反渗透装置操作维护手册

反渗透简介

反渗透技术是近二十多年来新兴的膜分离高新技术，它利用反渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，将给水的一部分沿与膜垂直的方向通过膜成脱盐水，水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩，剩余一部分给水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自清洗。此法可使水中的无机盐和硬度离子以及有机物、细菌等去除率达到97-98%，且具备操作简单、能耗低、无污染等优点，现已被广泛应用于医药、电子、食品、化工等行业。

反渗透系统是整个水站的核心工艺，其主要功能是对经过预处理的水进行脱盐。本系统包括高压泵、反渗透装置、反渗透清洗装置。反渗透和高压泵放置在反渗透膜组机架上，是一体化成套设备。成套设备本体上有各种手动阀门并留有各种仪表接口，便于用户现场维护和实现水站运行自动化。

经过预处理的水经高压泵加压后进入反渗透装置，由反渗透膜分离H₂O和可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒。97%以上的可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒随小部分浓水排入下水沟。

本系统的核心设备---反渗透装置（简称RO装置），其能否正常运行，很大程度上决定了整个生产装置能否正常运行。因此必须悉心管理、认真操作。

高压泵采用多级立式离心泵。过流件材质为不锈钢，该泵为反渗透装置配套泵，具有绝缘等级高，运行效率高的特点。

膜元件选用美国DOW公司提供的芳香聚酰胺复合膜，该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，该组件具有较大的膜面积，超低的工作压力，对NaCl、CaCl₂、MgCl₂具有99.5%的脱盐率。

BW30-400系列低压复合膜元件具有脱盐率高、产水量大、操作压低、抗压密性好、耐生物分解力强等诸多优点。但对进水有严格要求（见表1），必须严格按规定的指标执行。

1、反渗透原理
膜透过操作方式：

表1

2、反渗透装置的安装

2.1反渗透装置的安装必须按下列条件执行

2.2.1装置运到现场后，应放置于室内，周围环境温度最低不得低于5℃，最高不得高于38℃。当温度高于35℃时，应加强通风措施。

2.2.2装置到达后，应在一个月内安装完毕，并应立即进行通水试车运行。

2.2.3装置在未进行通水试车前，任何阀门均不得开启。

2.2.4 装置就位后，应调整装置支承点，使组件处于基本水平的位置，且与基础接触可靠。

2.2.5 装置与供水泵相接的管路及阀门在连接之前应进行脱脂处理，供水泵过流部分也应进行脱脂处理。

2.2.6 装置的产水管最大输出高度应小于8米。

2.2.7 清洗装置与R/O装置间如用硬管连接，则进、回液管均不得直接敷设在地面上，以免损坏。

2.2反渗透膜组件的安装

2.2.1检查压力容器内部有无擦伤或损伤，泄漏的容器必需更换。用清水冲洗压力容器以去除所有尘土和颗粒，清理腐蚀产物或外部杂质（包括润滑油过量）。润滑管壳内从斜面1/2处到距斜面大约1/2”的范围。

