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10个反渗透纯水设备的技术说明及故障排除知识点汇总

  • 来源:纯渗水处理
  • 发布日期:2020-04-21
  • 访问数量:47次

将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开,此时,纯水侧的水就自发的透过半透膜,进入溶液一侧,溶液侧的水面升高,这种现象就是渗透。当液面升高至一定高度时,膜两侧压力达到平衡,溶液侧的液面不再升高,这时,膜两侧有一个压力差,称为渗透压 。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力,溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧,这个过程正好与渗透相反,我们称之为反渗透。我们可以从反渗透的过程看到,由于压力的作用,溶液中的水分子进入纯水中,纯水量增加,而溶液本身被浓缩。


本设备使用的反渗透膜是超低压卷式膜,当原水以一定的压力被送至反渗透膜时,水透过膜上的微小孔径,经收集后得到纯水,而水中的杂质如可溶性固体、有机物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留,在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体, 99%以上的有机物及胶体,几乎100%的细菌。

RO设备是目前世界上水处理设备中制取纯水的先进的设备之一,其运行费用低、经济、操作方便、运行可靠,是用户首选的制取纯水设备。

设备的生产能力是在原水在25℃、标准生产状况下的值。每次造水前后及运行中将自动大流量冲洗膜,可延长其使用寿命。 

★反渗透膜元件的设计通量不大于各膜元件制造厂商《导则》规定的最大通量值,选择合理的排列组合,保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。见附件《陶氏反渗透设计软件设计数据》。

★反渗透装置的给水加药种类及加药点,化学清洗液的选择根据给水水质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。乙方提出所需药品种类和要求。

★反渗透装置各段给水及浓水进出水总管上设有足够的接口及阀门,以便清洗时与清洗液进出管相连。

★反渗透浓水排水装流量控制阀,以控制水的回收率。

★反渗透装置为全自动程序控制,并设有延时程序对反渗透膜自动冲洗。

★反渗透装置产品水管设取样点,取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的运行状况。

★反渗透装置设计脱盐率≥98%,采用部分浓水回收利用,以节约水资源。

★反渗透膜组件安装在组合架上,组合架上配备全部管道及接头,包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。

★反渗透组合架的设计满足其厂址的抗震烈度要求和组件的膨胀要求。

★反渗透系统测量配置点及数量等满足本系统的安全、稳定、可靠运行。仪表采用仪表盘集中布置。

★反渗透装置的压力容器采用材质为不锈钢,试验压力300Psi。

★反渗透各段进口、一段排水、总浓水出口装设压力指示表。

★反渗透总产品水及浓水排水装设流量计。

★反渗透产品水管装有在线水质显示的电导表。


标准工艺流程如下:井水(自来水)→原水箱→原水泵→石英砂过滤→活性炭过滤→软化器→保安过滤器→反渗透主机→纯净水箱→臭氧杀菌器→集中取水点。

1、原水箱

该装置防止增压泵直接抽取管网的水因流量不足及压力不稳定而损坏增压泵或影响系统正常运行,原水箱内置进水不锈钢浮球阀及液位传感器。大型设备须设置进水电动碟阀。

1)浮球阀作用是控制原水进水量,在系统运行时能及时补水。

2)液位传感器有中水位和低水位,作用是控制增压泵的启动和停止;当水箱水位处于中水位以上时,增压泵才能自动启动;当水箱水位低于低水位时,增压泵自动停止。

2、原水泵

为了保证系统供水的流量和压力恒定而设置,系统原水增压泵采用免维修机械密封泵,效率高,噪音小,性能稳定可靠。原水泵由原水箱水位控制其自动启、停。

3、加混凝剂装置

混凝----利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂,与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物,然后通过其它设备,如澄清、过滤等,予以去除。

加入适量的凝聚剂,有效混凝水中的胶体及有机杂质,使以上物质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物或絮凝体,然后经过预处理过滤,提高预处理的过滤效果,处理出来后的SDI(污染指数)≤5。如进水SDI值过大,则还需增设助凝剂。

常用凝聚剂有:硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、氯化铁等。

常用助凝剂有:氧化钙、氢氧化钙、聚丙稀酸胺、碳酸钠等。

控制:同原水泵同步启动。

4、预处理(又称前处理)

目前我们常过预处理过滤器有不锈钢过滤器、玻璃钢过滤器和碳钢内衬胶过滤器三种。预处理过滤分为多介质过滤、除铁锰装置、活性碳过滤和软化过滤三部分;可采用多路阀来自动控制器按照所设定的时间对过滤罐内的滤料进行反冲洗和正冲洗;或者选用手动操作控制。

水在精制处理之前,预先进行的初步处理,以便在水的精处理时取得良好效果,提高水质。由于自然界的水都有大量的杂质,如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械杂质等,这些杂质的存在,严重影响精制水的水质与处理效果,因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去,这就需要预处理。

1)多介质过滤器(又称机械过滤器)

