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文檔簡介

1、名言司定義懸浮物:凡顆粒粒徑在10-6以上的雜質(zhì)稱為懸浮物。天然水泥 沙、粘土是主要成份,其次,還有動植物及其遺骸、微生物和 有機物等。膠體:凡顆粒粒徑在10-620-4啞范圍內(nèi)的雜質(zhì)稱為膠體,膠體顆粒是許多分子或離子的集合體,這種細小顆粒具有較大的比 表面積,從而使它具有特殊的吸附能力,而被吸附的物質(zhì)往 往是水中的離子,因此,膠體微粒就帶有一定的電荷。同種膠 體帶有相同的電荷,從而使它們之間產(chǎn)生了電斥力,這就使膠 體微粒在水中不易聚沉。此外,帶電的膠體微粒還會吸引極性 水分子使其周圍形成一層水化層,進一步阻止膠體微粒相互接 觸,使膠體在水中維持分散運動的穩(wěn)定狀態(tài)。天然水中的膠體 主要為硅酸及

2、鐵、鋁化合物,一些高分子化合物,如腐殖質(zhì)等,也有一些在此粒徑范圍內(nèi)的細菌、病毒等。天然水中的 膠體一般均帶負電荷。懸浮物和膠體是使天然水產(chǎn)生渾濁的主要原因。溶解物:溶解物的粒徑在10-6啞以下,它是以分子或離子狀態(tài) 存在的。又可分為鹽類、氣體和有機物三類。懸浮固體:它是水中那些不溶于水的細微懸浮物質(zhì)烘干后的重 量。水的總固體與溶解固體之差也等于懸浮固體。淤積密度指數(shù)值(Silt density index. SDI)或污染指數(shù)值 (Fouling indes.FI): FI或SDI是用“膜濾法”測定水中極細 小微粒的方法,它是反滲透法處理水時,對進水水質(zhì)要求的一 項重要的水質(zhì)控制指標。離子:帶

3、電荷的原子、原子團和分子。陰離子:帶負電荷的離子。如CO;-、SO;-、HCO3-、NO等。陽離子:帶正電荷的離子。如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、K+等。電導(dǎo)率:靠測量離解離子導(dǎo)電能力來測量鹽水濃度的方法,稱 之為電導(dǎo)率,通常用u s/cm來表示。堿度:堿度是指水中含有能與強酸起中和反應(yīng)的物質(zhì)的含量, 即是能與氫離子相化合的物質(zhì)的含量。主要有重碳酸鹽堿度 (HCO3-)、碳酸鹽堿度(CO32-)和氫氧化物堿度(HO-)。硬度:水中的硬度是水中鈣、鎂、鐵、錳、鍶等離子的總量 之和。主要是鈣和鎂的總和。濃水(排放液):殘留于反滲透元件的螺旋槽內(nèi)的進水的濃縮部 分,一般被排放掉。進水:在高

4、壓力下,用泵將供水打入反滲透組件稱為進水。進水電導(dǎo)率:測量供給反滲透系統(tǒng)的水的電導(dǎo)率。進水流量:流入反滲透系統(tǒng)的水流的計量方法。進水PH值:測量進水中氫離子濃度的方法。滲透:滲透是溶劑(如純水)通過一張半透性的分離兩種溶液的 膜,從稀的鹽溶液中進入更濃的鹽溶液中。滲透平衡:由于膜兩邊的溶質(zhì)的濃度平衡,此時,水不發(fā)生進步遷移,就達到了滲透平衡。滲透壓:滲透壓頭就是由水通過分隔兩種不同濃度的溶液的膜的遷移而導(dǎo)致的靜壓頭?;厥章剩哼M水變成產(chǎn)品水而被回收的比例?;厥章?(產(chǎn)品水流量)/ (進水流量)X100%產(chǎn)品水(淡水):進水通過膜壁而滲透過的部分,其存入產(chǎn)品 水集水管。反滲透:壓力在濃溶液側(cè)超過滲

