反渗透水处理设备维护与操作手册介绍
对于反渗透水处理设备很多人只知道使用，而不知道该如何去维护，于是导致很多设备都被损坏，那是因为他们不知道该如何去维护，以及不了解它的操作手册，于是导致设备很容易就出错，本来一套设备正常使用的话在怎么都会运用一年以上，维护得当寿命会更长，期间主要就是要换一些产品材料，这些材料也是非常影响产品寿命的。
将纯水与含某种溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开，此时，纯水侧的水就自发的透过半透膜，进入溶液一侧，溶液侧的水面升高，这种现象就是渗透。当液面升高至一定高度时，膜两侧压力达到平衡，溶液侧的液面不再升高，这时，膜两侧有一个压力差，称为渗透压。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力，溶液中的水分子就会被挤压到纯水的一侧，这个过程正好与渗透相反，我们称之为反渗透(逆渗透)。我们可以从反渗透的过程可以看到，由于压力的作用，溶液中的水分子进入纯水中，纯水量增加，而溶液本身被浓缩。本设备使用的反渗透膜是半透性螺旋卷式膜，当原水以一定的压力被送至反渗透膜时，水透过膜上的微小孔径，经收集后得到纯水，而水中的杂质如可溶性固体、有机物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留，在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体，双级设备可去除99%以上的溶解性固体、99%以上的有机物及胶体、100%的细菌。本系列RO双级设备是利用第一级的纯水进入第二级内作为原水使用，可使制取的纯水达到更高的品质，适用于高纯水的生产的需要，亦可用于原水电导率较高的场合。
RO设备是目前世界上水处理设备中制取纯水的最先进的设备之一，其运行费用低、经济、操作方便、运行可靠，是商家首选的制取纯水设备。设备的生产能力是在原水在25℃、标准生产状况下的值。水温及生产条件的改变都将影响设备的生产能
二、设备概况
1、工艺流程
适合于各种反渗透工艺流程
2、主机配置
部件功能及注意事项
保安过滤器保安过滤器是原水进入膜前的最后一道保护。它可以有效去除预处理泄漏大于5μm的物质。主要是防止悬浮微粒进入反渗透膜元件，在膜表面沉积而污染膜元件。在设备运行过程中，保安过滤器应予以较多的注意，保安过滤器的维护按说明书的相关章节。
进水电磁阀安装于设备的进水处，对设备的进水进行控制。
高压泵高压泵主要作用提升原水的压力以克服渗透压并有充足余压以产生纯水。高压泵是RO设备的关键部件之一，其性能与整机性能有很大关系。原水泵与高压泵在运行中不应出现空转;不得长期超负荷运行;高压泵不得出现进口水压低于最小极限压;最应注意高压泵不能存在憋压情况。在平时运行管理中，应时时注意给高压泵排气，并保证动力线及接线盒干燥。
反渗透膜壳用于容纳反渗透膜元件，承压并产生一个高压环境进行反渗透操作。膜壳采用端头密封形式。安装时必须注意密封圈不损坏，有效密封。装膜时可在橡胶密封圈上涂凡士林，以利于安装及密封。在RO试压时注意观察膜壳端头密封情况。
反渗透膜RO膜是RO设备中的关键部件。其中一级使用3支进口4040反渗透膜，二级使用2支进口4040反渗透膜。
流量计纯水流量计和浓水流量计分别测量RO浓水、纯水的流量。
压力表测量反渗透设备各处水压。
冲洗电磁阀用于RO 膜面的低压大流量冲洗，去除膜面由于浓差级化、膜面吸附、膜面沉积引起的污染物，恢复膜的通水量、提高膜的使用寿命。自动冲洗过程由RO设备自控操作。