多介质过滤器主要用于去除水中的悬浮物、泥沙及颗粒性杂质。主要填料有:石英砂、无烟煤、纤维球等。

2)除铁过滤器

RO的进水铁离子要求:Fe2+≤0.1mg/L,有时为节省成本也可放宽至≤1mg/L以下。其主要填料为:天然锰砂。

除铁原理:利用氧化方法将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰

3)活性碳过滤器

活性碳过滤器内装粒状净水型活性碳,主要去除水中的大分子有机物、胶体、异味、余氯等杂质,其吸腐力强,平均可去除90%以上。其中余氯是强氧化剂,对RO膜有氧化作用,必须限制在≤0.1mg/L。活性炭有圆条状炭、不定型果壳炭和椰壳炭三种。

4)阳离子树脂软化器

钠离子交换软化处理的原理:将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na2+离子相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。作用:防止反渗透膜表面结垢、提高反渗透工作寿命和处理效果有积极意义,因此在系统中配置软化器,当总硬度小于200mg/LCaCO3以下,则不需要软化器。其控制方式最好选用自动控制。

5、加阻垢剂装置

机理:

1、用阴离子型或非离子型的聚合物把胶体颗粒包围起来,使它们稳定在分散状态,这类药剂称为分散剂。如:磷酸盐

2、把金属离子变成一种螯合离子或络和离子,这就抑制它们和阴离子结合产生沉淀物,这类药剂称为螯合剂和络合剂。如:EDTA

3、利用高分子混凝剂的凝聚架桥作用,把胶体颗粒结成矾花,悬浮在水中。如:聚丙稀酰胺。

本装置主要作用是防止反渗透膜结垢,采用计量泵进行药剂的投加,投加量准确且设备的稳定性能好。常用阻垢剂有:六偏磷酸钠、有机磷酸盐、多聚丙稀酸盐。控制:同一级高压泵同步启动。

6、精过滤器(又称保安滤器)

该装置主要是对反渗透系统进水进行精过滤,目的是减低或消除前处理设备漏出的滤料碎粒起最后保护作用,确保最终进入反渗透系统的水符合要求。过滤精度:一般有10um、5um、1um。精过滤器有(蓝色滤器)ABS材质和不锈钢材质两种;蓝色滤器有10寸和20寸,不锈钢滤器有10寸、20寸、30寸和40寸5芯、7芯、10芯、20芯共16种规格。

7、压控开关

控制高压泵启动和停止,防止高压泵在缺水和供水不足情况下运行,导置高压泵的损坏。一般高压泵进水压力大于1kg以上才能自动启动,小于0.5kg以下自动停止。

8、高压泵

对反滲透系统加以恒定的滲透压力。控制:由原水箱水位、压力开关、再生微动开关、纯水箱水位来控制自动启、停。

9、进水电磁阀

该装置主要功能为:当纯水箱水满或自动机头反洗再生时,系统自动控制电磁关闭从而实现系统自动停止运行。

10、超滤

超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤原理也是一种膜分离过程原理,超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。

通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3×10000—1×10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。

也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。超滤原理并不复杂。在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此,需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件,最大限度地减轻浓差极化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。

超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即现在常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。

皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向异性膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。

这种膜在pH1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。

11、反渗透装置(RO膜技术)

1)工作原理:

渗透----当用半透膜隔开两钟不同浓度的溶液时,稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液中。反渗透----是反其自然渗透过程的科学办法,在浓溶液一侧,施加一外来压力大于渗透压力时,溶剂会反其原来的渗透方向,由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液中。

2)进水要求:浊度≤2度水温:5-35℃SDI≤5Fe≤0.1mg/L

PH:4-11余氯≤0.1mg/L

3)系统可采用世界上最先进的膜元件、其单根膜的脱盐率≥99%,系统脱盐率97-99%,并可有效去除水中的悬浮物、有机胶体、有机物、细菌、病毒、致热源等杂质,为保证RO装置的性能稳定和长期运行,设置了定时自动冲洗装置。

4)现我国使用的RO工作压力有:超低压膜----7-10kg、低压膜-----15kg、高压膜----55kg。

5)膜材质:

6)反渗透膜的保养与清洗:

保养:随着净水设备在水处理行业的广泛应用,反渗透膜也渐渐的被人重视。反渗透膜的成本是消费者最关心的问题之一,良好的保养,有助于延长反渗透膜的使用寿命。新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响反渗透膜寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。


设备试机完后,我们两种方法保护反渗透膜。设备试机运行两天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养反渗透膜(应排尽设备管路中的空气,保证设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果,第一种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种保养反渗透膜的方法在闲置时间较短时使用。

清洗:清洗反渗透膜元件的一般步骤为:

(一)用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。

(二)用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。

(三)将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间。

(四)清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。

(五)用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。

(六)在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常15~30分钟)。

12、一级纯水中间箱(又称中间水箱)