5、透壓的應(yīng)用,這樣引起較濃溶 液中的溶劑通過膜,流向較稀的溶液,稱為反滲透。淡水含鹽量:通過膜而存在于淡水中的鹽分的含量。鹽濃縮率:被膜阻擋的溶解固體的比例。系統(tǒng)壓力:為實現(xiàn)希望的產(chǎn)品水的數(shù)量和質(zhì)量而加的壓力???cè)芙夤腆w:存在于反滲透水中的總的溶解的無機物和有機物(TDS)。純凈水:通過反滲透工藝系統(tǒng)處理,去除懸浮物和無機的陽、 陰離子等水中雜質(zhì)后,所得到的成品水的統(tǒng)稱。除鹽水:通過各種除鹽工藝,基本完全去除水中的陰陽離子后, 所得到的無溶解鹽的產(chǎn)品水的統(tǒng)稱。絮凝:完成凝聚的膠體在一定的外力擾動下相互碰撞、聚集, 以形成較大絮狀顆粒的過程。2.1.4系統(tǒng)廢水排放系統(tǒng)主要產(chǎn)生三部分廢水。第一部分廢

6、水為多介質(zhì)過濾器反洗廢水排放。第二部分廢水為濃水反滲透裝置濃排水,作為多介質(zhì)過濾器反洗用水。第三部分廢水為離子交換器再生廢水排放。2.2工藝簡述本系統(tǒng)設(shè)計主體工藝為:“多介質(zhì)過濾器裝置+超濾裝置+反滲透裝置+離子交換器裝置”。生水首 先通過多介質(zhì)過濾器的混凝和過濾,去除掉水中的大部分懸浮物和膠體狀物,再 進入超濾裝置進行深度凈化處理,從而更好地保證反滲透系統(tǒng)的運行,然后進入 反滲透裝置進行預(yù)脫鹽,最后進入離子交換系統(tǒng)進行深度脫鹽,從而制備出合格 的鍋爐補給水。2.3主要工藝設(shè)備功能簡述2.3.1原水加熱器相對較高的溫度有利于降低膜分離設(shè)備的操作壓力,減輕膜的污堵,延長膜 的使用壽命。通過原水加

7、熱器的加熱作用,調(diào)節(jié)原水進水溫度,保持水溫的相對 穩(wěn)定,保證反滲透(R0)系統(tǒng)在最佳溫度范圍內(nèi)運行。同時對于反滲透復(fù)合膜(TFC),最高進口溫度為45C。當(dāng)水溫太高時,膜 的水解速度明顯加快,對膜的壽命是不利的;同時,較高的溫度容易導(dǎo)致細菌、 病毒的滋生。結(jié)合上述兩種因素,通過西門子自動溫控閥調(diào)節(jié)進熱水量,使出水穩(wěn)定在 25C左右2.3.2加混凝劑系統(tǒng)混凝對水中的懸浮物、顆粒性物質(zhì)具有很強的聚集、吸附作用。帶正電的混 凝能中和膠體顆粒表面的負電荷,隨著表面電荷被中和,膠體顆?;ハ嘀饾u靠近, 顆粒有效半徑減小,最終失去穩(wěn)定性而相互發(fā)生碰撞,相互碰撞的顆粒通過氫鍵 或范德華力結(jié)合在一起,形成較大體

8、積的絮體,膠體懸浮液經(jīng)過電中和脫穩(wěn)后, 混凝的聚合物特性進一步增強了絮體的形成。它們的長分子鏈在兩個顆粒的表面 之間架起橋來,并使單獨的較小絮體相互結(jié)合,可以有效的將生水中的微細懸浮 物、有機物、膠體等雜質(zhì)凝聚成大顆粒磯花。加混凝裝置可以采用自動/手動的方式控制加藥量。2.3.3加氧化劑裝置為避免原水中含有的細菌、微生物對膜造成生物污染,設(shè)置了加次氯酸鈉 (NaClO)裝置,兼有殺菌、氧化雙重作用。天然水中的鐵離子有二價鐵(Fe2+)和三價鐵(Fe3+)兩種形態(tài),當(dāng)水中溶 解氧的濃度很低和水中的PH值較低時(深井水),水中一般含有的是二價鐵鹽, 并常以Fe(HCO3)2形式存在。當(dāng)水中加入氧化

