反滲透水處理設(shè)備

RO(Reverse Osmosis)反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)(1納米=10-9米)，在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。 RO膜過(guò)濾后的純水電導(dǎo)率 5 s/cm, 符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過(guò)原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過(guò)濾，出水電阻率可以達(dá)到18.2M .cm，超過(guò)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)(GB682-92)。

反滲透水處理設(shè)備的預(yù)處理系統(tǒng)通常由聚丙烯纖維(PP)過(guò)濾器和活性炭(AC)過(guò)濾器組成。對(duì)硬度較高的原水還需加裝軟化樹脂過(guò)濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機(jī)械顆粒雜質(zhì)、鐵銹及大的膠狀物等污染物，保護(hù)后續(xù)過(guò)濾器，其特點(diǎn)是納污量大, 價(jià)格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機(jī)物、膠體，保護(hù)聚酰胺反滲透復(fù)合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子，防止后續(xù)RO膜表面結(jié)垢堵塞，提高水的回收率。

混床離子交換純化柱由陰離子交換樹脂和陽(yáng)離子交換樹脂按比例混合而成。陽(yáng)離子交換樹脂用其H+交換去除水中的陽(yáng)離子，陰離子交換樹脂用其OH-交換去除水中的陰離子，在混床樹脂中被交換出來(lái)的H+和OH-結(jié)合生成H2O，因此混床離子交換純化柱可用來(lái)深度去除RO純水中尚存的微量離子。小型實(shí)驗(yàn)室超純水器中的混床離子交換純化柱通常為一次性使用?；齑搽x子交換純化柱采用原裝進(jìn)口核級(jí)混床樹脂，其產(chǎn)水電阻率可18.2MΩ.cm。

連續(xù)電去離子EDI(Electrodeionization的縮寫)，是利用混床離子交換樹脂吸附給水中的陰陽(yáng)離子，同時(shí)這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下分別透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜而被連續(xù)去除的過(guò)程。這一新技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換(DI)，產(chǎn)出10MΩ.cm以上的超純水。EDI深度除鹽的最大優(yōu)點(diǎn)是可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)需用酸堿再生陰陽(yáng)樹脂，十分適合造水量100L/h以上的超純水中央制備系統(tǒng)，水質(zhì)穩(wěn)定，并將大大降低運(yùn)行成本，TOC也將更低更穩(wěn)定。EDI裝置通常的產(chǎn)水電阻率約15~18MΩ.cm。

超濾除熱原已廣泛用于現(xiàn)代制藥行業(yè)。超濾(Ultrafiltration，縮寫"UF")膜的孔徑介于反滲透和微濾之間(約0.01~0.1μm)，通常用最小截留分子量來(lái)表示。除熱原超濾膜采用截留分子量為5000道爾頓的聚砜膜，可徹底去除水中熱原(其最小分子量通常大于7000)及各類微生物。

紫外線殺菌燈采用254nm波長(zhǎng)的紫外線照射殺菌，可有效破壞微生物的DNA分子，使之形成TT兩聚體而無(wú)法繁殖，是空氣、水安全有效的常用滅菌方法。TOC紫外消解器采用可同時(shí)產(chǎn)生185nm/254nm雙波長(zhǎng)的紫外線燈管，其中185nm紫外線在空氣中可產(chǎn)生臭氧而殺菌除味，在水中會(huì)產(chǎn)生氫氧自由基，可將純水中微量有機(jī)物迅速氧化為CO2，達(dá)到去除TOC的目的。

孔徑0.22um的終端過(guò)濾器可徹底濾除細(xì)菌、真菌及孢子、樹脂碎片及一切微米級(jí)污染物。終端過(guò)濾器形式有中空纖維式、PP桶過(guò)濾器、囊式過(guò)濾器、針頭式濾器等，膜材質(zhì)有聚丙烯、尼龍、聚偏氟乙烯等。

反滲透設(shè)備的清洗有兩種方式，在線清洗和離線清洗。

一、在線清洗

在線清洗是指對(duì)反滲透裝置整體進(jìn)行清洗，膜元件不用拿出壓力容器，通常在較大系統(tǒng)中設(shè)計(jì)使用。此清洗方式操作簡(jiǎn)單方便，時(shí)間短，但容易造成清洗不徹底，效果不理想。當(dāng)反滲透裝置污染較輕時(shí)可采用此方法。

二、離線清洗

離線清洗是指將膜元件從反滲透壓力容器中卸下，裝入專用清洗設(shè)備中進(jìn)行清洗，通常一次清洗數(shù)量不超過(guò)6支。此清洗方式操作簡(jiǎn)單方便，清洗徹底、效果最佳。但膜元件較多時(shí)，清洗時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)反滲透污染較嚴(yán)重或在線清洗效果差時(shí)可采用此方法。

三 、EDI 清洗

隨著工作時(shí)間的累積，需要對(duì)EDI模塊進(jìn)行清洗及消毒，這是因?yàn)?