浓水调节阀用于调节RO设备的操作压力、纯水和浓水比例、纯水产量。注意RO设备在高压泵开启运行中的任何时候，浓水调节阀都不得关闭以防膜及泵承压超过极限而损坏。
电导率仪主要作用是监测反渗透出水的电导率。
高/低压保护防止RO高压泵空转或在超过极限高/低压下工作。
液位控制根据原水箱及纯水箱的液位对反渗透设备自动进行停机或启动的操作。
电控柜含电导率仪等仪器仪表、控制设备，是反渗透设备的控制中心。
3、进水参数要求
RO设备对进水及运行参数有一定要求，进水条件及工况的改变将导致本设备生产能力的改变。不符合要求的进水和工况可能导致膜组件的污染和损坏。如果本设备运行在非规范的生产条件下而导致设备性能受损，此种情况下，设备不在质保范围之内。
供水温20-28℃
一级回收率75%
二级回收率85%
PH范围6-7
溶解性总固体TDS≤1000mg/l
余氯≤0.1mg/l
SDI≤4
COD≤4mg/l
三、反渗透运行原理
反渗透法概述：
反渗透是60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，是依靠反渗透在压力下使溶剂与溶质进行分离的过程。
要了解反渗透法除盐原理，先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止。但如果在含盐量高的水侧，施加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使水向相反方向渗透，而盐分剩下。因此，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中(如原水)，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是反渗透除盐原理。如下图所示：
图
反渗透除盐原理示意
作为一套成功的反渗透水处理系统，除了满足用户的产水水质、水量的基本要求外，还应该具备长周期稳定运行的基本性能，我公司设计的反渗透制水系统具有以下特点：
? 采用2套RO装置的制水系统，操作性强，可靠性程度高。
? 由于采用国际先进的过滤系统作为反渗透系统的预处理，再经过3微米的保安过滤装置，极大的改善和保证了进水的污染指数(SDI)，避免了由于进水水质类型的改变、温度的变化以及由此而引起的进水水质的波动而造成出水水质和水量的变化。
? 系统集成化程度高，占地面积小。
? 反渗透膜组件采用世界知名制造商-美国海德能公司低压反渗透膜，性能稳定、通量大、脱盐率高，而运行压力低，有利于降低运行成本。
? 主要零部件采用世界知名企业产品，可靠性程度高。
? 带有防“水锤”装置，防止了系统因频繁启动或调试过程中，因“水锤”而造成系统中反渗透膜组件的损坏。
? 采用全自动控制方式，定期进行运行参数的记录和打印，操作方便，使用少量的操作人员，节约人工。
? 系统自配独立的完整性化学清洗(简称CIP)以及膜非故障停机协同保护系统,最大限度保护膜免受微生物的污染,更好的延长膜的使用寿命.
? 反渗透装置的给水加药种类及加药点，化学清洗液的选择根据给水水质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。
? 反渗透装置各段给水及浓水进出水管上设有化学清洗接口及阀门，与清洗系统固定相连，便于化学清洗操作。
? 反渗透系统设计考虑停机时消除淡水侧静压的措施，反渗透产品水出口装设止回阀，防止反向压力对反渗透膜组件造成损坏。
? 反渗透一段给水和浓水排放管上设流量调节阀，通过调节这二个阀门的开度，控制装置的产水量和回收率。
