反渗透系统设计、调试、运行及维护手册.doc 71页

'反渗透系统设计及运行控制1.常见术语解释（1）半透膜广泛存在于自然界动植物体器官上的一种选择透过性膜。严格地说，是只能透过溶剂（通常指水）而不能透过溶质的膜。工业使用的半透膜多是高分子合成的聚合物产品。（2）渗透、渗透压　　当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于半透膜的两侧时，溶剂将自发地穿过半透膜向溶液（或从低浓度溶液向高浓度溶液）侧流动，这种现象叫渗透，如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用理想半透膜将他们分隔开时，纯水侧会自发地通过半透膜流入盐水侧。　　纯水侧的水流入盐水侧，盐水侧的液位上升，当上升到一定程度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度差对应的压力称为渗透压，它与溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜本身无关，通常可用下式计算渗透压：Δπ＝△CRT　　式中：Δπ渗透压，R气体常数，ΔC膜两侧浓度差，T温度。（3）反渗透　　上述渗透过程中，当在半透膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，水的流动向就会逆转，此时盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫做反渗透（4）脱盐率（SaltRejection） 指给水总溶解固体物（TDS）中未透过膜部分的百分数，脱盐率=（1-产品水总溶解固形物/给水总溶解固形物）X100%。（5）回收率（Recovery）指产水流量与给水流量之比，以百分数表示，回收率=（产品水流量/给水流量）X100%，一般影响回收率的因素，主要有进水水质、浓水的渗透压、易结垢物质的浓度、污染膜物质等。（6）流量衰减系数、膜通量保留系数指反渗透装置在运行过程中产水量衰减的现象，即运行一年后产水流量与初始运行产水流量下降的比值（复合膜一般不超过3%）；膜通量保留系数指运行一段时间后产水流量与初始运行产水流量的比值（一般三年可达到0.85以上）。（7）水通量（Flux）指单位面积膜的产水流量，与进水类型及膜类型有关。（8）浓差极化反渗透过程中，水分子透过后，膜界面层中含盐量增大，形成浓度较高的浓水层，此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度，这种现象称为膜的浓差极化。（9）朗格利尔指数（LSI）又称饱和指数，是水样实测的PH值减去水样中碳酸钙饱和时的PH值（PHs）所得的值。碳酸钙在水中呈饱和状态时，重碳酸钙既不分解为碳酸钙，碳酸钙也不会继续溶解，此时的PH值称为饱和的PH值，以PHs表示。若水样的PH值大于PHS，LSI 为正值时，碳酸钙会从水中析出，这种水属结垢型水；当LSI为负值时，原有水垢层会被溶解掉，使原材料裸露在水中受侵蚀，这种水称作侵蚀型水；当LSI等于零时，水处于饱和状态，这种水属于稳定性。LSI用以判断碳酸钙水垢在水中是否会析出，并据此提出用加酸或用加碱处理方法来控制水垢的析出。（10）离子积（Ipb）（11）溶度积（Ksp）难溶电解质尽管难溶，但还是有一部分阴阳离子进入溶液，同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来，当这两个过程的速率相等时，难溶电解质的溶解就达到平衡状态，固体的量不再减少，这样的平衡状态叫溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数（沉淀平衡常数），简称溶度积。通常把在100g水中的溶解度小于0.01g的物质称为难溶物，难溶电解质在水中溶解的部分是完全离解的，即溶解多少，就离解多少。溶度积的大小反映了物质的溶解能力，它会受温度的变化以及其他电解质的溶解影响而改变，所以通常给出的数值为某一单一电解质在特定温度下测定的。（12）离子积与溶度积的关系在沉淀溶解平衡中，溶度积是达到沉淀溶解平衡时的离子积。在一定温度下，溶度积是个常数，而离子积不是常数，可以根据离子积与溶度积的相对大小，判断溶液中是否有沉淀生成（即溶度积规则）。如果与一般化学平衡中的概念作比较，离子积是反应商，而溶度积是 平衡常数，另外在酸碱电离平衡中，离子积指的是水的自偶电离平衡常数Kw，也称为离子积常数，这与沉淀溶解平衡中的离子积不是一回事。（13）膜的分离特性指标和物、化稳定性指标包括：膜材质；允许使用的最高压力；允许使用的温度范围；允许的最大给水量；适用的PH范围；耐O3和CL2等氧化性物质的能力；抗微生物、细菌的侵蚀能力；耐胶体颗粒及有机物的污染能力。（14）膜的一般性能要求对水的渗透性要大，脱盐率要高；具有一定的强度，不致因水的压力和拉力影响而变形、破裂，膜的被压实性尽可能最小，水通量衰减小，保证稳定的产水量；结构要均匀，能制成所需要的结构；能适应较大的压力、温度和水质变化；具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物侵蚀性能；使用寿命要长；成本要低。（15）膜的分类按膜本身的结构形态--均质膜：同一种材质、厚度均一的膜，为了增加强度以便耐压，膜的厚度较厚，整个膜厚都起着屏蔽层的作用，因而透水性较差。非对称膜：同一种材质，制作成致密的表皮层和多孔支持层，表皮层很薄，起盐分离作用，厚约0.1～0.2μm，因为阻力较小，膜的水通量较均质膜高。复合膜：不同材质制成的几层膜的复合体，表层为致密屏蔽表皮（起阻止并分离盐分的作用），厚约为0.2μm，表皮敷在强度较高的多孔层上，多孔层厚约40μm，最底层为无纺织物支撑层，厚约120μm，起支持整个膜的作用。 按膜加工外形--平面膜：由平面膜作为中间原材料，可以加工成板式、管式或卷式反渗透膜。中空纤维膜：以熔融纺丝经过中空纤维的纺丝、热处理等工艺制成的很细很细的非对称结构的中空纤维膜。按膜的材质--醋酸纤维素膜：一般是用纤维素经脂化生成三醋酸纤维素，再经过两次水解，成1、2、3醋酸纤维素的混合物制成的膜。芳香聚酰胺膜：一般是高交联芳香聚酰胺作为膜表皮的致密脱盐层。（16）膜元件由膜片与进水流道网格、产水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂组装成的分离核心，能实现进水与产水分开、没有耐压外壳、不能直接在装置上运行的反渗透或纳滤过程的最小单元称为膜元件。（17）膜元件的分类工业上使用的膜元件主要有四种基本形式：管式、平板式、中空纤维式和涡卷式。管式和平板式两种是反渗透最初始的产品形式，中空纤维式元件和涡卷式元件是管式和平板式膜元件的改进和发展。（18）不同膜元件的对比管式膜元件：将管状膜衬在耐压微孔管上，并把许多单管以串联或并联方式连接装配成管束。有内压式或外压式两种，一般用内压式，其优点是水流流态好，易安装、清洗、拆换，缺点是单位面积小。 平板式膜元件：是由一定数量的承压板组成，承压板两侧覆盖微孔支撑板，其表面覆以平面成为最基本的反渗透单元。迭和一定数量的基本单元并装入压力容器中，构成反渗透器。此种形式能承受高的压力，缺点是占地面极大，水流分布均匀差，扰动差，易产生浓差极化。中空纤维膜元件：将中空纤维丝成束地以U形弯的形式把中空纤维开口端铸于管板上，类似于列管式热交换器的管束和管板间的连接。由于纤维间是相互接触的，故纤维开口端与管板的密封是以环氧树脂用离心浇铸的方式进行的，其后，管板外侧用激光切割以保证很细纤维也能是开口的。在给水压力作用下，淡水透过每根纤维管壁进入管内，由开口端汇集流出压力容器成为产品水。该种形式的优点是单位面积的填充密度最大，结构紧凑；缺点是要求给水水质处理最严，污染堵塞时清洗困难。卷式膜元件：类似一个长信封状的膜口袋，开口的一边粘接在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上，使给水水流从膜的外侧流过，在给水压力下，使淡水通过膜进入膜口袋后汇流人产品水中心管内。为了便于产品水在膜袋内流动，在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层；为了使给水均匀流过膜袋表面并给水流以扰动，在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层，膜口袋的三面是用粘结剂粘接在一起的。 给水从膜元件端部引入，沿着膜表面平行的方向流动，被分离的产品水垂直与膜表面，透过膜进入产品水膜袋。如此，形成了一个垂直、横向相互交叉的流向。给水中被膜截留下的盐分和胶体颗粒物质仍留在给水（逐步的成为浓水）中，并被横向水流带走。如果膜元件的水通量过大，或回收率过高（指超过制造厂导则规定），盐分和胶体滞留在膜表面上的可能性就越大，浓度过高会形成浓差极化，胶体颗粒会污染膜表面。如上所述，管式、平板是膜元件的填充密度很低，但可应用于高污染给水或粘度高的液体的处理；中空纤维膜元件易污染，影响其在一般水处理情况下使用。（19）压力容器指盛装反渗透膜元件的‘膜壳，用以组成反渗透装置以便使用。常用的压力容器的进出水结构构形式有两种：端联式和侧联式。端联式为进出水连接均在压力容器两端端板上；侧联式为原水从压力容器的侧面进入，浓缩水从另一端的侧面排出，而透过水则从压力容器两端收集。侧联式安装方便。原水进水口与浓缩水排出口可直接与管线外连，不影响端板的拆卸。端板有挡环槽、O形圈、保安螺拴等构成，保证其密封性。压力容器分为低压压力容器、常压压力容器与高压压力容器，依设计需要选用，其需要有可靠的抗疲劳性能、卫生性能、密封性能以及耐腐蚀性能，以保证其密封、无毒、无污染，并达到长期使用无腐蚀的要求。（20）产水背压背压指的是产品水侧的压力大于给水侧的压力的情况，如果产品水侧的压力大于给水侧的压力，膜口袋三面的粘接线就会破裂而导致膜元件脱盐率的丧失或者明显降低，因此从安全的角度考虑，反渗透系统不能够存在背压。 由于反渗透膜过滤是通过压力驱动的，在正常运行时是不会存在背压的，但是如果系统正常或者故障停机，阀门设置或者开闭不当，那么就有可能存在背压，因此必须妥善处理解决背压的问题。（21）膜元件的标准测试回收率、实际回收率与系统回收率膜元件标准测试回收率为膜元件生产厂家在标准测试条件所采用的回收率，海德能公司苦咸水膜元件的标准回收率为15%，海水膜元件的标准回收率为10%；膜元件实际回收率是膜元件实际使用时的回收率，膜元件生产厂家对单支膜元件的实际回收率作了明确规定，要求每支l米长的膜元件实际回收率不要超过18％，但当膜元件用于第二级反渗透系统水处理时，则实际回收率不受此限制，允许超过18％；系统回收率是指反渗透装置在实际使用时总的回收率，系统回收率受给水水质、膜元件的数量及排列方式等多种因素的影响，小型反渗透装置由于膜元件的数量少、给水流程短，因而系统回收率普遍偏低，而工业用大型反渗透装置由于膜元件的数量多、给水流程长，所以实际系统回收率一般均在75％以上，有时甚至可以达到90％。在某些情况下采用浓水部分循环，即反渗透装置的浓水只排放一部分，其余部分循环进入给水泵入口，此时既可保证膜元件表面维持一定的横向流速，又可以达到用户所需要的系统回收率，但切不可通过直接调整给水／浓水进出口阀门来提高系统回收率，如果这样操作，就会造成膜元件的污染速度加快，导致严重后果。系统回收率越高则消耗的水量越少，但回收率过高会发生以下问题：①产品水的脱盐率下降；②可能发生微溶盐的沉淀；③浓水的渗透压过高，元件的产水量降低。 一般苦咸水脱盐系统回收率多控制在75％，即浓水浓缩了4倍，当原水含盐量较低时，有时也可采用80％，如原水中某种微溶盐含量高，有时也采用较低的系统回收率以防止结垢。（22）系统回收率的确定主要根据以下两点来确定系统的回收率：①根据膜元件串联的长度；②根据是否有浓水循环以及循环流量的大小。在系统没有浓水循环时，一般按照以下规定决定膜元件和系统回收率：膜元件串联数量/支124681218最大系统回收率/%<18<32<50<58<68<80<90（23）膜元件标准测试压力与实际使用压力膜元件标准测试压力为膜元件生产厂家在标准测试条件下所使用的压力，以海德能公司CPA系列产品为例，其标准测试压力为1.55MPa(225psi或者15.5bar)；膜元件使用压力为膜元件实际工作时所需要的压力。实际上膜元件的标准压力与膜元件的使用压力有着本质的不同，膜元件标准压力是膜元件生产厂家为了检验其膜元件质量而人为设定的压力，而实际使用压力则受到温度、平均水通量选取值、进水含盐量、系统回收率、膜元件种类等各种因素的影响，膜元件的使用压力应根据各种因素的不同而不同，最简单的办法就是通过膜元件生产厂家提供的计算软件进行实际计算。