反渗透纯净水设备概述:

　　反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术，具有一次分离度高、无相变、简单高效的特点。反渗透膜“孔径”已小至纳米（1nm=10-9m），在扫描电镜下无法看到表面任何“过滤”小孔。在高于原水渗透压的操作压力下，水分子可反渗透通过RO半透膜，产出纯水，而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。

　　通常当原水电导率<200μS/cm时，一级RO纯水电导率≤5μs/cm，符合实验室三级用水标准。对于原水电导率高的地区，为节省后续混床离子交换树脂更换成本，提高纯水水质，客户可考虑选择二级反渗透纯化系统，二级RO纯水电导率约1~5μS/cm，与原水水质有关。 反渗透的原理作用:把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

　　反渗透一般自来水或地下水经一级反渗透水处理设备处理后，产水电导率<10μS/cm，经二级反渗透水处理设备后产水电导率 <5μS/cm甚至更低，在反渗透水处理设备系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)是反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水）通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

　　系统设计及技术参数

　　1、设计基础

　　1.1水源条件

　　地下水或城市自来水。

　　1.2原水水质报告

　　无，暂按电导率1000 us/cm (25℃)

　　1.3处理能力和产水水质

　　系统配置按25℃设计。

　　除盐水水质符合用户要求。

　　1.4反渗透系统技术指标

　　产水量可定制

　　产水电导率:≤10 us/cm (25℃)

　　2、设计原则和依据

　　2.1设计原则

　　1）充分利用优势条件和设施，降低设备能耗及投资费用；

　　2）充分考虑设备的方便使用管理性能，设备配置满足长期安全稳定的运行目标，保障安全使用；

　　3）系统产生水质保障，除盐水水质符合用户要求；

　　2.2设计采用标准与规范

　　设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求

　　1) JB2932-99《水处理设备制造条件》

　　2) ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》

　　3) ZBJ98004-87《水处理设备原材料入厂检验》

　　4) GB/T4219-1996《化工用硬聚氯乙烯CPVC-U管材》

　　5) GB985-88《气焊手工电弧焊及气体保护焊焊接缝坡口的基础形式与尺寸》

　　6) GB4237-82《不锈钢热轧钢板》

　　7) GB/T17185-1997《钢制法兰管件》

　　8) GB150-1998《钢制压力容器》

　　如果上述规范或标准对某些专用材料不适用时，则可采用材料生产厂的标准，河南大川水处理公司将提供其所遵循的设计导则及设计和运行标准。

　　3、工艺系统描述

　　原水箱→原水泵→多介质过滤器 →活性炭过滤器→阻垢加药→精密过滤器→高压泵→反渗透装置→纯水箱→用户使用

　　配套清洗装置，包括清洗水箱和清洗水泵。

　　4.1 原水箱

　　原水池用于储存进入过滤器系统的原水，其目的是为了调节来水流量的变化，防止进水流量波动对系统稳定运行的影响，保证系统的进水量稳定。

　　4.2原水泵

　　原水增压泵以确保反渗透系统高压泵前的安全压力。

　　4.3 石英砂、活性炭过滤器

　　源水中常含有颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素以及菌、藻等微生物及有机物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，应通过砂滤和炭滤预过滤除去这些颗粒和有机物。该滤器中所用的滤料采用石英砂和活性炭，把源水中的絮状杂质、有机物去除。

　　冲洗及反洗以时间参数设置来控制周期，一般为一天，具体视原水浊度而定。当累计运行到设定时间时进行滤器反洗、正洗工艺过程，将滤层中的杂质冲出，松动滤层。

　　4.4 反洗水箱和反洗水泵

　　反洗水箱与原水箱共用。

　　反洗泵需选用大流量低扬程的水泵，反洗水量一般安装运行流量的2-3倍选取。

　　4.5 阻垢加药

　　在精密过滤器前设置阻垢加药装置，防止反渗透膜结垢，减少清洗频率，提高运行周期。该装置配备阻垢剂为美国博克公司反渗透专用药剂。具体型号及加药量应根据实际原水水质来确定。

　　4.6 精密过滤

　　为防止反渗透膜元件在高压运行过程中被泄漏过来的较大固体颗粒划伤，在进入反渗透装置之前设有5mm保安过滤器，其作用是截留来自预处理出水中大于5mm的颗粒进入膜元件。这种颗粒经高压泵加压后可能击穿膜组件，造成大量漏盐的情况，同时可能会划伤高压泵的叶轮。保安过滤器的滤元采用可更换的PP滤芯，当过滤器进出口压差大于设定值时予以更换。

　　4.6.1过滤器上盖采用密封圈密封，连杆螺栓紧固，摇臂支撑的结构满足快速更换滤芯的要求；

　　4.6.2过滤器的顶部设排气口、底部设排放口；

　　4.6.3过滤器的过滤精度为5μm；

　　4.6.4过滤器本体为不锈钢。

　　4.7 高压泵

　　高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。一级RO配置1台高压泵。泵和前后的设备为联动设置，一旦出现状况可作出相应的反应并传动后续系统。泵进出口加装压力开关，压力低时报警及停泵，压力高时报警及停泵，对膜进行保护。