? 反渗透系统的启动、运行、加药、停运冲洗、停机备用等过程均可由PLC实现自动控制。同时，系统还设置就地仪表盘和就地操作盘，在就地盘上可读出装置的有关工艺参数，以及能在就地操作盘上操作相关的水泵和自动阀门。对系统的重要参数如压力、流量、电导、PH等均设有在线检测仪表，并设定有超限报警功能。
? 反渗透系统设有程序自动冲洗的措施。当系统停车后，自动启动冲洗水泵，打开电动冲洗门和电动排水门，对膜组件进行低压表面冲洗，将膜组件内的浓水冲走，以防止浓水在停运时在反渗透膜表面结垢。冲洗水采用反渗透的产水，它还可以起到溶解剥离膜表面污染物的作用。
? 反渗透装置产品水管和各段给水、浓水管设取样点，取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。
? 反渗透膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。
? 反渗透组合架的设计满足所在地的抗震烈度要求，反渗透装置的压力容器、膜组件、管道、阀门、仪表及附件均组装在一个整体滑架上，占地面积小，结构紧凑，滑架和管道的设计满足当地的抗震烈度要求、承重要求和压力容器膨胀要求(压力容器在承受压力和温度变化时，最大有13mm的膨胀尺寸，通过在容器两端设维多利管卡，以消除压力容器膨胀时的影响)。
? 反渗透系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量将满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。
四、反渗透膜的清洗
膜清洗频率与预处理措施的完善程度是紧密相关的。预处理越完善，清洗间隔越长;反之，预处理越简单，清洗频率越高;一般情况下4-6个月清洗一次。一般膜清洗是遵循“10%法则”。在以下情况下，需对膜进行清洗：
a、产品水水量降低10%-20%(在25℃标准设计温度情况下)
b、产品水含盐量增加10%(在25℃标准设计进水含盐量情况不变条件下)
c、进水与浓水之间的压差△P比基准情况上升15%，基准状况为RO最初运行24~48小时的状况。
清洗药品：
清洗药品大致分为三类，酸性清洗药品、碱性清洗药品及杀菌药品。酸性清洗药品主要用于去除铁、锰的氧化物及无机沉淀(注：硫酸试剂不能用于洗膜);碱性清洗药品主要用于去除膜表面有机污垢;杀菌药品主要用于清除膜表面的菌斑。用户一般选用专业清洗药品较为安全，不建议用户使用自配药品。针对清洗液的化学性质，一般清洗液可以直接排入下水管道。
五、设备维护
1)简介
膜元件在长期关机的情况下，应采取避免生物滋生的方法进行保存，在使用杀菌剂保存膜元件时，应遵从安全规范。
2)保存
对于新膜(即使用未超过6小时的膜元件)，采用10%的亚硫酸氢钠和20%羟基丙酯进行保存;对于已经使用超过6小时的膜元件应使用甲醛水溶液进行保存。
3)贮存条件
a、贮存在阴凉处，防止日光直射
b、温度控制在4℃~40℃
c、保存时间超过六个月，应检查膜中细菌的生长情况
d、保存液PH值不低于3
e、使用甲醛水溶液进行保存的膜元件，保存液应12个月更换一次。
4)R.O系统的保存
如果R.O系统停机48小时以上，在停机前应采取以下步骤：
a.洗膜(碱洗、杀菌、酸洗)
b.用1%~1.5%的亚硫酸钠充满各压力容器
c.检查PH值，PH值不应低于3
d.以后每月更换保存液，如果PH低于3，应更换保存液。
六、设备的安装与调试
1、设备的安装
1)RO设备尽量安装于通风干燥的环境，潮湿不通风环境可导致：
微生物滋长而影响设备安全正常运行;
影响出水水质;
电器元件也将受到损坏;
设备机架等材质受腐蚀。
2)系统的工场应作安装前规划。可同我公司作技术沟通。具体应考虑：
系统的维护改建空间;
