陶氏反滲透膜 BW30FR - 400/34i 苦咸水膜全解析

陶氏反滲透膜 BW30FR - 400/34i 苦咸水膜全解析

在全球水資源緊張的大背景下，高效的苦咸水淡化技術(shù)成為緩解水資源短缺的關(guān)鍵。陶氏反滲透膜 BW30FR - 400/34i 憑借其出色的性能，在苦咸水淡化及多種水處理場景中發(fā)揮著重要作用。下面將從多個方面對其進(jìn)行全面介紹。

陶氏反滲透膜

一、性能參數(shù)

產(chǎn)水量：在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下（2000ppm NaCl、225psi（15.5bar）、77°F（25°C）、pH 8 及 15% 回收率），其產(chǎn)水量可達(dá) 40m3/d（10500gpd）。不過實際單支元件的產(chǎn)水量會存在一定波動，但波動范圍不超過 ±15% 。產(chǎn)水量受多種因素影響，如進(jìn)水水質(zhì)惡化、溫度降低、壓力不足等都可能導(dǎo)致產(chǎn)水量下降。

脫鹽率：穩(wěn)定脫鹽率高達(dá) 99.5%，在特定標(biāo)準(zhǔn)測試條件下（2000ppm NaCl、225psi（15.5bar）、77°F（25°C）、pH 7 和 15% 回收率，50ppm SiO?、5ppm 硼或 100ppm NO??或 100ppm NH??或 100ppm IPA），對具體溶質(zhì)有穩(wěn)定脫除率。脫鹽率的高低直接影響產(chǎn)出水的水質(zhì)，當(dāng)膜元件受到污染或運(yùn)行條件超出適宜范圍時，脫鹽率可能會降低。

有效膜面積：擁有 400 平方英尺（約 37m2）的有效膜面積，較大的膜面積使得其在單位時間內(nèi)能夠處理更多的水，有助于在不提高運(yùn)行通量的前提下，獲得更高的產(chǎn)水量。

進(jìn)水流道寬度：采用 34mil 的進(jìn)水流道，相比一些常規(guī)流道，這種設(shè)計有效降低了膜元件被污堵的幾率，同時明顯提高了膜元件的清洗效果，有助于延長膜的使用壽命，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

運(yùn)行極限值

最高運(yùn)行溫度：為 45℃（113°F） ，在此溫度范圍內(nèi)，膜元件能保持穩(wěn)定性能。溫度過高會加速膜的水解反應(yīng)，損害膜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能下降。

最高運(yùn)行壓力：600psi（41bar） ，運(yùn)行時壓力需控制在此范圍內(nèi)，壓力過高可能致使膜元件破裂或密封件損壞，壓力過低則無法達(dá)到預(yù)期產(chǎn)水量和脫鹽率。

**壓降：15psi（1.0bar） ，過大的壓降會增加系統(tǒng)能耗，降低運(yùn)行效率，還可能是膜元件污染或系統(tǒng)管路堵塞的表現(xiàn)。

連續(xù)運(yùn)行 pH 范圍：2 - 11 ，在此 pH 區(qū)間內(nèi)，膜元件可穩(wěn)定運(yùn)行。pH 值超出該范圍，可能引發(fā)膜的水解或其他化學(xué)損傷，影響膜性能。

短時清洗 pH 范圍（30 分鐘）：1 - 13 ，不同污染物需用不同 pH 值的清洗液清洗，以保證清洗效果并保護(hù)膜元件，但要嚴(yán)格控制清洗液 pH 值和清洗時間。

