反渗透系统常见问题
1、反渗透系统应多久清洗一次?
清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
2、什么是SDI?
在RO/NF运行过程中,必须定期进行测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTM D4189-82规定了该测试的标准。
膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。
在许多进水条件下,采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行,工艺的选择则应由经济性比较而定,一般情况下,含盐量越高,反渗透就越经济,含盐量越低,离子交换就越经济。
由于反渗透技术的大量普及,采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案,如需深入了解,请咨询水处理工程公司代表。
4、反渗透膜元件一般能用几年?
5、反渗透和纳滤之间有何区别?
纳滤本质上是一种低压反渗透,用于处理后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理井水和地表水。
纳滤适用于没有必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统,但对于硬度成份的脱除能力很高,有时被称为“软化膜”,纳滤系统运行压力低,能耗低于相对应的反渗透系统。
6、膜技术具有怎样的分离能力?
纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200~400的有机物,溶解性固体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或 CaCl2)脱除率为20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,为90~98%。
微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下,悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐可自由透过微滤膜,微滤膜用于去除细菌、微絮凝物或总悬浮固体TSS,典型的膜两侧的压力为1~3bar。
水处理公司可以提供专用膜清洗剂和清洗服务,用户可根据膜公司或设备供应商的建议自行购买清洗剂进行膜清洗。
最大允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂,通常在不加阻垢剂时浓水端最高允许浓度为100ppm,某些阻垢剂能允许浓水中的二氧化硅浓度最高为240ppm,请咨询阻垢剂供应商。
某些重金属如铬会对氯的氧化起到催化作用,进而引起膜片的不可逆性能衰减。这是因为在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子,这种破坏作用就更强。因此,应在预处理部分将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。
通常的预处理系统组成如下,粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂,然后经多介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂,最后在高压泵入口之前安装保安滤器。
11、反渗透能脱除微生物如病毒和细菌吗?
12、温度对产水量有何影响?
13、什么是颗粒和胶体污染?如何测定?
胶体污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异,常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等,预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质,如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去,也可能引起污堵。
14、不作系统冲洗,最长允许停机多久?
15、反渗透纯水系统能否频繁的启停?
当膜系统停机时,必须用其产水或经过预处理合格的水进行低压冲洗,从膜元件中置换掉高浓度但含阻垢剂的浓水。
还应采取措施预防系统内水漏掉而引入空气,因为元件失水干掉的话,可能会产生不可逆的产水通量损失。
16、膜元件上安装盐水密封圈其方向怎样确定?
17、怎样从水中脱除硅?
活性硅的尺寸比胶体硅小得多,这样大多数的物理过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅,能够有效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续电去离子过程。
反渗透膜产品对应pH范围,一般为2~11,pH对膜性能本身的影响很小,这是与其它膜产品不同的显著特点之一,但是水中许多离子本身的特性受pH的影响巨大,例如当柠檬酸等类的弱酸在低pH条件下,主要呈非离子态,而在高pH值下出现解离而呈离子态。由于同一离子,荷电程度高,膜的脱除率高,荷电程度低或不荷电,则膜的脱除率低,因此pH对某些杂质的脱除率影响十分巨大。
当获得进水电导率数值时,必须将其转化成TDS数值,以便能在软件设计时输入。对于多数水源,电导率/TDS的比率为1.2~1.7之间,为了进行ROSA设计,海水选用1.4比率而苦咸水选用1.3比率进行换算,通常能够得到较好的近似换算率。
以下是污染的常见症状:
在标准压力下,产水量下降
为了达到标准产水量,必须提高运行压力v
进水与浓水间的压降增加v
膜元件的重量增加v
膜脱除率明显变化(增加或降低)
当元件从压力容器内取出时,将水倒在竖起的膜元件进水侧,水不能流过膜元件,仅从端面溢出(表明进水流道完全堵塞)
当保护液出现混浊时,很可能是因为微生物滋生之故。用亚硫酸氢钠保护的膜元件应每三个月查看一次。
22、RO膜元件和IX离子交换树脂的进水要求有哪些?