（20）膜元件的标准脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率 膜元件标准脱盐率为膜元件生产厂家在标准条件下所测得的脱盐率，以海德能公司的低压系列产品为例，CPA2在标准条件下的最低脱盐率为99.2％(平均脱盐率为99.5％)，CPA3在标准条件下的最低脱盐率为99.6％(平均脱盐率为99.7％)；膜元件实际脱盐率为膜元件在实际使用时所表现出来的脱盐率，实际脱盐率有时会比标准脱盐率高，但更多情况下要比标准脱盐率低，这是由于标准测试条件与实际使用条件完全不同。在标准测试条件下，其标准测试溶液为氯化钠溶液，膜元件标准脱盐率表现为对氯化钠的脱除率，在实际使用条件下，由于水中各种离子成分不同，温度、平均水通量选取值、系统回收率等均不同于标准测试条件，而这些因素均会影响到膜元件的脱盐率。系统脱盐率为整套反渗透装置所表现出来的脱盐率，同样由于使用条件与标准条件不同，系统脱盐率有别于标准脱盐率，同时由于反渗透装置一般均串联多根膜元件，而装置中每根膜元件的实际使用条件均不同，故系统脱盐率也有别于膜元件实际脱盐率，对于只有1支膜元件的装置，系统脱盐率才等于膜元件实际脱盐率。要预测系统脱盐率的最简单的办法就是通过膜元件生产厂家的计算软件进行实际计算。了解了膜元件标准脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率之间的关系之后，在设计反渗透装置、给用户提供系统性能担保、验收反渗透装置或者评定膜元件性能时，一定要根据系统实际脱盐率来进行，而不能以膜元件标准脱盐率来进行。（24）系统脱盐率的确定 系统脱盐率是反渗透系统对盐的整体脱除率，它受到温度、离子种类、回收率、膜种类以及其他各种设计因素的影响，因而不同的反渗透系统的系统脱盐率是不一样的，其计算公式为总的给水含盐量-总的产水含盐量总的给水含盐量系统脱盐率=×100%有时出于方便的原因，也可以用下列公式来近似估算系统脱盐率总的给水电导率-总的产水电导率总的给水电导率系统脱盐率=×100%以此近似估算得到的系统脱盐率往往低于实际系统脱盐率，因而经常在反渗透系统验收时引起争议。（25）高压泵后面设手动调节门和电动慢开门的意义膜元件设计产水量应该小于标准产水量，如按标准产水量作为设计产水量，则反渗透膜元件很快就会受到污染，造成膜元件损坏。膜元件生产厂家提供的设计导则建议应根据不同的进水水源来选取不同的设计产水量， 应该选用能够保证3年后达到设计产水量的给水泵，即需要设计更高压力的给水泵，但系统初始投运时不需要很高的压力就可以达到设计产水量，所以系统在初始运行时给水泵压力富裕，随着时间的推移，压力富裕逐渐减少，因此高压泵后面应设手动调节门来调节给水压力。有些时候可以对给水泵设置变频调节装置，此时可以用变频的方法来实现给水压力的调节。高压泵后面的手动调节门在设置后一般不需要经常调节，在一段时间内基本上是保持在恒定的位置，在系统每次启动时也不需要开闭此阀门。如果高压泵后面没有其他阀门，此时每次启动系统时，高压泵的高压水源会直接冲击膜元件，特别是在系统中存在空气时就会产生“水锤”的现象，这样容易造成膜元件的破裂。为了防止上述现象的发生，应该在高压泵后面设电动慢开门，在启动高压泵后慢慢打开电动慢开门，也即慢慢向系统的反渗透膜上加载压力，电动慢开门应该是全开全闭阀门，其全开全闭时间是可以调节的，一般设定为45～60s，所以从反渗透膜元件的安全角度考虑应该设置电动慢开门。（26）自动冲洗功能给水进入反渗透系统后分成两路，一路透过反渗透膜表面变成产水，另一路沿反渗透膜表面平行移动并逐渐浓缩，在这些浓缩的水流中包含了大量的盐分，甚至还有有机物、胶体、微生物和细菌、病毒等。在反渗透系统正常运行时，给水／浓水流沿着反渗透膜表面以一定的流速流动，这些污染物很难沉积下来，但是如果反渗透系统停止运行，这些污染物就会立即沉积在膜的表面，对膜元件造成污染。所以要在反渗透系统中设置自动冲洗系统，利用干净的水源对膜元件表面进行停运冲洗，以防止这些污染物的沉积。(27)开机时系统不带压冲洗 对于已经采取添加停用保护药剂的系统，应该将这些保护药剂排放出来，然后再通过不带压冲洗把这些保护药剂冲洗干净，最后再启动系统。对于没有采取添加停用保护药剂的系统，此时系统中一般是充满水的状态，但这些水可能已经在系统中存了一定的时间，此时也最好用不带压冲洗的方法把这些水排出后再开机为好。有时，系统中的水不是在充满状态，此时必须通过不带压冲洗的方法排净空气，如果不排净空气，就容易产生“水锤”的现象而损坏膜元件。（28）初始运行数据的记录在运行过程当中，由于系统的运行条件，如压力、温度、系统回收率和给水浓度的变化会引起产品水流量和质量的改变，为了有效地评价系统的性能，需要在相同的条件下比较产品水流量和质量数据，因为不可能总是在相同条件下获得这些数据，因此需要将实际运行状况下的RO性能数据按照恒定的运行条件进行“标准化”，以便评价RO膜的性能。标准化的参考点是以初投运时(稳定运行或经过24h)的运行数据，或者由反渗透膜元件制造厂商的标准参数做参考，标准化包括产品水流量的“标准化”和盐透过率的“标准化”。（29）预处理PH值偏高，系统脱盐率整体过低pH值是水的酸碱度的衡量指标，pH值变化，会影响到水中各种离子的平衡，尤其是碳酸系统离子的平衡，同时也会影响到氢离子和氢氧根离子的含量，而反渗透膜对各种离子的脱除率是不一样的，同时其脱除率会受到pH值的明显干扰，只有在pH值介于6～8之间时，其脱除率最高，当pH值过高或者过低时，其脱除率均会大大降低，而石灰软化预处理工艺pH值往往都超过10，因而会导致系统脱盐率的大大降低。（30）膜元件产水管的破裂 用户在安装时使用了不恰当的润滑剂，该润滑剂与由高分子材料制成的膜元件中心管发生了反应，同时由于安装时的应力作用，造成了膜元件中心管的破裂。根据膜元件厂家的建议，任何时候不允许使用石油类(如化学溶剂、凡士林、润滑油及润滑脂等)的润滑剂用于润滑O形密封圈、连接管、接头密封圈及浓水密封圈，允许使用的润滑剂只有硅基胶、水或丙三醇(甘油)。（31）膜元件玻璃钢外皮的破损安装时并没有按照厂家的要求在膜元件与压力容器的连接处安装相应的垫片，同时系统中反渗透入口处也没有安装电动慢开门，在系统启动时，也没有进行低压冲洗排气，因而造成高压力的给水瞬间加载到膜元件上，造成了“水锤”现象，同时由于在系统启动时，没有进行低压冲洗排气，残留的空气无法排出，被压缩在压力容器的出口端，因而在系统停运时，膜元件又被反推回来，造成了膜元件在系统内来回窜动。2.反渗透系统的设计原则2.1反渗透系统设计前必须提供完整准确的原水分析报告，水质分析报告包括水质类型和主要成分指标，所需指标包括溶解离子、硅、胶体、有机物(TOC)。2.1.1典型溶解阴离子碳酸氢根(HCO3-),碳酸根(CO32-),氢氧根(OH-),硫酸根(SO42-),氯离子(Cl-),氟离子(F-),硝酸根离子(NO3-),硫离子(S2-)， 磷酸根(PO44-)2.1.2典型溶解阳离子钙离子(Ca2+),镁离子(Mg2+),钠离子(Na+),钾离子(K+),铁离子(Fe2+或Fe3+),锰离子(Mn2+),铝离子(Al3+),钡离子(Ba2+),锶离子(Sr2+),铜离子(Cu2+)和锌离子(Zn2+).2.1.3反渗透系统中经常遇到的难溶盐是CaSO4、CaCO3和硅。其他不常遇到的结垢有CaF2、BaSO4和SrSO4，其他导致问题的离子下面会讲到。硫酸盐在大多数原水中大量存在，它们的浓度有时因人工加硫酸调节PH值而增加。这种情况下，Ba++和Sr++离子应该被分析并精确到ppb和ppm级别，因为BaSO4和SrSO4的溶解度比CaSO4低，并且它们结垢后很难再溶解。碱度：包括负离子中的碳酸根、碳酸氢根、氢氧根，自然水体中的碱度主要由HCO3-.形成。pH在8.3以下的水中,碳酸氢根和二氧化碳平衡存在。当pH高于8.3时,HCO3-将转变为CO32-存在。如果原水PH达到11.3以上,将存在OH-形式。空气中的二氧化碳会溶解在水中形成H2CO3，酸性水将溶解CaCO3，而CaCO3可能是流经含CaCO3岩石时带来的。许多自然水体中由PH决定的CaCO3和Ca(HCO3)2的化学动平衡已接近饱和浓度。Ca(HCO3)2的溶解度大于CaCO3。如果原水在RO系统中被浓缩,CaCO3容易沉淀在系统中。所以投加阻垢剂或加酸调低PH值会经常在RO系统中使用。硝酸盐：很容易在水中溶解，所以不会在 RO系统中形成沉淀。硝酸盐与健康关系更密切，当哺乳动物包括人在内摄取了硝酸盐后会转变为亚硝酸盐，它会干扰血液中血红素和氧气的结合，会引起很严重后果，尤其对于胎儿和儿童，由于这个原因，饮用水中硝酸盐含量要求低于40mg/l。反渗透对硝酸盐的典型脱除率是90-96%。铁和锰：通常在水中以二价溶解状态存在或以三价非溶解氢氧化物形成存在。Fe2+可能来源自井水本身或来自泵、管路、水箱的腐蚀，尤其上游系统中投加了酸。如果原水中铁、锰浓度大于0.05mg/l并且被空气或氧化剂氧化为Fe(OH)3和Mn(OH)2，当pH值偏高时会在系统中形成沉淀。分析表明铁锰的存在会加速氧化剂对膜的氧化降解，因此在预处理中必须去除铁锰。铝：一般不存在于自然水体中。三价铝会象三价铁一样在RO系统中形成难溶的Al(OH)3，当pH在5.3至8.5范围内时候，因为铝高价正电特性，所以Al2(SO4)3和NaAlO2可以用于地表水的预处理去除水中负电性胶体。千万小心铝盐不要过多投加，残留的铝离子对膜有污染。对于肾透析病人，透析液中铝含量不要高于0.01mg/l.也可用FeCl3和Fe2(SO4)3代替铝盐作为混凝剂。铜和锌：在自然水体中很少存在。有时水中微量的铜和锌来自管道材料。在pH值5.3至8.5范围内，Cu(OH)2和Zn(OH)2不溶于水，因为它们一般在水中的含量较低，所以只有当系统长时间不清洗，它们积累到一定程度时，才会对膜系统造成污染。可是如果铜锌与氧化剂（比如过氧化氢）同时存在于原水中，那么会造成膜材质的严重降解。硫化物：以H2 S气体形式溶于水中，去除硫化氢可以用脱气装置或氯氧化或空气接触变为不溶性硫磺，用多介质过滤去除。磷酸盐：具有较强负电性，容易和多价离子形成难溶盐。磷酸钙在PH中性时溶解度很有限，PH值高时溶解度也不高。进水中投加阻垢剂或调低PH（小于7）可以防止磷酸盐沉淀。硅：存在大多数自然水体中，浓度从1至100㎎/L。而且PH低于9.0时主要以Si(OH)4存在。当PH低时，硅酸可以聚合形成硅胶体。当PH高于9.0时，它会分离成SiO32-离子而且会和钙、镁、铁或铅形成沉淀。硅和硅酸盐沉淀很难溶解。氟化氢胺溶液清洗硅垢比较有效，可是氟化氢胺溶液排放会造成环境污染。当进水中硅含量超过20㎎/L时，要注意硅结垢的潜在危险。胶体（悬浮物颗粒）分析：淤泥密度指数(SDI)，也被称为污染指数(FI),是衡量RO进水中胶体（颗粒物）潜在污染性的重要指标。RO进水中的胶体是各种各样的，经常包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物。预处理中的澄清器中会用一些化学品，例如明矾、三氯化铁或阳离子型聚合剂来去除胶体污染或通过后续介质过滤器去除。细菌总数和有机物含量：有两种方法测定水中细菌数，一种是培养法，另一种是荧光染色法，后者更常用因为很方便快捷。原水中的有机物一般是油类-表面活性剂、水溶性聚合物和腐质酸。检测指标有总有机炭(TOC)，生物耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）。要想更精确地分析有机物成份，需要使用液相色谱和气质联用仪器分析。如果原水中的TOC含量大于3mg/l,预处理单元要考虑去除有机物工艺。2.1.4水中存在难溶无机盐类成份的反渗透系统设计 （1）离子交换软化：此工艺在系统未选择投加有机阻垢剂时且原水硬度含量较低及有一定的钡、锶离子含量水源时，被经常采用。一般说来，目前此工艺在小型反渗透装置的预处理系统和用于饮用水净化的反渗透纯净水制备系统应用最多。（2）石灰软化辅助投加镁剂：此工艺在原水碳酸盐硬度和溶解二氧化硅含量较高的大型反渗透系统中往往被采用。一般说来，该方法可将原水碳酸盐硬度降低到100mg/l左右，与此同时原水中溶解的二氧化硅含量也可以去除50～60%左右。此工艺在处理水质较差的地表水和工业循环水时应用居多。2.2反渗透脱盐系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺流程模拟屏执行，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。2.2.1RO系统设计过程对仪表和程控的工艺要求（1）确定系列（单元）　　根据用户用水情况，RO装置的总容量可分为几个单元，因为RO单元的清洗和维修需要停运。（2）确定膜的型式和型号　　对于容量较大的反渗透系统，均选用涡卷型反渗透膜，对于大型电站水处理系统，反渗透之后要进行精处理，经详细技术经济论证，往往会得出宜选用复合膜元件的结论，然后确定采用哪个厂家的膜元件及其型号。（3）确定系统回收率，选定压力容器 　　根据系统回收率选用压力容器。