反渗透纯水设备

概述
技术是近几年来才在我国发展起来的一项现代**。反渗透就是对溶液施加一个大于渗透压的压力，使水透过特制的半透膜，从溶液中分离出来。因为这个过程和渗透现象相反，所以称为反渗透。按各种物料的不同渗透压，就可以对某种溶液使用大于渗透压的反渗透方法，达到对溶液进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透装置，主要是分离溶液中的离子范围，它*加热，更没有相变过程，因此比传统的方法能耗低。反渗透装置体积小，操作简单，适用范围比较广。用反渗透装置，处理工业用水，不耗用大量酸碱，**次污染，它的运行费用也比较低。反渗透膜分离技术，简称RO技术。
工作原理
渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加**过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。
简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分**污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是较难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。
反渗透系统是纯水制取装置重要的组成部分，为了保证反渗透系统的长期稳定进行，需要针对不同的进水水质进行预处理，避免水质较差使反渗透系统受到污染或堵塞。
对于反渗透系统习惯地把进水分为地下水、自来水、地表水、海水、废水(中水)等，这些水体受各种因素的影响，不同的地理条件，不同的季节气候导致水体的特性及其所含的杂质有所不同，因此反渗透预处理工艺也会有所不同。
. 合理地预处理应该能满足如下要求：
1、反渗透预处理必须能够去除原水中的绝大多数杂质，达到进水要求;
2、反渗透预处理必须考虑水质的变化，防止原水水质波动时影响整个系统的稳定运行;
3、反渗透预处理工艺必须能够高效、稳定的运行，同时尽量简化流程，降低投资和运行成本;
流行的方法主要有以下几种：
(1)物理法
物理方法包括①沉淀法或气浮分离法，②砂过滤、预涂层(助滤剂)过滤、滤筒过滤、精过滤等，③活性炭吸附法，④冷却或加热。
(2)化学法
化学方法包括①氧化法：利用臭氧、空气、氧、氯等氧化剂进行氧化，②还原法，③pH值调节法
(3)光化学法
光化学预处理方法主要指紫外线照射。
采用哪一种预处理方法，不仅取决于料液的物理、化学和生物学性质，而且还要根据在膜分离过程中所用组件的类型构造作出判断。实际运行中的故障，一方面是由于膜表面上的分离所带来的直接污染;另一方面与膜组件本身的构造有关。预处理所需要达到的标准，根据所用的膜件的不同也不一致。
常用针对不同的进水水质常用预处理方式如下：
1 、进水为自来水的预处理
絮凝过滤+活性炭 + 软化(或阻垢剂)+精密过滤器
2、 进水为地下水的预处理(OPR较低，Fe2+\ 、Mn2+ 低)
絮凝过滤 + 软化(或阻垢剂)+精密过滤器
3 、进水为地下水的预处理(OPR较高)
絮凝过滤+活性炭 + 软化(或阻垢剂)+精密过滤器
4、 进水为地下水的预处理(OPR较低，Fe2+\ 、Mn2+ 高)
氧化 +絮凝过滤+活性炭 + 软化(或阻垢剂)+精密过滤器
5 、进水为地表水(COD较低)
初沉 + 絮凝沉淀 + 超滤或微滤 + 精滤
初沉 + 絮凝沉淀 + 氧化杀菌 + 活性炭吸附 + 精密过滤器
6、 海水(深井取水)
杀菌 + 絮凝过滤 + 活性炭 + 精滤
7、 生活污水
生化处理 + 杀菌 + 过滤 + 活性炭 + 精滤
生化处理 + 超滤 + 精滤膜生物反应器 + 精滤
8 、工业废水(金属离子)
化学沉淀 + 絮凝过滤 + 软化或阻垢剂
注：以上预处理过程中提到的工艺是指
絮凝和絮凝过滤 -絮凝处理的对象是原水中的小颗粒悬浮物和胶体。 浊度小于70度的原水，一般采用多介质过滤，可采用重力式过滤或压力式过滤器。滤料的要求与普通双滤料滤池不同，颗粒较大，滤料中的无烟煤要求在酸碱中稳定，石英砂要求耐酸，在碱性溶液中有微量的溶出。采用絮凝过滤时用铁盐作絮凝剂的效果优于铝盐。过滤器的设计产水量应包含后续处理工艺的耗水量和过滤器自身的耗水量即冲洗水量。
吸附 -吸附法是利用多孔性固体物质，吸附水中的某些污染物质在其表面，从而达到净化水体的方法。吸附法能去除的污染物包括：**物、胶体、余氯，还能去除色度和嗅味等。
活性炭吸附 -活性炭是用烟煤、无烟煤、果壳或木屑等多种原料经碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。活性炭的物理特性主要指孔隙结构及其分布，在活化过程中形成各种形状和大小的孔隙，因而形成了巨大的比表面积，与水的接触面较大，因而吸附能力很强。活性炭不仅能吸附水中的各种污染物，还可以吸附废气中的SO2等污染物，因此在环保、水处理等领域有着广泛的用途。
精密过滤器(保安过滤器) -用以去除较微小的颗粒。普通砂滤能够去除很小的固体颗粒，使出水浊度达到1左右，但出水仍然含有大量粒径在1~5μm的颗粒，这些颗粒是砂滤无法去除的，虽然颗粒较小，可是如果直接进入反渗透主机，在RO膜的浓缩作用下，仍然会造成膜元件的污染，要去除这些颗粒，就必须采用精密过滤。精密过滤器常设置在压力过滤器之后，有时也设置在整个预处理工艺的未端防止破碎的滤料、活性炭、树脂等进入反渗透系统，尽量做到不将上道工序产生的微粒带到下一道工序中去。滤孔孔径应与水中所含杂质的粒相匹配，避免过粗或过细。
氧化 -氧化是利用强氧化剂氧化分解水中污染物的一种化学处理方法。对于反渗透系统预处理而言，氧化通常是为了去除两类物质：①**物 ②铁、锰
软化 -软化是指采用化学方法，去除水体中硬度的处理方法。分为离子交换软化和药剂软化两种。反渗透预处理常用的软化方法是离子交换软化。离子交换软化是指采用离子交换剂，将水体中硬度组成部分钙镁等离子同离子交换剂有效交换基团(通常是钠离子)反应，从而使水质达到软化的效果。
性能指标
进水较高SDI（15分钟） <5
进水较高浊度 <1.0NTU
进水较高含Fe值 <0.05ppm
进水较高自由氯浓度（mg/l) 99% 细菌去除率：>99-** 回收率：60-75
23.发电厂-热力、火力锅炉动力给水系统
24.电子厂-集成电路块、单晶硅半导体、显像管制造用**纯水
25.制药厂-血制品、大输液、针剂及医药产品用纯水