操作時(shí)打開進(jìn)水閥和正洗排水閥，沖至排清水，開啟出水閥并關(guān)

10、閉排水閥，過濾器投入運(yùn)行；當(dāng)過濾器進(jìn)出水壓差達(dá)到0.05MPa時(shí)，需要停止運(yùn)行經(jīng)行反洗。根據(jù)水質(zhì)可1天或2天反洗一次。反洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，開啟排水閥和排氣閥至視鏡上端看見水位，關(guān)閉排水閥緩緩打開反洗進(jìn)水閥，打開反洗排水閥，水從上部流出，并逐漸增加流量，最后保持一定反洗強(qiáng)度，使濾層膨脹10-15%，保持2-3分鐘，加大反洗流量，直至排清水，然后關(guān)閉反洗進(jìn)水閥和反洗排水閥。正洗時(shí)打開進(jìn)水閥門和正排水閥門，水由上向下沖至排清水，關(guān)閉排水閥打開出水閥設(shè)備投入正常運(yùn)行。過濾器本體：碳鋼襯膠，筒體按照壓力容器國標(biāo)制造，耐壓0.6-1MPa。過濾器介質(zhì)：由活性炭構(gòu)成3、保安過濾器保安過濾器內(nèi)裝pp棉濾

11、芯，能進(jìn)一步除去水中懸浮顆粒、細(xì)菌及其它雜質(zhì)。其內(nèi)部濾芯應(yīng)定期更換，確保系統(tǒng)出水穩(wěn)定，一般建議三月內(nèi)更換一次，在運(yùn)行開始前，請確認(rèn)濾芯確實(shí)安裝了而且沒有泄露。在停機(jī)一段時(shí)間后再開機(jī)時(shí)，應(yīng)檢查保安過濾器中是否有氣產(chǎn)生，打開排水閥至有水流出關(guān)閉該閥。一、日常運(yùn)行檢查：進(jìn)入正常生產(chǎn)后,操作人員每小時(shí)要定期巡回檢查設(shè)備現(xiàn)場。把巡檢的結(jié)果如實(shí)記錄下來，與運(yùn)行記錄一起給予總結(jié)，作為定期維修的資料。檢查周期檢查項(xiàng)目檢查方法或檢查點(diǎn)備注每班檢查有否漏水設(shè)備的各密封部位及附屬閥門等各處是否漏水如有漏水，找出漏水點(diǎn)位置及原因，及時(shí)止漏次檢杳進(jìn)出口壓力計(jì)算進(jìn)出口壓力的壓差，壓差是否超過O.IMPa壓差超過O.IMP

12、a，需要更換濾芯二、定期檢查：設(shè)備要進(jìn)行定期檢查,其目的是為了保證在較長時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)安全運(yùn)行。本設(shè)備是較大型設(shè)備，檢查作業(yè)需要較長時(shí)間。為了縮短定期檢查的停車時(shí)間，應(yīng)盡量與原水處理裝置其他設(shè)備裝置的檢修同時(shí)進(jìn)行，如發(fā)現(xiàn)有異常，要及時(shí)處理。NO.檢查項(xiàng)目檢查方法1濾芯檢杳檢杳保安過濾器濾芯，如果污染嚴(yán)重，則應(yīng)全部予以更換。2內(nèi)部緊固件檢查檢杳過濾器內(nèi)的螺栓螺母等緊固件，如有松動(dòng)應(yīng)擰緊。3檢修孔密封墊檢查更換變形的檢修孔密封墊。三、濾芯更換：NO.操作步驟操作方法1排水排凈過濾器內(nèi)部的積水2打開檢修口卸下排氣管道，打開檢修孔3取出濾芯擰下濾芯壓緊螺母，拿出壓緊板，取出污染的濾芯4清洗用抹布清洗過濾器