如系统回收率为75%，则考虑采用六个1米长膜元件装一个压力容器，或者4个1.5米长的膜元件装一个压力容器。一般采用“一级两段”的排列方式。　　RO系统回收率的定义是RO产水量与给水量之比，回收率越高消耗的水量越少，但回收率过高会存在以下问题：产品水的脱盐率下降；可能发生微溶盐的沉淀；浓水的渗透压过高，膜元件的产水量降低。　　一般苦碱水脱盐系统回收率多采用75%，即浓水浓缩了四倍，当原水含盐量较低时，有时也可采用80%，如原水中某种微溶盐含量高，有时也采用较低的系统回收率以防结垢。（4）确定膜元件的数量　　根据膜元件生产厂家提供的设计导则，根据原水水源和给水的SDI确定采用的水通量数值。　　以每单元指定的RO的产水量除以每支膜元件的平均产水量即估出膜元件的数量，如采用六个膜元件的压力容器，则除以六，同上取整数得出压力容器总数，再将压力容器总数分为两段，使两段压力容器总数之比接近2：1，然后利用厂家提供的软件，将每个压力容器内膜元件数、膜元件型号、产水量、回收率、水文、水质、使用年限等输入即可求出给水压力、浓水压力、给水渗透压、浓水渗透压、浓水的LSI、产品水和水中离子含量等数据。每输入一个各段压力容器的数量，即可得出一组计算结果。对比相应膜元件的设计通量、系统温度、系统压力、各报警参数等就可以确定膜元件的数量和膜组件的排列方式。 （5）压力容器的安装大型RO装置，压力容器组件应单独布置在滑架上，压力容器布置的最高高度应便于装卸膜元件。装有6个8040型（φ8英寸，长40英寸）膜元件的压力容器，当运行时（受压时）将约伸长13mm，直径将增大0.5mm，因此不能限制压力容器的膨胀，否则引起压力容器的翘曲，发生膜元件O型密封圈的泄漏而产生沟流，以及膜元件连接件“O”型圈的泄漏，并且与压力容器连接的管也应采取软管连接。（6）加药系统加药量应采用比例调节方式，根据给水流量计发出的信号自动调节计量泵进行比例加药。计量箱应装有就地液位计，并有低液位信号进行报警，以保证不会因药液箱无药而使加药中断。计量泵应与高压泵联锁，反渗透系统包括两套RO装置和一套加药系统，每套RO装置配备一台高压泵。当有一台高压泵启动时，加药系统计量泵联锁启动，当两台高压泵都停运时，加药系统计量泵联锁停运，高压泵一台运行一台停运时，计量泵正常工作。（7）就地仪表盘应设有就地给水仪表盘，盘上装有流量指示和流量积累表、电导率表、pH值指示表。另外还应设有给水压力表、流量表、电导率表和pH表所发出的参数信号送至中央控制室进行连续记录；同时流量计发出的信号控制计量泵进行比例加药；pH计发出的高、低报警信号送至中央控制室进行报警。 每套RO装置设就地仪表盘一块，盘上装有RO一段、二段产品水、排水的流量表各一块(流量及累积流量值显示)，产品水电导率表一块。流量表和电导率表所发出的参数信号送中央控制室进行连续记录，并具有电导率值高报警。就地盘上装有高压泵启动、停止按钮和指示灯，系统紧急停止按钮和指示灯，电动慢开门开、关按钮和指示灯。每套RO装置设就地压力表盘一块，盘上装有RO一段进水、二段进水和排水压力指示表。中央控制盘上设有高压泵、计量泵、冲洗水泵的三位操作开关(自动一关一手动)，系统程序启、停按钮，可实现上述装置的自动启动控制室远操和就地手操功能。当三位开关打至“自动”位置时，上述装置不能就地操作。（8）中央控制盘应装有光字牌和音响器，可对报警信号进行声、光显示；装有系统模拟屏，可显示RO系统的运行；可对需记录的各种参数进行连续记录。装有电流表显示高压泵电机电流。（9）保安过滤器保安过滤器进、出口装有压力指示表，当保安过滤器进出口压差达到一定值或运行一定时间后，需更换滤芯。应考虑在5μm过滤器之前装有不符合RO进水要求的不合格水排放。在RO停运后需要进行冲洗，对复合膜元件最好采用反渗透产水进行冲洗。（10）高压泵进、出口侧分别装有低、高压开关， 当高压泵进口压力低于限定值时，低压开关闭合并发送信号至PLC，由PLC进行报警并自动停止高压泵的运行；当高压泵出口压力高于限定值时，高压开关闭合，发出信号送至PLC，PLC延时一定时间后，如高压泵高压侧压力仍高于限定值，则PLC输出报警并自动停止高压泵的运行，如在延时范围内高压开关恢复至断开状态，则PLC自动取消输人信号。高压泵出口装有电动慢开门，高压泵启动后，慢开门自动缓慢打开以确保RO膜元件不受水锤破坏，如慢开门发生故障而未能在规定时间内打开，则高压泵出口压力增高，压力开关输出报警信号并经PLC自动停止高压泵的运行。（11）冲洗系统RO装置停止运行一定时间后，可自动启动冲洗水泵、开启冲洗进水及排放阀，对RO膜元件进行低压冲洗。（12）产水背压问题防止膜孔袋粘接线破裂，在设计上就必须考虑静背压问题。对醋酸膜元件，任何时候产品水侧的压力都不能高于给水及排水的压力，膜不允许承受反压；对于复合膜元件静背压必须小于5psi。粘接线的破裂是由于膜口袋两侧的压差而非流量，由于逆止阀不能瞬间关闭，不能保证绝对严密，所以在系统中设置逆止阀等均不能彻底解决背压问题。为防止膜卷伸出，要求设计时给水的流量不能超过设计导则规定的数值，运行时单个膜元件的压降不允许超过规定值。（13）RO装置启动和运行过程a．RO装置程序启动和运行：先将高压泵、计量泵的“ 自动一关一手动”，三位开关扳至“自动”位置，然后按下每套RO装置的程序启动按钮，此时PLC按程序自动对所有计量箱液位、高压泵入口侧压力进行检测，当有“低”液位或高压泵入口侧压力“低”报警时，PLC进行声光报警并停止程序运行。消除报警后，按程序启动按钮，程序恢复运行，并自动启动加药计量泵、高压泵、开启电动慢开门，延时一定时间后，如高压泵高压侧压力仍高于限定值，则PLC输出报警并自动停止高压泵、计量泵的运行，同时自动关闭电动慢开门；如在延时范围内高压开关恢复至断开状态，则PLC自动取消高压开关输入信号，系统进入正常运行阶段。b．RO装置控制室手动启动和运行：当高压泵、计量泵、冲洗水泵的“自动一关一手动”三位开关扳至“手动”位置时，上述设备可在控制室内操作。c．RO装置就地手动启动和运行：当高压泵、计量泵的“自动一关一手动，三位开关扳至“关”位置时，上述设备可在就地手动启动和运行。在任何情况下，都可以通过设置在就地仪表盘上的系统紧急停止按钮，停止RO装置的运行。d．RO装置自动停止运行或由操作人员按程序停止按钮停运时，高压泵停止运行，计量泵联锁停止运行，自动关闭高压泵出口电动慢开门。2.2.2仪表及PLC系统的构成仪表及PLC控制系统的构成根据RO系统对仪表和控制的要求确定。（1）位开关：给出低液位信号。 （2）流量计：瞬时流量指示及流量累积值显示。（3）电导率仪：数字显示，具有电导率值高报警输出和4～20mA电流信号输出。（4）pH计：数字显示，具有用户可设定的pH值高、低报警输出和4～20mA电流信号输出。3预处理系统的运行控制　  难溶盐、金属氧化物、细菌、氧化性物质、有机物以及硅胶等都有可能引起膜元件的污染。因此，为减少反渗透膜的污染，延长膜的清洗周期和使用寿命，提高产水率和脱盐率，反渗透一般都要求给水的浊度、SDI、微生物数量较低，并满足合适的水温和pH。传统的预处理出水很难达到理想的反渗透给水的水质要求，所以必须改进预处理工艺，为完善反渗透系统寻求更好的解决方法。3.1介质过滤器（去除胶体、悬浮、颗粒物）传统的过滤装置可分为开放的重力过滤和封闭的压力滤器。去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤，介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层，过滤面积的顶层由质轻和质粗品级的材料组成，而最重和最细品级的材料放在床的底部，原理为按深度过滤——水中较大的颗粒层被除去，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。在单一介质过滤器中，最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内，其余作为支撑介质，形成泥浆层。 过滤材料视进入过滤器(池)的水pH值而不同：使用铝盐(硫酸铝、明矾、氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝)混凝、澄清的水，可用石英砂过滤，经石灰沉淀软化处理；用铁盐(硫酸亚铁、三氯化铁，聚合硫酸铁，聚合氯化铁)混凝处理的水，pH值较高，可用大理石、白云石或无烟煤过滤。所用的滤料应进行化学稳定性试验，石英砂和无烟煤分别在酸性、中性和碱性溶液中浸泡，大理石与白云石应在中性和碱性溶液中浸泡，酸性溶液含盐酸400mg／L，中性溶液含氯化钠500mg／L，碱性溶液含氢氧化钠400mg／L，10g上述滤料，粒径为0.5～1mm，在室温(20℃)浸泡24h，每4h搅动1次，浸泡液总溶解固形物增加量<20mg／L，二氯化硅<1mg／L。单层滤料的石英砂粒径为0.5～1.2mm；双层滤料无烟煤粒径为0.8～1.8mm，石英砂粒径为0.5～1.2mm；三层滤料用的重质矿石粒径可有4～5种级配，可为0.3～5mm以上。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L／(min﹒m2)，多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min﹒m2)，但因高水质的要求，通常在RO预处理中流速限制在306L／(min﹒m2)。过滤器(池)的滤速，可参照DL／T5068--1996《火力发电厂化学设计技术规程》的表-2。表-2过滤器(池)滤速(DL／T5068--1996表3．2．2．4)过滤器(池)型式滤速／(m／h)混凝澄清接触凝聚正常滤速强制滤速细砂过滤6～8——单层滤料单流双流8～1015～1810～1414～186～106～10双层滤料三层滤料变孔隙过滤高效纤维过滤10～1418～2018～2120～4020～256～10 ——3.2活性炭过滤器(吸附去除余氯、重金属、有机物)活性炭过滤器用于对有机物的吸附和对过量氯(余氯)的吸附去除，对前者去除能力较差，通常为50％，对后者则很强，可以完全脱除余氯，这是由于在对余氯吸附的同时，还有自身被氯化的作用。活性炭吸附水中营养物质，可以成为细菌微生物的温床，微生物膜对水的阻力影响较大，因此，应定期进行反洗去污，如果反洗不能奏效时，应进行灭菌处理。实际上，按照进水浊度安排合理的反冲洗制度更具有实际意义，由于微生物膜与微生物黏泥难于清净，采取空气擦洗是必要的。某热电厂用受严重污染的河水作为原水，水中菌、藻和微生物对滤池污塞严重，虹吸滤池的运行时间和反洗时间持平，活性炭过滤器无法使用，混床被黏泥结成团块无法分层再生。为保证水的产量，将虹吸滤池滤料粒径由1mm左右先后放大到2mm和3～4mm，将混床改成二级阳床与二级阴床除盐，其出水质量虽下降，但是满足了供热的用水量。最终的解决对策是使用了部分自来水，缓解河水污染造成的困扰，因此，当活性炭过滤器由于菌、藻造成污塞时除了加强反洗保证压差在规定范围内之外，灭菌虽属重要，但是更应从源头上解决。3.3氧化过滤（去除铁、锰胶体物）通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态，典型特点是含有二价的铁和锰，有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理，或当水中含氧量超过5mg/L时，Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下：4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO24Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2 由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生，因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多，即使SDI小于5，RO进水的铁含量低于0.1mg/L，仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高，这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。处理这类水源的一种方法是防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触，低pH值有利于延缓Fe2+的氧化，当pH＜6，氧含量＜0.5mg/L时，最大允许Fe2+浓度4mg/L；另一种方法是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰，将所形成的氧化物通过介质过滤器除去，但需要主要的是，由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去，在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+，即可一步同时完成氧化和过滤。