反滲透膜是為了實現(xiàn)水溶液的反滲透現(xiàn)象，采用特殊工藝人工合成的一種半透膜。反滲透膜的孔徑為0.0001微米(μm)，只有水分子才能通過，而其溶質(zhì)不能通過反滲透膜。在純水機的凈水系統(tǒng)中，反滲透膜專指成形的反滲透膜濾芯。反滲透膜濾芯是純水機凈水系統(tǒng)的核心部件，只有使用了反滲透膜，才能稱為純水機。RO膜可以去除水中的重金屬、化學(xué)物質(zhì)、顆粒物、細菌病毒、放射性物質(zhì)等對人體有害的物質(zhì)。

反滲透技術(shù)因具有特殊的優(yōu)越性而得到日益廣泛的應(yīng)用。反滲透凈水設(shè)備的清洗問題可能使許多技術(shù)力量不強的用戶遭受損失，所以要做好反滲透設(shè)備的管理，就可以避免出現(xiàn)嚴重的問題。

定期對反滲透設(shè)備進行大流量、低壓力、低pH值的沖洗有利于剝除附著在膜表面上的污垢，維持膜性能，或當(dāng)反滲透設(shè)備進水SDI突然升高超過5.5以上時，應(yīng)進行低壓沖洗，待SDI值調(diào)至合格后再開機。

由于生產(chǎn)的波動，反滲透設(shè)備不可避免地要經(jīng)常停運，短期或長期停用時必須采取保護措施，不適當(dāng)?shù)靥幚頃?dǎo)致膜性能下降且不可恢復(fù)。

短期保存適用于停運15d以下的系統(tǒng)，可采用每1~3d低壓沖洗的方法來保護反滲透設(shè)備。實踐發(fā)現(xiàn)，水溫20℃以上時，反滲透設(shè)備中的水存放3d就會發(fā)臭變質(zhì)，有大量細菌繁殖。因此，建議水溫高于20℃時，每2d或1d低壓沖洗一次，水溫低于20℃時，可以每3d低壓沖洗一次，每次沖洗完后需關(guān)閉凈水設(shè)備反滲透裝置上所有進出口閥門。

長期停用保護適用于停運15d以上的系統(tǒng)，這時必須用保護液(殺菌劑)充入凈水設(shè)備反滲透裝置進行保護。常用殺菌劑配方(復(fù)合膜)為甲醛10(質(zhì)量分數(shù))、異噻唑啉酮20mg/L、亞硫酸氫鈉1(質(zhì)量分數(shù))。

在正常運行條件下，反滲透膜也可能被無機物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，這些物質(zhì)沉積在膜表面上會引起凈水設(shè)備反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降、壓差升高，甚至對膜造成不可恢復(fù)的損傷，因此，為了恢復(fù)良好的透水和除鹽性能，需要對膜進行化學(xué)清洗。

一般3~12個月清洗一次，如果每個月不得不清洗一次，這說明應(yīng)該改善的預(yù)處理系統(tǒng)，調(diào)整的運行參數(shù)。如果1~3個月需要清洗一次，則需要提高設(shè)備的運行水平，是否需要改進預(yù)處理系統(tǒng)較難判斷。

⒈制取電子工業(yè)生產(chǎn)如顯像管玻殼、顯像管、液晶顯示器、線路板、計算機硬盤、集成電路?芯片、單晶硅半導(dǎo)體等工藝所需的純水、高純水;

⒉制取熱力、火力發(fā)電鍋爐，廠礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水;

⒊制取醫(yī)藥工業(yè)所需的醫(yī)用大輸液、注射劑、藥劑、生化制品純水、醫(yī)用無菌水及人工腎透析用純水等;

⒋制取飲料(含酒類)行業(yè)的飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水，酒類釀造水和勾兌用純水;

⒌海水、苦咸水制取生活用水及飲用水;