13、內(nèi)部5安裝濾芯安裝新濾芯，用壓緊板壓緊6封閉過濾器封閉檢修孔，裝上排氣管道7沖洗濾芯打開保安過濾器出水排放閥，沖洗至排水無白沫二、反滲透部分系統(tǒng)日常運(yùn)行時(shí)全部打開濃水及產(chǎn)水閥門，供水時(shí)以低壓、低流量的給水排出殘留在膜元件及壓力膜殼中的空氣。給水泵啟動(dòng)后慢慢打開給水閥門調(diào)節(jié)流量。濃水管出口或流量計(jì)處不在有汽泡冒出時(shí)將流量升高，沖洗30分鐘左右。在沖洗過程中要檢查管道是否有泄漏。沖洗過程中的濃水及產(chǎn)水應(yīng)全部排放。本系統(tǒng)設(shè)置了手動(dòng)及自動(dòng)運(yùn)行兩種狀態(tài)；開機(jī)前應(yīng)檢查電器部分及各種儀表有無異常；一般情況下，建議用戶采用自動(dòng)控制，閉合空氣開關(guān)，將運(yùn)行按鈕開到自動(dòng)檔上，所有的電動(dòng)閥及電器元件自動(dòng)運(yùn)行，原水泵啟

14、動(dòng)水由運(yùn)處理部分輸送到高壓泵，當(dāng)高壓泵前壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，高壓泵自動(dòng)運(yùn)行，調(diào)節(jié)進(jìn)水閥和濃水調(diào)節(jié)閥。在每次開機(jī)后，反滲透開始自動(dòng)沖洗60秒。反滲透各閥門調(diào)好以后，一般不動(dòng)。日常運(yùn)行檢查：進(jìn)入正常生產(chǎn)后,操作人員每小時(shí)要定期巡回檢查設(shè)備現(xiàn)場。把巡檢的結(jié)果如實(shí)記錄下來，與運(yùn)行記錄一起給予總結(jié)，作為定期維修的資料。檢查周期檢查項(xiàng)目檢查方法或檢查點(diǎn)備注每班一次檢查有否漏水設(shè)備的各密封部位及附屬閥門等各處是否漏水如有漏水，找出漏水點(diǎn)位置及原因，及時(shí)止漏一般反滲透組件產(chǎn)水量降低10%、壓降增加10%、鹽透過率增加10%就需清洗，也可以每三個(gè)月或半年清洗一次。一般無機(jī)物結(jié)垢的污染，用酸清洗；有機(jī)物及微生物的污

15、染用堿洗。為保證清洗效果，需配合相應(yīng)的化學(xué)藥品。清洗液1：檸檬酸10kg,產(chǎn)品水500升。清洗液2：三聚磷酸鈉5kg,EDTA四鈉鹽1kg,產(chǎn)品水500升，用硫酸調(diào)節(jié)PH=10.0清洗液的選擇及處理辦法污染物一般特征處理方法鈣、鎂沉積物脫鹽率明顯下降，系統(tǒng)壓降增加，系統(tǒng)產(chǎn)水量稍降。選清洗液1氧化物脫鹽率明顯下降，系統(tǒng)壓降明顯升咼，系統(tǒng)產(chǎn)水量明顯降低。選清洗液1各種膠體、有機(jī)物脫鹽率稍有降低，系統(tǒng)壓降逐漸上升，系統(tǒng)產(chǎn)水量形成減少。選清洗液2在化學(xué)清洗前，用大流量水低壓沖洗膜表面10分鐘，然后排除管路中的積水，在酸洗箱中，用產(chǎn)品水配制清洗液，混合均勻。將污染嚴(yán)重，顏色有變化的清洗液排放，將干凈的清