9、劑后,由于Fe2+具有較強的還原 性,它容易被O2氧化成Fe3+,F(xiàn)e3+在水中發(fā)生水解反應(yīng),生成難溶化合物Fe(OH)3 沉淀而析出,從而達除鐵的目的。次氯酸鈉是一種強殺菌劑,易溶于水生成不穩(wěn)定的次氯酸(HClO),次氯酸 再分解為氯化氫和初生態(tài)氧,初生態(tài)氧具有極強的氧化能力。因此,次氯酸鈉可 以殺除水中的病毒、細菌和藻類,氧化分解水中的有機物,使之形成絮狀膠體物, 易于在后續(xù)處理中去除。加殺菌劑裝置可以采用自動/手動的方式控制加藥量。2.3.4多介質(zhì)過濾器多介質(zhì)過濾器是反滲透系統(tǒng)重要的預(yù)處理裝置,它的主要作用是濾除生水中 的細小顆粒、懸浮物、膠體、有機物等雜質(zhì),從而保證預(yù)處理出水SDI(污

10、堵指 數(shù))V4。針對生水水質(zhì)狀況,濾料主要由多介質(zhì)組成。精選優(yōu)質(zhì)多介質(zhì),其機械強度 高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不含有毒物質(zhì),起到精密過濾的作用。當(dāng)生水流過多介質(zhì)過濾器的濾料層時,濾料縫隙對懸浮物起篩濾作用,使其 截留在濾料表面。當(dāng)濾料表層截留了一定量的污物并形成濾膜時,濾膜的吸附作 用可進一步去除進水中的微細污染物。隨時間推移,過濾器的納污能力達到飽和, 前后壓差將會很快升高,此時需要利用逆向水流和氣流反洗濾料,使過濾器內(nèi)多 介質(zhì)濾層懸浮松動,從而使黏附于多介質(zhì)表面的截留物剝離并被水流帶走,恢復(fù) 過濾功能。多介質(zhì)過濾器的反洗水采用反滲透濃水。2.3.3活性炭過濾器由于活性炭具有發(fā)達的細孔結(jié)構(gòu)和巨大的表

11、面積,因此對水中溶解性的各種 有機物,如苯類化合物、酚類化合物等具有很強的吸附能力,而且對生物法或其 他化學(xué)法難以除去的有機物,如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等 都有良好的去除效果。2.3.8 NaHSO還原裝置3反滲透膜對氧化物非常敏感,為防止系統(tǒng)進水中的氧化物對反滲透膜造成損 壞。因此在原水進反滲透前設(shè)置還原劑投加裝置,以還原進水中可能存在的氧化 性物質(zhì)。亞硫酸氫鈉具有較強的還原性,與反滲透膜有良好的兼容性,可以還原 對膜有害的氧化物。同時亞硫酸氫鈉還是一種細菌抑制劑,能抑制各類細菌、微 生物的滋生。加還原劑裝置可以采用自動/手動的方式控制加藥量。2.3.9加阻垢劑裝置阻垢劑加

12、藥裝置的作用是在經(jīng)過預(yù)處理后的生水進入反滲透系統(tǒng)之前,加入 高效率的專用阻垢劑,以防止反滲透濃水側(cè)產(chǎn)生結(jié)垢。反滲透的工作過程是生水 在膜的一側(cè)從一端流向另一端,水分子透過膜表面,從生水側(cè)到達另一側(cè),而無 機鹽離子就留在原來的一側(cè)。隨著生水的流程逐漸增長,水分子不斷從生水中移 走,留在生水中的含鹽量逐步增大,即生水逐步得到濃縮,而最終成為濃水,從 裝置中排出。濃水受濃縮后各種離子濃度將成倍增加。自然水中Ca2+、Mg2+、Bae Sr2+、HCO3-、SO42-、S1O2等傾向于產(chǎn)生結(jié)垢的離子濃度積一般都小于其平衡常 數(shù),所以不會有結(jié)垢出現(xiàn),但經(jīng)濃縮后,各種離子的濃度積都可能大大超過平衡 常數(shù),