1. 硬度或金屬結(jié)垢，主要產(chǎn)生在濃水室內(nèi)

2.在離子交換樹脂或膜形成無(wú)機(jī)物污垢(例如，硅)

3.在離子交換樹脂或膜形成有機(jī)物污垢

4.EDI模塊和系統(tǒng)管道及其它部件的生物污垢

5.以上所有情況一起出現(xiàn)

( 1 )電力工業(yè):鍋爐補(bǔ)給水、冷卻水壩;

( 2 )電子工業(yè):半導(dǎo)體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水、配方用水;

( 3 )食品工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水;

( 4 )制藥行業(yè):工藝用水、制劑用水、洗滌用水、注射用水、無(wú)菌水制備;

( 5 )飲料工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水、洗滌用水;

( 6 )化學(xué)工業(yè):生產(chǎn)用水、廢水處理;

( 7 )飲水工程:超純水制備、飲用水凈化;

( 8 )石油化工:油田注入水、石化廢水深度處理;

( 9 )海水淡化:海島地區(qū)、沿海缺水地區(qū)、船舶、海水油田等生產(chǎn)生活用水;

( 10 )環(huán)保領(lǐng)域:電鍍漂洗水中貴重金屬、水的回收，實(shí)現(xiàn)零排放或微排放。

反滲透(Reverse Osmosis，簡(jiǎn)稱RO)是以壓力差為推動(dòng)力的一種高新膜分離技術(shù)，具有一次分離度高、無(wú)相變、簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)。反滲透膜"孔徑"已小至納米(1nm=10-9m)，在掃描電鏡下無(wú)法看到表面任何"過(guò)濾"小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下，水分子可反滲透通過(guò)RO半透膜，產(chǎn)出純水，而原水中的大量無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。

通常當(dāng)原水電導(dǎo)率<200μS/cm時(shí)，一級(jí)RO純水電導(dǎo)率≤5μs/cm，符合實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于原水電導(dǎo)率高的地區(qū)，為節(jié)省后續(xù)混床離子交換樹脂更換成本，提高純水水質(zhì)，客戶可考慮選擇二級(jí)反滲透純化系統(tǒng)，二級(jí)RO純水電導(dǎo)率約1~5μS/cm，與原水水質(zhì)有關(guān)。 反滲透的原理作用:把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過(guò)半透膜，向濃溶液側(cè)流動(dòng)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng)，此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反，這一過(guò)程稱為反滲透。

反滲透一般自來(lái)水或地下水經(jīng)一級(jí)反滲透水處理設(shè)備處理后，產(chǎn)水電導(dǎo)率<10μS/cm，經(jīng)二級(jí)反滲透水處理設(shè)備后產(chǎn)水電導(dǎo)率 <5μS/cm甚至更低，在反滲透水處理設(shè)備系統(tǒng)后輔以離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備可以制備超純水，使電阻率達(dá)到18兆歐姆(電導(dǎo)率=1/電阻率)是反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過(guò)反滲透膜(一種半透膜)而分離出來(lái)與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對(duì)象是溶液中的離子范圍。

使用反滲透系統(tǒng)時(shí)，尤其應(yīng)注意原水預(yù)處理。為了避免堵塞反滲透系統(tǒng)，原水應(yīng)經(jīng)預(yù)處理以消除水中的懸浮物，降低水的濁度;此外，還應(yīng)進(jìn)行殺菌以防微生物的孽生長(zhǎng)大。 由于反滲透對(duì)原水中的懸浮物的要求很高，所以常用一種水質(zhì)對(duì)受懸浮物污染情況的污染指數(shù)來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。此法實(shí)質(zhì)上是測(cè)定反滲透系統(tǒng)受水中懸浮物的污堵的情況。進(jìn)入反滲透系統(tǒng)水的污染指數(shù)以不大于5為宜，建議值一般小于3。預(yù)處理時(shí)還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的pH值。各種半透膜都有其最適宜的運(yùn)行pH值，故需按反滲透膜的要求，調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH值。預(yù)處理時(shí)還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的，但溫度過(guò)高會(huì)加快醋酸纖維素膜的水解速度，且使有機(jī)膜變軟，易于壓實(shí)。所以，對(duì)于有機(jī)膜來(lái)說(shuō)，通常將溫度控制在約20-40℃范圍內(nèi)為宜，復(fù)合膜溫度控制在約5-45℃范圍內(nèi)為宜。 反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進(jìn)行分離的，具體特點(diǎn)如下:

1、在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對(duì)溶質(zhì)和水進(jìn)行分離，適用于對(duì)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。

2、反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。

3、較高的脫鹽率和水回用率，可截留粒徑幾個(gè)納米以上的溶質(zhì)。

4、利用低壓作為膜分離動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單，操作、維護(hù)和自控簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生。