16、洗液再循環(huán)至清洗箱。清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時(shí)，流量逐漸加大。清洗完成后，排凈酸洗箱并進(jìn)行沖洗，出水排放，使化學(xué)試劑全部沖凈，方可進(jìn)行反滲透正常運(yùn)行。（3）保存當(dāng)設(shè)備短期停用時(shí)，可每天通水10分鐘。長期停用（20天以上），反滲透裝置應(yīng)采取保護(hù)措施以防干燥、氧化及生菌。用1000升1%的亞硫酸氫鈉溶液打循環(huán)510分鐘后關(guān)閉閥門，保存。如果在冬季應(yīng)注意防凍，保存溫度高于5°C。故障處理：1、裝置運(yùn)行異常及對策：異常原因現(xiàn)象檢查部位對策流量脫鹽率壓降1溫高t!季節(jié)變化：泵的效率壓力調(diào)整度低>t季節(jié)變化：壓力調(diào)整；加熱2壓高tt泵；閥門調(diào)節(jié)壓力力低!t泵；閥門；保安過濾器調(diào)節(jié)壓力3濃

17、水大>>tRO進(jìn)水流量；壓力控制閥調(diào)節(jié)流量流量小!tRO進(jìn)水流量；壓力控制閥調(diào)節(jié)流量4膜老化t!進(jìn)水PH控制PH5含鹽量高!RO進(jìn)水控制壓力低tttRO進(jìn)水控制壓力6不溶物（結(jié)垢）!tRO進(jìn)水水質(zhì)；回收率；PH值控制壓力調(diào)整回收率注：f增加I減少2、RO組件部分異常及對策現(xiàn)象檢查部位對策流量脫鹽率壓降1膜功能衰退II運(yùn)行時(shí)間；進(jìn)水溫度；PH值；余氯清洗或更換RO元件2膜泄漏fI振動(dòng)、壓降、沖擊壓力更換RO元件3膜壓密ff進(jìn)水溫度、壓力；運(yùn)行時(shí)間清洗或更換RO膜元件4O型圈泄漏ff振動(dòng)；沖擊壓力更換O型圈5濃水密封圈II材料是否老化；短路更換濃水側(cè)密封圈6內(nèi)連接器斷II壓降大；高溫更

18、換連接器7中心管斷II壓降大；高溫更換RO膜元件8兀件變形If壓降大；高溫更換RO膜元件9懸浮物污染膜II預(yù)處理；原水水質(zhì)化學(xué)清洗10結(jié)垢II預(yù)處理；原水水質(zhì)化學(xué)清洗11有機(jī)膜污染II預(yù)處理；原水水質(zhì)化學(xué)清洗注：f增加I減少事主要現(xiàn)象3、RO組件污染后癥狀和對策：當(dāng)確認(rèn)RO膜組件被污染后，必須進(jìn)行化學(xué)清洗。四、膜的保存：適用范圍：1、安裝在壓力容器中的反滲透膜元件的短期保存；2、安裝在壓力容器中的反滲透膜元件的長期保存；3、作為備件的反滲透膜元件的干保存及反滲透系統(tǒng)啟動(dòng)前的膜保存。短期保存：短期保存方法適用于那些停止運(yùn)行5天以上30天以下的反滲透系統(tǒng)。此時(shí)反滲透膜元件仍安裝在RO系統(tǒng)的壓力容器

19、內(nèi)，具體步驟如下：1、用給水沖洗反滲透系統(tǒng)，同時(shí)注意將氣體從系統(tǒng)中完全排除；2、將壓力容器及相關(guān)管路充滿水后，關(guān)閉相關(guān)閥門，防止氣體進(jìn)入系統(tǒng)；3、每隔5天按上述方法沖洗一次。長期停用保護(hù)適用于停止運(yùn)行30天以上，膜元件仍安裝在壓力容器中的反滲透系統(tǒng)。保護(hù)操作的具體步驟如下：1、清洗系統(tǒng)中的膜元件；2、用反滲透產(chǎn)水配制殺菌液保留于系統(tǒng)中，應(yīng)確認(rèn)系統(tǒng)完全充滿。3、如系統(tǒng)問讀低于27°C，應(yīng)每隔30天用新的殺菌液進(jìn)行2、3補(bǔ)的操作；如系統(tǒng)溫度高于27C，則應(yīng)每隔15天更換一次保護(hù)液（殺菌液）。4、在反滲透系統(tǒng)重新投入使用前，用低壓水沖洗系統(tǒng)一小時(shí)，在恢復(fù)系統(tǒng)至正常操作前，應(yīng)檢查并確認(rèn)產(chǎn)品水