理论上讲,进入RO和IX系统应不含有如下杂质:
悬浮物
胶体
硫酸钙
藻类
细菌
氧化剂,如余氯等
油或脂类物质(必须低于仪器的检测下限)
有机物和铁-有机物的络合物
铁、铜、铝腐蚀产物等金属氧化物
23、RO膜能脱除哪些杂质?
24、怎样知道你的膜系统该用何种清洗方法进行清洗?
25、为什么RO产水的pH值低于进水的pH值?
由于RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,RO产水中的CO2含量与RO进水中CO2的含量基本相同,但是HCO3-和CO32- 常常能够减少1~2个数量级,这样就会打破进水中CO2、HCO3-和CO32- 之间的平衡,在系列反应中,CO2将与H2O结合发生如下反应平衡的转移,直到建立新的平衡。
CO2 + H2O ---HCO3- + H+
反渗透出水pH值偏低,加计量泵投加NaOH调节pH至碱性,因为当pH值介于7.5~8之间,反渗透的除盐效果能达到最佳。
26、 怎样才能使膜系统的能耗降低?
反渗透设备常见问题汇总
1、反渗透设备中密封圈为什么会出现膨胀现象?
2、反渗透设备流程各原件的产水量一致吗?
如果忽略淡水背压及渗透压,沿系统流程的每只膜元件的产水量将与各自的工作压力及渗透压的差值呈正比,即每只膜元件的产水量逐渐下降。
3、pH 对反渗透膜脱除率及寿命会有影响吗?
反渗透设备作为水处理设备中主要的过滤工艺,那么在原水进入都反渗透膜中,原水的 pH 值对反渗透膜会不会带来伤害,一般来说反渗透膜才有的材质多为复合型膜材料,这种膜材料在使用时如果是根据产品规定的 pH 值的范围内,一般为 2-11,那么 pH 值对膜本身带来的伤害及影响是较小的。
至于 pH 对反渗透膜脱盐率的影响,则是由水中的多种离子本身的特性受 pH 值所影响的,这是由于离子本身的酸碱性、分解性,电荷的程度来决定的,这些都是会导致膜的脱盐率降低的因素。
由此可见 pH对于某些杂质的脱盐率还是存在着极大的影响。同理,如果反渗透膜的对 CO2 的脱除率为零时,增加原水的 pH值,让CO2转化为CO32-时,这样反渗透膜就可以有效的脱盐。但是这时要特别的注意反渗透膜的结垢问题。
4、反渗透设备首次运行时应该怎么操作?
如果在运行时压力上升较快的时候,这是膜元件中存有空气,将会产生水流与径向的冲击力。这样的情况下可能就会使膜的外包皮破裂,造成反渗透膜不可修复的情况。
首次使用时,一定要将膜运行的压力调节至 0.2~0.4MPa 进行冲洗,要保证反渗透系统每次启动时都会自动低压冲洗反渗透膜功能。
5、反渗透设备中保安过滤芯如何更换?
更换方法:将反渗透系统关闭。将压力去除,按下设备上泄压阀的按钮,直到压力表上的指示为零。用专业的扳手旋转式将过滤器的滤瓶打开。抽出旧的滤芯,将新的滤芯换上。用专业的扳手将过滤器的滤瓶旋转式拧紧。
6、反渗透系统如何清洗消毒?
化学清洗的前提条件:系统的产水量比初期或是上一次运行清洗时降低 5-10%时。系统的脱盐率比初期或是上一次运行清洗时降低 2.5-5%时。系统各段的压力差值和初期或是上一次运行清洗后的 1-2 倍时。系统需长期停运时用保护溶液保护。
备注:产水量和脱盐率是会受到水温的影响的,所以在测试的结果应该是在应该在相同水温的情况下得出的结果。
7、反渗透设备除氟效果好吗?
