反渗透系统常见形式
一级一段连续式singlestage single-part
一级一段循环式 一级多段连续式 一级多段循环式 多级流程
一级一段连续式
这种方式要求膜的溶质截留率高，操作压 力大，否则，水的回收率不高，在工业生 产中较少采用。
一级一段循环式
为了提高水的回收率，将部分浓缩液返回进 料， 再次经过膜分离器分离，这种流程由于进料 液溶质浓度提高，所以透过的水质有所下降。
• 二级反渗透出水:电导率在3. 5～8 μ s/ cm , 脱盐率≥98 % ,产水量:2 ×40m3/ h ,回收率 为75 %。
海水取水系统
• 该系统配置3 台耐海水腐蚀的取水泵,考虑 到海水温度随季节而变化和反渗透膜运行 的最佳温度为25 ℃,因此3 台取水泵安装在 不同的取水口。
• 1 号取水泵水源来自一期机组循环水泵房。 2、3 号取水泵水源分别来自2、3 号机组凝 汽器排水。
图4-14 一级多段连续式流程
一级多段循环式
这种流程能获得较高浓度的浓 缩液，更适于以浓缩为目的分离过 程。
一级多段循环式
当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种 多步式方式，这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应 加大。
多级流程
多级流程亦有连续式与循环式之分， 这 一类流程既可提高水的回收率又可提高淡 化水的质量，而且可降低操作压力，降低 对膜的脱盐性能的要求， 在实际应用中有 较高的价值，但是该类流程增大了能量消 耗及泵的设备投资。图4-16 (a)(b)分别为 二级和多级反渗透流程。
多级流程
• 4、多级反渗透流程 • 在此流程中，将第一级浓缩液作为第二级
的供料液，而第二级浓缩液再作为下一级 的供料液，此时由于各级透过水都向体外 直接排出，所以随着级数增加水的回收率 上升，浓缩液体体积减少浓度上升。为了 保证液体的一定流速，同时控制浓差极化， 膜组件数目应逐渐减少。
华能威海电厂海水淡化工程 2001 年2 月18 日投产了日产
值对产水量几乎没有影响；但是即使在允许范围 内， PH值 对脱盐率 也 有较大影响，一方面pH 值对产品水的电导率也有一定的影响，这是因为 反渗透膜本身大都带有一些活性基团，pH值可以 影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移，pH值 对进水中杂质的形态有直接影响，如对可离解的 有机物，其截留率随pH值的降低而下降；另一方 面时以转上由以化升pH于气为，低水 态Hp时HC中C脱在OO溶盐732.解5－率形～的和也式8CC.较存5OO低在之2受3，，2间p－随容H离时值p易子H影，透升，响脱过高脱较盐反，盐大率渗气率，达透态也p到膜CH逐最O，值渐高2所低。
• 5、 悬浮物 水中的悬浮物就是指在水滤过 的同时，在过滤材料表面残留下的物质， 以粒子成分为主体。悬浮物含量高会导致 反渗透和纳滤系统很快发生严重堵塞，影 响系统的产水量和产水水质。
• 6、回收率 回收率对各段压降有很大的影响，在 进水总流量保持一定的条件下，回收率增加，由 于流经反渗透高压侧的浓水流量减少，总压降降 低，回收率减少，总压降增大，实际运行表明， 回收率即使变化很小，如1%，也会使总压差产生 0.02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的 影响取决于盐透过量和产品水量，一般说来，系 统回收率增大，会增加浓水中的含盐量，并相应 增加产品水的电导率。
进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升 高，使得产水量加大，同时盐透过量几乎 不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分， 降低了透盐率，提高脱盐率。当进水压力 超过一定值时，由于过高的回收率，加大 了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵 消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 2.、进水温度 温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影 响最为明显。温度上升，渗透性能增加，在一定水通量下 要求的净推动力减少，因此实际运行压力降低。同时溶质 透过速率也随温度的升高而增加，盐透过量增加，直接表 现为产品水电导率升高。温度对反渗透各段的压降也有一 定的影响，温度升高，水的粘度降低，压降减少，对于 反渗透 膜的通道由于污堵而使湍流程度增强的装置，粘 度对压降的影响更为明显。 反渗透膜产水电导对进水水
2500吨
华能威海发电厂---邵正波公开的数 据
基本流程
• 海水淡化系分为预处理系统、一级反渗透 系统、二级反渗透系统。
• 一级反渗透系统出水电导率平均在350 μs/ cm ,二级反渗透系统出水电导率平均在5μs/ cm ,为了达到锅炉用水的质量标准,还需对 二级反渗透出水经混床离子交换处理,达到 小于0. 2 μ s/ cm 的水质标准。
一级加药系统
• 包括电解海水制氯、聚合氯化铝(PAC) 、聚丙烯 酰胺(PAM) 三个加药系统。电解海水制氯是通过 电解天然海水,使海水中含有一定浓度的次氯酸钠 (药液) ,利用加药泵将药液加入取水泵出口母管 上,以消除预处理海水中的细菌、藻类等微生物。 加药量是通过调节电解电流来维持多介质过滤器 进水有效氯浓度为1mg/ L 左右。