海绿石就是这样一种粒状过滤介质，当其氧化能力耗尽时，它可通过KMnO4的氧化来再生，再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉，以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的含量小于2mg/L时，可以采用这一处理方法，如原水中含更高的Fe2+时，可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下，必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+，Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀，并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高，可能会发生LSI值变化，因而要预防过滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。3.4微絮凝（加药絮凝过滤） 由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥，所以单独过滤不起作用，在这种情况下，过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物，因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果，且不明显地增加过滤器介质的固体负荷，所以最常用。另一方面，如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上，则它们却是非常强的污染物，很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜，且往往难以去除，须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时，必须小心使用。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理，将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上，使用含铝絮凝剂其原理相似，但因其可能有残留铝离子污染问题，并不推荐使用，除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要，建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段，通常最佳加药量为10－30mg/L，但应针对具体的项目确定加药量。为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能，或促进胶体颗粒间的架桥，絮凝剂与混凝剂一起或单独使用，絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物，如线性的聚丙烯酰胺，通过不同的活性功能团，它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜，间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上，例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀；当使用铁或铝混凝剂，但没有立即降低pH值时，在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象，就会出现沉淀，还有在多介质滤器后加入化合 物也会产生沉淀反应，最常见的是投加阻垢剂，几乎所有的阻垢剂都是带负电荷的，将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降，这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响，阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适，同时还须避免过量添加。3.5微滤/超滤采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统（IMS）。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比，IMS设计具有一些明显的优势。MF/UF透过液水质更好，SDI和浊度更低，明显降低了对反渗透的胶体、有机物、微生物污染负荷；由于膜在这里是污染物的绝对屏障，MF/UF滤液的高质量可以保持稳定，即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源，这种稳定性也不会改变；由于胶体污染减少，反渗透系统的清洗频率明显降低；与一些传统过滤工艺相比，MF/UF系统操作更容易，耗时更少；与采用大量化学品的传统工艺相比，MF/UF浓缩废液的处置比较容易。3.6软化器（去除结垢离子）软化器是钠阳离子交换器的俗称，原水中含有过量的结垢阳离子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要进行软化预处理，软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。3.6.1石灰软化：水的硬度过高，例如≥8mmol／L(Ca2++Mg2+)，使用一般的阻垢分散技术难以奏效者。在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙，反应式为：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O，Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3 ↓＋Mg(OH)2＋2H2O非碳酸硬度可加入碳酸钠（纯碱）得到进一步降低：CaCl2+NaCO3→2NaCl+Ca(CO3)↓石灰－纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量，在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物，采用60－70℃热石灰脱硅酸工艺，能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物，但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种，通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器，并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂，无论是否同时使用聚合物絮凝剂（阴离子型和非离子型），均可提高石灰软化的固液分离效果。只有大型苦咸水/废水系统（大于200m3/h）才会考虑选择石灰软化工艺。3.6.2树脂软化：含钡、锶等离子高，或是含硫酸根高(例如≥200mg／L)或是含氟离子高(例如≥10mg／L)者。a．强酸型树脂软化使用钠离子置换除去结垢型阳离子如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用，这种处理方法的弊端是耗盐量高，增加了运行费用，另外还有废水排放问题。b．弱酸型树脂脱碱度 主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度，脱碱度处理是一种部分软化工艺，可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理，用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量（暂时硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基，当pH达到4.2时，羧基不再解离，离子交换过程也就停止了。因此，仅能实现部分软化，即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想，碳酸氢根也可转化为CO2。一般不希望水中有二氧化碳，必要时要对原水或产水进行脱气，在生物污染可能时（地表水、TOC或高菌落总数），对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长，希望系统运行在较高的脱盐率时，采用原水脱气较为合适，脱除CO2将会引起pH的增高，进水pH＞6时，膜系统的脱除率比进水pH＜5时要高。弱酸型树脂处理的优点：再生所需要的酸量不大于105％的理论耗酸量，这样会降低操作费用和对环境的影响；通过脱除碳酸氢根，降低了水中的TDS，这样产水TDS也较低。弱酸型树脂处理的缺点：残余硬度，如果需要完全软化，可以增设强酸阳树脂的交换过程，甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中，这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低，但是初期投入较高，这一组合仅当系统容量很大时才有意义，另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂，虽然迄今为止，人们单独使用弱酸树脂脱碱时，还未出现过结垢问题，但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度，并采取相应的措施；处理过程中水会发生pH变化， 因树脂的饱和程度在运行时发生变化，经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化，这种周期性的pH变化，使工厂脱盐率的控制变的很困难，当pH＜4.2时，无机酸将透过膜，可能会增加产水的TDS，因此推荐用户增加一个并联弱酸软化器，控制在不同时间进行再生，以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。3.7常用的水质控制工艺3.7.1温度　　由于膜的收缩与水粘度的增加，给水温度每降低1％，成品水流量将降低3％；当给水温度升高时，膜膨胀会使产水量提高。但与此同时，给水温度的提高会使膜的透盐率增加，进而使产品水的含盐量增加，如此长期运行还会导致膜的使用寿命降低，使反渗透系统的二次投资增加。因此，需要监测温度以便求出“标准化”后的产水量，保持水温的适宜和相对稳定也十分重要，一般的中空型和涡卷型纤维膜的给水温度应控制在15～30℃为宜，温度超过45℃会损坏膜元件，所以对原水加热器系统应设超限报警、超温水自动排放和停运RO的保护。3.7.2 杀菌与除氯　　为了防止反渗透膜的微生物侵蚀和污染，在反渗透预处理系统中通常要进行杀菌处理。加氯是一种成本低廉、原料丰富，易得到且效果较好的常用处理方式。然而，过量氯对反渗透膜的危害也很大。因此，对进入反渗透膜之前的给水中的余氯必须进行控制，水中余氯的控制量应依据反渗透膜的材质而定。一般，醋酸纤维膜反渗透进水中的余氯控制在0.1～1.0mg／L；对于聚酰胺复合膜，其抗菌能力较强，但氧化剂(包括余氯)也会氧化侵蚀膜，所以使用聚酰胺复合膜的反渗透进水中不应含氯。对于此种膜的原水预处理可采用加氯杀菌和加亚硫酸钠等药剂除氯的联合处理工艺，同时监测ORP≤150mv。另外，增加活性碳过滤器也能吸附并去除部分余氯、胶体和有机物等。膜的氧化一般发生在水体氧化剂(如Cl－、O3、H2O2等)含量较高的地方，有条件的地方可以定期对反渗透给水化学耗氧量(COD)进行测定，以便及时掌握给水的水质情况，尽快采取切实措施，有效预防反渗透膜的氧化降解。3.7.3混凝澄清及软化过滤过程中的药剂选择　　作为传统预处理方式，混凝、软化和过滤在反渗透预处理系统中仍然起着其他水处理工艺所不可替代的作用，因为这种方式可以大大降低水的浊度，除掉大部分的悬浮颗粒和固体杂质，降低暂时硬度，对后续处理非常有利。不过，当使用铝盐作为混凝剂时，虽然出水浊度随混凝剂加入量的增加而降低，但过量的铝则会在反渗透膜表面累积，造成膜对水的渗透率逐渐降低。因此，反渗透预处理系统中应严格控制对混凝剂的选择与加药量。3.7.4PH调节过程中的酸化和碱化（1）加酸防止结垢在进水中可以加入盐酸（HCl）、硫酸（H2SO4 ）来降低PH值。