⒍制取電鍍工藝用去離子水;電池(蓄電池)生產(chǎn)工藝的純水;汽車、家用電器、建材產(chǎn)品

表面涂裝、清洗沌水;鍍膜玻璃用純水;紡織印染工藝所需的除硬除鹽水;

⒎石油化工業(yè)如化工反應(yīng)冷卻水;化學(xué)藥劑、化肥及精細化工、化妝品制造過程用工藝純?水;

⒏賓館、樓宇、社區(qū)機場房產(chǎn)物業(yè)的優(yōu)質(zhì)供水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及游泳池水質(zhì)凈化;

⒐線路板、電鍍、電子工業(yè)廢水處理及回用;

⒑生活、醫(yī)院、制革、印染、造紙工業(yè)廢水及垃圾滲瀝液的處理;

1950年美國科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水,隔了幾秒后,吐出一小口的海水,而產(chǎn)生疑問,因為陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水的.經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜,該薄膜非常精密,海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓,再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜轉(zhuǎn)化為淡水,而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外,此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu);并在1953年由University of Florida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備,在1960年經(jīng)美國聯(lián)邦政府專案支助美國U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜,一年約投入四億美元經(jīng)費研究,以運用于太空人使用,使太空船不用運載大量的飲用水升空,直到1960年投入研究工作的學(xué)者、專家越來越多,使之質(zhì)與量更加精進,從而解決了人類飲用水中的難題.

生活在海岸邊的海鷗，依靠喝海水可以補充身體的水分。 1950年美國科學(xué)家DR.S.Sourirajan在觀察海鷗時發(fā)現(xiàn)，海鷗在掠過海面時會啜起一大口海水，在幾秒鐘的間隔后，吐出一小口的海水。他感到十分的困惑，因為陸生由肺呼吸的動物是絕對無法飲用含鹽量很高的海水的。后經(jīng)過對海鷗的解剖發(fā)現(xiàn)，海鷗并沒有直接把海水喝下，而是把海水存在喉管里，海鷗喉管的結(jié)構(gòu)是由一層層的粘膜組織構(gòu)成的，海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓，再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過粘膜轉(zhuǎn)化為淡水，海鷗把經(jīng)過粘膜組織過濾的淡水吸收到身體內(nèi)部，然后把剩下的高濃度海水再吐出來，海鷗之所以能喝海水的奧秘就在這里。這也就是反滲透法的基本理論架構(gòu)。

反滲透設(shè)備是將原水經(jīng)過精細過濾器、顆粒活性碳過濾器、壓縮活性碳過濾器等，再通過泵加壓，利用孔徑為1/10000μm(相當(dāng)于大腸桿菌大小的1/6000，病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜)，使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人瑫r將工業(yè)污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質(zhì)全部隔離，從而達到飲用規(guī)定的理化指標(biāo)及衛(wèi)生標(biāo)準，產(chǎn)出至清至純的水，是人體及時補充優(yōu)質(zhì)水分的最佳選擇.由于RO反滲透技術(shù)生產(chǎn)的水純凈度是目前人類掌握的一切制水技術(shù)中最高的，潔凈度幾乎達到100%，所以人們稱這種產(chǎn)水機器為反滲透純凈水機。

反滲透是一種現(xiàn)代新型的純凈水處理技術(shù)。通過反滲透元件來提高水質(zhì)的純凈度，清除水中含有的雜質(zhì)和鹽。我們?nèi)粘Ｋ嬘玫募儍羲际墙?jīng)過反滲透設(shè)備處理的，水質(zhì)清澈。

世界上最早使用反滲透技術(shù)的國家是美國，發(fā)明了以動力差為動力的膜分離技術(shù)。隨著該技術(shù)的推廣，我國開始使用反滲透技術(shù)。市場上的純凈水設(shè)備都是采用的反滲透膜處理技術(shù)，并且在我國經(jīng)過了一定的改良和設(shè)計創(chuàng)新。技術(shù)已經(jīng)非常成熟。

