反渗透基础知识第一节 反渗透原理1. 反渗透的定义？反渗透是渗透现象的逆过程。所以我们应该首先了解渗透是怎么回事。2. 渗透现象在自然界是普遍的。举例如下：A. 泡菜、腊肉、咸鱼等的腌渍过程。（液体渗透）B. 鸡蛋孵化过程中的呼吸。（气体渗透）C. 喝开水解渴，喝浓盐水口渴。 （液体渗透）D. 家中蔬菜的叶子失水打蔫现象。（液体渗透）E. 肠胃对营养物质或药物的吸收。（营养或药物渗透）F. 高等动物通过肾脏的排泄过程。（废物渗透）G. 咸鸭蛋的制作过程。（盐分渗透）H. 盐水消毒过程。（水分渗透）I.等等。所以，渗透实际上是水或其他分子通过选择性的半透膜从稀溶液向浓溶液自动扩散的一种自然现象。需强调的一点是，渗透是一个自动的过程，这个过程的驱动力为化学势差。3. 渗透和反渗透的原理图。渗透现象施加外力淡水 浓水反渗透现象4. 反渗透膜的发展历程对称结构不对称双层结构山二亠三层结构CA膜山:A TFC膜5. 反渗透膜的膜面化学介绍及其脱盐原理介绍。COCINHCOR.J.Weiftinrant Sci. S3 fr3WJ Sf-J50COCICOOH6. 离子或分子的脱除率所呈现的一般规律。A. 一价离子比二价离子脱除率稍低。B. 中性小分子 100%透过。C. 分子量100 的分子透过率显著降低。7. 反渗透膜及纳滤膜切割分子量(MWCO)的介绍。反渗透膜MWCO=100 纳滤膜 MWCO = 200/3008. 反渗透系统的常见专业名词的定义。C0：反渗透系统进水含盐量，ppm；q：反渗透系统淡水含盐量，ppm；C2:反渗透系统浓水含盐量，ppm；F。：反渗透系统进水流量，m3/h；F：反渗透系统淡水流量，m3/h；F2：反渗透系统浓水流量，m3/h。系统回收率：系统的产品水量占系统总进水量的比例回收率 Recovery = F1 / F。x 100%系统透盐率：产品水的含盐量占系统给水含盐量的比例。透盐率 Passage = C1/ C0x 100%系统脱盐率：反映膜系统对盐分的脱除能力。脱盐率 Rejection = (C0- C1)/C0x 100%第二节 反渗透的预处理根据进水水质的不同，应选用相应的预处理办法，使进入反渗透膜系统的水质达到进水要求。1. BW30膜的进水要求如下：最高运行温度：45C最高运行压力： 41Bar最大进水浊度： 1NTU游离氯容忍度： 0.1ppm连续运行 pH：2-11短时清洗 pH：1-12最大给水 SDI15： 5另外，还有一些推荐的要求如下：A. TOC3ppmB. 油脂0.1ppmC. Fe/Mn超过0.5ppm时，最好采取去除措施。D. SiO2的溶解度受Fe、Al的影响显著减小，设计时应加以考虑。E. Sr、Ba应分析到ppb级。F. 抗污染膜系统控制进膜水质 TOC/BOD/COD10ppm。推荐的要求，并不意味着这些要求是次要的，相反地，十分重要。之所以没有将这些要求 列为必要条件，是因为其对反渗透系统的影响更为复杂，很难用单一的函数或表达加以描 述。过于简单的陈述反而会误道用户。所以，很希望用户对这些推荐要求加以重视，并多 摸索实践。2. SW30 模的进水要求如下：最高运行温度：45C最高运行压力： 69Bar最大进水浊度： 1NTU游离氯容忍度： 0.1ppm连续运行 pH：2-11短时清洗 pH： 1-12最大给水 SDI15： 5推荐要求同苦咸水膜。3. TW30 膜的进水要求如下：最高运行温度：45C最高运行压力： 41Bar最大进水浊度： 1NTU游离氯容忍度： 0.1ppm连续运行 pH：2-11短时清洗 pH： 1-12最大给水 SDI15： 5推荐要求同苦咸水膜。4. NF 膜的进水要求如下：最高运行温度：45C最高运行压力： 41Bar最大进水浊度： 1NTU游离氯容忍度： 0.1ppm连续运行 pH：3-10短时清洗 pH： 1-12最大给水 SDI15： 5常见的预处理方法如下:预处理CaCqCaSq4BaSq4SrSq4CaF2SiQ2SDIFeAl细 菌氧化剂有机 物加酸法OO加阻垢剂OIX软化IX脱碱OOOOO石灰软化OOOOOOOOOO预防清洗OOOOOOO调整运行参数OOOO介质过滤OOOO氧化过滤O在线混凝OOOO混凝/絮凝OOO微滤MF/超滤UFOOO精密过滤CFOOOOO氯化消毒脱氯冲击消毒处理O预防性杀菌O活性炭滤GACO非常有效。可能有效预处理选择的介绍。