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二级反渗透纯水设备

是采用二级反渗透技术制取纯水的设备。二级反渗透是对一级反渗透产水的进一步提纯。反渗透纯水设备系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。一般自来水经一级反渗透纯水设备系统处理后，产水电导率＜10μS/cm，经二级反渗透纯水设备系统后产水电导率＜2μS/cm甚至更低，在反渗透纯水设备系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)。

二级反渗透纯水设备是借助压力使水分子强迫透过对水分子有选择透过作用的反渗透膜，即是反渗透净水的原理，这种装置为反渗透装置根椐各种物料的不同渗透压，可以大于渗透压的反渗透法进行分离、提取、纯化和浓缩。可除去水中98％以上的溶解性盐类和99％以上的胶体、微生物、微粒和有机物等，成为现代纯水、太空水（超纯水）工程设备。

二级反渗透纯水设备工作原理

反渗透是水从稀溶液一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流动的过程。半透膜只允许水通过，而阻止溶解固形物(盐)的通过，见图 (a)。浓溶液随着水的流人而不断被稀释。当水向浓溶液流动而产生的压力足够用于阻止水继续净流入时，渗透处于平衡状态，见图 (b)。平衡时，水从任一边通过半透膜向另一边流入的数量相等，即处于动态平衡状态，而此时压力p称为溶液的渗透压(注意：半透膜一边是纯水，另一边是盐溶液)。当在浓溶液上有外加压力，且该压力大于渗透压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液，使得浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透，见图 (c)。

渗透是自发过程，而反渗透则是非自发过程。系统正是利用反渗透的原理，将需要处理的高含盐水用高压泵加压，迫使水透过反渗透膜，以达到脱除盐份的目的。

反渗透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，它无需加热，更没有相变过程，因此比传统的方法能耗低。反渗透纯水设备体积小，操作简单，适用范围比较广。用反渗透纯水设备，处理工业用水，不耗用大量酸碱，无二次污染，它的运行费用也比较低。反渗透膜分离技术，简称RO技术。我公司生产的反渗透纯水设备可使回收率达到75%，脱盐率高达98%以上，而且关键部件反渗膜为美--国进口产品，使出水水质得到保证且出水水质稳定。系统预处理部分的设备均采用进口多路阀控制，使整个系统操作简单，技术含量高，而且反渗透纯水设备还可减少酸碱的排放量，有利于环境保护。

二级反渗透纯水设备应用范围　　

1.电子、工业、医药、食品等工业中纯水、超纯水的制备；　　

2.轻纺、化工行业工艺用水/化工循环水、化工产品制造等净化与制备用水；　　

3.食品饮料工业用水、饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒、等用水的净化与制备用水；　　

4.工业生产中对水溶液进行有用物质和浓缩与回收；　　

5.电力行业锅炉补给水、火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统等企业高压锅炉补给水的预脱盐处理；　　

6.苦咸水和海水的脱盐淡化；　　

7.纯净水装置作为高纯水生产的一级除盐设备。　　　

8.社区、房产物业、学校、工厂、医院、茶楼、宾馆、美容院、食堂等人数较多的各类企事业单位。　　

9.可用于桶装水、矿泉水等灌装水的制取工作。　　　

10.电子工业用水集成电路、硅晶片、显示管等电子元器件冲洗水　　

11.制药行业用水大输液、针剂、片剂、生化制品、设备清洗等;　　

