反渗透设备概述，反渗透原理及应用

 

11.24-26上海2023 化工企业操作规程管理规范及重大隐患判定标准培训班

11月24-26日-上海2023化工工艺设计中的工程问题及实例解析培训班

【反渗透设备概述】

 　反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准。公司生产的反渗透设备，可为电力、冶金、轻工、汽车、半导体、化工、制药、食品、医疗卫生等行业提供高品质的纯水，该设备具有结构紧凑、质量高、价格低的特点、采用最先进的反渗透膜，高效率、低噪音的高压泵及准确的仪表等零件组合成一个独立的反渗透设备系统。整个系统组装在一个独立的支架上，支架上还装有一个控制盘。整个反渗透系统由先进的PLC控制，控制高压泵的启停、自动高低压保护及自动快速冲洗等功能。 　　出水量范围由0.5m ³ /h至1000m ³ /h。反渗透压力容器为不锈钢或玻璃钢材质，反渗透膜采用低压复合膜，脱盐率达99%，运行压力为1.3-2.0Mpa，视水温及水质而定。

【反渗透设备性能】

·   低压开关保护高压泵不会因供水停止而损坏

·   高效率、低噪音的高压泵，降低运行噪音，减少能耗　

·   脱盐率高，运行压力低的卷式复合膜提高了产水水质、降低运行成本且使用寿命长

·   产水、浓水各设有流量计以监视并调节运行出水量及系统回收率 　

·   产水电导率表连续监视产水水质　

·   进水及排水压力表，连续监测反渗透膜的压差，提示何时需要清洗　

·   自动停水阀以避免停机时水继续流入　

·   快速冲洗阀门定时冲洗膜表面，降低污染速度

【应用行业】

 ·电力行业 　·电子行业 　·医药行业 ·瓶装饮用水 　·饮料行业 　·冶金行业 　·化工行业 　·小区分质供水

单级反渗透工艺流程图

工艺流程：

原水→原水箱→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→阳离子软化器→精密过滤器→高压泵→反渗透主机→生产用水→臭氧发生器→气水混合器→纯水箱→灌装系统；

适合电导率小于500μS/cm的水质，出水电导率1-10μS/cm，产品水符合国家饮用纯净水标准。

双级反渗透工艺流程图

工艺流程：

原水→原水箱→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂投加设备→精密过滤器→一级高压泵→一级反渗透主机→中间水箱→二级高压泵→二级反渗透主机→生产用水→臭氧发生器→气水混合器→纯水箱→灌装系统；

适合电导率大于500μS/cm的水质，出水电导率1-10μS/cm，产品水符合国家饮用纯净水标准。

矿泉水处理系统工艺流程图

工艺流程：

矿泉水源→原水箱→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→高压泵→超滤主机→工业用超滤水→臭氧发生器→气水混合器→饮用矿泉水

化工行业水处理设备

主要用途： 　　微电子产品生产用高纯水，半导体、显象管制造业用超纯水，集成电路板生产清洗用超纯水，蓄电池、锂电池、太阳能电池、干电池等生产用水。 1 ， 电子工业超纯 水概述      半导体、集成电路芯片及封装、液晶显示、高精度线路板、光电器件、各种电子器件、微电子工业、大规模、超大规模集成电路需用大量的纯水、高纯水、超纯水清洗半成品、成品，集成电路的集成度越高，线宽越窄，对水质的要求也越高，目前我国电子工业部把电子级水质技术分为五个行业等级，分别为 18MΩ ， cm 、 15MΩ ， cm 、 10MΩ ， cm 、 2MΩ ， cm 、 0 ， 5MΩ ， cm ，以区分不同水质 2，制备电子工业超纯水的工艺流程 电子工业制备超纯水 的工艺大致分成以下 3 种： 　　  1 、采用离子交换树脂制备电子工业超纯水的传统水处理方式，其基本工艺流程为：原水 → 多介质过滤器 → 活性炭过滤器 → 精密过滤器 → 中间水箱 → 阳床 → 阴床 → 混床（复床） → 超纯水箱 → 超纯水泵 → 后置保安过滤器 → 用水点 　　  2 、采用反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水的方式，其基本工艺流程为：原水 → 多介质过滤器 → 活性炭过滤器 → 精密过滤器 → 中间水箱 → 反渗透设备 → 混床（复床） → 超纯水箱 → 超纯水泵 → 后置保安过滤器 → 用水点 　　  3 、采用反渗透设备与电去离子（ EDI ）设备进行搭配制备电子工业超纯水的的方式，这是一种制取超纯水的最新工艺，也是一种环保，经济，发展潜力巨大的超纯水制备工艺，其基本工艺流程为：原水 → 多介质过滤器 → 活性炭过滤器 → 精密过滤器 → 中间水箱 → 反渗透设备 → 电去离子（ EDI ） → 超纯水箱 → 超纯水泵 → 后置保安过滤器 → 用水点 3 ，电子工业 超纯水设备特点       电子工业超纯水设备通常由多介质过滤器，活性碳过滤器，钠离子软化器、精密过滤器等构成预处理系统、 RO 反渗透主机系统、离子交换混床（ EDI 电除盐系统）系统等构成主要设备系统，原水箱、中间水箱、 RO 纯水水箱、超纯水水箱均设有液位控制系统、高低压水泵均设有高低压压力保护装置、在线水质检测控制仪表、电气采用 PLC 可编程控制器，真正做到了无人值守，同时在工艺选材上采用推荐和客户要求相统一的方法，使该设备与其它同类产品相比较，具有更高的性价比和设备可靠性 4 ，电子 工业超纯水的应用领域        1 、半导体材料、器件、印刷电路板和集成电路成品、半成品用超纯水； 　  2 、超纯材料和超纯化学试剂勾兑用超纯水；       3 、实验室和中试车间用超纯水； 　  4 、汽车、家电表面抛光处理； 　  5 、光电子产品； 　  6 、其他高科技精微产品；

