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膜法除盐1

1.什么叫背压?

产水背压会有什么不良后果?

答:

在反渗透水处理领域,背压是指产品水侧的压力大于给水侧的压力的情况。

卷式膜元件类似一个长信封状的膜口袋,开口的一边黏结在含有开孔的产品水中心管上。

将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上,使给水水流从膜的外侧流过,在给水有压力下,使淡水通过膜进入膜口袋后流入产品水中心管内。

为了便于产品水在膜袋内流动,在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层;为了使给水均匀流过膜袋表面并给水流以扰动,在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔离层。

膜口袋的三面是用黏结剂黏结在一起的,如果产品水侧的压力大于给水侧的压力,那么这些粘结线就会破裂而导致膜元件脱盐率的丧失或者明显降低,因此从安全的角度考虑,反渗透系统不能够存在背压。

由于反渗透膜过滤是通过压力驱动的,在正常运行时是不会存在背压的,但如果系统正常或故障停机,阀门设置或开闭不当,那么就有可能存在背压,因此必须妥善处理解决背压的问题。

2.为什么高压泵后面应设手动调节门和电动慢开门?

配制标准测试溶液的水源为反渗透产水,因而几乎不带杂质,不存在膜元件被污染的问题。

在实际应用时,除了二级反渗透系统的进水是以一级反渗透系统的产水作为原水外,其他反渗透系统的进水几乎都是经普通预处理后的原水。

尽管预处理工艺去除了其中一部分杂质,但与标准测试条件下水源相比,其进水水质仍然较差。

所以膜元件设计产水量应该小于标准产水量,此时如仍按标准产水量作为设计产水量,则反渗透膜元件很快就会受到污染,造成膜元件损坏。

为了避免上述情况发生,膜元件生产厂家提供了设计导则,以使设计人员有据可依。

设计导则建议应根据不同的进水水源来选取不同的设计产水量。

即使在实际使用时按照膜元件生产厂家提供的设计导则使用,但是反渗透膜元件仍然会慢慢受到污染,当然在一段时间后可以通过化学清洗部分恢复其性能,但却很难完全恢复其性能,所以有经验的设计人员在设计时应该考虑到这一问题,此时应选用能够保证3年后达到设计产水量的给水泵,即需要设计更高压力的给水泵,但系统初始运行时给水泵压力富裕,随着时间的推移,压力富裕逐渐减少,因此高压泵后面应设手动调节门来调节给水压力。

有些时候可以对给水泵设置变频调节装置,此时可以用变频的方法来实现给水压力的调节。

高压泵后面的手动调节门在设置后一般不需要经常调节,在一段时间内基本上是保持在恒定的位置,在系统每次启动时也不需要开闭此阀门。

但如果高压泵后没有其他阀门,此时每次启动系统时,高压泵的高压水源会直接冲击膜元件,特别是在系统存在空气时就会产生“水锤”的现象,这样容易造成膜元件的破裂。

为了防止上述现象的发生,应该在高压泵后面设电动慢开门,在启动高压泵后慢慢打开电动慢开门,也即慢慢向系统的反渗透膜上加载压力,电动慢开门应该是全开全闭阀门,其全开全闭时间是可以调节的,但一般设定为45-60秒。