13、因此會產(chǎn)生嚴重的結(jié)垢現(xiàn)象。因此在進入反滲透裝置之前,設(shè)置阻垢劑投 加裝置,它的主要作用是相對增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性,以防止碳酸鈣、硫酸 鈣等物質(zhì)對膜的污堵。使用阻垢劑可延長系統(tǒng)的清洗周期和膜的使用壽命,降低 運行成本。加阻垢劑裝置可以采用自動/手動的方式控制加藥量。2.3.10保安過濾器主要目的是截留反滲透進水中可能存在的顆粒、膠體、懸浮物,以防止大顆 粒物質(zhì)進入高壓泵和反滲透膜,造成機械損壞。內(nèi)裝5um濾芯,水中殘存的微量 懸浮顆粒、膠體、微生物等,被截留或吸附在濾芯表面和孔隙中。隨著制水時間 的增長,濾芯因截留物的污染,其運行阻力逐漸上升,當(dāng)進、出水大于設(shè)定的壓 差(通常為0.1MPa)

14、時應(yīng)當(dāng)及時更換。在正常工作情況下,可維持三個月以上 的使用壽命。選用的噴熔過濾芯由聚丙烯超細纖維熱熔纏結(jié)制成,纖維在空間隨機形成三 維微孔結(jié)構(gòu),微孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布,集表面、深層、粗精過濾于一體, 可截留不同粒徑的雜質(zhì),具有過濾精度高,截污能力大等優(yōu)點。2.3.14除二氧化碳器反滲透膜對二氧化碳等氣體的脫除率較低,這樣造成RO產(chǎn)水的PH值較低, CO2含量較高,產(chǎn)水電導(dǎo)率高。CO2的存在會增加離子交換樹脂特別是陰離子樹脂 的負擔(dān),縮短陰離子交換的再生周期,增加運行成本,影響產(chǎn)水水質(zhì)。因此,利 用脫碳器去除反滲透產(chǎn)水中的游離CO2是十分必要的。本系統(tǒng)采用鼓風(fēng)式脫碳器,即來水從上部進入,經(jīng)

15、布水裝置淋下,通過填料 層后,從下部排入中間水箱。用來除CO2的空氣是由風(fēng)機從脫碳器底部送入,通 過填料層后由頂部排出。在脫碳器中,由于填料的阻擋作用,從上面流下來的水 被分散成許多小股水流、水滴或水膜,以增加空氣與水的接觸面積。由于空氣中 的CO2的的量很少,它的分壓約為大氣壓的0.03%,所以當(dāng)空氣和水接觸時,水 中CO2便會析出被空氣帶走,排至大氣,使RO產(chǎn)水中的二氧化碳含量W5mg/L。第二章 反滲透及混床除鹽原理第一節(jié)基本概況反滲透(Reverse Osmosis; RO)是60年代發(fā)展起來的一項膜 分離技術(shù)。此技術(shù)發(fā)展迅速,現(xiàn)己廣泛用于水的海水淡化除鹽,制取、 除鹽水、高純水的前級