12.海水、苦咸水淡化海岛、舰船、海上钻井平台、苦咸水地区　　

13.其它工艺用水汽车、家电涂装、镀膜玻璃、化装品、精细化学品等用超纯水。　　

14.电镀行业用水---清洗工件用水,槽液用水

1吨/小时二级反渗透纯水设备技术说明书

1、设计依据及处理水标准：

1. 设计依据

1.1原水：井水（达到自来水标准）

1.2産水用途：生産用水

1.3産水量：≥1.0 m3/h

1.4出水水质：,电阻率≥0.7MΩ.cm

1.5系统配置：预处理+二级反渗透除盐

1.6运行方式：自动控制运行

1.7设计界线：从原水池出口至纯水箱入口（详见工艺流程图）

1.8设备工艺参数满足《工业用水软化除盐设计规范》（GBJ109-87）；

1.9设备安装调试满足《给水排水工程施工验收规范》（GB1328-1995）。

1.10其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定 2、系统对外界要求：

2.1进水管：进水管接至原水池入口。

2.2供电缆：根据算出的容量，用户将动力电分别送至操作控电控柜上。

2.3出水管：纯水箱出口至纯水用水点。（详见工艺流程图）。

2.4浓水处理：排至废水池（用户考虑）。

2.5系统水温：常温。

2、二级反渗透纯水设备工艺流程示意图

3、二级反渗透纯水设备工艺流程说明本工艺包括预处理部分、二级反渗透部分。

1、预处理及反渗透部分组成和目的：爲反渗透装置提供合格的进水。

A．反渗透系统进水要求：

1）污染指数 SDI≤4

2）余氯 <0.1 ppm

3）浊度 <1NTU

4）供水Fe3+ ≤0.01ppm

5）供水水温适宜范围 10～30℃

6）碳酸钙饱和指数LSI 0

B．预处理就是通过过滤、吸附、交换等方法使反渗透进水达到以上要求，实现以下目的：

防止反渗透膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；

防止胶体物质及悬浮固体微粒对反渗透膜的污堵；

防止有机物质的对反渗透膜的污堵和降解；

防止微生物对反渗透膜的污堵；

防止氧化性物质对反渗透膜的氧化破坏；

C．预处理系统的组成：原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，原水预处理部分设置机械滤器、活性炭滤器、软化器、保安滤器。机械滤器、活性炭过滤器可有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质，并吸附自来水中的腐殖质、色度、嗅味、余氯等，可降低水的浊度和污染指数，经其处理后的水洁净，，称之爲清水。机械滤器内装填石英砂，活性炭滤器内装填活性炭，软化器用钠离子交换树脂将原水中的钙、镁离子置换出去，经该设备流出后而爲硬度极低的软化水，内装填树脂。

2、原水预处理部分：

原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲保证本系统中反渗透预除盐部分的正常运转，先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使反渗透的进水达到要求，故本系统设置原水预处理部分。原水预处理部分包括机械滤器、活性炭滤器、软化器、保安滤器。

(1)机械滤器：反渗透设备对进水的浊度有较高的要求，特别是反渗透进水的污染指数SDI值要求小于4，浊度小于1NTU。多介质滤器中的滤料包括几种规格的石英砂，用于除去原水中的悬浮物及脱稳后的胶体。

(2)活性炭滤器反渗透设备要求进水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭滤器脱除原水中的余氯，防止反渗透膜受到污染。同时可以进一步吸附原水中的有机物。活性炭滤器内填精制耶壳型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质，降低化学耗氧量COD。活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均爲20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质，防止反渗透膜被氧化。通常能够去除63%—86%胶体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。此过程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果，因此活性炭脱出余氯的效果非常强。

(3)软水器采用钠离子交换树脂将原水中的钙、镁离子置换出去，经该设备流出后而爲硬度极低的软化水。当树脂吸附到一---定量的钙、镁离子后，进行再---生：用饱和的盐水浸泡树脂把树脂里的钙、镁等离子再置换出来，恢复树脂的软化交换能力，并将废液排出。整个再---生过程包括：反洗－松动树脂层，吸盐再---生－发生交换反应，冲洗(正洗)－将化学反应交换下来的钙、镁离子冲净，注水－爲了下次再---生。

(4)保安滤器：保安滤器属于微滤设备，在预处理系统中起保险作用，当机械滤器工作状态不正常时把关，爲保证任何情况下都能够提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒进入水泵和反渗透系统，特设置保安滤器作爲zui后的过滤装置。当滤器进出囗压差大于0.1Mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

3、二级反渗透除盐部分：

水中含有各种无机盐，用通常的过滤是无法去除的，而用传统的离子交换法去除，却面临着酸碱耗量大，再---生周期短，工人劳动强度大及环境污染严重等问题，反渗透技术是近二十几年来新兴的，它利用逆渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，能使水中的无机盐去除率达到98％。因此它具备操作简单，能耗低、无--污--染等优点，在纯水制备方面得以广泛采用。

二级反渗透纯水设备除盐系统的构成和功能：

(1)高压泵：高压泵的设置是爲了使反渗透的进水达到一---定的压力，让逆渗透过程得以进行，即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到达淡水层。

(2)二级反渗透膜元件和压力容器：反渗透装置可以去除水中绝大部分无机盐、微粒、细菌、病毒以及其他溶解性物质等。

反渗透膜元件采用美--国海德能公司生産的ESPA2低污染反渗透膜，材质爲芳香族聚酰胺复合膜。

该膜元件的使用条件爲：zui高温度45℃，pH范围3.0—10.0，zui高操作压力4.14MPa,zui大压力损失爲0.07 Map，进水zui高污染指数SDI爲5，进水zui高浊度1.0NTU，进水zui高余氯含量0.1ppm,，单根浓水与透过水的流量比爲5：1。

在正常使用的情况下，该膜元件的平均使用寿命爲3年。

该膜元件设计工作压力在1.4—1.7 Map的范围内。

压力容器即爲反渗透膜元件提供工作压力环境的外壳，采用不锈钢4"-1W的压力容器，额定工作压力120PSI，即0.9Mpa，一根压力容器可以装1根反渗透膜元件。

(3)自动冲洗装置：反渗透在运行的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在开机前、停机后或连续运行一个可调整的期间后对反渗透膜进行定时的低压冲洗，将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后，系统自动恢复到冲洗啓动前的状态。反渗透装置设有德国产自动低压冲洗保护装置，当反渗透开机时该装置自动发生冲洗膜的动作，以确保膜污染降到zui低程度。

二级反渗透纯水设备部分工程案例：

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