反滲透純凈水設(shè)備中設(shè)計了一種反滲透膜。膜兩側(cè)的壓力不同，通過兩側(cè)的壓力為動力，壓迫原水通過反滲透膜，鹽的濃度低的會向濃度高的鹽方向滲透，能夠達到的平衡狀態(tài)下，就是液體的滲透壓。當(dāng)含有的鹽水一側(cè)的壓力對于另一側(cè)的滲透壓力時候，就會發(fā)生反方向的流動，就產(chǎn)生了反滲透過程。

反滲透純凈水設(shè)備都是采用了這種技術(shù)，采用了自動供水和斷水的智能化控制，這就是純凈水設(shè)備。

反滲透設(shè)備因為一些產(chǎn)品使用的材料強度不夠及其耐侵蝕性差，造成橫軸斷裂等設(shè)備故障，并且膜的種類不同對進水水質(zhì)要求也有所不同。膜兩側(cè)有一個壓力差，如水處理設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的格柵除污機，因為一些產(chǎn)品使用的材料強度不夠及其耐侵蝕性差，反滲透設(shè)備造成橫軸斷裂等設(shè)備故障，還不包括因為維修影響運行造成的損失，嚴重影響了環(huán)境保護投資效益，還會使反滲透膜表面極易結(jié)垢，采用反滲透膜殼可以有效的保護膜元件。

反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進行分離的，具有以下幾點顯著特點:

·在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對溶質(zhì)和水進行分離，適用于對熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。

·反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。

·較高的脫鹽率和水回用率，可截留粒徑幾個納米以上的溶質(zhì)。

·利用低壓作為膜分離動力，因此分離裝置簡單，操作、維護和自控簡便，現(xiàn)場安全衛(wèi)生。

應(yīng)用領(lǐng)域:

反滲透膜技術(shù)在電廠鍋爐補給水、電子、半導(dǎo)體行業(yè)超純水處理、化工及制藥行業(yè)的純水處理、食品、飲料、飲用水處理、海水、苦咸水淡化、冶金、輕工業(yè)、電鍍及皮革等行業(yè)的廢水處理等行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

技術(shù)說明:反滲透(簡稱RO)是膜分離技術(shù)的一種，它依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑和溶質(zhì)分離的特性工作。

"滲透"是一種物理的現(xiàn)象，逆滲透就是在含有鹽及各種細微雜質(zhì)的水中(即原水)施加比自然滲透的更大的壓力，使水從濃度高的一方逆滲透濃度底的一方，而原水中絕大多數(shù)的細菌雜質(zhì)、有機物、重金屬、細菌、及其它有害物質(zhì)等都經(jīng)污水口排放掉。 反滲透設(shè)備特點及應(yīng)用范圍:

·脫鹽率高，又可以同時除去細菌、毒素及其它有機物，出水水質(zhì)符合國標(biāo)GBI7323-1998標(biāo)準;

·反滲透設(shè)備主件采用進口美國的復(fù)合膜元件及進口高壓不銹鋼泵，進水適應(yīng)性、脫鹽率和使用壽命等方面，與其它反滲透元件相比，具有獨特的優(yōu)點;

·設(shè)計壓力:1.05~1.6Mpa，脫鹽率:96~99%;

·自動化程度高，運行穩(wěn)定，故障率低且運行費用低等優(yōu)點;

·適用酒勾兌用水，罐頭產(chǎn)品加工用水，瓶、桶裝飲用水，各種飲料用水;

·適用于電子、化工、電力、制藥等行業(yè)用水的制備;

·適用于高純水的處理。

儲存原水，用于沉淀水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。同時緩沖原水管中水壓不穩(wěn)定對水處理系統(tǒng)造成的沖擊。(如水壓過低或過高引起的壓力傳感的反應(yīng))。