一级多段连续式
如图4-14所示，这种流程可以得到较高 的水回收率，较高浓度的浓缩液， 但流动 压力损失较大，有时需要高压泵。考虑到 各段的料液量依次减小，为了保证原料液 流经膜表面有足够大的速度，减少浓差极 化，多采用4-14(b) 所示的一级多段连续式 的锥形排列。
一级多段连续式
在一级多段中可以达到更高的水回收率和浓缩 水浓度，这要求更高的高压泵，以保证后段膜的 工作压力。考虑保证足够的给水量以减少后段膜 的极化现象。 多采用4-14(b) 所示的一级多段连续 式的锥形排列。
• 反渗透高压泵选择：高压泵提供膜生产所 需产水流量及水质的压力。常用泵的类型 是单级、高速离心泵；柱塞泵；多级离心 泵。通常单级离心泵效率最低，柱塞泵效 率最高。对于小系统采用高速离心泵，对 于大系统采用多级离心泵为佳。目前国产 的南方泵业比较 好的，丹麦格兰富泵是国
际流行的、要满足膜设计的压力和流量要 求。
温的变化十分敏感，随着水温的增加，水通量也线性的增 加，进水水温每升高1℃，产水通量就增加2.5％～3.0％； 其原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。进 水水温的升高同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降， 这主要是因为盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加 快。
• 3、进水pH值 各种膜组件都有一个允许的pH值范围，进水pH
工艺流程及出水指标
• 海水取水泵→加NaClO 系统→加PAC、 PAM系统→多介质过滤器→活性碳过滤器 →加亚硫酸氢钠、阻垢剂系统→5 微米过滤 器→一级高压泵→一级反渗透→一级淡化 水池→二级高压泵→二级反渗透→除炭器 →二级淡化水池
• 淡水反冲洗泵 • 化学清洗系统
反渗透出水指标为
• 一级反渗透出水:电导率在230～380 μ s/ cm ,脱盐率≥99. 3 % ,产水量:2 ×52m3/ h , 回收率为40 %。
3吨设备
设备流程
反渗透系统
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。
整体设备
反渗透的影响因素
• 反渗透膜的水通量和脱盐率是反渗透过程 中关键的运行参数，这两个参数将受到压 力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH 值因素的影响。
• 1、进水压力 进水压力本身并不会影响盐透过量，但是
• 3、两级一段法
• 当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降 至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6％ 如一级达不到时，可分为两步进行。即第 一步先除去NaCl 90％，而第二步再从第一 步出水中去除NaCl 89％，即可达到要求。 如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时， 采用两步法比较经济，同时在低压低浓度 下运行时，可提高膜的使用寿命。
• 4、 进水盐浓度 渗透压是水中所含盐分或有机物 浓度的函数，含盐量越高渗透压也增加，进水压 力不变的情况下，净压力将减小，产水量降低。 透盐率正比于反渗透膜正反两侧盐浓度差，进水 含盐量越高，浓度差也越大，透盐率上升，从而 导致脱盐率下降。对同一系统来说，给水含盐量 不同，其运行压力和产品水电导率也有差别，给 水含盐量每增加l00ppm，进水压力需 增加 约 0 .007MPa，同时由于浓度的增加，产品水电导 率也相应的增加。
• 相关处理：在RO透过液使用前，通常需要对 其作些后处理。至少，需要脱气以去除为控制 结垢对进料水酸化而产生的CO2和进行pH调 节，以防止下游系统发生腐蚀。预处理即垢的 控制，方法有pH值的调节、缓蚀剂软化、微 生物控制、氯化/脱氯，对悬浮固体、胶体、 金属氧化物、有机物等的去除。
• 出水后处理的要求取决于应用，需按具体情况 加以确定。对许多工业应用，后处理包括采用 树脂除盐和紫外线消毒。对城市应用要附加 pH调节、脱气及用氯消毒。
加仑每平方英尺每天（GFD）表示。过高的渗透 流率将导致垂直于膜表面的水流速加快，加剧膜 污染。 3、 回收率
• ①单位面积上透水量大，脱盐率高； ②机械强度好，多孔支撑层的压实作用小； ③化学稳定性好，耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀； ④结构均匀，使用寿命长，性能衰降慢； ⑤制膜容易，价格便宜，原料充足
• 反渗透膜的选择：膜性能可受与膜本身及 其构型无关的一些因素的影响，例如预处 理及系统的操作与维护，然而，需根据进 料水的水质及最终用途仔细考虑选择膜材 料及膜构型。对于不同公司膜的选择一般 根据经验，但对于国外公司的膜还是比较 放心的，根据手册选用。
膜
• 一、评价指标 1、 脱盐率和透盐率 2、产水量（水通量）常用
反渗透水处理变频控制系统集成
反渗透水处理变频控制系统组成如下 图所示,系统控制核心选用西门子S7400PLC，变频器选用MM420涉及到的模块 有： SM321-1BL00， 32路DI模块(DC24V)； SM322-1BL00，32路DO模块(DC24V)； SM331-1KF01，8路AI模块；SM3325HF00， 8路AO模块。工程师站与PLC通 讯选用通讯卡CP5611。