中间水箱作用是控制增压泵、一级高压泵和二级高压泵运行和停止及保证对二级高压泵的供水,防止二级高压泵在缺水情况下运行,导置二级高压泵的损坏。

中间水箱有高、中、低三个水位。水箱低水位时二级高压泵自动停止运行,直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动;水箱水位低于中水位时增压泵、一级高压泵自动启动制水,直至水箱高水位时,增压泵和一级高压泵自动停止运行。

13、二级加碱装置

如设置本装置投加适量NaOH(氢氧化钠),对二氧化碳和透过RO膜的单分子化学反应后生成分子团,更好的进行二级离子去除,从而提高二级产水效果。一般二级产水电导可达2us/cm?以下,调节得当还可达1us/cm?以下。

控制:同二级高压泵同步启动。

14、臭氧保鲜装置

杀菌机理:以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜,使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。

臭氧保鲜装置包括臭氧机和臭氧混合器两部分,臭氧混合器将臭氧机制出的臭氧和成品水充分混合,对残留在成品水中的细菌起到杀菌保鲜的作用。

臭氧机配备:每1吨成品水配3克臭氧机。臭氧机规格有3、5、6、10、15、20、25、32、40、50、60、80克/台。

15、二级纯水箱(成品水箱)用来储备产品水。

水箱内有高、中、低三个水位;当水箱水位处于低水位时纯水泵自动停止供水,直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动,恢复供水;水箱水位低于中水位时二级高压泵自动启动制水,直至水箱高水位时,二级高压泵自动停止运行。如有特殊杀菌要求可在水箱内加置浸入式紫外线杀菌装置。

16、纯水恒压输送泵

自动为用水点输送纯水。

控制:受纯水箱水位控制其自动启、停。

17、紫外线杀菌装置

原理:由于紫外线发出的光能量被生物体吸收,而引起细胞本身的变化,尤其是细胞中的核酸,对240-260nm间的紫外线吸收得多,引起核酸中遗传因子的变化,使其机能破坏,失去繁殖能力。失去繁殖能力的微生物,再受到紫外线的照射时,生物体发生膨胀,使生物体内的物质开始外流,直至坏死,导致了细菌的死亡,从而起到杀菌保鲜的作用。此装置大多应用在工业水处理中,而饮用纯净水则很少使用。

18、后置精密过滤器

本装置作为对成品水最后的进一级处理,主要去除细微颗粒与细菌残骸。过滤滤芯有折叠式微孔滤芯与钛合金滤芯;折叠式滤芯不耐臭氧寿命短,臭氧水对折叠式微孔滤芯有极大的氧化性,一般在桶装、支装水的生产线不能使用,防止微孔滤芯被氧化后污染成品水。过滤精度0.22-1u.钛合金滤芯有耐臭氧寿命长的特点,过滤范围0.45u--1u。

19、管道

系统可采用UPVC管件管道或不锈钢管道连接。UPVC管件管道以多年的应用都受到客户对其质量的认同;抗酸碱度强、耐老化的特点。超过2m?/h二级以上的设备高压部分采用不锈钢管件连接。

20、控制

系统分为手动和全自动两种模式。自动控制系统采用PLC(可编程控制器)作为中心控制元件,通过多点多路水位传感器、动态压力控制器组合来实现系统的自动运行。手动操作可用于安装调试、维修或自动系统出现故障时使用。

故障源因

故障原因

解决方法

原水泵不工作

1、原水泵开关没打开

2、原水池没有水

3、水泵自动控制器出现故障

1、 打开水泵开关

2、及时补水

3、跟换水泵自动控制器

指示灯显示缺水

1、预处理罐体堵塞

2、精滤器堵塞

3、进水水电磁阀没打开

4、低压保护器调节压力过高

1、 强制手动冲洗每个罐体

2、更换精滤器内的过滤芯

3、及时检修和更换

5、重新调节压力开关

满水指示灯没亮灯,RO机没有工作

1、纯水箱液位开关失灵

2、有无电源及急停开关有无打开

3、冲洗磁阀是否正常关闭

1、及时检查及更换液位开关.

2、检查电源及急停开关

3、检查电磁阀及冲洗时间继电器

水泵抽不上水

1、水箱无水

2、泵进空气

3、进水阀没打开

1、检查运行状态是否是自动

2、停机排空气后再启动

3、检查所有相关阀门

电磁阀故障

1、电磁阀没有信号

2、有信号不工作

1、检查控制信号来源

2、及时更换电磁阀

使用一段时间牙接头漏水

1、长时间压力原因造成

1、拆出重新缠生料带,加液态密封胶,上紧即可。

活接漏水

1、没上紧造成

1、拆出检查密封圈是否对正,重新上紧

RO纯水达不到产量

1、压力没调上去

2、原水供水不足

3、RO膜堵塞

1、 调节RO泵回流阀及浓水调节阀

2、 检查前端来水充足,及前端有无堵塞

3、 及时更换RO膜元件


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