恒定系統(tǒng)供水壓力，穩(wěn)定供水量。

采用多次過濾層的過濾器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物等顆粒在20um以上的物質(zhì)，可選用手動閥門控制或者全自動控制器進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命。

系統(tǒng)采用果殼活性炭過濾器，活性炭不但可吸附電解質(zhì)離子，還可進行離子交換吸附。經(jīng)活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2~7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附復(fù)制的濃度增加，因而還起到催化作用、去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的余氯值及農(nóng)藥污染物和除去水中的三鹵化物(THM)以及其它的污染物。同時，設(shè)備具有自我維護系統(tǒng)，運行費用很低。

R/O裝置為了溶解固體形物的濃縮排放和淡水的利用，為防止?jié)馑颂貏e是RO裝置最后一根膜組件濃水側(cè)出現(xiàn)CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4,SrSO4,SiSO4的濃度積大于其平衡溶解度常數(shù)而結(jié)晶析出，損壞膜原件的應(yīng)有特性，在進入反滲透膜組件之前，應(yīng)使用離子軟化裝置或投放適量的阻垢劑阻止碳酸鹽，SiO2，硫酸鹽的晶體析出.

采用精密過濾器對進水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質(zhì)去除，使RO系統(tǒng)等后續(xù)設(shè)備運行更安全、更可靠。濾芯為5um熔噴濾芯，目的是把上級過濾單元漏掉的大于5um的雜質(zhì)除去。防止其進入反滲透裝置損壞膜的表面，從而損壞膜的脫鹽性能。

反滲透裝置是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般是水)通過反滲透膜(或稱半透膜)而分離出來，因為這個過程和自然滲透的方向相反，因此稱為反滲透。反滲透法能適應(yīng)各類含鹽量的原水，尤其是在高含鹽量的水處理工程中，能獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟效益。反滲透法的脫鹽率提高，回收率高，運行穩(wěn)定，占地面積小，操作簡便，反滲透設(shè)備在除鹽的同時，也將大部分細菌、膠體及大分子量的有機物去除。

殺滅由二次污染產(chǎn)生的細菌徹底保證成品水的衛(wèi)生指標(biāo).

原水 → 原水箱 → 原水泵 →多介質(zhì)過濾器 (石英砂過濾器)→活性炭過濾器 →軟水處理器(添加阻垢劑裝置) → 精密過濾器 → 高壓泵 → 一級反滲透(RO)裝置 →紫外線殺菌裝置(臭氧殺菌裝置) → 用水點

1. 設(shè)備應(yīng)采用旁通式安裝，以便設(shè)備在不停機狀態(tài)下檢修與維護。

2. 本設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場情況采用水平或垂直安裝，設(shè)備必須按進出水口方向與管道連接，當(dāng)垂直安裝時，設(shè)備進水口朝上，水平安裝時，排污口朝下。

反滲透設(shè)備在長期運行中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，而這些問題中有一部分是因為使用者的操作不當(dāng)引起的。本文就針對操作不當(dāng)引起的設(shè)備故障進行匯總分析。

一、反滲透設(shè)備的操作不當(dāng)引起膜性能的損壞

1、反滲透設(shè)備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜

常有兩種情況發(fā)生:A、設(shè)備排空后,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應(yīng)在2~4bar的壓力下將余下的空氣排盡后,再逐步升壓運行。B、在預(yù)處理設(shè)備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微濾器及其后的管路漏水)當(dāng)預(yù)處理供水不很足時,如微濾發(fā)生堵塞,在密封不好的地方由于真空會吸進部分空氣。應(yīng)清洗或更換微濾器,保證管路不漏。總之,應(yīng)在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發(fā)現(xiàn)氣泡應(yīng)逐漸降壓檢查原因。