通风排水结构;
地面、墙壁作适当处理以防潮湿、霉变、腐蚀、细菌滋长。
3)安装地点应保证环境温度在5-45℃之间。
4)设备就位后，用UPVC、ABS或不锈钢管阀进行连接。管道要求固定。
5)电器电线连接要求由合格电器技术人员操作。必须考虑可靠的接地。
6)电器的安装可根据电路图进行，电源参数应与设备要求一致。
2、设备的调试及运行
反渗透系统的长期性能取决于正常的操作与维护。包括设备的试车、开始运行与平时操作管理。当然，合格的预处理为设备运行的必需条件。
运行准备
1)开机前，观察预处理水箱水位是否正常，原水压力是否正常。总电源是否合上并接通。
2)检查所有阀门，以确定阀门处于正确状态。将RO设备上一级进水调节阀 、浓水调节阀打开;二级进水调节阀、浓水调节阀打开，一级产水管路无节流装置;二级产水排放或接入纯水箱。
3)打开保安过滤器前进水阀，将预处理水导入RO设备，打开保安过滤器排气阀，排尽保安过滤器内空气;打开高压泵排气阀，排尽高压泵内空气;将预处理水导入膜内，排尽膜内空气。
4)继续通入预处理水，浸泡膜，并低压冲洗膜内保护液。低压冲洗可进行30-60分钟。
设备启动
RO主机运行操作;
1)检查所有阀门，以确定阀门处于正确状态。将RO设备上一级进水调节阀关闭或处于适当开度、浓水调节阀处于适当开度;二级进水调节阀、浓水调节阀打开，一级产水排放或接入二级;二级产水排放或接入纯水箱。
2)观察预处理供水水质符合RO进水要求，待进水压力上升到20PSI时，将“一级高压泵(停/开)”选择开关选择为开启状态，启动系统一级RO主机，开始运转。系统自动开启冲洗电磁阀进行低压冲洗。低压冲洗时间30秒。当完成低压冲洗后，冲洗电磁阀自动关闭。此时可调节一级反渗透进水调节阀、浓水调节阀至一级操作参数达到设定值：
一级设备回收率≤75%
操作压力：0.9MPa-1.5MPa(以回收率为准)
首次运行设备，开机前应进行长时间的低压冲洗。当RO 设备调节完成，正常运行后，可以固定上述二阀门，亦可每次开机操作上述操作(除长时间的低压冲洗)。
3)一级反渗透开始运行。新开机之二级设备应执行长时间的低压冲洗：保持二级初始阀门位置。注意：应保持一级产水压力不超过设定的安全压力(可执行比如部分排放、降低一级操作压力等操作)。
4)将二级进水调节阀、浓水调节阀打开适当开度，一级产水由二级高压泵升压，进入二级：二级产水排放或接入纯水箱。将“二级高压泵(停/开)”选择开关选择为开启状态，启动系统二级RO主机，开始运转。立即调节二级进水调节阀、浓水调节阀，至操作参数达到设定值(此时应进行一级、二级联合调节)：
二级设备回收率≤85%;
操作压力：1.0MPa-1.5MPa(以回收率为准);
5) 产水量应按原水水温计算后的指标(25℃)为准。
在操作过程中应注意：泵后调节阀的作用是调整高压泵供给RO系统的进水压力和流量。它的关闭和开启会影响RO系统压力和产水量，在系统调节过程中，泵后调节阀可保持适当的开度，以储备泵的能力。泵后调节阀应尽量开大，以增加进膜流量;浓水调节阀的作用是调整RO系统的压力，从而达到调整纯水和浓水之比例，调整产水量。在整个过程中，应将四个阀门配合调整，以调节浓水调节阀为主，最后达到额定指标和要求。操作参数应以上述设定数据为准，随意更改将导致设备严重运行安全。
6) 观察一级二级浓排水、产水的流量、压力，调节设备处于正常运行状态。一般在系统调节正常运行后，不必频繁调节主机。当RO设备运行超过4-8小时后，可手动打开“RO冲洗”开关，进行一级低压冲洗90-180秒。
7) 当在运行中出现“一级RO进水压力低”、“纯水箱高位”报警指示。或者泵选择开关转为关闭状态时，系统RO主机会终止运转，自动停机。当在运行时，泵过载将出现无故障报警停机。调整后复位过载保护即可重新启动。