16、脫鹽處理和飲用純凈水等多方面。反滲透膜的 孔徑大都W10X10im (10埃),它的分離對象是溶液中的離子范圍 和分子量幾百的有機物。一、滲透和反滲透如果將淡水和鹽水用一種能透過水而不能透過溶質(zhì)的半透膜至 鹽水一側(cè),這種現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透進行到鹽水一側(cè)的液面達到某 一高度而產(chǎn)生壓頭H,從而抑制了淡水進一步向鹽水一側(cè)滲透,滲透 的自然趨勢被壓頭H所抵消而達到平衡,這一平衡壓力稱為滲透壓。 在這種情況下,如果在鹽水一側(cè)加上一個大于滲透壓的壓力,鹽水中 的水分就會從鹽水一側(cè)透過半透膜滲透至淡水一側(cè)(鹽水一側(cè)濃度就 增大,即濃縮)。這一現(xiàn)象就稱為反滲透。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度。例如

17、,在25C 時:1000mg/L Nacl 水溶液的滲透壓為 77kpa (0.77kg/cm2);1000mg/L NaHCO3 水溶液的滲透壓為 91kpa (0.91kg/cm2);1000mg/L NaSO4 水溶液的滲透壓為 42kpa (0.42kg/cm2)等等。二、反滲透膜的脫鹽原理反滲透膜的脫鹽原理主要是“選擇吸附一一毛細管流動理論”和 “篩分理論”。當(dāng)含鹽的水溶液與多孔的半透膜表面接觸時,則在膜的溶液界面 上選擇吸附一層水分子,在反滲透壓力的作用下,通過膜的毛細管作 用流出純水,并連續(xù)地形成和流出這個界面純水層。半透膜具有對各種含鹽的水溶液脫除離子的性能。該機理闡明: 在半

18、透膜的表皮上布滿了許多極細的膜孔,在膜的表面選擇吸附了一 層水分子,鹽類溶質(zhì)則被膜排斥,化合價愈高的離子被排斥的愈遠, 膜孔周圍的水分子在反滲透壓力的推動下,通過膜孔流出純水,因而 達到除鹽的目的。當(dāng)膜孔大于反滲透膜孔范圍時,鹽的水溶液泄漏過 膜,其中一價鹽泄漏較多,二價鹽次之,三價鹽更次之。至于對于有 機物的去除,純屬篩分機理。反滲透膜能濾除各種細菌,如最小的細 菌之一綠膿桿菌(3OOOX1O-iom);也能濾除各種病毒,如流感病毒(800 X1O-iom);腦膜炎病毒(2OOX1O-iom);還能濾除熱原(1O5OOX1O-iom)。三、反滲透的特點和應(yīng)用反滲透法具有設(shè)備構(gòu)型緊湊,占地面積

19、小、單位體積產(chǎn)水量高及 能量消耗少等優(yōu)點。它是在沒有相變的情況下,依靠大于滲透壓的壓 力推動,通過膜的毛細管作用流出淡化了的水,而且它還具有膜的篩 分作用,能除去極小的細菌、病毒和熱原。因此,自從反滲透技術(shù)開 發(fā)以來發(fā)展迅速,不僅用于海水或苦咸水的淡化,也作為鍋爐補給水 的預(yù)脫鹽和制取純水、超純水、離子交換前的預(yù)除鹽。第二節(jié)反滲透器反滲透膜的品種有許多種。主要有醋酸纖維素膜、芳香聚酰胺膜 和復(fù)合膜。反滲透器主要有四種型式,即板框式、管式、螺旋卷式和 中空纖維式。在本培訓(xùn)教材中主要針對本工程所使用的來介紹“螺旋卷式的 復(fù)合膜的反滲透器。螺旋卷式反滲透器的膜元件的結(jié)構(gòu),是用兩層反滲透膜中間夾入 一