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件，而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高，所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用，商品硫酸有20％和93％两种浓度规格。93％的硫酸也称为66波美度硫酸，在稀释93％硫酸时一定要小心，在稀释到66％时发热可将溶液的温度提升到138℃，一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中，以免水溶液局部发热沸腾。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度，直接导致硫酸钙结垢倾向增加。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用，工业级的盐酸（无添加剂）购买非常方便，商品盐酸一般含量为30－37％。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向，即降低朗格里尔指数（LSI）。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度，表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学水中，LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的一个重要指标。LSI为实际水溶液中浓水侧的pH减去水中碳酸钙饱和时的PH值。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小（水壶中的水垢就是这样形成的），随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液（一般是硫酸或盐酸）即降低pH的方法来调低。当LSI为负值时，水会腐蚀金属管道，但不会形成碳酸钙结垢；当LSI为正值，水没有腐蚀性，却会发生碳酸钙结垢。推荐反渗透浓水的LSI值为0.2（表示低于碳酸钙饱和浓度时PH的0.2个pH单位）。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀，一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5（比较保守的设计是LSI为＋1.8）。 有些反渗透膜对给水的pH很敏感，pH过高或过低都会引起膜的水解而损坏，当给水需加酸防止生成CaCO3垢时，加酸后的给水需装pH表，除指示、记录、设超限报警外，还可以自动控制不合格给水排放，并停运RO，还可以与流量表配合对加酸系统进行比例积分调节。在使用醋酸纤维膜时，不仅为防止CaCO3垢生成，而且更重要的是维持最佳pH值，醋酸纤维膜的pH值要求为5.7，当pH增高或降低时，它的水解就会加速。在以往的生产中曾有因酸的质量问题(含铁量高)而造成反渗透膜元件污染的情况，故在调节反渗透进水的pH时，对酸的质量要求也比较严格。（2）加碱提高脱除率在反渗透进水中注入碱液用来提高pH，一般使用的碱剂只有氢氧化钠（NaOH），购买方便，而且易溶于水，不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100％的片碱，也有20％和50％的液碱。原水中有碳酸根或碳酸氢根离子，反渗透会使水的PH值降低，碳酸根或碳酸氢根溶解度降低，造成出水分离出二氧化碳从而导致电导率上升。在加碱调高pH时一定要注意，pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统，一级反渗透中加碱使用较少。在二级反渗透系统中，一级RO产水供给二级RO作为原水，二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理，二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因：a． 在pH8.2以上，二氧化碳全部转化为碳酸根离子，碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体，会随透过液自由进入RO产水，对于下游的离子交换床或EDI处理造成不当影响。建议二级反渗透的进水PH控制到8.2-8.6之间，这样更有利于二氧化碳的脱除和提高电阻率。b．某些TOC成分在高pH下更容易脱除。c．二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高（特别是高于9时）。d．硼的脱除率在高pH下也较高（特别是高于9时）。加碱应用有一个特例，通常被叫做HERO（高效反渗透系统）过程，将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水，苦咸水在高pH下会有污染问题（比如硬度、碱度、铁、锰等）。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。所以，为了预防膜的化学降解，一定要严格控制反渗透预处理的给水pH＝5-7，为避免误操作，必须严格控制NaOH、H2SO4的加入量和加入点。3.7.5阻垢处理天然水中最常见的低溶解度盐类主要是碳酸钙、硫酸钙以及二氧化硅等。当这些盐类物质在反渗透处理过程中浓缩时，可能超过溶度积而析出沉淀。浓缩所产生的沉淀物附着在膜表面造成污堵，从而影响反渗透设备的出力与安全运行。针对不同的水质情况，应通过试验认真选择合适的阻垢剂并控制好相应的加入量，尽量做到既节约运行资金又能达到良好的阻垢效果。 许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等），这些聚合物的分子量在2000－10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂，在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心，在铁含量较高时可能会引起膜污染，这种污染会增加膜的操作压力，有效清除这类污染要进行酸洗。如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂，在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物，污染会造成操作压力增加，而且这种污染物清洗非常困难。六偏磷酸钠（SHMP）是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂，但随着专用阻垢剂的出现，用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制，每2－3天要配制一次溶液，因为暴露在空气中会水解，发生水解后不仅会降低阻垢效果，而且还会造成磷酸钙结垢的可能性，使用SHMP可减少碳酸钙结垢，LSI可达到＋1.0。 阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长，因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度（碳酸钙除外，与大多数物质相反，它的溶解度随温度升高而降低），TDS的升高会增加难溶盐的溶解度（这是因为高离子强度干扰了晶种的形成）。最常见的结垢性无机盐有：碳酸钙（CaCO3）、硫酸钙（CaSO4）、硫酸锶（SrSO4）、硫酸钡（BaSO4）。不太常见的结垢性矿物质有：磷酸钙（Ca3(PO4)2）、氟化钙（CaF2）。分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积，分散剂有时也叫抗污染剂，通常也有阻垢性能。对于不同的污染物，不同的分散剂的效率区别很大，所以要知道所对付的污染物是什么。需要分散剂处理的污染物有：矿物质结垢、金属氧化物和氢氧化物（铁、锰和铝）、聚合硅酸、胶体物质（指那些无定型悬浮颗粒，可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物）、生物性污染物。硅酸的超饱和溶解度难以预测，在水中有铁存在时，会形成硅酸铁，硅酸的最大饱和浓度会大大降低，其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物（如铁、锰和铝）也非常困难，金属离子的可溶解形式容许较高饱和度，不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积，造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来，否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。 阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合，静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前，通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH，推荐加酸点要在上游足够远的地方，在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率，建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2－5ppm。为了让加药泵以最高频率工作，需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液，也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染，污染的程度取决于室温和稀释的倍数，推荐稀释液的保留时间在7－10天左右。正常情况下，未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容，不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试，建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题：与相关RO膜的兼容性如何？有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表？与反渗透进水中的任何成分（比如铁、重金属、阳离子聚电解质等）有没有不可逆反应？推荐添加量和最大添加量是多少？有没有特殊的排放问题？是否适于饮用水应用（有必要时）？该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗？该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务？ 阻垢剂添加量的计算一般由反渗透阻垢剂厂家根据水质通过软件计算所得。根据所计算的阻垢剂添加浓度，根据阻垢剂计量泵量程、配药浓度，即可调整计量泵流量与频率。原液不稀释直接投加时的计算公式为Q3=Q1*D/（P*1000）。实例1：某厂给水量为100吨/小时，经计算，原水的加药剂量为3.0PPm(1ppm=1mg/L)，阻垢剂不稀释直接投加，阻垢剂密度P=1.08kg/L每小时的投加量：M=Q1*D/1000=100*3/1000=0.3Kg。加药泵的调节：Q3=Q1*d/(p*1000)=100*3.0/(1.08*1000)=0.278L/h说明:根据泵的实际出力Q3=0．278L/h，选择适合的泵。一般建议泵的实际出力Q3，占泵的最大出力Q2的25%-90%。本产品可稀释使用（稀释要RO产水或脱盐水），一般加药量在2.5-5ppm，具体情况要根据进水盐度、温度、回收率、RO膜种类等条件而计算出一个合适的加药量。稀释后药液的比重视为1，投加公式为Q3/Z=Q1*D（P*1000）。实例2：某厂给水量为50吨/小时，经计算，原水的加药剂量为3.2ppm,阻垢剂稀后投加，阻垢剂稀释液密度p≈1kg/L每小时的投加量：M=50*3.2/1000=0.16Kg。加药泵的调节：Q3/z=Q1*D/(P*1000)=50*3.2/(1*1000)=0.16L/h。说明；假如稀释倍数5（Z一般选小子10整数，如：2、4、5、10等）时，泵的实际出力Q3=0.8L/h，据此选择适合的泵。一般建议泵的出力Q3占泵的最大出力Q2的25%-90%。 当计算日加药量时可用此式：W=Q*S*H/1000W--日用量(Kg)，S--加药浓度（PPM），Q--进水量（m3/h），H--系统每天工作时间（h）。计算泵的调节方法：双调式——实际出力=最大处理*冲程%*频率%，频率一般选择小于50%。单调式——实际出力=最大出力*冲程%。