　　4.7.1高压泵及附件的材料采用不锈钢。

　　4.7.2密封方式考虑耐腐蚀、机械密封。

　　4.8 反渗透部分

　　RO反渗透系统简介

　　渗透是指稀溶液中的溶剂（水分子）自发地透过半透膜（反渗透膜）进入浓溶液（浓水）侧的流动现象。渗透压定义为某溶液在自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高差称为该浓溶液的渗透压。

　　反渗透原理即在浓溶液侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，浓溶液中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水。

　　这就说明，当对盐水一侧施加的压力超过水的渗透压时，可以利用半透膜装置从盐水中获取淡水。反渗透过程必须具备两个条件:一是必须有一种高选择性和高渗透性（一般指透水性）的选择性半透膜；二是操作压力必须高于溶液的渗透压。这就形成了反渗透装置中两个关键组件:反渗透膜和高压泵，反渗透膜需要提供良好的选择透过性，高压泵提供达到除盐效果的操作压力。

　　目前大规模使用的反渗透膜采用的是聚酰胺材料制成卷式复合膜，膜组件设计简单，填充密度大，内部结构为多个“膜袋”卷在一多孔中心管外形成，膜袋三边粘封，另一边粘封于多孔中心管上，膜袋内以多孔支撑材料形成透过物流道。膜袋与膜袋间以网状材料形成料液流道，料液平行于中心收集管流动，进入膜袋内的透过物，旋转着流向中心收集管，并由中心收集管流出。

　　预处理出水进入反渗透系统，目的是去除给水中微量的溶解性有机物和盐类等物质。本方案的反渗透系统由一级RO装置组成，包括高压泵、RO膜组件和清洗系统。

　　在正常运行一定时间后，反渗透膜会受到进水中胶体或极少量溶解物的污染。化学清洗是恢复膜性能的有效措施。化学清洗药剂类型取决于污染物的特性。通常低pH清洗溶液用于去除类似于矿物质结垢的污染物，而高pH清洗溶液用于去除类似于油类、生物类和有机类的污染物。

　　反渗透清洗为手动清洗方式。化学清洗频率取决于进水中的污染条件。就地清洗装置包括化学清洗水箱、化学清洗泵和5μm清洗过滤器。预期清洗频率为1～2次/年。

　　反渗透系统控制程序为全自动化，反渗透单元运行模式即可以是全自动化模式，也可以是完全由人工操作模式，确保系统的安全。

　　反渗透系统组成及功能

　　反渗透系统主要去除水中溶解性有机物、氨氮和溶解盐类。本工程中拟采用的反渗透膜，具有水通量大，操作压力低，运行成本低，脱盐率高等特点。

　　预处理产水送入到反渗透膜组，在高压泵压力的作用下，大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入RO产水水箱；水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出，并回收至浓水水箱，用于预处理设备反冲洗及客户杂用水。

　　在反渗透装置启停时，RO控制系统自动低压冲洗反渗透膜，稀释膜浓水侧浓水含盐量，降低设备停机时易结垢物质沉积于膜表面，去除沉积在膜表面的污垢，使装置和反渗透膜得到有效保养。

　　反渗透膜经过长期运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。化学清洗使用反渗透清洗装置进行，装置包括一台清洗液箱、清洗泵以及配套管道、阀门和仪表。

　　辅助配置:

　　反渗透浓水侧配置自动控制的电磁阀，在反渗透运行前和停机后进行低压冲洗时。清除反渗透膜表面的污染物，置换压力管内的浓水。

　　反渗透装置设置就地直接显示装置运行工况的压降、产水量、脱盐率、回收率等重要参数的就地仪表。

　　系统设置低压保护开关，保证反渗透系统自动或手动安全可靠运行。

　　反渗透产水设不合格产水排放阀门，反渗透装置停机后新投入运行时产生的不合格产水通过此阀门排放，不进入下道工序。

　　反渗透每支压力膜管产水侧设有取样口，方便取样。

　　4.9 纯水箱:储存反渗透产水。

　　4.10监测仪表

　　为了控制、监测反渗透系统正常运行，在RO预处理及 主机装置上，还配置一系列的在线或就地测试仪表，其中包括电导率表、流量表、压力表、压力保护等。

　　4.13.1反渗透出水、浓水排水均安装设流量表；

　　4.13.2 多介质过滤器及活性炭过滤器进出口装设压力表，保安过滤器进出口安装压力表，反渗透装置安装进水压力表、浓水压力表，各水泵出口设置压力表；

　　4.13.3原水箱、中间水箱和纯水箱设置液位计；

　　4.13.4 反渗透进出水管装设电导表。