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反滲透超純水設備:

　 反滲透水處理設備（膜分離）技術的應用使反滲透超純水設備從傳統的陽離子交換器、脫碳、陰離子交換器、復合離子交換器得到了一次進步。近年來開始在國外推廣應用的EDI（電去離子）技術，則是超純水制造技術的一次革命，從此進入了一個無需再生化學品，而能生產出高達18MΩ·CM的超純水，用于半導體、集成電路等行業。國家經委也已將RO + EDI 成套技術的應用列入國家重點推廣范圍，對使用的企業給以政策上的優惠.

　 公司研制的反滲透裝置是采用RO技術設計，關鍵部件、設備采用進口產品，工藝*，質量可靠，可擴展性強，結構合理占地小，水利用率高，能耗低，全自動化運行，操作維護簡單。根據用戶要求設計制造反滲透系統，一般產水下限0.25m3/hr，上限不限，水回收率一般可達75%以上，脫鹽率＞98%。產水量隨進水溫度下降和反滲透膜老化或受污染有一定變化。

我公司采用的現代超純水制造工業純水設備典型工藝流程為： 

1: 預處理－反滲透－純化水箱－離子交換器－紫外燈-純水泵－用水點 

2: 預處理－一級反滲透－二級反滲透（正電荷反滲膜）－純化水箱－純水泵-紫外燈－用水點

3: 預處理－反滲透－中間水箱－中間水泵－EDI裝置－純化水箱－純水泵-紫外燈－用水點

4: 預處理→紫外線殺菌裝置→一級RO裝置→二級RO裝置→中間水箱→EDI裝置→脫氧裝置→氮封純水箱→除TOC UV裝置→拋光混床→超濾裝置→用水點

水質符合美國ASTM標準，電子部超純水水質標準（18MΩ*cm，15MΩ*cm，2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四級）    

設計原則： 

☆ 品質---依照客戶生產所需超純水的水質要求及生產特點，并考慮水源的水質（需客戶提供水質分析報告或源水樣品）。

☆ 可擴充性—系統分段設計規劃，考慮就近用水和生產安全需要，可依照生產線需求隨時擴充產能，客戶可分階段投資。

反滲透（膜分離）法超純水制造技術: 

　 反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過反滲透膜（一種半透膜）而分離出來，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍。

反滲透法分離過程有如下優點：

　①不需加熱、沒有相變；

　②能耗少；過程連續穩定；

　③設備體積小、操作簡單，適應性強；

　④對環境不產生污染。

　反滲透純水系統根據不同的源水水質采用不同的工藝。一般自來水經一級反滲透系統處理后，產水電導率＜10-20μS/cm，經二級反滲透系統后產水電導率＜5μS/cm甚至更低，在反滲透系統后輔以離子交換設備或EDI設備可以制備超純水，使電阻率高達18兆歐姆.厘米。 反滲透膜老化或受污染后，產水質量會下降.

反滲透純水系統廣泛應用于:

電子工業用水　　　 集成電路、硅晶片、顯示管等電子元器件沖洗水

制藥行業用水　　　 制藥行業用水 　大輸液、針劑、片劑、生化制品、設備清洗等

化工行業工藝用水　 化工循環水、化工產品制造等

電力行業　　　　　 鍋爐補給水 　火力發電鍋爐、廠礦中低壓鍋爐動力系統等

食品工業用水　　　 飲用純凈水、飲料、啤酒、白酒、保健品等

海水、苦咸水淡化　 海島、艦船、海上鉆井平臺、苦咸水地區等

飲用純凈水　　　　 房產物業、社區、企事業單位等

超聲波清洗用水　　 電腦配件、特種材料、精密機械等要求高清潔度的超聲波清洗線

電鍍行業用水　　　 清洗工件用水,槽液用水

其它工藝用水　　　 汽車、家電涂裝、鍍膜玻璃、化裝品、精細化學品等 

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反滲透膜清洗設備

反滲透系統zui終是需要進行清洗的，在你的RO系統表現出污染的傾向、長時間停運之前、或按計劃進行常規保養時，建議你清洗RO系統。當出現下列污染特征（標準化后產水量下降10-15%，標準化后產水水質下降10-15%，或者給水與濃水間的壓降增加10-15%）時，表明你的RO系統需要清洗了。