20、層產(chǎn)水(即淡水)導(dǎo)網(wǎng)組成。這個導(dǎo)網(wǎng)為多孔支撐材料,這種材料 既支撐著膜承受的工作壓力,又為產(chǎn)品水提供了流動通路,再用膠密 封膜的三面邊緣使進水原液與透過膜的淡化水隔開,然后在膜的下面 鋪上一層進水原液隔網(wǎng),再沿著有鉆孔眼的集水中心管卷繞。這依次 疊好的多層材料(膜/產(chǎn)水導(dǎo)網(wǎng)/膜/進水原液隔網(wǎng)),就形成一個卷式 反滲透膜元件。進水原液隔網(wǎng)隔開每組膜的表面并在進水通過組件 時,使進水呈湍流狀。將卷式膜元件6只裝入壓力容器中,進水原液(生水)是通過進 水隔網(wǎng)的空隙沿著膜表面流動,在此過程中,透過膜的淡化水再經(jīng)過 產(chǎn)品水導(dǎo)網(wǎng)螺旋形地流向中心管,然后將產(chǎn)出的淡水導(dǎo)出系統(tǒng)外。這 就組成了螺旋卷式反滲透器。

21、螺旋卷式反滲透器的優(yōu)點:單位體積內(nèi)的膜堆面積大,結(jié)構(gòu)緊 湊,占地面積小。缺點:比較容易堵塞。因此對進水原液的預(yù)處理要求較嚴格。本工程中,對生水進行多介質(zhì)過濾、加阻垢劑和精密過濾的目 的,就是要保證膜元件的安全使用,保證原水不產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象和除去 水中的懸浮物、膠體及有機物。第三節(jié)FILMTECtm 膜的性能PROC108 反滲透元件技術(shù)條件:標準面積產(chǎn)品水流量脫鹽率(英尺2)加侖/天(米3/天)Cl(%)PROC1040011000(41.6)99.7測試條件:1、滲透的流量和脫鹽率以下面的標準狀況:2000ppm NaCL、225psi(1.6Mpa)、77 F(25、PH8 和回收 率是15

22、%。2、個別元件的流量可以變化,但不能低于平均值的7%。3、對個別元件的最小脫鹽率為98.0%。運行范圍:膜的類型:復(fù)合膜最大操作壓力:600psi(4.1Mpa)最大操作溫度:113 F (45C)最大進水濁度:1 NTU耐游離氯:V0.1ppmPH范圍:連續(xù)運行:2-11短期(30分鐘)清洗:1-12最大供水流量:70加侖/分(265升/分)15.897m3/h最大供水淤積密度指數(shù)值:SDI W 5單只元件回收率(產(chǎn)品水流量/進水流量):0.15第四節(jié)反滲透系統(tǒng)綜述反滲透的基本原理【滲透】滲透是指稀溶液中的溶劑(水分子)自發(fā)地透過半透膜 (反滲透膜或納濾膜)進入濃溶液(濃水)側(cè)溶劑(水分子

23、)的流動 現(xiàn)象。【滲透壓】定義為某溶液在自然滲透的過程中,濃溶液側(cè)液面不 斷升高,稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低,直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵銷了溶 劑分子的遷移,溶液兩側(cè)的液面不再變化,滲透過程達到平衡點,此 時的液柱高差稱為該濃溶液的滲透壓?!痉礉B透原理】即在進水水流(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服 自然滲透壓,當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加在濃溶液側(cè)時,水分 子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn),進水(濃溶液)中的水分子部分通 過膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水。2)反滲透的工作過程根據(jù)反滲透原理,滲透和反滲透必須與具有允許溶劑(水分子) 透過半透膜聯(lián)的系在一起才有意義,才會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象和反滲透操 作,反滲透過程如下圖

24、所示。反滲透膜9允許溶劑分子透過而不允許溶質(zhì)分子透過的一種功能性的半透膜稱為反滲透膜;膜元件 9將反滲透膜與進水流道網(wǎng)格、產(chǎn)水收集流道、產(chǎn)水管和抗應(yīng)力器等用膠粘劑組裝在一起,能實現(xiàn)進水與產(chǎn)水分開的反滲透過程的最小單元稱為膜元件;口膜組件 9膜元件安裝在受壓的壓力容器外殼內(nèi)形成膜組件;口膜裝置 9由膜組件、儀表、管道、閥門、高壓泵、保安過濾器、就地控制盤柜和機架組成的可單獨運行的成套單元設(shè)備稱為膜裝置,反滲透過程通過膜裝置來實現(xiàn);口膜系統(tǒng) 9根據(jù)特定水源條件和產(chǎn)水要求設(shè)計的,由預(yù)處理、加藥、增壓泵、水箱、膜裝置和電氣儀表連鎖控制的膜法水處理工藝過程稱為系統(tǒng)。3)影響RO膜性能的因素進水壓力的影響

