反渗透系统
反渗透系统由反渗透膜(RO)、高压泵及为保护反渗透膜而设置的保安过滤器组成。主要包括系统泵、反渗透装置(反渗透膜及膜壳、机架、电控箱)、冲洗/清洗装置及中间水箱。
反渗透系统技术是当今世界上最先进、最有效、最节能的膜分离技术,其原理是利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂(水)而截留离子物质的性质,实现液体混合物的分离过程。反渗透系统可有效的去除水中的溶解盐和大部分有机物等杂质,具有工艺先进、操作简便、运行费用低、无污染、维护方便等特点。
反渗透系统基本组成部分
1)原水供水单元:原水可能是自来水、地下水、水库水或其它水源,但一般反渗透系统都有一个储水槽。在系统设计时要考虑避免二次污染,防止沙土、灰尘等机械杂质污染和发酵、水藻等生物污染的发生。
2)预处理系统:针对原水得水质指标和水源特点,设置合理的预处理系统,保证经过预处理的水质能够达到反渗透系统对于COD、SDI、余氯和LSI等的要求。对于一定的原水,不同的预处理工艺和污染因子去除效果会影响到反渗透膜元件类型、数量和系统参数的选择。在目前越来越多的反渗透系统被用于地表水和回用污水的情况下,为了保证系统性能和和效率,推荐优先选用膜法预处理(超滤/微滤)。
3)高压泵系统:高压泵系统的压力(扬程)和流量的选择主要依据运行纯水一号设计软件的模拟计算结果。为了保证系统的安全可靠,在实际选型时,可以在计算结果推荐选型的基础上提高10%扬程和流量规格。反渗透高压泵要求使用性能高度稳定的耐腐蚀泵。泵系统一般由给水泵和高压泵组成,给水泵加在保安过滤器之前,用于高压泵供水和低压冲洗。在高压泵出口一般要安装手动调压阀和慢开电动阀。手动调压阀用于调节泵的出力,电动阀可以防止高压泵启动时发生水锤现象。
4)RO膜单元:RO膜单元由压力容器、膜元件、管道和浓水阀门等组成,是反渗透系统的核心。本章内容主要针对RO膜单元的设计,包括参数选择、流程配置、膜元件选型、膜元件数量和排列的选择以及设计方案的评价和优化等。
5)仪表和控制系统:为了装置能够安全可靠地运行、便于过程监控,一般要配备温度表、pH计、压力表、流量计、电导率表、氧化还原电位计等仪表。反渗透系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺模拟流程模拟屏执行,同时设有手动操作按钮和控制室操作按钮,系统具有联锁保护功能及报警指示功能。请参考本书第七章及第十三章相关内容。
6)产水储存单元:产水储槽(罐)主要考虑防止二次污染,容积和配置取决于后续工艺要求及用水量调节需要,在产水储存单元的设计中要考虑防止发生背压。
7)清洗单元:用于膜的化学清洗和消毒灭菌处理。