进水流量Q1单位m3/h，加药浓度D单位ppm，阻垢剂密度P单位Kg/L，泵的最大出力Q2单位L/h，泵的实际出力Q3单位L/h，稀释倍数Z。每小时的投加量M单位Kg注意：1理论调节后，必须用量杯进行出力的校核；2加药罐要定期清洗，防止细菌滋生。下面给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后，RO浓水中难溶盐最大饱和度，以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况，以正常未加药时的饱和度为100％计算。垢物或污染物药剂厂商推荐值海德能推荐的保守值碳酸钙LSI值+2.9+1.8硫酸钙400%230%硫酸锶1,200%800%硫酸钡8,000%6,000%氟化钙12,000%未给出硅酸300ppm或更高100%铁5ppm未给出铝4ppm未给出 3.7.6SDI的监测与控制　　SDI是表征反渗透系统进水水质的重要指标，用于衡量预处理后反渗透给水中悬浮物和胶体物质数量，是反渗透技术中一项重要的控制与监测指标。进入反渗透膜的允许SDI根据反渗透膜的组件构型而有所不同。常用于水处理脱盐的反渗透膜的进水SDI应小于4．0。只有当进水SDI小于设计值时，才能保证反渗透连续正常运行，透水率和脱盐率下降缓慢；当进水SDI大于设计值时，就有可能在很短的时间内造成膜的污堵，而不得不对反渗透膜进行清洗。因此，按照相应类型的反渗透性能要求与运行规定，设计与安装合适的SDI控制标准及监测设施是非常重要的。RO的进水SDI值必须小于等于5（地表水源至少每天1次），该实验是检测一张0.45μm过滤孔径膜片的污染速度，方法如下：（1）测试仪器的组装a．组装测试装置；b．将测试装置连接到RO系统进水管路取样点上；c．在装入滤膜后将进水压力调节至30psi（2.1bar）,在实际测试时，应使用新的滤膜。为获取准确测试结果，应注意下列事项：在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜；确保O型密封圈清洁完好并安装正确；避免用手触摸滤膜；事先冲洗测试装置，去除系统中的污染物。（2）仪器测试a． 记录测试温度。在试验开始至结束的测试时间内，系统温度变化不应超过1℃。b．排除过滤池中的空气压力。根据滤池的种类，在给水球阀开启的情况下，或打开滤池上方的排气阀，或拧松滤池夹套螺纹，充分排气后关闭排气阀或拧紧滤池夹套螺纹。c．用带有刻度的500ml量筒接取滤过水以测量透过滤膜的水量。d．全开球阀，测量从球阀全开到接满100ml和500ml[注1]水样的所需时间并记录。e．五分钟后，再次测量收集100ml和500ml水样的所需时间，十分钟及十五分钟后再分别进行同样测量。f如果接取100ml水样所需的时间超过60秒，则意味着约90%的滤膜面积被堵塞，此时已无需再进行实验。g再次测量水温以确保与实验开始时的水温变化不超过1℃。h实验结束后打开滤池，最好将实验后的滤膜保存好，以备以后参考。计算公式：SDI＝P30/Tt＝100×（1-Ti/Tf）/Tt　　式中：SDI——污染密度指数，P30——在30psi（2.1bar）给水压力下的滤膜堵塞百分数，Tt——总测试时间，单位为分钟，通常Tt为15分钟，但如果在15分钟内即有75%的滤膜面积被堵塞[注2]，测试时间就需缩短，Ti——第一次取样所需时间，Tf——15分钟（或更短时间）以后取样所需时间。　　[注1]接取500ml水样所需时间大约为接取100ml水所需时间的5倍。如果接取500ml所需时间远大于5倍，则在计算SDI时，应采用接取100ml所用的时间。 　　[注2]为了精确测量SDI值，P30应不超过75%，如果P30超过75%应重新试验并在较短时间内获取Tf值。3.7.7浊度的监测与控制浊度也是影响RO膜污染的一个重要指标，浊度仪工作原理是测量水样中悬浮物对光的散射，浊度仪测量数值的单位是NTU。水样的浊度大于1.0的原水可能对RO膜有污染，象SDI值一样，浊度也是表征膜污染潜在风险的一个参数。高浊度并不表示悬浮物会沉淀在膜表面。其实某些污染膜的物质如表面活性剂和溶解态聚合物并不能从浊度指标上反映出来。虽然浊度和SDI值并不能完全准确地预测胶体污染，但它们对于描述RO进水的特点是很重要的。例如，如果原水的SDI大于5而且浊度大于1.0，就必须在预处理单元的澄清工艺中加入混凝剂而且后面要使用多介质过滤器；如果原水中SDI小于5，而且浊度小于1，那么预处理可以考虑介质过滤器和保安过滤器而不一定投加混凝剂。预处理混凝剂的投加量也是有控制指标的，过量使用会对膜有污染。3.7.8Zeta电压 通过测量两个电极极间水流的电性来反映水中悬浮物总体电性特点的方法。水中胶体因电性排斥而悬浮水中，自然界中的胶体物质一般表现为负电性，所以含胶体的水的Zeta电位一般是负电性。通过投加混凝剂中和胶体表面电性，比如投加硫酸铝和三氯化铁，直到Zeta电压值为零。胶体颗粒表面电中性后会聚集成较大颗粒，从而很容易被多介质过滤器过滤掉。3.7.9StreamingCurrentDetector（游动电流测试）SCD用在投放絮凝剂的预处理工艺中，在线监测混凝效果的手段。如果水中存在负电性的悬浮胶体颗粒，它们在SCD电极之间的移动形成微观电流，如果絮凝剂中和了悬浮物的电荷变为中性，SCD测到的电流会减弱，从而确定混凝效果。3.8运行参数记录（1）每天记录进水总余氯浓度；（2）每天两次记录任何增压泵的出水水压；（3）记录超滤系统的运行参数（详见超滤系统操作手册）；（4）每天记录酸或其他任何化学药品的消耗量；（5）至少每三个月按制造厂商建议的方法进行一次仪表校正；（6）记录任何不正常的操作，如故障或停机等4.反渗透系统的运行控制4.1初次启动前的检查事项4.1.1对给水、加药系统核查（1）所有管道和装置必须都是防腐材料制作的。（2）核查系统中使用的所有管道对压力和pH值的适合性。（3）检查加药系统：所加药品之间要兼容，例如阳离子型絮凝助剂与阻垢剂的兼容；加药管线上的逆止阀安装方向正确；药品与给水的充分混合，如静态混合器等。检查加氯系统：使用醋酸纤维膜元件时要使进入反渗透组件的游离氯确保在规定范围内（0.1-0.3mg/L），使用聚酰胺复合膜元件时要使进入反渗透组件的给水不含游离氯，所有加入的化学药品其纯度应符合要求。 （4）检查所有仪表是否已经过校准，保证加药系统的正确运行和准确的监测。（5）检查报警和安全阀设置正确与否。（6）检查给水泵进出口是否安装压力表，用于监测给水泵进出口压力，进出口压力开关用于在进口压力低报警、停泵，出口压力高(延时，以防慢开门未打开)报警、停泵。4.1.2对RO系统检查（1）检查5mm保安过滤器是否能起到保护高压泵和反渗透膜元件的作用，过滤器是否安装进出口压力表(也可装设压差表)，当压降达到一定值时(2bar)需更换滤芯。（2）在将反渗透组件连接到管路上之前，吹扫并冲洗管路，包括反渗透给水母管。（3）在RO装置启动之前，记录好每套RO中第一段和第二段中各压力容器的系列号和所装膜元件的系列号、产水量和脱盐率。画一张图表明各压力容器在滑架上的位置。（4）检查反渗透压力容器的管道是否连接无误(正常运行和清洗操作)。（5）检查反渗透的压力表、流量表、电导率表、余氯表、ORP表安装正确与否。给水压力表、第一段RO出水压力表、排水压力表用于计算每一段的压降(也可装设压差表)并用于对产水量和盐透过率进行“标准化”，盐透过率、产水量和△P用于RO性能问题的分析；产品水流量表在运行中监测产水量，每段应单独装设，以便于“标准化RO性能数据。产品水流量应有指示、累计和记录，浓水排水流量表在运行中监测排水量，应有指示、累计和记录，从各段产品流量和排水流量可计算出各段的给水量、回收率和整个RO系统回收率，给水流量表主要用于RO加药量的自动调节（加酸、加阻垢剂、加亚硫酸氢钠，往往两套RO共用），除支持累计流量外还要给出信号用于比例调节；给水电导率表、产品水电导率表指示、记录水的电导率，可设置报警，从给水电导率和产品水电导率可估计出RO的脱盐率； 使用醋酸纤维素膜元件RO给水必须含有0.1～0.3mg/L残余氯，最大允许含氯量为lmg/L，因此给水必须装设氯表，以指示、记录、和超越报警，药液箱要设液位开关，低液位报警；经加亚硫酸氢钠消除余氯的给水应装设氧化还原电位表，应有指示、记录、超限报警。（6）保证给水、一段浓水、排水、一段和二段产品水以及总产品水的取样点有代表性。（7）如果产品水管上装设了关断阀，则要安装压力释放保护装置。（8）肯定RO高压泵已经可以立即运行，检查一下泵的转动以及润滑情况。（9）保证所有管线都采用防腐管道。（10）核对每一段的给水、产品水和浓水以及混合后的产品水都装有采样装置。（11）审查系统中所有管道对压力和pH值的适合性。（12）核对泵与液位接触的部件是否由防腐材料制作。（13）检查所有仪表是否已经过校准，保证反渗透系统的正确运行和准确的监测。（14）核对联锁、报警、安全网和延时继电器已经过正确的鉴定。（15）检查管件、压力容器应严密不漏。（16）核对产品水管线确实是打开的，当系统没加压力时在产品水侧没有压力。（17）保证浓水流控制阀处于开启位置，可能需要人工整定开度。（18）核对产品水流向排水沟。（19）保证泵的节流控制阀的开启程度使初始的给水压力低于50％的运行压力。（20）应保证产品水的压力永远不会超过给水或浓水的压力的规定值。对复合膜元件一般为34.5kPa(5psi)(根据膜厂家规定)。（21）检查反渗透／压力容器固定在滑架上的U形螺栓不要拧得太紧，否则会使玻璃钢外壳翘曲。4.2RO系统的试运行 对于地表水水源，在RO装置初次启动之前，预处理系统必须已经过调试和试运，出水质量能够满足R0装置运行的要求，原水的预处理应包括杀菌、凝聚、澄清和过滤，预处理过程中所加入的化学药品必须与RO系统加入的化学药品相兼容，这一点是非常重要的，例如凝聚过程中加入某些阳离子型聚电解质十分有效，但与RO系统中加入的(NaPO3)6会反应生成沉淀而严重污染RO膜，因此不能使用，经二级过滤后水的浊度应小于0.2NTU，SDI值必须小于5。在将给水送入RO系统之前，预处理系统必须工作正常，给水水质必须满足RO给水要求。具体操作如下：（1）在低压力下将系统中的空气赶出，同时用低压水将膜元件的保护液从渗透器冲出(开浓水排放阀)。（2）检查并消除系统的泄漏。（3）将产品水排向地沟。（4）打开浓水减压阀。（5）高压泵出口节流阀的开度调整到其初始压力的50％，启动高压泵进行冲洗，直至冲净。（6）关断浓水排放阀，调节浓水减压阀，调节给水泵出口节流阀，打开产品水出口阀，关闭产品水排放阀，直至达到设计的产品水流量和系统回收率。（7）试运行72h。（8）做好运行记录包括试验用仪器药品清单、试验方法、预处理系统、原水加热自动控制、凝聚烧杯试验、加氯量试验、出水浊度测定、SDI测定。4.3正常启动前的检查事项（1）在将给水送人RO系统之前，预处理系统必须运行得很正常，且必须满足所有导则，必须确定向系统加入的化学药品的纯度是符合要求的。（2）启动给水泵，在低压、小流量下将系统中的空气排出，在低于50％给水压力下冲洗，直至排水不含保护液。 （3）检查系统有无泄漏。（4）慢慢增加给水压力并调整排水减压控制阀，直到满足设计的回收率。（5）当系统达到设计条件后，核查浓水的LSI。（6）当系统稳定运行后(大约0.5～1h运行时间)，记录所有运行条件。4.4RO系统的正常运行4.4.1启动记录RO装置的性能特性必须从一开始就记录，启动报告应该包括完整的装置说明，可以利用流程图、装置图表示预处理、RO装置和后处理、初始时预处理和RO的性能记录。所有仪表和表计必须按照厂家的建议进行校准并做记录。4.4.2运行数据记录运行数据可以说明RO系统的性能，在整个RO使用期所有的数据都要收集和记录，这些数据与定期的水分析一起为评价RO装置的性能提供资料。以下参数需监测并记录在合适的记录表上，每班至少一次。（1）操作日期、时间及系统运转时数；（2）每一段压力容器（膜组件）前后的压降；（3）每一段进水、产水与浓水压力；（4）每一段产水、浓水和系统给水流量；（5）每一段进水、产水与浓水的电导度，每周测量一次每支压力容器的产水电导率；（6）每一段进水、产水和浓水的含盐量TDS；（7）进水、产水和浓水的PH值；（8）进水、5um过滤后、浓水SDI和进水浊度值； （9）进水水温；（10）LSI值或S&DSI值，当浓水TDS小于10000mg/l时，用前者，当浓水TDS大于10000mg/l时使用后者；（11）5mm过滤器进出口压力；（12）根据制造厂商建议的方法与周期做仪表的校正，至少每三月一次；（13）任何不正常的事件，例如SDI、PH、压力的失常和停机等；（14）流量、压力、温度、pH值、电导率、SDI(给水)、余氯，每班一次；（15）每一段给水、浓水的SDI每星期一次，并对滤膜上残留物进行分析；（16）每一段给水、浓水、产品水的TDS每月分析一次；（17）浓水(排水)LSI每星期一次。4.4.3加药数据（1）加酸前后SDI每天一次。