25、:進水壓力本身并不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅(qū)動 反滲透的凈壓力升高,產(chǎn)水量加大,而鹽透過量幾乎不變,這樣膜透 過水的速率比傳遞鹽分的速率快,增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,使得反滲透的脫鹽率得以提高。但是,通過增加進水壓力提高鹽分的排除率是有局限性的,當(dāng)進 水壓力超過一定的值時,過高的回收率將加大了濃差極化,某些鹽分 也會與水分子耦合一同透過RO膜,這都將導(dǎo)致鹽透過量增加,抵銷 了增加的產(chǎn)水量,使得脫鹽率不再增加。進水溫度的影響產(chǎn)水電導(dǎo)對進水溫度的變化非常敏感,隨著水溫的增加,水通量 幾乎線性地增大,進水水溫每升高1C,產(chǎn)水通量增加2.5%-3.0%, 這主要歸功于穿

26、過膜的水分子粘度下降、擴散能力增強。而增加水溫會導(dǎo)致脫鹽率降低或透鹽率增加,這主要是因為鹽分 透過膜的擴散速率會因溫度的提高而加快所致。進水含鹽量的影響滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數(shù),鹽濃度增加,滲透 壓也增加,因此需要逆轉(zhuǎn)自然滲透流動方向的進水驅(qū)動壓力主要取決 于進水中的含鹽量。如果進水壓力保持恒定,含鹽量越高,通量就越 低,滲透壓的增加抵銷了進水推動力,同時水通量降低,增加了透過 膜的鹽通量,導(dǎo)致脫鹽率下降。系統(tǒng)回收率的影響通過對進水施加壓力,逆轉(zhuǎn)濃溶液和稀溶液間的自然滲透流動方 向,實現(xiàn)反滲透過程。如果回收率增加(進水壓力恒定),殘留在原 水中的含鹽量更高,自然滲透壓將不斷增加直

27、至與施加的壓力相同, 這將抵銷進水壓力的推動作用,減慢或停止反滲透過程,使?jié)B透通量降低或甚至停止。任何RO系統(tǒng)最大可能的回收率并不取決于滲透壓的限制,而是 取決于原水中的含鹽量和它們在膜面上要發(fā)生沉淀的傾向,最常見的 微溶鹽類是碳酸鈣、硫酸鈣和硅,一般情況下應(yīng)采用原水化學(xué)處理方 法阻止鹽類結(jié)垢。進水pH值的影響進水PH對產(chǎn)水量幾乎沒有影響,而對脫鹽率有較大影響。由于 水中溶解的CO2受PH影響較大,PH值低時以氣態(tài)CO2形式存在,容易 透過反滲透膜,因此PH值低時,反滲透膜脫鹽率也降低;隨著PH升 高,氣態(tài)CO2轉(zhuǎn)化為HCO3-和CO32-等離子,脫鹽率也逐漸上升,在 PH7.5-8.5之間,

28、脫鹽率達到最高。4)反滲透的具體設(shè)計反滲透膜采用世界上最先進的芳香族聚酰胺螺旋卷式復(fù)合膜,單 根膜脫鹽率N99.5%,采用一級二段的排列方式,系統(tǒng)回收率大于75%。 在本項目中,考慮到原水水質(zhì)、設(shè)備的節(jié)能、運行壓力、膜的透過率、 設(shè)備的脫鹽率以及出水的含鹽量等因素,推薦采用美國海德能公司 PROC10系列反滲透膜元件。RO裝置停運時,用產(chǎn)品水或預(yù)處理出水自 動沖洗,以排出膜和管道中的高TDS濃水,使停運后的膜組件完全浸 泡在淡水中,確保RO膜得到有效保養(yǎng)。反滲透裝置由復(fù)合膜元件、玻璃鋼壓力容器、碳鋼滑架和儀表控 制柜組成。配備就地控制盤,盤上安裝各種就地儀表和控制按鈕。反 滲透脫鹽裝置采用PL