**給水流量：85gpm（19m3/hr） ，穩(wěn)定且適宜的進(jìn)水流量對維持膜元件正常運(yùn)行至關(guān)重要，流量過大或過小都可能引發(fā)問題。

**給水 SDI：SDI 5 ，進(jìn)水的污染指數(shù)需控制在該范圍內(nèi)，防止膜表面污染和堵塞，確保膜系統(tǒng)正常運(yùn)行。

游離氯容忍量：<0.1ppm ，游離氯和其他氧化劑會嚴(yán)重破壞膜性能，因此膜前預(yù)處理必須去除殘余游離氯。

二、使用條件

進(jìn)水水質(zhì)要求

懸浮物與膠體：進(jìn)水的污染指數(shù)（SDI）需≤5，以防止懸浮物和膠體在膜表面沉積，形成污垢層，阻礙水分子通過膜，降低膜的性能。在實際應(yīng)用中，通常會在膜前設(shè)置多介質(zhì)過濾器、超濾等預(yù)處理設(shè)備，通過過濾、吸附等方式去除水中的懸浮物和膠體，確保進(jìn)水的 SDI 值符合要求。例如，在一些工業(yè)廢水處理項目中，原水經(jīng)過多介質(zhì)過濾器的初步過濾后，SDI 值可從較高水平降低至 5 以下，為后續(xù)反滲透膜的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。

有機(jī)物：水中的有機(jī)物會吸附在膜表面，導(dǎo)致膜的通量下降和脫鹽率降低。因此，需對進(jìn)水的有機(jī)物含量進(jìn)行嚴(yán)格控制。一般可采用活性炭吸附、生物處理等方法去除有機(jī)物?；钚蕴烤哂芯薮蟮谋缺砻娣e，能夠有效吸附水中的有機(jī)物，降低其含量。在飲用水凈化項目中，通過活性炭過濾器的吸附作用，可顯著減少水中的有機(jī)物，保障陶氏 BW30FR - 400/34i 膜的正常運(yùn)行。

游離氯及氧化劑：游離氯和其他氧化劑對膜性能具有嚴(yán)重的破壞作用，會使膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致膜的脫鹽率急劇下降。所以，進(jìn)水的游離氯含量必須＜0.1ppm。為了去除水中的游離氯，常見的方法有活性炭吸附、添加還原劑（如亞硫酸氫鈉）等。在海水淡化項目中，由于海水中可能含有一定量的余氯，在進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)前，需通過添加亞硫酸氫鈉將游離氯還原為氯離子，避免對膜造成損害。

硬度：水中的鈣、鎂等離子會形成水垢，附著在膜表面，影響膜的性能。對于硬度較高的進(jìn)水，一般會采用離子交換樹脂軟化或添加阻垢劑的方法來降低硬度。在一些工業(yè)純水制備項目中，使用離子交換樹脂軟化進(jìn)水，將水中的鈣、鎂離子去除，有效防止了膜表面結(jié)垢，延長了膜的使用壽命。

壓力條件

正常運(yùn)行壓力：正常運(yùn)行壓力一般在 15 - 41bar 之間，具體需根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、產(chǎn)水量要求以及系統(tǒng)的設(shè)計回收率等因素合理調(diào)整。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)差、含鹽量高時，可能需適當(dāng)提高運(yùn)行壓力以達(dá)到預(yù)期產(chǎn)水量和脫鹽率，但絕不能超過最高運(yùn)行壓力。

啟動與停機(jī)壓力變化：啟動時，膜元件進(jìn)水應(yīng)在 30 - 60 秒內(nèi)逐漸升壓至正常運(yùn)行狀態(tài)，避免壓力驟升沖擊膜元件；停機(jī)時也應(yīng)緩慢降壓，確保系統(tǒng)平穩(wěn)停止運(yùn)行。如在大型苦咸水淡化項目中，系統(tǒng)啟動時通過緩慢調(diào)節(jié)水泵輸出壓力，讓膜系統(tǒng)在 1 分鐘內(nèi)逐漸達(dá)到正常運(yùn)行壓力，有效保護(hù)了膜元件。

溫度條件：運(yùn)行溫度范圍為 0 - 45℃，**運(yùn)行溫度通常在 20 - 30℃。溫度升高，水分子活性增強(qiáng)，產(chǎn)水量會增加，

但同時會速膜的水解反應(yīng)，縮短膜的使用壽命。當(dāng)進(jìn)水溫度超出適宜范圍時，可利用冷卻塔、換熱器等設(shè)備對進(jìn)水進(jìn)行降溫或升溫處理。在炎熱地區(qū)的工業(yè)水處理項目中，夏季水溫高，通過冷卻塔將進(jìn)水溫度降至 30℃以下，確保膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。加pH 值條件