    由于RO系統出現污垢而需要清洗的頻率隨地點的不同而不同。一般習慣上可接受的清洗頻率是3至12個月一次。如果每個月你不得不清洗一次以上，你就應該改善RO的預處理系統，調整RO系統的運行參數，如果每1-3個月需要清洗一次，則需要在提高當前設備的運行水平上做工作，但是否需要改進預處理系統較難判斷。

    在RO設計中通常會忽視使用RO產品水沖洗系統中的污垢，采用該法可減少RO的清洗次數。在設備停運期間用產品水浸泡RO膜組件有助于溶解垢和松散沉積物，因此降低化學清洗頻度。

污垢地點不同所需要清洗掉的污垢物也不同。但往往位微存在的污染物不止一種，因此使問題復雜化，常見的污染物種類有：

碳酸鈣垢

硫酸鈣、*、硫酸鍶垢

鐵、錳、鋁等的金屬氧化物

二氧化硅

膠狀沉積物（無機或無機/有機混合物）

自然或合成有機物

生物質（生物污泥、霉菌或真菌）

有許多因素與選擇合適的清洗化學藥品和正確的清洗方法有關。在你頭一次進行清洗時，建議與設備制造商、RO膜組件制造商、RO系統藥品供應商。一旦辨明污染物種類后，建議采用一種或多種清洗藥品。這些藥品可能是常規的，可以從許多供應商那里買到，也可能是清洗液，這種清洗液可能更貴一些，但是使用時會更簡便，并且這些公司還具有提供的優點。還有一些公司可能提供更有價值的服務；他們把從你的系統中取出的膜組件帶回進行進行試驗，從而選擇正確的清洗藥品和方法。

通常需按特定的次序使用各種不同的清洗藥品進行清洗，以獲得*的清洗效果。比如首先使用低PH值的清洗液除去水垢一類的物質，然后使用一種高PH值的清洗液除去有機物。但是有時也會首先使用高PH值的清洗液除去油類污垢，然后再使用一種低PH值的清洗液。有一些清洗液中還添加有洗滌劑，這將有助于清除污染嚴重的生物和有機雜質。其它的清洗液添加有象EDTA之類的螯合劑，這些螯合劑有助于清除膠體、有機物、生物雜質和硫酸鹽垢。必須記住的是選用不正確的清洗藥品或清洗步驟不正確時可能會使污堵更嚴重。

在選擇清洗藥品和使用復合聚酰胺膜時有一些注意事項：

1.遵守制造商建議的藥品選擇清單、劑量、PH值、溫度和接觸時間。

2.使用侵蝕性zui小的藥品完成清洗工作。這些做會延長膜的使用壽命。

3.在調節PH值時，一定要審慎以延長膜的使用壽命。藥品侵蝕性較小的PH值范圍是4至10，允許的zui大PH值范圍是2至12。

4.酸和堿不要混合。在加入下一種溶液之前，*沖洗系統以排盡上一次的清洗液。

5.用高PH值的產水沖洗出洗滌劑。

6.確認遵守正確的清洗液處理要求。

如果系統發生了微生物污染，應該在清洗成功之后再加入殺菌劑。殺菌劑可在清洗后立即加入，或定期地（比如一星期一次）或在運行期間連續地加入系統中，但是你必須確保殺菌劑和膜是相容的、不會影響健康、能有效地控制生物活性，并且費用不會太高。

只有設計了好的清洗系統才能保證清洗的成功，通常并不是使用固定管路來與反滲透本體連接，而是使用臨時軟管做為連接管路。在清洗多段RO時建議每次只清洗一段以提高橫向清洗流速。用于配制清洗液和沖洗系統的水源應是RO產品水、去離子水或者至少是軟水，系統中的所有部件應該是耐腐蝕的。清洗系統的主要部件有：

RO清洗箱：清洗箱的大小要求能容納從軟管、管道和壓力容器中排出的水；該清洗箱應設計成能*排空；容易添加和混合清洗藥品；在RO清洗泵出口設計有再循環管，有透氣孔，溢流管和一根位于底部附近的回流管，從而可保證在使用表面活性劑時不易生成泡沫。

RO清洗泵：在設計清洗泵時應考慮可提供適當的橫向流速以利于將膜清洗干凈。對8英寸膜元件來說，清洗液速度應控制在30至40gpm；對于4英寸膜元件來說，流速應控制在8至10gpm。在清洗過程中，建議zui大壓力為60psi，以使清洗時產水量zui小，并減少污染物再次沉積到膜的表面的可能性。