所以从反渗透膜元件的安全角度考虑应该设置电动慢开门。

膜法除盐

除了用离子交换法去除水中溶解的盐类外,还有许多对水进行除盐的方法。

这些方法中,在火电厂得到广泛应用的是膜分离法,即膜法除盐。

膜法除盐是指在某一推动力作用下,利用特定膜的透过性能分离水中离子、分子或胶体,使水得以净化的膜分离技术。

膜分离法在火电厂水处理中的应用以反渗透和电除盐为主。

一、反渗透脱盐的基本原理及有关概念

半透膜

反渗透(ReverseOsmosis,缩写为RO)是采用膜分离的水处理技术,该技术是从动植物细胞膜的渗透现象中得到启发而开发出来的。

我们知道,有许多人造或天然膜对于物质的透过具有选择性,例如,醋酸纤维素膜,水容易透过它,而盐难以透过它;阳离子交换膜允许阳离子透过,而不允许阴离子和水透过。

这类允许某些特定物质透过的膜称为半透膜。

反渗透膜就是一种半透膜。

反渗透脱盐就是依赖这种半透膜使水得以净化的水处理技术。

反渗透脱盐的基本原理

在一定温度下,半透膜将淡水与盐水隔开,如图4-1所示,由于淡水中水的摩尔分数比盐水中水的摩尔分数高,即淡水中水的化学位比盐水中水的化学位高,从热力学观点看,水分子会自动地从化学位较高的左边淡水室穿透半透膜向化学位较低的右边盐水室转移,这一过程称为渗透(Osmosis),如图4-1(a)所示。

图4-1渗透与反渗透现象

这时,虽然盐在右室中的化学位比在左室中的高,但由于膜具有半透性,不会发生盐从右室进入左室的迁移过程。

随着左室中的水不断进入右室,右室含盐量下降,加之右室水位升高和左室水位下降,导致右室水的化学位增加,直到与左室中水的化学位相等,渗透停止。

这种对溶剂(这里为水)的膜平衡称为渗透平衡,如图4-1(b)所示。

平衡时淡水液面和同一水平面的盐水液面所承受的压力分别为“p”和“p+ρgh”,后者与前者之差(ρgh)称为渗透压差,以△П表示。

这里,p表示大气压力,ρ表示水的密度,g表示重力加速度,h表示两室水位差。

若在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时(即△p>△П),则可以驱使右室中的一部分水分子向相反的方向渗透穿过膜进入左室,即盐水室中的水被迫渗透到左室淡水中,如图4-1(c)所示,由于其渗透方向和自然渗透方向相反,因此称其为反渗透。

因此,可以利用反渗透从盐水中获得淡水。

反渗透脱盐必须满足两个基本条件:

①半透膜具有选择地透水而不透盐的特性。

②盐水与淡水两室间的外加压差(△p)大于渗透压差(△П),即(△p-△П)>0。

这里符合条件①的半透膜通常称之为反渗透膜。

目前,反渗透膜多用高分子材料制成,常见的是芳香聚酰胺反渗透膜和醋酸纤维素反渗透膜。

渗透压

渗透压(OsmoticPressure)是选择操作压力和设计分离装置的重要依据。

渗透压是溶液的一种固有特性,它随溶质的种类、溶液浓度和温度而变,而与半透膜本身无关。

计算渗透压公式较多,对于水的稀溶液,近似用式(4-1)计算:

Π=RT∑ci(4-1)

式中:

Π为渗透压,atm;R为气体常数,为0.0826(L.atm)/(mol.K);T为水的绝对温度,K;∑ci为溶质的浓度之和,它包括阳离子、阴离子和未电离的分子,mol/L。

计算反渗透装置的渗透压时,必须考虑到反渗透对盐的浓缩所引起∑ci的增加。

上式是用热力学原理推导出来的,因此只对稀薄溶液才是准确的。

当溶解固形物的含量小于2000mg/L时,可以根据溶液的TDS估算渗透压:

Π=0.714×TDS×10-4(MPa)(4-2)

式中:

TDS为总溶解固形物含量,mg/L。

设淡水和盐水的渗透压分别为Π1和Π2,则渗透压差△Π=Π2-Π1。

通常Π2>>Π1,故可用盐水的渗透压(Π2)近似代替渗透压差(△Π)。

反渗透装置运行时,盐水的进口与出口浓度不同,一般用盐水平均浓度计算平均渗透压。

反渗透装置在实际运行中,操作压力是与渗透压不同的概念,操作压力是指反渗透装置的实际运行压力,它由渗透压、反渗透装置的水流阻力、维持膜足够的透水速度所必需的推动压力所决定。