29、C控制,全自動運行。配備全套在線流量儀、電 導(dǎo)率儀,可對反滲透系統(tǒng)的運行狀況進行實時動態(tài)監(jiān)控。反滲透系統(tǒng)中設(shè)有自動控制閥,可對反滲透進行停機保護和系統(tǒng) 高、低壓保護。第五節(jié)混床除鹽原理一、除鹽原理混床和復(fù)床的除鹽原理是一樣的,都是經(jīng)過離子交換達到除鹽的 目的,只是其具體流程形式不同。所謂復(fù)床就是使水流先后經(jīng)過裝填 陽樹脂的陽離子交換器、裝填陰樹脂的陰離子交換器,依次去除水中 的陽離子、陰離子,達到去離子水的目的。所謂混床就是將陰陽樹脂 按一定比例混合裝在同一個交換柱內(nèi),水通過混床就能完成許多級陰 陽離子交換過程。對于出水要求很高時,混床中樹脂必須是強型的。 弱酸弱堿型混床出水水質(zhì)很差,一般不采

30、用?;齑搽x子交換除鹽,就是把陰陽離子交換樹脂放在同一個交換容 器內(nèi),運行前,先把它們分別再生成OH型和H型,然后混合均勻。 所以混床可以看成由許許多多陰陽樹脂交錯排列而組成的多級式復(fù) 床。在混床中,由于運行時陰陽樹脂是相互混勻的,所以其陰陽離 子交換反應(yīng)幾乎是同時進行的?;蛘哒f,水中陽離子交換和陰離子交 換是多次交錯進行的。因此,經(jīng)H離子交換所產(chǎn)生的H+和經(jīng)OH離子 交換所產(chǎn)生的OH-都不會積累起來,而是馬上互相中和生成HO,這就2使交換反應(yīng)進行的非常徹底,出水水質(zhì)很好?;齑仓袠渲Ш?,應(yīng)先將兩種樹脂分離,然后對兩種樹脂分別 進行再生和清洗。再生清洗后,再將兩種樹脂混合均勻,又投入使用。確定

31、混合床中陰陽樹脂比例的原則是使兩種樹脂同時失效,以獲 得樹脂交換容量的最大利用率。由于不同樹脂的工作交換容量不同, 進水水質(zhì)條件和對出水水質(zhì)要求的不同,所以應(yīng)根據(jù)具體情況確定混 床中陰陽樹脂的比例。一般來說,混床中陽樹脂的工作交換容量是陰樹脂的2-3倍,因 此,如果單獨采用混床除鹽,則陰陽樹脂體積的比例為(2-3): 1。二、混床運行的特點優(yōu)點出水水質(zhì)優(yōu)良。用強酸強堿性樹脂組成的混床,其出水殘 留的含鹽量在1.0mg/L以下,電導(dǎo)率在0.2mS/cm以下,殘留的二氧 化硅在20mg/L以下,?日值接近中性。出水水質(zhì)穩(wěn)定?;齑步?jīng)再生清洗后,開始制水時,出水電 導(dǎo)率下降很快,這是由于在樹脂中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物可立即被 混合后的樹脂交換。混床在工作條件有變化時,一般對出水水質(zhì)影響 不大。間斷運行對出水水質(zhì)影響小。無論混床或復(fù)床,當(dāng)停止制 水再投入使用時,開始時出水水質(zhì)會下降,要經(jīng)短時間后才恢復(fù)到原 來水平。但恢復(fù)到正常所需時間,混

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