RO清洗用保安過濾器：通常采用孔徑為5至10微米的過濾器以除去清洗出來的污垢。

RO清洗箱加熱器或冷卻器：清洗的*溫度是35至45℃。應注意在再循環期間RO清洗泵會產生熱量。

RO清洗箱混合器：盡管一些設計者設計時考慮僅僅通過使用RO清洗泵循環回流并緩慢加入藥品的方法來配制藥液，但我們還是建議使用混合器以使藥液配制更加均勻。

儀器儀表：清洗系統儀器儀表應包括流量表、溫度表、壓力表和清洗箱液位表。

取樣點：應在RO清洗泵出口和濃水側循環回流管上加裝取樣閥從而可測得PH值和TDS值。

產水側回流管：在清洗過程中，可能會有少量的清洗液透過膜元件，因此建議在產水側安裝一根回流管。RO清洗步驟可能會根據情況的不同而變化。每段清洗所需的時間為4至8小時，基本的清洗步驟是：

1.用給水或產品水進行低壓沖洗，以除去設備運行時的濃水和污染物。

2.按制造商的說明配制清洗液。

3.將清洗液加入到*段中并保持60分鐘，此時你可能需要調節流量以使流量緩慢增加，防止清除出來的污染物將給水通道堵塞。在將清洗液回流到RO清洗箱之前應排放掉從系統中頂出的水和剛開始的20%的清洗液。當PH值變化超過0.5單位時，重新調到目標值。

4.可選擇浸泡和再循環步驟。浸泡時間為1小時至一夜，視制造商的建議而定。但是應該注意保持正確的溫度和PH值，而且這也會增加膜與清洗藥品的接觸時間。

5.用產品水進行低壓沖洗，以除去在清洗系統和反滲透系統中的所有殘存藥品。

6.一旦某套設備的所有各段均清洗完成后，該RO裝置可以重新投入運行。通常RO的產水水質要用數小時甚至幾天的時間才能穩定下來，尤其是在經過高PH溶液清洗之后。

    進行一次成功的清洗并且看到壓力和產水質量獲得改善是一件令人高興的事情。相反，一次不成功的清洗會令人沮喪。如果通過清洗并不能達到你所期望的結果，你就應該考慮和那些能夠提供服務的公司接觸，而不是在現場進行反復實驗并反復失敗。從系統中前端或后端取出一個或兩個膜元件，并將其寄往能提供技術服務的公司，這些公司將確定*的清洗步驟，同時報告經過清洗之后反滲透系統流量和脫鹽效果。

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 反滲透膜技術的應用 

  反滲透膜元件技術 > 反滲透膜技術的應用 >

1. 應用范圍:

　 太空水、純凈水、蒸餾水等制備； 酒類制造及降度用水； 醫藥、電子等行業用水的前期制備；化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備； 鍋爐補給水除鹽軟水； 海水、苦咸水淡化； 造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。

　　以高分子分離膜為代表的膜分離技術作為一種新型、高效流體分離單元操作技術，30年來取得了令人矚目的飛速發展，已廣泛應用于國民經濟的各個領域。　

2.反滲透膜應用現狀 

　在各種膜分離技術中，反滲透技術是近年來國內應用zui成功、發展zui快、普及zui廣的一種。估計自1995年以來，反滲透膜的使用量每年平均遞增20％；據保守的統計，1999年工業反滲透膜元件的市場供應量為8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2000年和2010年的市場更為強勁，膜用量一年比一年有較大幅度的提高。據估算，反滲透技術的應用已創造水處理行業全年10億人民幣以上的產值。

　　國內反滲透膜工業應用的zui大領域仍為大型鍋爐補給水、各種工業純水，飲用水的市場規模次之，電子、半導體、制藥、醫療、食品、飲料、酒類、化工、環保等行業的應用也形成了一定規模。

3. 反滲透膜進展

　 超低壓膜 由于節省電耗和降低相關機械部件的壓力等級引起材料費下降等優點，自1999年以來超低壓膜的應用比重日益增大，這在以使用4英寸膜為主的小型裝置中應用zui為突出，大型裝置中應用超低壓膜也呈上升趨勢，目前使用超低壓膜的zui大裝置的產水量為650噸／小時。