实际操作压力大致是渗透压的5~20倍或更高一些。

反渗透膜

一般要求是:

对水的渗透性要大,脱盐率要高;具有一定的强度和坚实程度,不致因水的压力和拉力影响变形、破裂。

膜的被压实性尽可能最小,水通量衰减小,保持稳定的产水量;结构要均匀,能制成所需要的结构;能适应较大的压力、温度和水质变化;具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染性能;使用寿命要长,成本要低。

1.反渗透膜的分类

基于不同考虑,膜的分类有许多方法。

按膜材料主要分为醋酸纤维素膜和芳香聚酰胺膜;按制膜工艺可分为溶液相转化膜、熔融相转变膜、复合膜和动力膜;按膜结构特点可分为均相膜、非对称膜和复合膜;按传质机理可分为活性膜和被动膜之分;按膜出厂时的检测压力可分为超低压膜、低压膜和中压膜;按膜的用途分为苦咸水淡化膜、海水淡化膜、抗污染膜等多个品种;按膜的形状分有板式膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜4种。

2.反渗透膜材料

膜的分离性能与膜材料的分子结构密切相关。

人们根据反渗透脱盐的要求,从大量的高分子材料中筛选出醋酸纤维素(CA)和芳香聚酰胺(PA)两大类膜材料。

此外,复合膜的表皮层还用到其他一些材料。

3.反渗透膜的分离特性指标

(1)脱盐率。

脱盐率(SaltRejection)又称除盐率,通称分离度、截留率。

定义为经反渗透分离后盐的除去率。

反渗透膜的脱盐率一般大于99%。

随着反渗透膜使用年限的增加,脱盐率必然呈下降趋势,但其衰减速度应在允许的范围内,否则,若脱盐率明显下降,则提示膜可能出现被污染、划伤或密封不严等问题。

(2)物质迁移系数(κ)。

表示反渗透装置运行时浓差极化的指标。

浓差极化是因膜表面附近的横向流速低而造成的(与管子中心的流速高于管子表面的流速的概念相似)。

反渗透装置在运行时,由于水透过膜的量远大于盐透过膜的量,导致膜表面处盐浓度升高,渗透压差△Π增加,水透过速度下降,盐透过速度增加。

κ→+∞时,膜不发生浓差极化;当κ为任一有限正值时,膜表面处浓度大于主体溶液浓度;κ值愈小,浓差极化越厉害。

浓差极化发生后,膜透过性能下降,膜表面可能析出沉淀物。

增强水流紊动是减少浓差极化的有效途径之一。

生产实际中是通过保持足够的浓水流量而减轻浓差极化的。

该浓水流量的最低限值称最小浓水流量。

(3)水通量。

在单位时间、单位膜面积上透过的水量称水通量(Flux),又称透水速度,通称溶剂透过速度,用Jw表示。

操作压力高,膜孔隙大,水温高,盐浓度低,Jw亦大;浓差极化严重时,Jw明显下降。

所以,水通量应标明这些条件。

正常使用时反渗透膜Jw的年衰减率一般不超过10%。

(4)流量衰减系数。

流量衰减系数(Fluxdeclinecoefficient)指反渗透装置在运行过程中水通量衰减的程度。

即使在正常运行条件下,反渗透膜也会在压力的长期作用下,随着运行时间的延长孔隙率缓慢减少,水通量缓慢下降,这种现象称为膜的压密。

除压力外,膜表面物质的沉积、膜的水解、水中有机物长期与膜接触而使膜溶解、膜表面微生物繁殖或细菌侵蚀、膜被氧化和水温季节性下降等原因也会引起膜透水速度的下降。

膜压密属非弹性变形,一旦发生了压密化,即使泄去压力,透过性能也难以恢复。

提高操作压力固然可以增加透水量,但会加重膜的压密,所以生产中应将操作压力控制在允许范围内。

一般,复合膜的耐压密能力比醋酸纤维素膜强。

(5)回收率。

反渗透从盐水中获得的淡水分率称回收率(Recovery),例如回收率65%表示从1t盐水中分离出0.65t淡水。

回收率亦可称为产水率。

 