第三节 反渗透膜的选型陶氏公司提供的常见的元种类如下自来水类型TW30-2540TW30-4040XLE-2540XLE-4040XLE-4021TW30LE-2540TW30LE-4040苦咸水类型BW30-2540BW30-4040BW30LE-2540BW30LE-4040BW30LE-440BW30-365BW30-400BW30-365FR海水类型SW30-2540SW30-4040SW30-8040SW30HR-320SW30HR-380FF（全充满）类型RO-4040-FFRO-390-FFHSRO-4040-FFHSRO-390-FF纳滤类型NF90-2540NF90-4040NF90-400NF270-2540NF270-4040NF270-400NF200-2540NF200-4040NF200-400NF-2540NF-4040NF-400那么到底该怎样来选择元件呢？请继续阅读下文。1. 膜的类型选择膜的类型选择应根据两个条件：给水类型及产品水的水质要求。水质类型高产品水 TDS 低产品水 TDS 高，节能产品水 TDS 更自来水(TDSvlOOOppm)TW30、 BW30TW30LE、 XLE、BW30LENF苦咸水(TDS5OOOppm)TW30、 BW30TW30LE、 BW30LENF压海水(TDS15OOOppm)SW30BW30海水(TDS35OOOppm)SW30HRSW30特种分离NF这里自来水元件（TW）和苦咸水元件（BW）的主要区别为元件的外壳材料不同。TW元件的外壳为 聚丙烯纤维，BW元件的外壳为玻璃钢。这样若选用TW元件，每个压力容器最多不能超过2 支元件；若选用BW元件，则每个压力容器最多可以装7支元件。对于大的苦咸水淡化系统，如果给水为井水时，多选择 BW30-400 元件；如果给水为地表水时，多选择BW30-365元件；如果给水为市政污水或工业污水，则选择抗污染膜BW30-365FR 更为合 理。对于大的海水淡化系统，如果给水为地表海水，则多选择SW30HR-320,这样抗污染性能更 好；如果给水为海岸井水，则多选择SW30HR-380，这样膜的面积更大。目前国内主要选用 SW30 HR-380。如果对系统的微生物要求很严，可考虑选用FF（Full-fit）全充满元件。在医药行业，还可考虑可 热消毒的 HSRO 元件。在饮用水的制造行业，如果欲制造TDS比纯净水更高的饮用水，则纳滤膜是一个不错的选择。氨基酸、低聚糖、药物等特种分离，可考虑选用NF纳滤元件。由于分离料液的复杂性，一般 建议先作中试，以检验可行性及寻求合适的运行条件。2. 膜的规格选择大体上，陶氏反渗透膜按照长度分为可分为如下 4种规格：1米（40英寸）、 0.5米（21英寸）、 0.35米（14英寸）、 0.3米（12英寸） 。早期还有0.66米（26英寸）、 0.49米（19英寸）、 0.33米（13英寸）、 0.29米（11英寸）等规格。只是现 在不常用。无论在中国，还是世界范围， 1米长的元件用得最为普遍。 1米长的元件按照直径大小又可分为 三种规格：2.5 寸(6.25cm)4.0 寸(10.0cm)&0 寸(20.0cm)用于0.2m3/h的系统用于3m3/h的系统用于3m3/h的系统第四节 反渗透设计设计一个合理的反渗透系统需要具备的资料如下：1. 完整的水质分析报告。完整的水质分析既是合理选择预处理的基础，也是合理设计反渗透 的基础。2. ROSA设计软件。陶氏公司为用户专门开发了用于反渗透辅助设计的软件ROSA。其最新 版本为ROSA4.3，该软件的使用可参阅ROSA4.3使用指南。3. 产水量的大小（m3/h）。4. 系统回收率的要求。大型苦咸水项目常为 75%；小型苦咸水或自来水项目则从 15-75%不 等，取决于系统的实际排列及其他要求；海水淡化系统常为 35-45%。废水处理为了尽可能 提高水资源的回收，也有选用 85%的。5. 设计导则的介绍。第五节 反渗透运行维护反渗透的运行虽然简单，但是并不意味着用户可以不监督系统的运行状况。根据我们的长期经 验，记录完整的运行数据，并用标准化软件FT-NORM对运行数据标准化，以诊断系统运行后 的 变化情况，以便及时采取措施，是十分必要的。这也是由反渗透系统的特点决定的。反渗透 系统一旦出现问题，则其恶化的速度是随时间加速的。所以，及时监测到问题的出现很重要。反渗透运行中常遇到的问题概括如下：1. 超出力运行。这是必须避免的。因为超出力的结果是，给水被过度浓缩，从而导致加药不 准或不够，进一步引起结垢等问题。超出力有人为的因素，也有水温升高或低压膜/纳滤膜 的压力偏高等引起。2. 系统产生污堵后未能及时清洗，或清洗不彻底。3. 停电后产生背压破坏。4. 停运后，膜失水干透。5. 被氧化剂破坏。6. 结垢。7. 其他。这些现象直接影响的参数有系统脱盐率、系统产水量、系统压差、给水压力等。标准化软件的介绍。第六节 反渗透清洗与消毒反渗透系统的清洗与