20、中不含有任何殺菌劑。系統(tǒng)安裝前的膜元件保存：膜元件出廠時(shí)，均真空封裝在塑料袋中，封裝袋中含有保護(hù)液。膜元件在安裝使用前的儲運(yùn)及運(yùn)往現(xiàn)場時(shí)，應(yīng)保存在干燥通風(fēng)的環(huán)境中，保存溫度以20-35C為宜。應(yīng)防止膜元件受到陽光直射及避免接觸氧化性氣體。什么叫滲透、滲透壓和反滲透當(dāng)純水和鹽水被理想半透膜隔開，理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過，此時(shí)膜純水側(cè)的水會(huì)自發(fā)地通過半透膜流入鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，若在膜的鹽水側(cè)施加壓力，那么水的自發(fā)流動(dòng)將會(huì)受到抑制而減慢，當(dāng)施加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，水通過膜的凈流量等于零，這個(gè)壓力稱為滲透壓力，當(dāng)施加在膜鹽是側(cè)的壓力大于滲透壓力時(shí)，水的流向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，此時(shí)，鹽水中的

21、水將流入純水側(cè)，上述現(xiàn)象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理，如下圖所示。滲透壓可用下式計(jì)算n=cRT式中n滲透壓,kPa;C一濃度差,mol/L;R氣體常數(shù)，等于8.135J/（mol.K）T熱力學(xué)溫度,K。上式是通過熱力學(xué)定律推導(dǎo)出來的，因此只對極稀薄溶液才是準(zhǔn)確的,c為水中離子的濃度,若為非電介質(zhì)則為分子的濃度.各種鹽溶液在含量為1000mg/L,溫度25°C時(shí)的滲透壓如下：氯化鈉約為77.5kPa;硫酸鈉約為41.2kPa;硫酸鎂約為24.5kPa;氯化鈣約為56.9kPa;氯化鎂約為65.7kPa什么是反滲透膜反滲透膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它

22、能在外加壓力作用下使水溶液某一些組分選擇性透過,從而達(dá)到淡化、凈化或濃縮分離的目的。反滲透現(xiàn)象早在1748年就被法國AbleKnelt所發(fā)現(xiàn)。利用與滲透相反的過程進(jìn)行海水淡化的設(shè)想是美國Haussler在1950年提出來的，但是只有當(dāng)1960年LoebHESourirajan2用醋酸纖維素做材料、研制成功第一張高分離效率高透水量的反滲透膜以后，反滲透膜分離才可能變成為現(xiàn)實(shí)。膜被稱為反滲透過程的心臟，在一定意義上說，反滲透系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣、水平的高低關(guān)鍵在于反滲透膜性能的好壞，第一張醋酸纖維素反滲透膜是用于水脫鹽的，但是，隨著各種類型反滲透膜的開發(fā)和膜性能的不斷提高，發(fā)滲透膜分離已不僅包括水處理領(lǐng)

23、域，即水的脫鹽、純水制備、水的再利用和廢水回收，也包括食品加工、生物學(xué)和生物醫(yī)藥的研究。反滲透膜性能要求和指標(biāo)為適應(yīng)水處理應(yīng)用的需要，反滲透膜必須具有應(yīng)用上的可靠性和形成規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性，其一般要求如下（1）對水的滲透性要大，脫鹽率要高。（2）具有一定的強(qiáng)度和堅(jiān)實(shí)程度，不致因水的壓力和拉力影響變形、破裂。膜的被壓實(shí)性盡可能最小，水通量衰減小，保證穩(wěn)定的產(chǎn)水量。（3）結(jié)構(gòu)要?jiǎng)蚍Q，能制成所需要的結(jié)構(gòu)。（4）能適應(yīng)較大的壓力、溫度和水質(zhì)的變化。（5）具有好的耐溫、耐酸堿、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蝕性能。6）使用壽命要長。7）成本要低。在選擇膜時(shí)或使用膜前應(yīng)該了解哪些內(nèi)容膜的使用者在選擇膜時(shí)或使用膜前