二、反渗透装置

反渗透膜与其他器件组合成具有引进高压盐水和收集淡水功能的设备,该种具有进出水功能的脱盐单元成为膜元件。

多个膜元件串联在一个压力容器内构成一个膜组件,多个膜组件又组成更大的脱盐单元,形成反渗透装置。

图4-2卷式反渗透膜元件

(膜组件)外观

广义地讲,反渗透装置应包括所有膜组件、连接管道、阀门、仪表以及高压泵等相关设备,甚至可以延伸到整个反渗透系统;狭义地讲,反渗透装置仅指膜组件本身。

膜元件(膜组件)有4种形式:

平板式、圆管式、螺旋卷式和中空纤维式。

前三者又分别简称为板式、管式和卷式。

电厂水处理以卷式应用最为普遍,约占用户的99%;中空纤维反渗透膜主要用于海水淡化领域;管式和板式主要用于食品和环保方面。

卷式反渗透膜元件(膜组件)

卷式膜元件和膜组件是应用最广泛的反渗透构件之一,外观见图4-2。

1.特点

(1)水流通道由隔网空隙构成,水在流动过程中被隔网反复切割反复汇集呈波浪状起伏前进,提高了水流紊动强度,减少了浓差极化。

(2)水沿膜表面呈薄层流动。

这种薄层流动的设计提高了膜的装填密度,也有利于降低膜表面的滞流层厚度,同样有利于减少浓差极化。

(3)膜的装填密度比较高,仅次于中空纤维膜组件。

(4)抗污染能力比中空纤维式强。

允许进水杂质颗粒大小与隔网厚度有关,0.76mm厚的隔网,杂质粒径为5~25µm,1.1mm厚的隔网,杂质粒径为25~50µm。

(5)水流阻力介于管式与中空纤维式之间,当隔网中流速为0.25m/s,水头损失一般为0.1~0.14MPa。

2.结构

结构示意如图4-3。

膜元件核心部分由膜、进水隔网和透过水隔网围中心管卷绕而成。

膜1与膜2、膜3与膜4密封形成一个膜袋,透过水隔网位于袋中,膜袋开口与多孔中心管相连。

膜袋连同进水隔网一起在中心管外缠绕成卷.

图4-3卷式反渗透膜元件结构

1-进水;2-透过水集水孔;3-透过水;4-浓缩水;5-进水隔网;6-膜;7-透过水隔网;8-粘结剂;9-进水流动方向;10-透过水流动方向;11-外套;12-组件外壳;13-中心透过水集水管;14-膜间支撑材料;15-多孔支撑材料