（2）酸耗量每天一次。（3）阻垢剂耗量每天一次。（4）NaClO耗量每天一次。（5）NaHSO3耗量每天一次。（6）所有仪表和表计的校准按制造商的建议和方法，但至少3个月校准1次。4.4.4检修维护必须进行维修记录，它们可以提供关于渗透器和机械设备性能的更进一步的资料，包括以下内容：（1）例行维修情况；（2）机械故障和更换情况； （3）任何膜元件、压力容器安装位置的改变，标记元件的序列号；（4）RO装置的更换或增加；（5）更换5mm过滤器滤芯操作；（6）所有仪表的校正操作；（6）预处理仪器设备如超滤的更换或增加等，包括日期、厂家和等级等；（7）所有RO膜元件的清洗操作，包括清洗日期、清洗持续时间、清洗剂及浓度、溶液PH值，清洗期间的温度、流量与压力（参见清洗系统）。5反渗透系统的清洗5.1配制系统清洗方案时应注意的事项应把清洗排放废液对环境的影响（EDTA，杀菌剂等）降低到最低限度；应尽可能使本次清洗过程去除污染物最大化；应在清洗时对膜的损伤最小化（应首先考虑选择对膜性能影响小的药剂，即药剂和膜的兼容性）；在实际清洗操作时，在保证清洗效果的前提条件下，尽可能使清洗费用最低化。5.2反渗透膜发生污染的原因不恰当的预处理：系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适，或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节；预处理装置运行不正常，即系统原有的预处理设备对原水SDI 成分、浊度、胶状物等的去除能力较低，预处理效果不理想；系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确（泵、配管及其它）；系统化学药品注入装置发生故障（酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂，还原剂及其它）；设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施；运行管理人员不合理的设备操作与运用（回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它）；膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积或相当程度的微生物污染；原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。5.3反渗透膜恶化（降解）的预防有时污染与恶化同时发生，但是污染与恶化有着本质的区别：膜的污染是可逆的，可以通过有效的清洗工艺恢复污染膜的工作性能；然而膜的恶化以致降解却是不可逆的。所以在设计、调试和运行中应该尽量避免反渗透膜的恶化。5.3.1 化学降解　　反渗透膜化学降解的主要过程是水解和氧化。醋酸纤维膜在pH＝4．7时最为稳定。当pH增高或降低时，它的水解就会加速。所以，为了预防膜的化学降解，一定要严格控制反渗透预处理的给水pH＝5～7。为避免误操作，必须严格控制NaOH、H2SO4的加入量和加入点。膜的氧化一般发生在水体氧化剂(如Cl－、O3、H2O2等)含量较高的地方。有条件的地方可以定期对反渗透给水化学耗氧量(COD)进行测定，以便及时掌握给水的水质情况，尽快采取切实措施，有效预防反渗透膜的氧化降解。5.3.2生物降解　　在自然环境中每一个表面都是被细菌占据着的。由于反渗透膜具有很大的表面积，这就为细菌的大量粘附提供了场所。从微生物总的图谱来看，膜材料也最易遭受细菌的污染。膜的生物降解的一个常见原因是原水预处理时的絮凝剂加入过量。另外，磷系阻垢剂既是微生物源，也是微生物薄膜的营养源，它的加入也会为微生物的繁殖提供适宜的生长环境。　　要有效控制和预防膜的生物降解的发生，就要切断所有可能引起生物污染的因素。如在设计方面应尽量避免管道的弯曲，少留死角，不能使用带有龟裂、死端的附件和未消毒的储槽等；在给水方面，必须控制给水温度，有机物、无机营养物、细菌的数量和SDI等不宜过高；在操作方面，应加强监测，禁止使用被微生物污染的预处理药剂并严格控制加药剂量。另外，适时加强生物污染可能性的预测也是非常重要的，即通过进行水质分析，检验含盐量、TOC、COD、pH和电导率等都可以得到生物污染隐患的线索。5.3.3 物理降解　　研究还发现，一些物理因素也能导致反渗透膜的降解和性能的降低。例如，振动及其所产生的超声波能够引起膜的恶化。当一些无机盐的硬晶体接触到膜表面并伴随着振动时，它能对膜表面造成划痕，以致使膜表面的晶体结构发生改变而恶化。安装适当的振动吸收器与进行合理的管线布置能够有效消除机械振动和超声波对膜的影响，防止膜的物理降解。5.4污垢的判別複合膜的清洗，由於其對pH值與溫度的高度穩定性，只要選擇清洗工藝得當，即可以達到較好的清洗效果。如果未及時清洗，拖延太久，將很難徹底清洗乾淨。有效的清洗是依據污垢的性質而選擇適當的清洗藥劑，錯誤選擇清洗藥劑將使污垢惡化，因此清洗前可根據下述幾個方面弄清污垢種類：首先应认真分析在此之前所记录的、能反映设备运行状况的近期设备运行记录资料以及以前清洗的檢查結果；反滲透裝置與系統的配置和組合；原水化學成分分析；SDI測定的過濾膜上的污垢分析；5μm過濾器濾芯上沉積物的分析；檢查給水管道內表面，打開壓力容器端部觀察在膜元件的進水端污垢的外狀（如紅棕色則可能是鐵污垢，生物污垢或有機物通常為黏性膠狀物）。可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。5.5反滲透裝置一般故障及污染處理方式5.5.1故障处理方式可能原因故障位置壓差產品水流量鹽透過率處理方法 水垢污染最後一段增加減少增加使用TKC-6377清洗金屬氧化物污染第一段正常至增加減少正常至增加使用TKC-6377清洗膠体污染第一段正常至增加減少正常至增加使用TKC-6333與TKC-6367清洗硫酸鈣污染最後一段輕微增加輕微減少顯著增加使用TKC-6333與TKC-6367清洗有機物污染所有段正常減少減少或增加使用TKC-6333與TKC-6367清洗微生物污染任何段正常至增加減少正常至增加使用TKC-6367與TKC-6340清洗 氧化損傷(Cl2)第一段最嚴重正常至減少增加增加更換元件，改善預處理磨損第一段最嚴重正常增加增加更換元件，改善預處理O型環洩漏任何段正常至減少正常至增加增加更換O型環5.5.2污染处理方式（1）碳酸盐垢：标准渗透水流量下降，或是脱盐率下降，原因为膜表面浓差极化增加。可依据原水水质及设计参数进行判断，对碳酸盐型水而言，如果回收率为75%时，设计时投加了阻垢剂，浓缩液的LSI应小于1；不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零，一般不会产生钙垢。可用酸洗(如柠檬酸、稀HNO3)，根据清洗的效果和清洗液判断钙垢，通过取原水、清洗原液、清洗液三个样分析并验证。污染时间为一个星期时，主要表现为脱盐率的迅速下降，压差缓慢增大，而产水量变化不明显，用柠檬酸清洗能完全恢复性能；污染时间为一年(某纯水机)，盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L～160mg/L)，产水量由230L/h下降为50L/h，用柠檬酸清洗后，盐通量降为7mg/L，产水量上升至210L/h。（2）胶体污染：发生胶体污染时，通常伴随着前处理中微滤器堵塞得很快，尤其是压差增大很快，或SDI值通常在2.5以上。（3）铁/锰污染：标准压差升高（主要发生在装置前端的膜元件），也可能引起透水量下降，通常锰和铁会同时存在。 （4）硫酸盐垢：首先影响盐浓度最高的系统最后面的膜元件，即二段压差明显升高，需要用专用清洗剂。（4）硅污染分为颗粒硅、硅胶和溶解硅污染：颗粒硅污堵膜元件水流通道，导致系统压差升高，采用0.4%二氯胺对于溶解严重污染的硅垢是有效的；胶硅与颗粒硅相似；溶解硅形成硅酸盐析出，应采用二氯胺清洗。（5）悬浮物、有机物污堵：透水量下降，一段压差明显升高，若给水SDI大于4或浊度大于1，有机物污染的可能性较大。（6）微生物污堵：标准压差升高或标准透水量下降，RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高，平时一定没有按要求进行保养和消毒，可采用非氧化性杀菌剂加碱进行清洗。（7）铁细菌污堵表现：标准压差升高，可采用EDTA钠盐加碱进行清洗。5.5.3运行不当处理方式（1）设备中有残余气体在高压下运行，形成气锤会损坏膜，应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行，运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。a．设备排空后，重新运行时，气体没有排尽就快速升压运行。应在2～4bar的压力下将余下的空气排尽后，再逐步升压运行。 b．在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)，当预处理供水不很足时，如微滤发生堵塞，在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器，保证管路不漏。（2）在准备关机时，应停止投加化学试剂，逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min，直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。a．关机时快速降压没有进行彻底冲洗，由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水，易结垢而污染膜。b．用投加化学试剂的预处理水冲洗，因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。（3）在运行过程中对加氯不够重视，余氯监测不力，如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效、活性炭饱和时因余氯超量损坏膜。（4）保养液失效或浓度不够导致膜性能下降。5.6在线清洗反滲透膜需要進行在线清洗的時機：標準化後的運行參數中，產品水流量下降10-15%時；標準化後的運行參數中，脫鹽率下降5%或盐透过率增加了10-15%时；標準化後的運行參數中，給水/濃水壓差增加15%。当有上述情况发生之—时应对反渗透膜系统予以清洗，上述基準是參照新膜最初始運行24-48小時內的運行性能。 反渗透设备的性能参数与压力、温度、pH值、系统水回收率及原水含盐浓度等诸多因素的变化有关。因此，依据初始试机时而得到的正常技术参数（产品水流量、压力、压差及系统脱盐率）作为依据及与标准化后现时系统数据比较是非常重要的。此外，清洗时间的选择也因使用反渗透设备地区的原水水质条件及环境特性的差异而有所不同，因此，有必要根据设备现场的条件施以适当的管理措施。但是无论如何，对于任何一个设计优良和管理完善的反渗透系统来说，化学清洗的最短周期均应保证在累计连续运行3个月以上，如果小於3個月就須清洗時，則必须考虑对原有系统的预处理设备或其运行管理有所改善，如果預處理設計合理且運行正常，則一般半年或一年清洗一次即可，运转时间一般达到6-12个月左右最好，否则就應研究改進預處理的方式。5.7清洗工藝要點必須依照膜元件製造商規定的溫度、pH值與清洗流速進行。清洗流速：對於8in膜元件，流速最大採用9.1m3/h；4in膜元件，流速採用1.8-2.3m3/h；2.5in膜元件，流速採用0.7–1.1m3/h。清洗流量：對8in膜元件，每個壓力容器的流量為9.1m3/h，流量乘以第一段最高的壓力容器排列個數，考慮到污垢嚴重的可能性，應乘以1.5的係數。清洗管路：從清洗裝置到反滲透裝置之間的連接可以用固定適應管連接或臨時性軟管連接，流速不超過3m/s。而壓力容器的壓力必須是達到上述流量的最小壓力，但通過任何壓力容器的壓降不得超過60psi。 膜元件的清洗可以用陰離子型表面活性劑，避免使用陽離子型表面活性劑，因其可能發生不可逆轉的污堵。清洗溶液可能為酸性或鹼性，即pH=1-12，因此清洗系統必須是防腐蝕材料，溶液箱設有加溫，故應考慮耐溫（40℃），並且不應低於15℃，以防止清洗藥劑在低溫下沉澱，一般可用環氧玻璃鋼（FRP）或聚丙烯材料，清洗箱應設有蓋子，蓋上有人孔以便加藥。清洗泵的材質應選316SS或非金屬複合聚酯材料；泵的壓力應能克服膜元件的阻力加上5μm過濾芯阻力（約為0.2bar）即管路阻力。如8in膜元件，每個元件壓降最大為20psi或每根壓力容器最大為60psi（即4.2bar）。即正常運行總計約為4.5bar。清洗箱和清洗液容积的计算：（1）运用压力容器和管道的空体积进行估算。压力容器的空体积为V1=NπR2L，其中：N=每次清洗时的压力容器数目，R=压力容器的半径，L=压力容器的有效长度；管道空容积体积为V2=L1πr2，其中：L1=清洗管道总长度，r=清洗管道半径；清洗箱总容积(即清洗液配制量)V=1.2(V1+V2)，其中1.2为估算系数。