連續(xù)運(yùn)行 pH 范圍：連續(xù)運(yùn)行的 pH 范圍為 2 - 11 。當(dāng) pH 值超出此范圍時，可能引發(fā)膜的水解反應(yīng)或其他化學(xué)損傷，導(dǎo)致膜性能下降。在實際應(yīng)用中，需根據(jù)進(jìn)水 pH 值，通過添加酸或堿調(diào)節(jié) pH 值至合適范圍。

短時清洗 pH 范圍：進(jìn)行膜清洗時，短時清洗（30 分鐘）的 pH 范圍為 1 - 13 。針對不同污染物，需使用不同 pH 值的清洗液清洗，同時嚴(yán)格控制清洗液 pH 值和清洗時間，防止對膜造成不必要的損害。

三、技術(shù)特點

抗污染性能優(yōu)異：運(yùn)用陶氏專有抗污染膜技術(shù)進(jìn)行化學(xué)及物理改性，能有效抵抗水中生物和有機(jī)物等污染物的吸附與沉積。34mil 的進(jìn)水流道設(shè)計進(jìn)一步降低了膜元件被污堵的幾率，在水質(zhì)復(fù)雜的原水條件下，仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，延長膜的清洗周期和使用壽命，減少頻繁清洗和更換膜元件的成本。

高脫鹽率：穩(wěn)定脫鹽率高達(dá) 99.5%，能夠高效去除苦咸水中的各種鹽分，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)淡水。在電子工業(yè)超純水制備、海水淡化等對水質(zhì)要求極高的領(lǐng)域，該膜的高脫鹽率優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)，滿足了高精度生產(chǎn)工藝對水質(zhì)的嚴(yán)格需求。

高產(chǎn)水量：400 平方英尺的較大有效膜面積，使其在不提高運(yùn)行通量的情況下，可獲得更高的產(chǎn)水量。相比其他膜面積較小的產(chǎn)品，在相同運(yùn)行條件下，BW30FR - 400/34i 能產(chǎn)出更多淡水，這對于大規(guī)模水處理項目而言，可減少膜元件使用數(shù)量，降低設(shè)備成本和占地面積。

寬清洗 pH 范圍：擁有行業(yè)內(nèi)較寬的清洗 pH 范圍（pH1 - 13），可以針對無機(jī)鹽垢、有機(jī)污染物和生物膜等不同類型的污染物，選擇合適 pH 值的清洗液進(jìn)行有效清洗，大大提高了清洗效果，有助于恢復(fù)膜的性能，延長膜的使用壽命。

先進(jìn)制造工藝：采用全自動精密制造技術(shù)，縮短膜片長度并增加膜葉數(shù)量，這種結(jié)構(gòu)優(yōu)化降低了總體污染水平，提高了膜的使用效率，使得膜元件在整個生命周期中性能表現(xiàn)出色。

端面自鎖連接技術(shù)：iLECT?端面自鎖連接技術(shù)的應(yīng)用，不僅降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本，還**限度減少了由于 O 型密封圈泄漏所致的產(chǎn)水水質(zhì)下降的風(fēng)險，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

四、應(yīng)用范圍

苦咸水淡化：作為苦咸水反滲透膜，其核心應(yīng)用便是將苦咸水轉(zhuǎn)化為可利用的淡水。對于沿海地區(qū)、島嶼以及內(nèi)陸苦咸水區(qū)域，該膜能夠高效去除苦咸水中的鹽分，為當(dāng)?shù)鼐用裆詈彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可靠的淡水資源。例如在一些海島，淡水資源匱乏，通過陶氏 BW30FR - 400/34i 膜系統(tǒng)對海水或苦咸水進(jìn)行淡化，滿足了居民日常飲用以及旅游業(yè)、漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)的用水需求。

工業(yè)純水制備：在電子、半導(dǎo)體、電力、石油化工等眾多工業(yè)領(lǐng)域，對純水質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。該膜可用于制備工業(yè)生產(chǎn)所需的高純度水。在電子芯片制造過程中，芯片的蝕刻、清洗等工藝需要使用超純水，水中微小的雜質(zhì)和離子都可能影響芯片的性能和質(zhì)量。陶氏 BW30FR - 400/34i 膜能夠有效去除水中的各種雜質(zhì)、離子和微生物，為電子工業(yè)提供符合要求的超純水，保障芯片制造的高精度和高質(zhì)量。在電力行業(yè)，鍋爐補(bǔ)給水的質(zhì)量直接關(guān)系到鍋爐的安全運(yùn)行和發(fā)電效率。使用該膜制備的純水作為鍋爐補(bǔ)給水，可以減少水垢的產(chǎn)生，降低設(shè)備的維護(hù)成本，提高發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