2.2.2检查膜元件表面有无缺陷，如有缺陷应及时处理以免擦伤容器。注意防止膜卷缩伸出装置的端部，如果发现不能处理的缺陷，联系生产厂家处理。

2.2.3 用约50%的甘油-水混合物来润滑容器内部。可用合适尺寸的棉布沾取混合物。

2.2.4 把第一个膜元件装入压力容器的进水端，元件的端部留几寸在容器外，以便连接下一个膜元件。

2.2.5 用少量润滑剂润滑连接器的O型环，将连接器连上下一个膜元件。安装下一个膜元件。

2.2.6 连接上所有外部管路。

2.3压力容器与膜元件的拆卸

拆卸过程与安装过程步骤相反。方法详见安装方法。

注意：１)从组件进水相反方向取出元件，取出元件时，必须平行抽出，不得左右摇动。

２)装入元件应从进水方向装入，并均匀用力推入，不得强行用硬物敲入。

３)拆卸后的元件应立即垂直浸没于0.5～1％亚硫酸氢钠溶液中，绝对不得干置于空气中。

3、RO装置调试步骤

3.1对装置的进水进行分析、测试，结果表明符合进水要求，方可进行装置通水调试。

3.2对高压泵的压力控制系统进行调整。

3.3检查装置所有管道之间连接是否完善，压力表是否齐全，低压管道连接是否紧密，有否短缺。

3.4全开各压力表开关和总进水阀、浓水排放阀、产水排放阀。

3.5启动预处理设备，并调整供水量大于装置总进水量。

3.6待出水无甲醛气味，关毕装置总进水阀。

3.7启动高压泵，并缓缓开启装置总进水阀，控制装置总进水压力小于0.5Mpa，冲洗5分钟，并检查各高、低压管路、仪表是否正常。

3.8调整进水阀、浓水排放阀，使进水压力达到1.0～1.4Mpa。

3.9检测产品水电导率，符合要求时开启产品水出水阀，关闭产水排放阀。

3.10  RO装置的调试均是手动单步操作，运行正常后，方可切换到自动状态，由在线仪表及PLC自动控制运行。

4、反渗透装置的运行说明

反渗透装置的运行及保护性冲洗各步骤均可自动进行，其各工序的时间设定及流量应按下述要点进行适当调整。

4.1制水

高压泵进口压力初设定值为0.05Mpa，运行时应根据现场情况作适当调整。

4.2保护性冲洗

按将停运RO装置中浓水完全冲出设定充分的时间，预设定时间为5分钟。

表4-1   反渗透装置高压泵、控制阀状态表：

5、装置的运行管理

本装置由于RO是自动运行，而保安过滤器操作简单，故无需特别的运行操作，但当处理水质恶化、水量下降、压差上升至0.1MPa时，应及时查明原因，然后进行妥善处理。

装置运行中发生异常的现象，主要通过脱盐率、回收率、压力降三个参数变化来反映。究其原因，往往是复杂的、多方面的。可能是设备原因，也可能是进水水质变化的原因，也可能是RO膜组件的原因。因此在原因调查时，应细致、有条不紊。

 6、运行要点及工艺参数

6.1进水参数

严格控制进水水质，保证装置在符合进水指标要求的水质条件下运行。

6.1.1最高运行压力      ：    600psi（41Bar）

6.1.2最高使用温度      ：    45℃

6.1.3最大给水浊度      ：    1NTU

6.1.4允许游离氯       ：   <0.1ppm；

6.1.5连续运行PH范围   ：    2-10；

6.1.6给水最大SDI值   ：   5.0

6.1.7单个膜元件回收率  ：    15%（非系统回收率）。

6.2环境温度

周围环境温度最低不得低于5°C，最高不得高于38°C。当温度高于35°C时，应加强通风措施。

注：夏季水温偏高的操作对策：

1)在保证产水水质的前提下，可降低操作压力，实施减压操作。

2)根据供水量要求，关停ＲＯ装置时间不得大于24小时，否则容易造成膜面细菌孳生，增加压降。

6.3系统回收率

在满足生产的前提下尽可能采用较低的系统回收率，易于防止结垢和膜污染。

6.4控制盐的透过量

盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。因此应控制系统回收率如6.3所述，水温保持在20-25℃左右，最高不得大于30℃。

6.5化学清洗

正常运行中膜元件受到渗透水的冲洗，所以只有在反渗透出水量下降10%压降增加15%、脱盐率明显下降或人为要求时，才对系统进行化学清洗。但为了保证系统长时间的安全运行，通常三个月至半年清洗一次。清洗方向与运行的方向相同，不允许反向清洗，以免发生膜卷伸出而损坏膜元件。

