反滲透設(shè)備工藝說明
一、工作原理
反滲透（RO）是一種借助壓力驅(qū)動的膜分離技術(shù)。其核心部件反滲透膜具有半透性，膜上分布著極其微小的孔徑。當(dāng)原水在一定壓力作用下被送至反滲透膜時，水分子能夠透過膜上的微小孔徑，而水中的可溶性固體（如各種鹽類）、有機(jī)物、膠體物質(zhì)以及細(xì)菌等雜質(zhì)則被截留。這些雜質(zhì)隨著水流在膜的濃水側(cè)不斷濃縮，最終被排出系統(tǒng)，而透過膜的水則被收集起來，成為純度較高的純水。通過這種方式，RO 技術(shù)能夠高效地實現(xiàn)水與雜質(zhì)的分離，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。在理想工況下，RO 可除去原水中 96% 以上的溶解性固體，99% 以上的有機(jī)物及膠體，幾乎 100% 的細(xì)菌。
二、工藝流程
預(yù)處理階段：原水首先進(jìn)入多介質(zhì)過濾器，該過濾器填充有多種規(guī)格的濾料，如石英砂、無煙煤等。這些濾料具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和吸附性，能夠有效截留水中的懸浮物、泥沙、膠體以及腐殖質(zhì)等大顆粒雜質(zhì)，設(shè)計工作流速一般為 10m/h。當(dāng)濾料吸附雜質(zhì)達(dá)到飽和狀態(tài)時，可通過定時手動或自動的反洗 - 正洗操作來恢復(fù)其過濾性能，反洗采用大流量水洗方式。隨后，水流進(jìn)入活性炭過濾器，活性炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步攔截剩余的懸浮物和膠體，同時對微生物、有機(jī)物進(jìn)行吸附分離，還能有效去除水中的色與味?；钚蕴窟^濾器同樣可通過定時反洗 - 正洗來恢復(fù)性能，反洗時可通入適量壓縮空氣（氣洗）增強(qiáng)清洗效果，工作流速也為 10m/h。
加藥處理階段：為防止后續(xù)反滲透膜元件出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，在進(jìn)入膜元件之前需設(shè)置阻垢劑加藥系統(tǒng)。阻垢劑是一種有機(jī)化合物，它能夠在朗格利爾指數(shù)（LSI）達(dá)到 2.8 的情況下正常發(fā)揮作用，通過增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性，有效阻止 CaCO?、CaSO?等鹽類結(jié)晶析出，防止其對膜造成阻礙，同時還能降低鐵離子堵塞膜微孔的風(fēng)險。另外，由于原一級產(chǎn)水因二氧化碳溶入而呈酸性，為調(diào)節(jié)反滲透進(jìn)水 pH 值并降低產(chǎn)水電導(dǎo)率，在二級反滲透前需配置加藥裝置添加 NaOH 溶液。
反滲透階段：經(jīng)過預(yù)處理和加藥處理后的水進(jìn)入保安過濾器，保安過濾器通常采用 1 英寸進(jìn)出口、20 英寸長的規(guī)格，配用 20 英寸 5 微米的濾芯，它是原水進(jìn)入膜之前的最后一道過濾防線，可有效去除大于 5μm 的物質(zhì)，防止前處理過程中流失的濾料進(jìn)入反滲透膜，從而保護(hù) RO 膜不受污染。隨后，水在高壓泵的作用下獲得足夠壓力，被輸送至反滲透膜組件。高壓泵一般采用不銹鋼立式多級離心式結(jié)構(gòu)，它為 RO 膜提供一定數(shù)量和壓力的水源，是 RO 主機(jī)的關(guān)鍵組件之一。在反滲透膜組件中，水在壓力作用下實現(xiàn)分離，產(chǎn)生的純水和濃水分別通過各自的管路流出。
監(jiān)測與控制階段：在整個工藝流程中，配備了多種監(jiān)測和控制設(shè)備。例如，電導(dǎo)率儀實時顯示設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)品水的電導(dǎo)率，以便及時了解水質(zhì)情況；純水流量計和濃水流量計分別測量純水和濃水的流量，單位通常為加侖 / 分鐘（GPM）或升 / 分鐘（LPM），通過這兩個流量計可以直觀地掌握設(shè)備的產(chǎn)水量和濃水流量，進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)；保安過濾器濾前及濾后壓力表（量程 0 - 1500PSI）用于顯示原水進(jìn)入泵前的壓力及保安過濾器后的壓力，通過觀察兩者的壓力差，當(dāng)壓力差超過 10PSI 時，提示需要對濾芯進(jìn)行清洗，若清洗后仍不符合要求則需更換濾芯；膜前和濃水壓力表（量程 0 - 400PSI）分別顯示原水經(jīng)泵進(jìn)入該級膜時的水壓以及該級最后一根膜出口的壓力，操作人員可根據(jù)這兩塊表的讀數(shù)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
三、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)
進(jìn)水要求：原水最小壓力需達(dá)到 40PSI（約 2.8Kg/cm2)，最小供水流量為 3T/h。水溫應(yīng)控制在 4℃—45℃范圍內(nèi)，pH 值需保持在 4—9 之間。水質(zhì)方面，硬度應(yīng)低于 17mg/L（以 CaCO?計），濁度 SDI 需小于 5，總?cè)芙庑怨腆w含量 TDS 要低于 1000mg/L，鐵含量應(yīng)小于 0.1mg/L，游離氯不得檢出，錳含量小于 0.05mg/L，有機(jī)物含量小于 1mg/L。
產(chǎn)水量與水溫關(guān)系：設(shè)備的額定產(chǎn)水量是在原水溫度為 25℃的條件下設(shè)定的。實際運(yùn)行中，產(chǎn)水量會隨原水水溫降低而下降，一般情況下，水溫每降低 1℃，產(chǎn)水量約下降 3%。
四、設(shè)備維護(hù)要點
反滲透膜清洗：在反滲透膜的使用過程中，隨著運(yùn)行時間的增加，水垢、細(xì)菌等污染物會逐漸在膜表面和內(nèi)部積累，導(dǎo)致出水量和水質(zhì)逐漸降低。當(dāng)排除溫度和壓力因素后，若產(chǎn)水量逐漸減少 15%，且產(chǎn)水水質(zhì)下降超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（同時排除原水變化因素），則表明需要對反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗。化學(xué)清洗必須由專業(yè)人員或在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行，以確保清洗效果并避免對膜造成損壞。
日常維護(hù)：設(shè)備安裝場地的溫度應(yīng)保持在 4℃～45℃之間。若設(shè)備短期內(nèi)不使用，建議每天開機(jī)沖洗 10 到 20 分鐘，這樣可以有效保持反滲透膜的清潔，防止細(xì)菌滋生。如果設(shè)備需要長期停置，應(yīng)在系統(tǒng)內(nèi)添加防腐劑，初次添加防腐劑時也應(yīng)由專業(yè)人員指導(dǎo)操作，以確保防腐劑添加量準(zhǔn)確且分布均勻，達(dá)到良好的防腐效果。