飲用水凈化：對于水源水質(zhì)較差的地區(qū)，通過陶氏 BW30FR - 400/34i 反滲透膜處理后，可顯著提升飲用水的質(zhì)量。它能夠去除水中的重金屬（如鉛、汞、鎘等）、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物等有害物質(zhì)，讓居民喝上安全、健康的水。在一些農(nóng)村地區(qū)，水源可能受到農(nóng)藥、化肥等污染，水中含有較多的有機(jī)物和微生物。通過安裝陶氏 BW30FR - 400/34i 反滲透膜飲用水處理設(shè)備，可以有效地凈化水源，保障居民的飲用水安全。在一些城市，由于自來水在輸送過程中可能受到二次污染，使用該膜進(jìn)行終端飲用水凈化，也能進(jìn)一步提高飲用水的品質(zhì)。

廢水處理及回用：在工業(yè)廢水和市政污水處理中，該膜可用于深度處理，實現(xiàn)水資源的回收利用。印染廢水通常含有大量的染料、助劑和鹽分等污染物，直接排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。經(jīng)過預(yù)處理后的印染廢水，通過陶氏 BW30FR - 400/34i 反滲透膜處理，可將大部分的染料、鹽分等去除，處理后的水可回用于印染生產(chǎn)過程中的漂洗、染色等工序，不僅節(jié)約了水資源，還降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。在市政污水處理中，將二級處理后的污水通過反滲透膜進(jìn)一步處理，可以去除水中殘留的污染物，使處理后的水達(dá)到城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)，可用于道路噴灑、綠化灌溉、景觀補(bǔ)水等，提高了水資源的利用效率，緩解了城市用水緊張的局面。

五、注意事項

避免壓力和流量突變：在啟動、停機(jī)、清洗或其他操作過程中，嚴(yán)禁壓力或流量發(fā)生急劇變化。啟動時，應(yīng)在 30 - 60 秒內(nèi)緩慢升壓，進(jìn)水流速也應(yīng)在 15 - 20 秒內(nèi)逐漸增加至規(guī)定值；停機(jī)時同樣要緩慢降壓和降低流量。突然的壓力或流量變化可能致使膜元件損壞，如膜片破裂、密封件失效等，進(jìn)而影響膜的使用壽命和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

防止膜元件干燥：膜元件一旦浸濕，必須始終保持濕潤狀態(tài)。若在運(yùn)行或停機(jī)期間膜元件干燥，可能導(dǎo)致膜的不可逆收縮和性能下降。系統(tǒng)停機(jī)時，應(yīng)采取恰當(dāng)措施，如充滿保護(hù)液等，確保膜元件處于濕潤狀態(tài)，并定期檢查保護(hù)液濃度和膜元件的濕潤情況，必要時及時補(bǔ)充或更換保護(hù)液。

嚴(yán)格遵守運(yùn)行極限值：務(wù)必嚴(yán)格遵循陶氏公司提供的技術(shù)公告中的運(yùn)行極限值。若不按要求操作，產(chǎn)品的有限質(zhì)保將失效，還可能引發(fā)膜元件損壞、系統(tǒng)性能下降以及能耗增加等問題。使用前，用戶需仔細(xì)研讀相關(guān)技術(shù)文檔，了解膜元件的各項性能參數(shù)和操作要求，并依此進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和運(yùn)行維護(hù)。

密切關(guān)注進(jìn)水水質(zhì)：進(jìn)水水質(zhì)對膜的性能和壽命影響重大。要確保進(jìn)水的溫度、壓力、SDI、游離氯含量、pH 值等各項指標(biāo)符合膜元件的要求。在膜前設(shè)置有效的預(yù)處理系統(tǒng)，去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物、余氯等雜質(zhì)，為反滲透膜提供良好的進(jìn)水條件。定期檢測進(jìn)水水質(zhì)，根據(jù)水質(zhì)變化及時調(diào)整預(yù)處理工藝和參數(shù)，保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