24、應(yīng)該了解并掌握如下膜的物理、化學(xué)穩(wěn)定性和膜的分離特性指標(biāo)。（1）膜的化學(xué)穩(wěn)定性膜的化學(xué)穩(wěn)定性主要是指膜的抗氧化性和抗水解性能，這既取決于膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，又與要分離流體的性質(zhì)有關(guān)。通常水溶液中含有如次氯酸鈉、溶解氧、雙氧水和六價(jià)鉻等氧化性物質(zhì)，它們?nèi)菀桩a(chǎn)生活性自由基并與高分子膜材料進(jìn)行鏈引起反應(yīng)和鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，造成膜的氧化，影響膜的性能和壽命。另外，膜的水解與氧化是同時(shí)發(fā)生的，當(dāng)制膜用高分子主鏈中含有水解的化學(xué)基團(tuán)CONH,COOR,CN2O等時(shí)，這些基團(tuán)在酸或堿的作用下，易產(chǎn)生水解反應(yīng)，使膜的性能受到破壞。（2）膜的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度膜的耐熱性能提高，有利于在醫(yī)藥、食品等需要在高溫下操作的分離過

25、程中使用。另外，膜的耐熱性能提高，意味著可分離溫度較高的溶液。溶液溫度的提高，其水的透過速率增加，在膜高壓側(cè)的傳質(zhì)數(shù)與鹽的滲透系數(shù)也會(huì)略有增加。因此，在膜主見的制造中，應(yīng)盡量選擇耐熱性能較好的膜材料；在使用中，還要考慮待處理溶液的性質(zhì)、使用時(shí)間和對膜性能的要求等。膜的機(jī)械強(qiáng)度是高分子才來哦力學(xué)性質(zhì)的體現(xiàn)。在壓力作用下，膜的壓縮和剪切蠕變，以及表現(xiàn)出的壓密現(xiàn)象，其結(jié)果導(dǎo)致膜的透過速度下降。并且當(dāng)壓力消失后，再給膜施加相同的壓力，其透過速度也只能暫時(shí)有所回升，很快又出現(xiàn)下降，這表明由于膜的蠕變使其產(chǎn)生幾何可逆的變形。造成膜的蠕變因素有高分子材料的結(jié)構(gòu)、壓力、溫度、作用時(shí)間和環(huán)境介質(zhì)等。反滲透的機(jī)理

26、是什么目前為人們普遍接受的理論是：起作用的半透膜可以看作是對擴(kuò)散的非孔屏障，水和溶質(zhì)溶解在膜內(nèi)，靠濃度梯度和壓力梯度擴(kuò)散過去。根據(jù)上述理論樂意推導(dǎo)出以下公式Qw=Kw(AP-An)A/T式中Qw產(chǎn)水量；Kw系數(shù)；AP膜兩側(cè)的壓差；An一滲透壓；A膜的面積；T膜的厚度。Kw與膜的性質(zhì)、鹽的種類以及水溫有關(guān)Qs=KsAcA/T式中Qs一鹽透過量；Ks系數(shù)；Ac膜兩側(cè)鹽的濃度差。Ks與膜的性質(zhì)、鹽的種類以及水溫有關(guān)。從以上兩式可以看出，對膜來說Kw大、Ks小則質(zhì)量較好，同時(shí)產(chǎn)水量與凈驅(qū)動(dòng)壓力成正比，鹽透過量只與膜兩側(cè)濃度差成正比，而與壓力無關(guān)。反滲透膜的材質(zhì)是什么常見的反滲透膜材料有兩大類。(1)

