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摘要：反渗透水处理技术在锅炉给水、工业纯水，及特种分离过程中发挥着重要作用。
本论文详实的阐述了反渗透的原理及其技术术语（如反渗透Reverse Osmosis、渗透压、脱盐率、回收率、总溶解固体TDS、淤泥密度指数SDI、余氯、氧化还原电位ORP等），细化反渗透的进水水质及装置性能要求，分析影响反渗透产水量的主要因素，并着重论述反渗透设备参数的运行优化调整。
关键词：反渗透、渗透压、脱盐率、回收率、总溶解固体TDS、淤泥密度指数SDI、余氯、氧化还原电位ORP、进水水质、装置性能、运行优化。
1.反渗透设备原理简介
1.1反渗透原理
反渗透RO(Reverse Osmosis)膜法是采用半透膜可以截留可溶性盐分而让淡水透过的方法。反渗透过程是利用外来压力将水分子从较浓溶液经过反渗透膜压迫流向较稀溶液，由此可利用反渗透原理,达到分离溶液内成分的目的。例如:将水和溶解物质的分离。
1.2反渗透原理要素
①浓溶液②纯水③半透膜④渗透压⑤外部压力
1.3反渗透系统重要的技术术语阐述
Total Dissolved Solid (TDS) 总溶解固体，又称总含盐量
指有机和无机盐溶解在水中得出的浓度 (单位: ppm 或 mg/l)
SDI：污染指数SDI值主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的多少，是表征系统进水水质的重要指标。
Rejection 脱盐率：溶液中溶质不透过反渗透膜的比例,通过电导率计算得到近似脱盐率。脱盐率=100%×（1—产水电导/进水电导）
Recovery 回收率：淡水量(产水量)与进水量的比例
余氯：余氯(游离氯)易氧化反渗透膜，致使反渗透膜脱盐率下降。
ORP：氧化还原电位，ORP值的变化主要反应进水氧化还原电位的变化，与余氯含量没有直接对应关系。
2.反渗透的进水水质及装置性能要求
2.1 卷式复合膜的进水水质要求
反渗透装置宜选用卷式复合膜，卷式复合膜的进水要求应符合下表2.1-1的规定。
表2.1-1 反渗透膜的进水要求
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注：①同时满足在膜寿命期内总剂量小于1000h.mg/L。
②铁的氧化速度取决于铁的含量、水中溶解氧浓度和水的pH值，当pH值＜6，溶解氧＜0.5mg/L，允许最大Fe2+＜4mg/L。
③反渗透装置的最佳设计水温宜为20℃～25℃。
④当水源的温度低于10℃，反渗透装置给水应采取加热措施。
⑤反渗透装置要求的进水应根据所选膜的种类，结合膜厂商的设计导则要求、以及类似工程的经验确定。
2.2 反渗透装置性能要求
淡水反渗透装置的脱盐率和回收率的取值宜符合表2.2-1的规定.