1 ．原水罐 （可选） 储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。（如水压过低或过高引起的压力传感的反应）。 2 ．原水泵 恒定系统供水压力，稳定供水量。 3 ．多介质过滤器 采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在 20um 以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 4 ．活性炭过滤器 系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（ COD ）由 15mg/L(O2) 降至 2 ～ 7mg/L(O2) ，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（ THM ）以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。

5 ．离子软化系统 / 加药系统 R/O 装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是 RO 装置最后一根膜组件浓水侧出现 CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4 的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出 , 损坏膜原件的应有特性  , 在进入反渗透膜组件之前 , 应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐 , SiO2, 硫酸盐的晶体析出 . 6 ．精密过滤器 采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使 RO 系统等后 续设备运行更安全、更可靠。滤芯为 5um 熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元，漏掉的大于 5um 的杂质除去。防止进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。 7 ．反渗透系统 反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。 反渗透法能适应各类含盐量的原水，尤其是在高含盐量的水处理工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运行稳定，占地面积小，操作简便，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。

食品行业

主要工艺流程

　　 1 ．原水罐 （可选）反渗透设备流程工艺

　　储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。（如水压过低或过高引起的压力传感的反应）。

　　 2 ．原水泵

　　恒定系统供水压力，稳定供水量。

　　 3 ．多介质过滤器

　　采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在 20um 以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。

　　 4 ．活性炭过滤器

　　系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（ COD ）由 15mg/L(O2) 降至 2 ～ 7mg/L(O2) ，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（ THM ）以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。

　　 5 ．离子软化系统 / 加药系统

　　 R/O 装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是 RO 装置最后一根膜组件浓水侧出现 CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4 的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出 , 损坏膜原件的应有特性  , 在进入反渗透膜组件之前 , 应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐 , SiO2, 硫酸盐的晶体析出 .

　　 6 ．精密过滤器

　　采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使 RO 系统等后续设备运行更安全、更可靠。滤芯为 5um 熔喷滤芯，目的是把上级过滤单元漏掉的大于 5um 的杂质除去。防止其进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。

　　 7 ．反渗透系统

　　反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。   反渗透法能适应各类含盐量的原水，尤其是在高含盐量的水处理工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运行稳定，占地面积小，操作简便，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。

　　 8 ．臭氧杀菌器 / 紫外线杀菌器（可选）

　　杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标 .

反渗透设备主要用途

　　 1 、制取电子工业生产如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路 ? 芯片、单晶硅半导体等工艺所需的纯水、高纯水；

　　 2 、制取热力、火力发电锅炉，厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水；

　　 3 、制取医药工业所需的医用大输液、注射剂、药剂、生化制品纯水、医用无菌水及人工肾透析用纯水等；

　　 4 、制取饮料（含酒类）行业的饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水，酒类酿造水和勾兑用纯水；

　　 5 、海水、苦咸水制取生活用水及饮用水；

　　 6 、制取电镀工艺用去离子水；电池（蓄电池）生产工艺的纯水；汽车、家用电器、建材产品

　　表面涂装、清洗沌水；镀膜玻璃用纯水；纺织印染工艺所需的除硬除盐水；

　　 7 、石油化工业如化工反应冷却水；化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯 ? 水；

　　 8 、宾馆、楼宇、社区机场房产物业的优质供水网络系统及游泳池水质净化；

　　 9 、线路板、电镀、电子工业废水处理及回用；

　　 10 、生活、医院、制革、印染、造纸工业废水及垃圾渗沥液的处理；

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