膜的脱盐层面对进水隔网,支撑层面对透过水隔网。

透过水隔网构成透过水通道,并起支撑膜的作用。

进水隔网构成进水和浓水通道,并起扰动水流防止浓差极化作用。

多孔中心管与透过水通道相通,收集透过水。

在压力推动下,原液在进水隔网中流动,水量不断减少,浓度不断增加,最后变成浓水从下游排出。

透过水在透过水隔网内流动,流量不断增加,最后进入中心集水管。

膜组件的排列形式

根据生产需要,可将多个膜组件排列成一级、二级甚至多级,每级中的膜组件又可排列成一段、二段甚至多段。

所谓一级是指进料液经一次加压反渗透分离,二级是指经过二次加压反渗透分离,依此类推;在同一级中,排列相同的膜组件组成一个段。

水处理中以一级二段和一级三段常用。

膜组件的选择和排列除应遵守膜供应商的设计导则外,还应考虑原水水质、用户对产品水的要求和水的回收率等因素。

常有以下几种排列形式。

1.一级一段连续式

图4-10为工艺流程,这种方式是被处理水进入膜组件后,浓水和透过水连续引出。

这种排列形式的优点是系统简单,缺点是水的回收率小。

要提高这种排列方式的水回收率,必须对进水进行处理,例如软化处理。

2.一级一段循环式

图4-11为工艺流程,它将一部分浓水返回反渗透装置的进水中,进行循环脱盐。

这种循环脱盐方式的优点是增加了水的回收率,缺点是同时提高了浓水含盐量,因而透过水质量下降,也增加了结垢的危险性。

图4-10一级一段连续式流程图4-11一级一段循环式流程

3.一级多段连续式

这种排列形式,属多级浓缩系统,第一段浓水作为第二段的进水,而第二段的浓水再作为下一段的进水,此时各段透过水都向外直接排出,故随着段数的增加,系统总的回收率上升。

浓水流量随段数增加而下降,为了保持各段膜表面浓水流速相同,可逐渐减少各段并联的膜组件个数,使进入各组件的进水流量相等,这就是水处理中常见的锥形排列形式,如图4-12所示。

4.多级反渗透

图4-12锥形排列形式

图4-13是两种多级反渗透系统流程示意。

其中,图(a)所示浓缩段的透过水并不作为产品水,而是作为精制段的进水,浓水循环逐级浓缩。

图(b)所示第一级透过水(淡水)作为第二级进水,第二级透过水再作为下一级进水,这样经几级淡化后,可制出高纯度的淡水。

图4-13多级反渗透系统

(a)有精制段和浓缩段的多级系统;(b)以回收高纯水为目的的淡化系统

1-供给槽;2-高压泵;3-第一级膜组件;4-第m级膜组件;5-第n级膜组件;6-压力和流量控制阀

第3节反渗透装置运行及维护

一、反渗透给水的预处理

1.预处理目的

为了保障反渗透装置的安全稳定运行,通常需要在原水进入反渗透装置之前,将其处理成符合反渗透装置对进水的质量要求,以减轻反渗透膜在使用过程中可能发生的污染、浓差极化、结垢、微生物侵蚀、水解、氧化、压密以及高温变质等,保证反渗透装置长期稳定运行,这种位于反渗透装置之前的处理工序称为前处理或预处理。

根据运行经验,对反渗透装置的进水质量作了较为严格的规定。

例如某卷式苦咸水复合膜要求进水质量为:

SDI<5,浊度<1NTU,游离氯<0.1mg/L,水温≤45℃,压力≤4.1MPa,pH值2~11。

不同的生产厂家、不同的膜材料和膜元件,对进水质量的要求有所差异。

当原水水质达不到要求时,则必须对原水进行预处理。

2.预处理工艺

(1)以地下水为水源的预处理工艺

酸阻垢剂

↓↓

流程1地下水→砂滤器→管道混合器→精密过滤器→(反渗透装置进水)

根据地下水的水质特点,应注意:

①防止深井泵取水带砂。

②当水中铁锰含量高时(如Fe>0.3mg/L),应增加除铁除锰措施,例如通过曝气或氧化将Fe2+和Mn2+氧化成高价状态,然后通过混凝过滤除去。

③当地下水受到污染而生物活性较高(例如地下水中菌群数达到1.0×104cfu/mL)时,应增加杀菌措施。

④当水中HCO3-含量较多,可通过曝气或加酸脱除CO2。

⑤当水中硅化合物含量超过20mg/L时,必须考虑去除措施或通过添加分散剂、调节pH值和温度等方法防止硅垢。

⑥应留有应对地下水水质日趋恶化的预案。

(2)以地表水为水源的预处理工艺

杀菌剂混凝剂助凝剂酸阻垢剂

↓↓↓↓↓

流程2地表水(SS<50mg/L)→管道混合器→砂滤器→活性炭过滤器→管道混合器→精密过滤器→(反渗透装置进水)