（2）根据膜元件的型号规格和污染程度来计算。对于正常污染情况：一般按每根4英寸的膜元件配制8.5升的清洗液，每根8英寸的膜元件按34升来配制清洗液的方法来计算反渗透清洗箱的容积；对于污染较为严重的情况：每根4英寸膜元件配制16升清洗液，每根8英寸膜元件按55升配制清洗液并由此而得到清洗箱的容积和清洗液的配制量。例如清洗8個8吋壓力容器，每個壓力容器包含6支膜元件，而清洗管路為4吋SCF80，管長共20米時，清洗溶液箱體積計算如下：單個壓力容器容積V1=NπR2L=8×3.14×(0.1m×0.1m)×6.1m=0.196m3=1568公升，循環管路容積V2=L1πr2=3.14×(0.049m×0.049m)×20m=0.151m3=151公升, 清洗溶液箱體積Vct=V1＋V2=1568公升＋151公升=1719公升,故清洗溶液箱容積至少需要有1720公升以上。5.8清洗系統流程图5.9清洗流程及步驟5.9.1清洗系統的準備停下待清洗的反滲透系統，關閉高壓泵出口閥、電動閥，開濃水排放閥及調節閥，關閉產品水至水箱內的出口閥及產品水對地排放閥。清洗時滲透水由臨時管路引至清洗箱中。要求以上閥門嚴密不洩漏。檢查清洗系統無誤後，連接好系統後將滲透水注至清洗箱的1/2液位，打開清洗泵進口閥，啟動清洗泵，稍開清洗泵出口循環閥，打開5μm過濾器進口閥及出口閥，此時可打開管道上的空氣閥排放系統中的空氣，直至有水流出為止，即可準備清洗。 允許並聯清洗，亦可分段清洗，分段清洗的目的為：不致使第一段流速過低，亦不致使最後一段流速過高；不致使第一段的沉積物帶至下一段。在对系统进行清洗之后，防止微生物的再次污染可用膜厂商允许使用的杀菌溶液对膜系统进行灭菌清洗，其操作方式同前，对灭菌清洗后的冲洗务必要彻底,以避免将消毒液带入产品水中。5.9.2配製清洗液：a.根據膜元件污染物質的性質，選擇合適的清洗藥劑，準備好所用的藥品。b.將滲透水注入清洗箱至液位計的2/3處（至少应该是不含痕量的氯或其他氧化劑的产品水或合格的软化水配制清洗液）。c.準備好清洗過程監測化驗所需的儀器與藥品。d.打開清洗泵進口閥，啟動清洗泵。e.打開清洗泵出口藥液循環閥。f.將所需的清洗藥劑個別溶解後，由加藥口倒入清洗箱中（液體型清洗藥劑可直接倒入清洗箱中）。g.經泵出口對藥箱中的溶液by-pass打循環，使藥品完全溶解並混合均勻後，從取樣閥取樣測定溶液pH值至規定值。藥液均應透明無色。h.加入滲透水至清洗箱液位計規定的刻度處，測溫度並調至規定的溫度。5.9.3低流量進藥：a. 用反渗透产品水(最好采用反渗透产品水，也可以用符合反渗透进水标准的软化水或过滤水)冲洗反渗透膜组件和系统管道b．關閉藥液循環閥，打開5μm過濾器進口閥，稍微打開5μm過濾器出口閥，並注意排除空氣。完全打開一段濃水側清洗回水閥門及滲透水回水閥，打開一段清洗液進口閥門，啟動清洗泵慢慢調節5μm過濾器出口閥，使清洗液以較低流量（正常清洗流量的1/2及40-60PSI的运行压力）打入壓力容器，以防止清洗出來的污染物將給水通道堵塞。在正常清洗时，清洗系统压力控制准则是采用几乎使系统不能产出纯水时的压力为最好（即清洗系统供给压力与原水和浓缩水间的压差大小相等），因为合适的清洗运行压力可使反渗透膜面上重新堆积异物质的可能性降到最低的程度。c.在將清洗液回流RO清洗箱之前，應排放掉從系統中頂出的水和剛開始的20%清洗液，防止清洗液被稀释。低流量（1/2标准清洗流量）循环清洗5-15分钟后采用中流量（2/3标准清洗流量）循环清洗10-15分钟。循環一定時間後取樣測定清洗液的pH值，若pH值變化0.5則應加酸、鹼進行調節至目標值，如清洗液過於渾濁，應重新配製藥液。5.9.4浸泡：關閉清洗泵，使藥液浸泡膜上的污垢，一般在室溫下浸泡時間約為1小時。但若膜污染嚴重，則浸泡時間須加長至10小時以上。為了在較長的進泡時間內保持容器內清洗液濃度與溫度（至少应保持在20℃以上和40℃以下）的穩定，應採用較低的循環流量（正常清洗流量的1/4 ）間斷循環清洗液，以防止温度过低在清洗过程中发生药品沉淀。5.9.5高流量循環：在高流量下進藥和清洗30-60分鐘，清洗流量為：4in膜為1.8-2.3m3/h，8in膜為9.1m3/h乘以清洗段的膜元件個數。如膜上污垢嚴重，可採取該流量的1.5倍。但應注意：a.高流量情況下允許的最大壓降為20psi/每根膜元件或60psi/每根壓力容器。b.取高流量清洗後的溶液和未用的新溶液進行比較分析，以了解清洗出的污垢量。5.9.6沖洗：a.一段、二段壓力容器分別清洗完畢後，關閉清洗液進出口閥，打開沖洗排水閥，採取沖洗方式，用滲透水或過濾後的清水（SDI＜3，不含Cl2，電導率＜10,000μs/cm）沖洗反滲透裝置中的藥液至完全沖淨，為避免藥液中物質沉澱，控制沖洗水溫度在20℃以上，沖洗時間大約10-15分鐘，并对现场系统产品水水质进行化学分析确认结果后，再将系统运行所得到的产出水打入产品水水箱，此时反滲透裝置處於備用狀態。如果清洗工藝採取兩種或兩種以上的清洗藥劑時，須先將原用清洗藥劑沖洗乾淨後，再開始用另一種清洗藥劑作清洗。b.拆下清洗用的臨時軟管，排放掉清洗系統中的清洗液，用滲透水將清洗系統沖洗乾淨。c.清洗後的反滲透裝置在開始運行時，應先將運行初期的產品水排放掉，排放時間至少為10分鐘。 5.9.7清洗監測項目：清洗監測項目如下表所示：過程時間溫度（℃）PH值流量（t/h）壓力加藥量及補加藥量清洗液顏色低壓進藥浸泡高壓清洗沖洗5.9.8清洗前後比較項目如下表所示：項目⊿p（Mpa）Q（t/h）電導率（μs/cm）一段二段一段二段清洗前清洗後5.10离线清洗5.10.1反渗透膜需要进行离线清洗的时机当反渗透系统单段压差大于系统运行初期单段压差值的2倍以上时；反渗透系统产水量下降30%以上； 单支反渗透膜元件重量超过正常数值3公斤以上；反渗透系统通过在线清洗性能不能得到恢复。5.10.2反渗透膜的离线清洗步骤首先用性能优良的备用膜元件替换反渗透系统上的待清洗膜元件，以保证反渗透系统不停止运行，保证整个生产工艺的持续稳定；对反渗透膜元件各项性能进行测试；清洗前了解系统目前的运行状况，采集反渗透系统的各项参数指标，作好原始记录；根据用户原水全分析报告、性能测试结果及所了解的系统信息判断清洗流程；根据分析结果初步判定，再通过特殊的设备、器具作进一步的验证，以确定具体污染物类型；根据具体的分析结果，确定所需清洗配方、浓度；在反渗透专用清洗设备上用以上清洗剂结合物理清洗手段进行试验性清洗，以选择恰当的清洗配方和清洗程序；确定清洗方法，对以上所有膜元件进行处理；对清洗后的膜元件进入测试平台进行测试并作记录，不符合要求的重新送入清洗设备进行处理。6停机保护6.1反渗透系统安装前的膜元件保存（作为备件的反渗透膜元件的干保存及反渗透系统启动前的膜保存）：膜元件出厂时，均真空封装在塑料袋中，封装袋中含有保护液(1%NaHSO3和18%的甘油水溶液) ，膜元件在安装使用前的储运及运往现场时，应保存在干燥通风的环境中，保存温度以20-35度为宜，应防止膜元件受到阳光直射及避免接触氧化性物质。在封装袋不破的情况下，贮存1年左右也不会影响其寿命和性能，当封装袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。6.2安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存：短期保存方法适用于那些停机5天以上30天以下的反渗透膜元件，此时反渗透膜元件仍安装在RO系统的压力容器内，具体步骤如下用给水冲洗反渗透系统，同时注意将气体从系统中完全排除；每天运行1-2小时，将压力容器及相关管路充满水后，关闭相关阀门，防止气体进入系统。6.3安装在压力容中的反渗透膜元件的长期保存：适用于停机30天以上，膜元件仍安装在压力容器中内，具体步骤如下化学清洗系统中的膜元件；用反渗透产水配制保护液（推荐采用1%的亚硫酸氢钠溶液或2%的甲醛溶液）保留于系统中，应确认系统完全充满；如系统温度低于27℃，应每隔30天更换一次新的保护液，如系统温度高于27℃，则应每隔15天更换一次保护液；在反渗透系统重新投入使用前，用低压水冲洗系统一小时，在恢复系统至正常操作前，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂；2%的甲醛溶液成本高些，在闲置时间长时使用，1%的亚硫酸氢钠溶液在闲置时间较短时使用。 6.4复合膜元件消毒用杀菌剂杀菌剂接触时间（h）温度(℃)孢菌去除率备注0.1-1.0%甲醛溶液122099.99999%可用做长期贮存时的杀菌液15-25mg/L异噻唑啉酮2099.99999%可用做长期贮存时的杀菌液500mg/L亚硫酸氢纳0.5-12099.99999%1.0%的溶液可用做长期贮存0.2%过氧化氢、过醋酸溶液（400mg/L）0.5-12099.99999%不适用长期贮存10%的过氧化氢溶液1-22099.99999%不适用长期贮存5%的过氧化氢溶液2-32099.99999%不适用长期贮存0.2%的过氧化氢溶液252099.99999%不适用长期贮存8本公司清洗藥劑的清洗方法說明有機物、膠体與微生物污染時的清洗方法：使用逆滲透產水先進行低壓沖洗，以除去設備運行時的濃水與污染物。以不含氯氣(chlorinefree)的逆滲透產水先稀釋鹼式清洗劑TKC-6367，配製濃度為1.0~2.0%w/w的溶液，並以氫氧化鈉調整酸鹼值至10.5~11.0的範圍。為得到較好的處理效果，建議應以較高溫度（約30-40℃ ）清洗溶液清洗膜管，請詢問膜管製造商及系統製造商，以決定最合適的清洗酸鹼值及溫度。添加2.0%w/w的螯合清洗劑TKC-6333，測試清洗槽清洗液的酸鹼值，可能需要使用HCL調整酸鹼值至11.0。清洗時可分段清洗，清洗時間的長短取決於膜管淤塞的物質及程度，一般的清洗時間共約4小時。配製好清洗液後，打入作50%低流量循環（流量約為廠商建議壓力容器最高流量的50%）約為0.5-1小時（溫度須維持在30-40℃），或至顏色不變，但如顏色變深，則應更換新液，重新清洗。初期清洗時，應先將剛開始的20%清洗液作為膜管的沖洗，並將其排放掉，不要回流至RO清洗箱中，同時亦排放掉從系統中頂出的水。浸泡2-4小時，建議可每隔15-30分鐘輪流作循環與浸泡的交互操作模式；但如為嚴重的淤塞，則隔夜浸泡（時間約10-15小時）應考慮列入清洗的程序中（亦可配合10%低流量循環的清洗模式操作）。在浸泡後，再施以高流量（廠商建議壓力容器最高流量）循環1小時，但如膜上污垢嚴重，可採取1.5倍的該流量循環，應可得到良好的清洗效果。在清洗步驟結束後，必須以逆滲透產水進行低壓沖洗膜管（控制沖洗水溫度在20℃以上），以除去任何殘餘的藥品，沖洗時間大約10-15分鐘。在系統上線前，採水階段的前5~20分鐘或更長時間，請將採水排放，以確保採水中不會殘餘清洗劑。金屬氧化物與輕微無機鹽水垢污染時的清洗方法： 使用逆滲透產水先進行低壓沖洗，以除去設備運行時的濃水與污染物。以不含氯氣(chlorinefree)的逆滲透產水稀釋膜管用酸性清洗劑TKC-6377，配製濃度為4%w/w的溶液。清洗溶液的酸鹼值約調整至2.5-4.0左右，溫度約在20-30℃；必要時請詢問膜管製造商及系統製造商，以決定最合適的清洗酸鹼值及溫度。清洗時可分段清洗，清洗時間的長短取決於膜管氧化鐵淤塞與水垢的程度而定，一般的清洗時間共約2~5小時。配製好清洗液後，打入作50%低流量循環（流量約為廠商建議壓力容器最高流量的50%）約為30分鐘（溫度須維持在30-40℃）；當pH值提高時須補充新藥。初期清洗時，應先將剛開始的20%清洗液作為膜管的沖洗，並將其排放掉，不要回流至RO清洗箱中，同時亦排放掉從系統中頂出的水。浸泡約2小時，建議可每隔15-30分鐘輪流作循環與浸泡的交互操作模式。清洗中，如果清洗溶液的酸鹼值上升超過0.5時，表示清洗劑已被消耗較多，請重新補充TKC-6377清洗溶液至原先控制目標的酸鹼值。使用後的TKC-6377請以鹼液加以中和後，方能排放。在浸泡後，再施以高流量（廠商建議壓力容器最高流量）循環30分鐘。當pH值穩定後，表示清洗步驟結束，此時必須以逆滲透產水進行低壓沖洗膜管（控制沖洗水溫度在20℃ 以上），以除去任何殘餘的藥品，沖洗時間大約10-15分鐘（此可經由酸鹼指示計的讀值來判斷，當入水與排水的酸鹼值相同時，即可確認已沖洗完成）。在系統上線前，採水階段的前5~20分鐘或更長時間，請將採水排放，以確保採水中不會殘餘清洗劑。污染種類不清楚時的清洗方法：首先依據『A.有機物、膠体與微生物污染時的清洗方法』作清洗，以先除去系統中所有的有機物。清洗完成後，再依據『B.金屬氧化物與輕微無機鹽水垢污染時的清洗方法』作清洗，以除去系統中可能的金屬氧化物與輕微無機鹽水垢。在系統上線前，採水階段的前5~20分鐘或更長時間，請將採水排放，以確保採水中不會殘餘清洗劑。'