27、醋酸纖維素膜元件一般用纖維素經(jīng)酯化生成三醋酸纖維，再經(jīng)二次水解成混合一、二、三醋酸纖維。影響膜的脫鹽率與產(chǎn)水量最重要的因素是乙酰含量高則脫鹽率高，但產(chǎn)水量少。醋酸纖維素膜本質(zhì)上的弱點(diǎn)是，隨時(shí)間的推移，酯基官能團(tuán)將水解，同時(shí)脫鹽率逐漸下降而流量增加，隨著水解作用的加強(qiáng)，膜更易受到微生物侵襲，同時(shí)膜本身也將失去它的功能和完整性。(2) 復(fù)合膜元件復(fù)合膜的主要支持結(jié)構(gòu)是經(jīng)砑光機(jī)砑光后的聚酯無紡織物，其表面無松散纖維并且堅(jiān)硬光滑，由于聚酯無紡織物非常不規(guī)則并且太疏松，不適合作為鹽屏障層的底層，因而將微孔工程塑料聚砜澆注在非紡織物表面上，聚砜層表面的孔控制在大約15nm，屏障層采用高交聯(lián)度的芳香聚酰胺，

28、厚度大約在0.2um。高交聯(lián)度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。復(fù)合膜與醋酸纖維素膜相比有以下優(yōu)點(diǎn)。 化學(xué)穩(wěn)定性好。醋酸纖維素膜不可避免地會(huì)發(fā)生水解，醋酸纖維素膜連續(xù)運(yùn)行允許的pH值范圍為46,清洗時(shí)允許是pH值范圍為37,pH值為5.7時(shí)水解速度最慢，這就導(dǎo)致預(yù)處理時(shí)加酸來量大，清洗時(shí)可選用的藥品范圍窄，不易獲得滿意的清洗效果，復(fù)合膜連續(xù)運(yùn)行允許的pH值范圍一般為211，清洗時(shí)允許的pH值范圍一般為112。 生物穩(wěn)定性好。復(fù)合膜不易受微生物侵襲，而醋酸纖維素膜易受微生物侵襲。 復(fù)合膜的傳輸性能好，即Kw大而Ks小。 復(fù)合膜在運(yùn)行中不會(huì)被壓緊，因此產(chǎn)水量不隨使用時(shí)間而改變，而醋酸纖維素膜在

29、運(yùn)行中會(huì)被壓緊，因而產(chǎn)水量不斷下降。 復(fù)合膜的脫鹽率基本不隨使用時(shí)間而改變，而醋酸纖維素膜由于不可避免的水解，脫鹽率會(huì)不斷下降。 復(fù)合膜由于Kw大，其工作壓力低，反滲透給水泵用電量與醋酸纖維素膜相比減少了一半以上。 醋酸纖維素膜的壽命一般僅3年，而復(fù)合膜有些已使用5年或者8年，性能仍完好如初。復(fù)合膜的缺點(diǎn)是抗氧化性較差。膜的理化指標(biāo)有哪些膜的理化指標(biāo)一般包括以下幾個(gè)方面。1)膜的材質(zhì)2)允許使用的最高壓力3)允許的最大給水量。（4）適用的pH值范圍。（5）耐O3和Cl2等氧化性物質(zhì)的能力。（6）抗微生物、細(xì)菌的侵蝕能力。（7）耐膠體顆粒、有機(jī)物及細(xì)菌等微生物污染的能力。膜的分離透過特性指標(biāo)有哪

30、些膜的分離透過特性指標(biāo)主要包括脫鹽率（或鹽透過率）、回收率（或產(chǎn)水率）、水通量及水通量衰減系數(shù)（或膜通量保留系數(shù)）等。脫鹽率（saltrejection）。為給水中總?cè)芙夤绦挝铮═DS）中的未透過膜部分的百分?jǐn)?shù)。脫鹽率=（1-產(chǎn)品水總?cè)芙夤绦挝?給水中總?cè)芙夤绦挝铮?100%系統(tǒng)回收率系統(tǒng)回收率=總的產(chǎn)水流量三總的給水流量X100%水通量。是指單位面積的膜在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)水量。水通量衰減系數(shù)。是指水通量隨時(shí)間的衰減速度。膜的運(yùn)行條件的影響因素有哪些膜的水通量和脫鹽率是反滲透過程的關(guān)鍵的運(yùn)行系數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)將受到壓力、溫度、回收率、給水含鹽量、給水pH值等因素的影響。壓力給水壓力升高使膜的水通量

