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反渗透膜元件组合的结构剖析

来源:海德能膜公司作者:海德能膜发表时间:2013-05-18 14:52:33

  反渗透设备要求用自来水为水源,用户多将其与自来水相接就使用,在安装时没考虑预留清洗口;由于设备的自动化程度高,用户往往认为可以象其它家用设备一样,用时只要开机关机就行,缺乏专人管理,使用过程中多无运行记录或记录不全;运行时多为间歇式,亦无适当的保养措施,直到设备的产水量很小或者TDS很高时才发现问题,但为时已晚,此时采取措施,通常设备性能只能恢复60%~70%的水平,已造成了永久损失;发现问题时多在生产的高峰期,往往造成停产和不必要的经济损失。

  1、温度

  海德能家用反渗透膜温度是一个十分关键的设计参数。给水泵压力、各段产水量平衡、淡水水质及难溶盐的溶解度等各个设计参数均与温度密切相关。作为一种粗略算法:给水温度每降低10华氏度,给水泵压力则需增加15%。各段产水量也受到温度的影响。水温增加时,位于RO系统前端的膜元件产水量增加,而后端的膜元件产水量下降。而水温较低时,各段产水量较为均衡。水温较高时,离子透过膜体的动能增加,因而系统透盐率增加。水温增高时,碳酸钙的溶解度下降。水温降低时,硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶及二氧化硅的溶解度下降。

  2、电导率

  电导率是表示水中溶解离子导电能力的指标。没有离子的理想纯水,不会产生电流。电导率用电导率仪测量,其单位为微西门子/厘米(μs/cm)。电导率也是测量水中离子浓度的简便方法,但不能精确反映离子种类。离子构成不同,电导值也不同;但电导的数值随离子浓度增加而增加。TDS(溶解固体总量)仪是利用变换因子将电导率值转换为TDS值。在水质分析中,可用不同离子对应的不同转换系数或溶解固体总量(TDS)对应的单一转换系数,估算电导率的数值。可用二氧化碳的ppm浓度的平方根乘以0.6求得其电导率;硅离子对电导率变化不产生影响。RO高纯水较精确的电导率数值是在线测量的。否则,高纯水暴露于空气之中,将改变其二氧化碳含量。

  3、pH值

  给水的pH值定义了它的酸碱性。pH值为7时是中性;为0-7时呈酸性;为7-14时呈碱性。在分析化学中,pH值是氢离子浓度负对数。在水化学中,pH值用于定义二氧化碳、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根离子的碱度平衡是十分重要的。浓水的pH值一般较给水pH值偏高,这是由于碳酸氢根、碳酸根离子浓度高于二氧化碳浓度。

  【反渗透本体装置膜元件的组合】

  反渗透本体装置是反渗透系统中的主导设备,应熟悉掌握膜制造商提供的膜元件性能和使用条件,按设计导则或设计软件进行设计,优化膜元件串联个数和压力容器的组合方式。

  1.膜材料的选择

  对于难处理的地表水或者废水(城市二级排水、循环水及工业废水)优先选择抗污染膜或CA膜,而少用常规PA膜。

  抗污染膜是通过以下途径耐污的:

  ①降低膜表面的粗糙度,减少杂物在膜表面凹处滞留的概率。

  ②提高膜的亲水性,增强膜对盐类等杂质的排斥能力。

  ③使膜与水中污染物的电荷符号相同,防止膜通过静电吸引杂质。例如:使膜表面带正电荷,以防止Fe3+、Al3+、阳离子型絮聚剂污染膜。通过膜电荷的改变,可以减少有机物、微生物、阳离子聚合物、表面活‘性剂及胶体等对膜的污染。

  ④改善膜元件中的水流通道,消除水流死角,_是增加水流紊动性,削弱浓差极化;二是避免浓水隔网对杂质的截留;三是有利于清洗时污物的洗脱。

  【反渗透设备使用前应注意的问题】

  同时,我们在使用之前还要注意以下因素:

  首先,自备一套余氯比色测定计。目前所使用的反渗透设备的膜多为低压的聚酰胺膜,该膜在使用中不耐氯,尤其在重金属离子的作用下,易氧化造成永久性的损坏;自来水多含重金属离子,在活性炭失效后,极易损坏膜。自来水余氯和有机物的含量是变化的,仅仅靠计算和估计是不够的,活性炭的失效要以测试为准,这样既可避免过早更换的浪费和过迟更换引起的膜损坏。该比色计的价格便宜,操作也方便。可在计算的更换期前10d开始每天测定。

  安装反渗透设备时应预留清洗和保养的进出口。由于一体化设备无阻垢剂投加系统,结垢是难免的;加上运行中可能会出现微生物和胶体等污染,因而清洗是必须的;在冬天或长期不运行时保养、消毒也是必要的。在一体化设备的进口端接上三通及阀门后分别接原水和清洗水箱。在清洗和保养时要取出活性炭。

  【反渗透设备回收率的确定】

  工业用大型反渗透设备由于膜元件的数量多、给水流程长,实际系统回收率一般均在75%以上,有时甚至可以达到90%。对于小型反渗透装置也要求较高的系统回收率,以免造成水资源的浪费。

  确定系统的回收率应该主要根据以下两点:

  ①根据膜元件串联的长度。

  ②根据是否有浓水循环以及循环流量的大小。

  在系统没有浓水循环时,一般按照以下规定:决定膜元件和系统回收率。

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