注意 pH 值與溫度關(guān)系：當(dāng) pH 值大于 10 時，連續(xù)運(yùn)行的最高允許溫度需降至 35℃（95°F） ，以防止膜因過高溫度和堿性環(huán)境的共同作用而受到損害。在實際運(yùn)行過程中，要綜合考慮 pH 值和溫度對膜性能的影響，合理控制這兩個參數(shù)，確保膜元件在適宜的條件下運(yùn)行。

六、保養(yǎng)方法

短期停運(yùn)保養(yǎng)（小于 168 小時）

用經(jīng)過預(yù)處理的干凈給水沖洗反滲透系統(tǒng)，沖洗過程中要確保將系統(tǒng)中的氣體完全排除，使系統(tǒng)內(nèi)充滿水，以此去除膜表面殘留的污染物和鹽分，防止其在膜表面沉積。

將壓力容器及相關(guān)管路充滿水后，關(guān)閉相關(guān)閥門，防止氣體進(jìn)入系統(tǒng)。每隔 24 小時按上述方法沖洗一次，維持膜表面清潔，防止污染物積累。沖洗時可適當(dāng)提高沖洗水的流速，但要注意不能超過膜元件的最高進(jìn)水流量限制。

長期停運(yùn)保養(yǎng)（大于 168 小時）

首先對反滲透系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗，根據(jù)膜污染的類型選擇合適的清洗劑和清洗工藝。對于無機(jī)垢污染，可使用酸性清洗劑，如檸檬酸、鹽酸等；對于有機(jī)物污染，可采用堿性清洗劑，如氫氧化鈉溶液，并添加適量的表面活性劑。清洗過程中嚴(yán)格控制清洗液的溫度、pH 值和清洗時間，避免對膜造成損害。清洗后，用保護(hù)液充滿整個系統(tǒng)，保護(hù)液一般可采用含有殺菌劑和防腐劑的溶液，如 1% 的甲醛溶液或 1% 的 NaHSO?溶液，以防止微生物在膜表面滋生，保持膜的濕潤狀態(tài)。

將系統(tǒng)密封好，防止空氣進(jìn)入。定期檢查系統(tǒng)的密封性和保護(hù)液的濃度，如有必要，及時補(bǔ)充或更換保護(hù)液。在重新啟用系統(tǒng)時，應(yīng)先將保護(hù)液排出，并用清水沖洗干凈，然后按照正常的啟動程序進(jìn)行操作。排出保護(hù)液時，要注意環(huán)保要求，妥善處理廢液。

日常維護(hù)

密切監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，包括產(chǎn)水量、脫鹽率、進(jìn)水壓力、濃水壓力等，及時察覺異常情況并進(jìn)行處理。通過對運(yùn)行參數(shù)的分析，可判斷膜的性能是否正常，是否存在污染或其他問題。若產(chǎn)水量逐漸下降、脫鹽率降低或進(jìn)水壓力升高，可能表明膜表面存在污染，需及時清洗或采取其他維護(hù)措施。

定期對預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和清洗，確保其正常運(yùn)行，為反滲透膜提供良好的進(jìn)水水質(zhì)。預(yù)處理系統(tǒng)中的濾芯、濾料等需定期更換或反洗，以維持其過濾效果。例如，保安過濾器的濾芯一般根據(jù)水質(zhì)情況每 1 - 3 個月更換一次；砂濾器和活性炭過濾器需定期進(jìn)行反洗，反洗周期根據(jù)水質(zhì)和設(shè)備運(yùn)行情況而定，一般為每天或每周一次。同時，檢查加藥裝置的工作狀態(tài)，確保阻垢劑、還原劑等藥劑的投加量準(zhǔn)確、連續(xù)，避免因藥劑不足導(dǎo)致結(jié)垢或氧化等問題。

避免系統(tǒng)長時間在高負(fù)荷或極端條件下運(yùn)行，根據(jù)實際用水需求和進(jìn)水水質(zhì)，合理設(shè)置系統(tǒng)的回收率、運(yùn)行壓力等參數(shù)。過高的回收率可能導(dǎo)致膜表面污染物濃度過高，加速膜的污染；過高的運(yùn)行壓力會增加膜的負(fù)擔(dān)，