　　低污染膜 膜污染是反滲透應用中的zui大危害。目前已有幾種抗污染性能強、使用壽命長、清洗頻度低且易清洗的低污染膜問世。

　　帶正電荷的反滲透膜 現在廣泛應用的低壓、超低壓復合膜的材質均為芳香族聚酸胺，其膜表面均帶有負電荷，現已有膜廠家開發出表面帶正電荷的低壓復合膜，這種膜目前主要應用于制備高電阻率的高純水系統中。日本日東電工公司生產的正電荷膜ES10C已在半導體行業的三級反滲透系統中實現10-15兆歐電阻率的高純水；韓國現代電子公司的3個生產廠的合計zui終產水800噸／小時的三級反滲透系統的產水電阻率為8-9兆歐；上海某半導體廠的170噸／小時的三級反滲透系統也達到上述指標。另外，在國內幾個制藥廠的5-20噸/小時規模的兩級反滲透系統中也實現了反滲透產水電阻率為1.7-3兆歐。

　　耐高溫、食品級、衛生級反滲透膜 普通水處理用反滲透膜的使用溫度均為0-45攝氏度，但在需要耐90攝氏度高溫殺菌的特殊場合，可使用耐高溫、耐化學藥品的反滲透膜。此外，各種有特殊膜元件結構的食品級或衛生級的反滲透膜也開始在國內應用。 

　　海水淡化膜應用現狀及進展

國外已有日產水量10萬噸級的反滲透海水淡化裝置，目前正在運行的大型卷式膜海水淡化裝置的單機能力為日產水量6000噸。國內目前已建和在建的反滲透海水淡化裝置日產水量350-1000噸，國外單段反滲透海水淡化的水利用率zui高達45％，國內目前多為35％，另外國內漁船上裝載的反滲透海水淡化膜多用直徑為2.5英寸的小型膜元件。目前國內批量生產海水淡化裝置的公司不超過10家，在河北建設的日產水量18000噸的"亞海水"脫鹽裝置是大的使用海水淡化膜的反滲透裝置。今后國內海水淡化膜的應用將進入一個新時期，不久的將來，我國也會建設日產水萬噸級的海水淡化裝置。此外國內已開始商業生產海水淡化反滲透膜元件 .

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 服務承諾

設備的保修期為一年，保修期內正常使用，屬質量問題所造成的一切故障，我公司無償修復或更換。

自設備正常使用之日起，我公司派專人定期免費對設備進行全套功能的巡檢，以便能及時發現并排除一切故障隱患。我公司將*性的對設備每半年一次免費巡檢，確保設備運行*的可靠。

本公司有義務為顧客提供技術咨詢、技術培訓。

保修期外設備終生有償服務。

反滲透設備-延長反滲透膜使用壽命的方法

1　防止膜性能的損壞

　　新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下,貯存1年左右,也不會影響其壽命和性能。當塑料袋開口后,應盡快使用,以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。

　　反滲透設備試機完后,我們采用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天（15～24h）,然后采用2%的*保養;或運行2～6h后,用1%的NaHSO3的水溶液進行保養（應排盡設備管路中的空氣,保證設備不漏,關閉所有的進出口閥）。兩種方法均可得到滿意的效果。*種方法成本高些,在閑置時間長時使用,第二種方法在閑置時間較短時使用。

2　反滲透設備的操作不當引起膜性能的損壞

2.1　反滲透設備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜

　　常有兩種情況發生:A、設備排空后,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應在2～4bar的壓力下將余下的空氣排盡后,再逐步升壓運行。B、在預處理設備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時（尤其是微濾器及其后的管路漏水）當預處理供水不很足時,如微濾發生堵塞,在密封不好的地方由于真空會吸進部分空氣。應清洗或更換微濾器,保證管路不漏。總之,應在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發現氣泡應逐漸降壓檢查原因。

2.2　反滲透設備關機時的方法不正確

　　A、關機時快速降壓沒有進行*沖洗。由于膜濃水側的無機鹽的濃度高于原水,易結垢而污染膜。B、用投加化學試劑的預處理水沖洗。因含化學試劑的水在設備停運期間可能引起膜污染。

　　反滲透設備在準備關機時,應停止投加化學試劑,逐步降壓至3bar左右用預處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。

2.3　反滲透設備消毒和保養不力導致微生物的污染

　　這是復合聚酰胺膜使用中普遍存在的問題,因為聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對微生物的預防重視不夠,容易導致微生物的污染。目前許多廠家生產的純水微生物超標,就是消毒、保養不力造成的。

　　主要表現為:出廠時,RO設備沒有采用消毒液保養;設備安裝好后沒有對整個管路和預處理設備消毒;間斷運行不采取消毒和保養措施;沒有定期對預處理設備和反滲透設備消毒;保養液失效或濃度不夠。