人使用了超氟水的话,会对人体造成伤害,为了避免人们在生活当中遭受氟的危害,可以利用反渗透设备进行除氟。地下水中的氟离子大多来自于围岩侵蚀溶解作用,而在水中还含有大量可溶性离子,在进行除氟时必须考虑除氟对其他分子的影响。含盐量过大的地下水中采用反渗透设备除氟去除率并不是太高。但是反渗透法和与其他方法相比,它操作简便,处理效果好。
纯化水设备制取的纯化水在医药、生物医疗等行业的使用。但是纯化水水质的基本标准又是什么呢?中国药典及欧洲药典都明确指出,制药用水的原水至少要达到饮用水的标准。
所以一定要经常对纯化水设备进行清洗和消毒,另外,纯化水设备的末端还应该安装杀菌消毒装置。
9、纯化水设备出水水质的特点有哪些?
另一个特点是纯化水设备的管路分配系统由循环管路代替了传统的送水管路,这两个特点都是为了控制微生物污染和细菌内毒素的增加。
同时,还要注意管内流速对微生物繁殖的影响,即管道内的流速过低或者堵塞,就可能造成微生物的繁殖增多,影响水质。
软化水设备的出水水质良好,系统运行稳定,被很多企业使用。在安装软化水设备的同时,应该注意以下几点:
2)如果需要其它水处理设备,应该预留安装位置。
4)不要将软化水设备安装于离锅炉3米以内的地方,否则热水会回流至软化水设备中,造成损坏。
5)要将软化水设备置于室温低于1°C和高于49°C的环境中。
11、软化水设备的使用注意事项有哪些?
1)软化水设备在使用时进水口应该长期打开,除非是设备检修的情况下才需要关闭。如无须用水则可以关闭出水阀。
3) 软化水设备在长期停用时需要将盐水吸入罐内保护。
5)如果使用的工业盐太脏,应该每年清洗一次盐桶,以保证吸盐过程的顺利进行。
超纯水设备的出水水质良好,适合各类企业的生产需要,使用的范围也就逐渐扩大。本文主要介绍超纯水设备安装时标准说明。
2)请勿靠近火源及任何发热体,以避免受热影响其运行的效率。
4)设备安装位置应能方便排水,使设备的排水管保持顺畅。
13、增压泵、高压泵不吸水
220v电压的增压泵、高压泵不会出现反转现象,只要把泵的排气阀打开放气或给泵体注满水即可。
14、高压泵不启动
15、高压泵发出异响
16、管道爆裂
出现这种情况应首先检查绒喷滤芯是否已经需要清洗或更换,然后清洗RO膜即可。质量太差的原水会导致RO膜经常堵塞,此时我们应增设离子交换设备或在原水中添加阻垢剂,以消除水中杂质,从而提高产水质量、增加RO膜的使用寿命。
解决方法:有些设备使用者会发现,设备出水量越来越小(使用自来水作原水的设备基本上不会出现这种现象),这是因为有些地下水水质较差,杂质较多,造成RO膜部分堵塞,从而使设备出水量减少。
18、纯净水中出现细微白色或黑色悬浮颗粒
19、反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜
1)设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在2~4bar的压力下将余下的空气排尽后,再逐步升压运行。
总之应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。
20、反渗透设备关机时的方法不正确损坏膜
1)关机时快速降压没有进行彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。
2)用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。
21、反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染
主要表现为:出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒;间断运行不采取消毒和保养措施;没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。
22、反渗透设备余氯监测不力
23、清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏
EDI高纯水设备通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。
如:膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期时,主要表现为脱盐率的迅速下降,压差缓慢增大,而产水量变化不明显,用柠檬酸清洗能完全恢复性能。污染时间为一年(某纯水机),盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L~160mg/L),产水量由230L/h下降为50L/h,用柠檬酸清洗后,盐通量降为7mg/L,产水量上升至210L/h。
鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断:
1)胶体污染:发生胶体污染时,通常伴随着以下两个特性:A、前处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。
3)钙垢:可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言,如果回收率为75%时,设计时投加了阻垢剂,浓缩液的LSI应小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零,一般不会产生钙垢。
5)根据设备性能的变化判断污染的类型。
7)对清洗液进行化学分析:取原水、清洗原液、清洗液,三个样分析。
24、保存、保养方式不当导致膜性能的下降
反渗透设备试机完后,我们采用过两种方法保护膜。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(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,第二种方法在闲置时间较短时使用。
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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