6.6调试进水压力

调试过程中要求进水压力不得大于1.4MPa，且只限于对装置进行耐压实验。

6.7操作压力控制

应在满足产水量与水质的前提下，尽量取低的压力值。

6.8排放量控制

由于水温、操作压力等因素的变化，使装置的产水量也发生相应的变化，这时应对排放量进行调整，控制排放量与产水量之间比如前所述。

6.9停运处理

装置不得长时间停运，每天至少运行2小时。如准备停机72小时以上，应用化学清洗系统向组件内冲装浓度为0.5%的亚硫酸氢钠溶液以实施保护。

6.10低压冲洗

反渗透装置每次启机都应在进水压力小于0.5MPa条件下冲洗15分钟。

6.11数据记录

操作工人应每1小时对运行参数进行记录，主要内容为：

进水：电导率、压力、水温、流量

产水：电导、产水量

浓水：流量、压力

6.12当反渗透系统发生脱盐率严重下降时，应依据以下原因进行逐项分析，确认原因及时处理

① 浓差极化造成膜表面的发生污染和结垢，使膜表面变得粗糙，系统脱盐率下降。

② 元件之间的连接件O型圈密封失效。

③ 膜口袋粘结线破裂。

④ 膜被硬颗粒划破。

⑤ 因高压泵启动时产生的水锤使膜元件或其连接件破损。

⑥ 膜元件压降过大而产生的膜卷伸出损坏。

6.13严禁未经培训人员上岗操.

7、故障分析及排除方法

7.１装置运行异常及对策

注：ñ ↑ 增加    ò ↓ 减少    ñ ò 主要现象

7.２ 反渗透组件部份异常及对策

注：ñ ↑ 增加   ò ↓ 减少   ñ ò 主要现象

7.３反渗透组件污染后症状和对策

8、反渗透装置的开车、停车

8.1装置不得长期停运，每天至少通水2小时。如停机72小时以上，应向装置内冲灌亚硫酸氢钠溶液进行保护。

8.2装置每次停机，都需用大流量低压水对反渗透装置冲洗15分钟左右，以防膜面浓水产生结垢。

8.3反渗透装置开车时，应注意升压不得太快。如开机前系甲醛封存，应先低压冲洗至排水无甲醛味和白沫。

9、反渗透装置的清洗

9.1、反渗透装置需清洗的条件

反渗透运行时如出现以下任一情况，则必须立即进行化学清洗：

① 装置总压差比运行初期增加0.15～0.20MPa；

② 装置脱盐率比上次清洗后下降了三个百分点；

③ 装置的总产水量比上次清洗后下降了10%以上；

④ 即使上述三种情况未曾出现，通常也应5～6个月清洗一次；

9.2、清洗的注意事项

① 清洗时应考虑可能的污染物类型，选用合适的清洗配方。

② 可用NH₄OH和H₂SO₄调节PH值，必须注意PH值测量一定要正确可靠。

③ 清洗操作时要有安全防护措施，如带防护镜、手套、鞋和衣等。

④ 固体清洗剂必须充分溶解后，再加其他化学试剂，进行充分混合后才能进入反渗透装置。

⑤ 清洗压力为0.15～0.3Mpa，清洗时间为2小时。

⑥ 清洗过程中密切注意清洗液温升情况，切忌温度超过35℃，观察清洗水箱液位和清洗液的颜色变化，必要时补充清洗液。

⑦ 清洗结束后，取残液进行分析，确定污染物种类，为日后清洗提供依据。

9.3、清洗方法

① 按选定的清洗剂配方，在清洗水箱中配制清洗液，用泵循环清洗液，将其搅匀待用。

② 关闭反渗透装置上的进出水阀门、排放阀门，打开反渗透装置上的化学清洗进出阀门，形成循环清洗系统。

③ 接好清洗管路后，开启清洗泵电源开关，按规定的流量、压力（0.14-0.22Mpa）和温度（＜30℃），清洗1-2小时（必要时可浸泡1-2小时），初始排出的清洗液排入地沟，以保证清洗液的浓度。