地表水水质与其水系所处环境密切相关。

首先,应根据水源的悬浮物含量(SS)决定预处理方法,当水中SS<50mg/L时,可采用流程2所示的预处理系统;当SS>50mg/L时,则应在流程2之前,增加“混凝-沉淀”等除去悬浮物和胶体的措施。

其次,还应注意:

地表水水污染严重时,水中氰化物、酚、石油类、氨氮化合物、重金属、砷等含量突出。

这时,应根据污染物种类和浓度,在流程2之中增加一些对它们处理有效的设施(如生物氧化池,超滤)。

需要说明的是,流程2不能看成是对所有地表水都适用的工艺,设计者必须适应水源多样性,根据具体情况对众多的水处理方法进行灵活取舍,有效组合

(3)以海水为水源的预处理工艺

流程3是浙江省某500t/d反渗透海水淡化工程的预处理工艺(1997年),流程4是山东省某1000t/d反渗透海水淡化示范工程的预处理工艺(1999年)。

杀菌剂(Cl2)混凝剂(铁盐)还原剂(NaHSO3)酸

↓↓↓↓

流程3地表海水→砂滤器预滤→海水池→多介质过滤器→精密过滤器→(反渗透装置进水)

杀菌剂(NaClO)混凝剂(铁盐)还原剂(NaHSO3)阻垢剂酸

↓↓↓↓↓

流程4沉井海水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→(反渗透装置进水)

海水取水点离海边较近,因而所用海水一般含有较多的悬浮物、胶体、有机物、微生物(如藻类)和贝壳等,浊度和色度较大。

周期性涨退潮是造成海水水质不稳定的主要原因之一,也直接影响预处理系统的正常运转。

海水含盐量很高,具有很强的腐蚀性。

为了减少潮汐、风浪等的影响,可采用打井取水的方法。

海水的预处理手段主要有:

①加氯或加次氯酸钠杀菌灭藻。

②用常规的混凝、澄清和过滤去除悬浮物及胶体。

③加酸和加阻垢剂防止碳酸盐和硫酸盐在膜表面结垢。

④用活性炭吸附有机物和除去余氯。

⑤加还原剂(如亚硫酸氢钠)去除余氯。

(4)以废水为水源的预处理工艺

我国水的供求矛盾日益突出,实施水的重复使用是解决这一矛盾的根本出路,例如用市政废水、工业排水作为工业水源。

对于电厂,可用循环冷却水系统的排污水作为补给水或冲灰水的水源,用灰场澄清水反复冲灰或作为循环冷却水系统的补充水源。

某电厂以循环冷却系统的排污水作为反渗透的水源,流程5是其预处理工艺。

由于循环冷却水与地表水、地下水的水质不同,所以,冷却水在进入反渗透之前,应采用比流程1和流程2更为复杂的预处理工艺。

次氯酸钠

流程5冷却水→砂滤器→弱酸阳离子交换器→除碳器→除碳水箱→除碳水泵→软水箱

还原剂阻垢剂

↓↓

→软水泵→保安过滤器→超滤装置→清水箱→高压泵→(反渗透装置进水)

随着超滤、超微滤膜技术的迅速发展,以超滤(如用截留分子量为150000道尔顿的膜)、超微滤(如用标准孔径为0.1µm的膜)的方法取代常规的介质过滤或活性炭过滤,已在国内外逐渐得到应用。

(5)饮用纯净水的预处理系统

一般以自来水为水源,用软化器防垢,流程为:

自来水→储水箱→石英砂过滤器→活性炭过滤器→软化器→精密过滤器→(反渗透装置进水)