2.4　反滲透設備余氯監測不力

　　如投加NaHSO3的泵失靈或藥液失效,或活性炭飽和時因余氯損壞膜。

3　清洗不及時與清洗方法不正確導致的膜性能的損壞

　　設備在使用過程中,除了性能的正常衰減外,由于污染而引起設備性能的衰減更為嚴重。通常的污染主要有化學垢,有機物及膠體污染,微生物污染等。不同的污染表現出的癥狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的癥狀也是有一定的差異,如表1所示。

　　在工程中我們發現,污染時間的長短不一樣,其癥狀也不一樣。如:膜發生碳酸鈣垢污染,污染時間為一個星期時,主要表現為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能*恢復性能。污染時間為一年（某純水機）,鹽通量由zui初的2mg/L上升為37mg/L（原水為140mg/L～160mg/L）,產水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗后,鹽通量降為7mg/L,產水量上升至210L/h。

　　再者污染往往不是單一的,其表現的癥狀也有一定的差別,使得污染的鑒別更困難。

　　鑒別污染類型要綜合原水水質,設計參數,污染指數,運行記錄,設備性能變化及微生物指標等加以判斷:

　　（1）膠體污染:發生膠體污染時,通常伴隨著以下兩個特性:A、前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。

　　（2）微生物污染:發生微生物污染時,RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高,平時一定沒有按要求進行保養和消毒。

　　（3）鈣垢:可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應小于1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小于零,一般不會產生鈣垢。

　　（4）可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。

　　（5）根據設備性能的變化判斷污染的類型。

　　（6）可用酸洗（如檸檬酸、稀HNO3）,根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過清洗液成分分析進一步證實。

　　（7）對清洗液進行化學分析:取原水、清洗原液、清洗液,三個樣分析。

在確定了污染的類型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能確定污染的類型時,通常采用清洗（3）+消毒+0.1%HCl（pH為3）的步驟清洗。作者采用清洗液（1）+清洗液（3）+消毒的步驟效果亦很好。

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反滲透清洗設備

（1） 反滲透化學清洗設備配置：

      反滲透清洗設備一般包含玻璃鋼膜殼、清洗水箱、精微過濾器、清洗循環泵、壓力表、溫度計、閥門、取樣點、管線等。清洗水箱的容積要保證連接軟管、過濾器、管路和RO壓力容器內置換用水水量的要求。

圖1　RO化學清洗裝置示意圖

表1、反滲透化學清洗系統規格和配置

設備名稱 規格及配置 

清洗水箱 水箱材質應選用玻璃鋼或聚乙烯,能方便藥品添加，應設置攪拌混合措施,清洗水箱底部應設置錐形底，方便箱內液體排盡,應設有液面計觀察液位，并標明體積刻度。 

循環泵 SUS316L以上材質,循環泵的出口處設有排氣口，兼用為取樣口,循環泵的揚程不小于50m。 

保安過濾器 能除去化學清洗中產生的5μｍ以上的粒子 

流量計/壓力表/溫度計 測定清洗流量、壓力和溫度 

取樣口 設置在供給水和濃水管路，測定pH、TDS、電導 

配管 軟管和聚氯乙稀（PVC） 

提攜式計量器 pH計和TDS計（或電導儀） 

（2） 清洗用水體積計算

  計算RO膜元件、保安過濾器以及管路的體積，概算所需清洗液的體積，保證清洗液量。RO膜元件清洗液的體積計算法參考表2。

                           表2　單支RO膜元件所需清洗液的體積

膜元件規格 常規污染 重度污染 

直徑4英寸長度40英寸 9.5 升 19升 

直徑6英寸長度40英寸 19升 38升 

直徑8英寸長度40英寸 34升 68升 

直徑8.5英寸長度40英寸 38升 76升 

  注：不包括管路輸送、過濾器及初始20%排放所需的體積量。

（3）化學清洗流量

                    表3 化學清洗時單支膜殼流量（入口壓力≤4bar）

　 單位GPM 單位LPM 單位m3/h 

直徑4英寸 6-10 23-38 1.4-2.3 

直徑6英寸 12-20 45-76 2.7-4.5 

直徑8英寸 24-40 91-151 5.5-9.1 

直徑8.5英寸 27-45 102-170 6.1-10.2 

（4） 清洗用水的水質

  因為清洗用水是用于溶解酸和堿等藥品，因此建議使用RO產水，如果沒有RO產水時，所使用的水必須是不含硬度、游離氯及鐵離子的離子交換水或蒸餾水。 

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