④ 清洗完毕后，将清洗水箱残液排完，注入符合反渗透装置进水指标的水，以清洗相同条件进行冲洗。或用原水增压泵类似低压冲洗条件来冲洗。

⑤ 各段冲洗结束后，按规定的运行方式进行低压冲洗和高压运行，最初产水排入地沟，到出水指标合格后进入产品水箱。

⑥ 清洗结束后，必须将化学清洗装置冲洗干净，切忌将清洗过滤器、清洗水泵等设备置于酸或碱的状况下。

9.4甲醛或亚硫酸氢钠封存方法

① 利用清洗装置，配制0.5—1%浓度的甲醛或亚硫酸氢钠水溶液。

② 将清洗装置的出口、回流口分别与反渗透装置的清洗液进口、清洗液回流口连接，而后打开清洗管线上的阀门。

③ 启动清洗泵，循环10分钟。

④ 关闭清洗泵，关闭所有阀门。

9.5清洗配方

① 酸洗配方：0.3%HCl溶液，PH不小于2

② 碱洗配方：0.3%NaOH溶液， PH不大于12。

9.6装置的防冻

① 停运期间（指48小时以上）需适当送水，以更换存水。

② 冬季停运应注意防冻，防冻液可以下面组成为参考。

      5％丙三醇溶液＋0.5%亚硫酸氢钠溶液

③ 停运时开启产水阀，关闭其它所有阀门。

EDI高纯水设备技术简介

一、EDI设备概述

   电去离子（Electrodeionization）简称EDI，是一种将离子交换技术，离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。属高科技绿色环保技术。EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生和无人值守等优点，已在制备纯水的系统中逐步代替混床作为精处理设备使用。这种先进技术的环保特性好，操作使用简便，愈来愈多地被人们所认可，也愈来愈多广泛地在医药、电子、电力、化工等行业得到推广。

二、超纯水制造历史进程：

   第一阶段：预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床

   第二阶段：预处理过滤器——>反渗透——>混合床

   目前阶段：预处理过滤器——>反渗透——>EDI（无需酸碱）

   近几十年以来，混床离子交换技术（DI）一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品（酸碱）和工业纯水，并造成一定的环境问题，因此需要开发无酸碱超纯水系统。正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求，于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能，而不再需要酸碱，因而更满足于当今世界的环保要求。

三、EDI设备、EDI系统的工作原理

   EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图所示。

   EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开，形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透（RO）纯水作为EDI给水。RO纯水电导率一般是40-2μS/cm（25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃)，但是根据去离子水用途和系统配置设置，EDI超纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。

四、EDI设备、EDI系统的特点

   EDI设备应用在反渗透系统之后，取代传统的混床离子交换技术生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:

   1. 无需酸碱再生, 不会因再生而停机, 水质稳定, 无污水排放： 在混床中树脂需要用化学药品酸碱再生， 且需要安全储存酸碱的车间, 再生时有大量有害废水和废弃物需处理， 增加了环保和安全方面的工作困难。 而EDI则消除了这些有害物质的处理和繁重的工作。保护了环境。

   2. 运行费用低, 连续、简单的操作, 容易实现全自动控制：在混床中由于每次再生和水质量的变化，使操作过程变得复杂，而EDI的产水过程是稳定的连续的，产水水质是恒定的，没有复杂的操作程序，操作大大简便化。

   3. 厂房面积小,降低了安装的要求：EDI系统与相当处理水量的混床相比，有较不的体积，它采用积木式结构，可依据场地的高度和窨灵活地构造。模块化的设计， 使EDI在生产工作时能方便维护。

五、EDI设备、电去离子（EDI）系统的应用领域

   自从1986年EDI膜堆技术工业化以来，全世界已安装了数千套EDI系统，尤其在制药、微电子工业、光电、半导体、电力锅炉补给水处理等工业中得到了大力的发展，同时在在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业、废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。

   1、电厂化学水处理

   2、电子、半导体、精密机械行业超纯水

   3、食品、饮料、饮用水的制备

   4、小型纯水站，团体饮用纯水

   5、精细化工、精尖学科用水

   6、其他行业所需的高纯水制备

   7、制药工业工艺用水

   8、海水、苦咸水的淡化

附，设备运行记录表一份