31、增加，壓力升高并不影響鹽透過量，在鹽透過量不變的情況下水通量增大時(shí)產(chǎn)品水含鹽量下降，脫鹽率提高了，見圖1及圖2。圖1給水壓力對反滲透膜脫鹽率的影響測定條件測試膜元件：ESPA24040給水濃度：NaCl500mg/L給水溫度：25°C圖2不同進(jìn)水濃度下反滲透膜產(chǎn)水量與操作壓力的關(guān)系測試條件：回收率15%，操作溫度25Cgpd:加侖/天，psi:磅/平方英寸溫度在提高給水溫度而其他運(yùn)行參數(shù)不變時(shí)，溫度每增加1C,產(chǎn)品水通量和鹽透過量均增加。溫度升高后水的黏度降低（見圖3）,一般產(chǎn)水量可增大2%3%；但同時(shí)溫度引起膜的鹽透過系數(shù)Ks也變大+,因而鹽透過量有更大的增加，見圖4及圖5。圖3水

32、的黏度和溫度的關(guān)系圖4給水溫度對反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)率的影響測定條件測試膜元件：ESPA24040給水濃度：NaCl500mg/L給水pH值：7回收率：150%產(chǎn)水流量：8m3/d圖5給水溫度對反滲透膜透水量的影響測定條件測試膜元件：ESPA24040操作壓力：7.5kgf/c給水濃度：NaCl500mg/L濃縮液pH值：7給水流量：20L/minESPA1膜產(chǎn)水哩哪個(gè)的溫度系數(shù)見下表?；厥章试龃螽a(chǎn)品水回收率，產(chǎn)品水通量下降，是因?yàn)闈馑}濃度增大，鹽濃度高，則滲透壓增大，在給水壓力不變的情況下，AP-An變小，因而Qw降低，同時(shí)由于濃水鹽濃度高，使Ac增大，故鹽透過量Qs增大，再加上產(chǎn)品水通量下降

33、對產(chǎn)水量的影響，產(chǎn)品水含鹽量必然會(huì)升高。給水含鹽量給水含鹽量增加影響透過量和產(chǎn)品水通量，使產(chǎn)品水通量和脫鹽量均下降。這可用脫鹽方程中Ac增大，使Qs增大說明鹽透過量升高；又由于給水濃度c增大，n=cRT，使?jié)B透壓增大，在給水壓力不變的情況下AP-An變小，因而Qw降低（見圖6）。圖6給水鹽濃度對反滲透膜脫鹽率及透過水量的影響測定條件測試膜元件：ESPA24040操作壓力：7.5kgf/c給水pH值：7濃水流量：20L/min進(jìn)水溫度：25°C給水pH值脫鹽率和水通量在一定的pH值范圍內(nèi)較為恒定，其最大脫鹽率為pH=8.5,聚酰胺類膜聚合物分子鏈中存在著酰胺基在水中形成的羧基、胺基等帶

34、電部分，因此改變給水的pH值和離子結(jié)構(gòu)、濃度時(shí)，膜的帶電狀態(tài)都將發(fā)生變化，以致膜的分離特性也會(huì)發(fā)生一些變動(dòng)，見圖7。圖7給水pH值對反滲透膜脫鹽率的影響測試膜元件：ESPA24040操作壓力：7.5kgf/c給水濃度：NaCl500mg/L給水流量：20L/min給水溫度：25°C濃度極化有什么危害反滲透膜分離過程中，水分子透過以后，膜界面中含鹽量增大，形成較高的濃水層，此層與給水水流的濃度形成很大的濃度梯度，這種現(xiàn)象稱為膜的濃差極化(concentrationpolarization)。濃度極化會(huì)對運(yùn)行產(chǎn)生有害的影響。(1)由于界面層中的濃度很高，相應(yīng)地就會(huì)使?jié)B透壓升高。滲透壓升高后，勢必會(huì)使原來運(yùn)行條件的產(chǎn)水量下降。