2、反滲透設(shè)備關(guān)機時的方法不正確

A、關(guān)機時快速降壓沒有進行徹底沖洗。由于膜濃水側(cè)的無機鹽的濃度高于原水,易結(jié)垢而污染膜。B、用投加化學(xué)試劑的預(yù)處理水沖洗。因含化學(xué)試劑的水在設(shè)備停運期間可能引起膜污染。

反滲透水處理設(shè)備在準備關(guān)機時,應(yīng)停止投加化學(xué)試劑,逐步降壓至3bar左右用預(yù)處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。

3、反滲透設(shè)備消毒和保養(yǎng)不力導(dǎo)致微生物的污染

這是復(fù)合聚酰胺膜使用中普遍存在的問題,因為聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對微生物的預(yù)防重視不夠,容易導(dǎo)致微生物的污染。許多廠家生產(chǎn)的純水微生物超標(biāo),就是消毒、保養(yǎng)不力造成的。

主要表現(xiàn)為:出廠時,RO設(shè)備沒有采用消毒液保養(yǎng);設(shè)備安裝好后沒有對整個管路和預(yù)處理設(shè)備消毒;間斷運行不采取消毒和保養(yǎng)措施;沒有定期對預(yù)處理設(shè)備和反滲透設(shè)備消毒;保養(yǎng)液失效或濃度不夠。

4、反滲透設(shè)備余氯監(jiān)測不力

如投加NaHSO3的泵失靈或藥液失效,或活性炭飽和時因余氯損壞膜。

二、清洗不及時與清洗方法不正確導(dǎo)致的膜性能的損壞

設(shè)備在使用過程中,除了性能的正常衰減外,由于污染而引起設(shè)備性能的衰減更為嚴重。EDI高純水設(shè)備通常的污染主要有化學(xué)垢,有機物及膠體污染,微生物污染等。不同的污染表現(xiàn)出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異。

在工程中我們發(fā)現(xiàn),污染時間的長短不一樣,其癥狀也不一樣。如:膜發(fā)生碳酸鈣垢污染,污染時間為一個星期時,主要表現(xiàn)為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產(chǎn)水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能完全恢復(fù)性能。污染時間為一年(某純水機),鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L~160mg/L),產(chǎn)水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗后,鹽通量降為7mg/L,產(chǎn)水量上升至210L/h。

再者污染往往不是單一的,其表現(xiàn)的癥狀也有一定的差別,使得污染的鑒別更困難。

鑒別污染類型要綜合原水水質(zhì),設(shè)計參數(shù),污染指數(shù),運行記錄,設(shè)備性能變化及微生物指標(biāo)等加以判斷:

(1)膠體污染:發(fā)生膠體污染時,通常伴隨著以下兩個特性:A、前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。

(2)微生物污染:發(fā)生微生物污染時,RO設(shè)備的透過水和濃縮水中的細菌總數(shù)都比較高,平時一定沒有按要求進行保養(yǎng)和消毒。

(3)鈣垢:可依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計參數(shù)進行判斷。對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設(shè)計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應(yīng)小于1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應(yīng)小于零,一般不會產(chǎn)生鈣垢。

(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。

(5)根據(jù)設(shè)備性能的變化判斷污染的類型。

(6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HNO3),根據(jù)清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過清洗液成分分析進一步證實。

(7)對清洗液進行化學(xué)分析:取原水、清洗原液、清洗液,三個樣分析。

在確定了污染的類型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能確定污染的類型時,通常采用清洗(3)消毒0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。

三、防止膜性能的損壞

新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下,貯存1年左右,也不會影響其壽命和性能。當(dāng)塑料袋開口后,應(yīng)盡快使用,以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產(chǎn)生不良影響。因此膜應(yīng)盡量在使用前開封。

反滲透設(shè)備試機完后,我們采用過兩種方法保護膜。設(shè)備試機運行兩天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保養(yǎng);或運行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(yǎng)(應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣,保證設(shè)備不漏,關(guān)閉所有的進出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些,在閑置時間長時使用,第二種方法在閑置時間較短時使用。