由上述可知,水源不同,预处理方法不一样。

为了保证反渗透装置进水水质,必须针对不同水源,将各种水处理单元有机组合起来,形成一个技术上可行经济上合算的预处理系统。

水处理单元主要有混凝、澄清、过滤、吸附、消毒、脱氯、软化、加酸、投加阻垢剂、微孔过滤和超滤等。

二、反渗透装置及运行

下面以某厂为例,讲述反渗透装置及运行。

该厂有两套两套出力为80t/h反渗透装置,2台107t/h保安过滤器、2台高压泵、一套氧化剂加药装置、一套还原剂加药装置、一套缓蚀阻垢剂加药装置等辅助设备。

后处理工艺是二级离子交换除盐。

反渗透装置为一级二段式。

见图4-14。

1.主要设备

(1)保安过滤器。

保安过滤器的作用是截留预处理系统中漏过的颗粒性杂质,防止其进入反渗透装置或高压泵中造成膜元件被划破,或是划伤高压泵叶轮。

图4-14一级二段反渗透脱盐装置

保安过滤器的滤芯为蜂房式结构,将滤芯固定在容器内的隔板上,保安过滤器运行时,进水自进水管进入过滤器后经滤芯过滤,滤芯是由聚丙烯纤维线按照一定规律缠绕在不锈钢多孔管制成的,绝对过滤精度为5m。

清水经滤芯集水管进入下部滤过室配水空间,然后由出水管引出。

其结构见下图4-15。

图4-15保安过滤器

(2)高压泵

高压泵又称反渗透给水泵,为反渗透装置的运行提供动力,以克服渗透压和运行阻力,满足装置达到额定的流量。

其压力约为1.0~1.2MPa左右(运行压力根据原水水温和膜元件运行时间而略有变化,以保证装置的产水量为准)。

每台高压泵对应一套反渗透装置。

(3)反渗透膜

图4-16反渗透膜元件结构

该厂使用美国DOW公司生产卷式复合膜,卷式膜元件类似一个长信封状的膜口袋,开口的一边黏结在含有开孔的产品水中心管上,反渗透装置膜元件结构见图4-16。

将多个膜口袋卷绕到同一个产品水中心管上,使给水从膜的外侧流过,使淡水通过膜进入膜口袋后汇流入产品水中心管内。

为了便于产品水在膜袋内流动,在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流支撑层。

为了使给水均匀流过膜袋表面并使给水水流以扰动,在膜袋和膜袋之间的给水通道上夹有隔网层,膜袋之间的网状分隔层不仅起保证原料液流过通道间隔的作用,而且还可以改善膜面流动状况,控制膜面浓差极化。

反渗透装置给水是从膜元件端部引入,给水沿着膜表面平行的方向流动,被分离的产品水垂直于膜表面,透过膜表面进入产品水膜袋,如此形成一个垂直、横向相互交叉的流向。

而传统的过滤,水流是从滤层上部进入,产品水从下排出,水中的颗粒物质全部截流于滤层上。

(4)反渗透加药装置

反渗透加药装置主要有:

氧化剂加药装置、还原剂加药装置和阻垢剂加药装置。

加药的目的是防止原水中细菌、病毒和活性微生物、有机物及其它杂质造成反渗透膜的污染,使脱盐率和产水率下降。

氧化剂和还原剂加药装置均采用一箱二泵组合式成套装置,即共设一台搅拌溶液箱和二台加药计量泵。

阻垢剂加药装置采用一箱三泵组合式成套装置,即设一台溶液箱和三台加药计量泵。

其溶液箱上均装有不锈钢电动搅拌器,并配有液位计和低液位开关,当液位低时发出报警信号,提示运行人员补充药品,并和计量泵连锁。

溶液箱出口装有药液过滤器,以截留溶液中的杂质,溶解好的溶液通过计量泵打入系统中。

2.运行

(1)运行步骤

反渗透装置的工作过程大致可划分为四个阶段:

启动、运行、停机和低压冲洗。

①启动阶段。

就是反渗透装置由停机状态向正常运行状态的过渡,实际上是对反渗透系统的冲洗过程,即将RO装置充满水,排除空气,排放不合格的淡水。

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