表2.2-1 反渗透装置性能要求
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3.影响反渗透产水量的主要因素
3.1 影响淡水产量主要的因素
①进水水质 ②反渗透膜数量 ③系统操作压力 ④系统运行温度 ⑤反渗透膜特性
3.2 进水水质与的渗透压力关系
对于同一物质,进水物质浓度越高,渗透压越高；
对于同一浓度,进水物质分子量越小,渗透压越高。
3.3 系统操作压力对渗透通量的影响
若操作压力降低, 渗透通量也将减少；若操作压力升高, 渗透通量也将增加。
3.4 系统操作温度对反渗透膜的影响
若操作温度降低, 渗透通量也将减少；若操作温度升高, 渗透通量也将增加。一般可粗略认为: 以25ºC为基准,操作温度上升/下降1ºC，相应膜元件渗透通量上升/下降2%～3%。
4.反渗透设备参数的运行优化调整
反渗透膜表面容易被悬浮物，胶体和盐垢污染。在反渗透系统之前，要对原水进行预处理，以尽可能地避免膜表面的污染。最佳的操作条件（产水流速、压力、回收率和pH 值）对于减少膜表面的污染起到非常重要的作用。
为充分发挥反渗透制水设备的性能，保障反渗透设备长期的安全经济运行，提高设备的使用寿命，运行人员必须做好如下相关工作：
①提高预处理设备的出水水质，确保反渗透进水水质的洁净度合格；
②务必确保反渗透进水SDI、余氯、浊度、pH值等各相关指标合格；
③有效发挥保安过滤器的作用，保证高压泵及反渗透膜组件的安全；
④优化系统加药及加药量，运行人员必须清楚相关药剂的加药浓度；
⑤定期及时做好反渗透的物理冲洗工作，确保冲洗作功参数有效性；
⑥按性能选择最佳的化学清洗时机，以充分恢复反渗透的制水能力；
⑦建立重要指标的运行参数分析曲线，有效把控反渗透的性能参数。
4.1 优化系统加药量
反渗透加药装置的组成：
①酸②阻垢剂③还原剂④非氧化杀菌剂（取决于是否设计了此工艺，非常必要）
4.1.1 酸加药系统（依原水酸碱度和设计情况来决定是否有加酸工艺）
调整浓水的pH，由于系统进水的硬度、碱度和pH值较高，仅投
加阻垢剂还不能很好的防止反渗透膜浓水端的结垢趋势。所以，在投加阻垢剂的同时，在向水中投加适量盐酸，使反渗透进水的pH值一般维持在6.5—7.5之间，这样，反渗透系统的结垢趋势能够得到更有效防止。
4.1.2 阻垢剂加药系统
功能：作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。
加药量浓度：阻垢剂加药量可按2mg/L～5mg/L设计，并采用计量泵加药，加药点应设在保安过滤器进水侧。每套反渗透装置宜独立设置1台加药泵。
4.1.3 还原剂加药系统
功能：作用是还原水中的游离氯，防止游离氯氧化反渗透膜。
加药量浓度：还原剂宜采用亚硫酸钠，加药量可按3mg/L设计，并采用计量泵加药，加药点应设在保安过滤器进水侧，加药点后的管道上应设置氧化还原表或余氯表。
4.2 淤泥密度指数SDI值的重要性
反渗透系统进水SDI值应＜5；反渗透前有超滤作为预处理的系统进水SDI值应＜3。
注：SDI值的测量应在反渗透的低压冲洗阶段进行，若SDI值不合格，绝不允许投运反渗透设备！要查找原因，并解决！
4.3 建立重要指标分析曲线
为有效的监督把控反渗透设备的相关重要指标，运行人员应当依据其运行报表，把设备相关的重要指标参数绘制成清晰的分析曲线，以清晰有效的把控反渗透的性能参数。
4.4 保证有效的进行物理冲洗工作
物理清洗(水冲洗)是不改变污染物的性质，采用低压大流量的进水冲洗膜元件，冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物，恢复膜元件的性能。
冲洗时，应尽可能的通过低压、高流速的方式，增加水平方向的剪切力，把污染物冲出膜元件。一般冲洗的频度推荐以12h内进行一次为好，设备切忌不可连续运行时间过长而不及时的进行冲洗！
根据具体的情况，运行人员可以自行控制冲洗的频率。冲洗工作可按下表执行。
表4.4-1 冲洗的频次及参数
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注：冲洗用水应为反渗透的产品水。
参考文献
[1]DL1076-2007《火力发电厂化学调试导则》；
[2]DL5068-2014《发电厂化学设计规范》；
[3]《陶氏反渗透和纳滤膜技术手册2016版》。
论文作者:张成亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：反渗透论文; 脱盐论文; 系统论文; 装置论文; 通量论文; 水质论文; 药量论文; 《电力设备》2018年第21期论文;