8) 建议用户建立设备运行记录，详细内容请电话垂询。
9) 设备第一次使用时，所制纯水应至少排放一小时后再收集利用。
主机停机
1)打开浓水节流阀，低压冲洗90-180秒。
2)关闭“二级高压泵”开关，关闭二级主机开关。
3)关闭“一级高压泵”开关。
4)切断系统电源，观察系统仪器表读数归零。
5)关闭各预处理单元进出阀，排尽原水箱水位，排产水箱水位至 水箱底。
七、设备维修与保养
一个好的系统除了有合理的设计，可靠的设备，优质的选材，精心的安装外，严格的操作管理和维护是唯一的保证。所以建议要有专职的操作管理人员定岗定责，并指定技术人员负责管理。对系统情况要按《系统运行记录表》要求最少每天记录两次，以便分析系统运行情况。对整个系统运行工况进行严密监督，对于系统出现的情况要及时分析原因，对易损件、消耗品要有适量库存储备。
1、滤芯更换
保安过滤器(5μ)使用的滤芯，更换主要视前后压差。一般情况下，当压差大于0.03MPa时应考虑更换。
方法：
1将进出水端阀门关上。
2按下排气阀，直到压力表指示为零即可。
3然后将顶盖打开。
4将滤芯抽出，换上新滤芯。
5依相反顺序装顶盖。
6打开进水阀门，同时按下顶上排气阀，使滤器内空气排出即可。
2、RO膜的清洗
(1)RO膜污染的化学清洗无论处理有多么完善，在长期运行过程中，在膜上总是会日益积累水中存在的各种污染物，从而使装置性能(脱盐率和产水量)下降和组件进、出口压力升高，因此需定期进行化学清洗。
(2)清洗条件
1装置的产水量比初期投运时或上一次清洗后降低5-10%;
2装置的脱盐率比初期投运时或上一次清洗后降低2.5-5%;
3装置各段的压力差值为初期投运时或上一次清洗后的1-2倍时;
4装置需要长期停运时用保护溶液保护前。
出现上述四种情况之一时，必须进行化学清洗。
(3)膜污染特征与清洗剂的选择膜上积累的污染物通常有胶体、混合胶体、金属氧化物、微溶盐(如CaCO3 、 CaSO4等)和细菌残骸等,也有可能几种污染物混杂在一起。因此没有一种方法万能的清洗剂，只有根据情况具体对待。膜污染物特征与清洗剂的选择一般原则见下表：
污染物类型与装置性能的变化
污 染 物
类 型装 置 性 能 变 化
盐透过率SP压差△P产水量PR
金 属 氧 化 物
(Fe和Mn等)迅速增加(1)
≥2X迅速增加(1)
≥2X迅速降低(1)
20-25%
钙 沉 淀 物
(CaCO3、 CaSO4等)明显增加
20-25%20-25%略有降低
(10%)
胶 体
(多半是硅胶体)迅速增加(2)
≥2X缓慢增加(2)
≥2X缓慢降低(2)
≥50%
混 合 胶 体
(铁有机物和硅酸铝)迅速增加(1)
缓慢增加(2)
≥2X缓慢降低(2)
≥50%
细 菌 残 骸(3)明显增加
≥2X明显增加
≥2X明显降低
≥50%
注：(1)发生在24小时之内;
(2)发生在2-3周以上;
(3)无保护剂保护情况下长期停运存放;
P——组件进出口压差值;
X——初投时或上次清洗后的值。
(4)清洗流程：
本系统中的清洗主要对一级RO而言，清洗时利用一级RO产水(流入清洗水箱)，以清洗泵为增压装置。清洗液配制在清洗水箱中，清洗开始时组件浓水、产水排放一段时间(不回清洗水箱)，排量控制在清洗液25-30%左右，然后全部闭路循环1-2小时。清洗结束水箱中的残液排尽并充分洗净水箱，设备内清洗残液应用产水低压冲洗干净。RO 装置恢复使用时，必须重新对RO设备调节。开始的产水、浓水必须排放地沟一段时间。
(5)清洗注意事项：
1)清洗时操作要有安全防护措施，如带防护镜、手套、鞋和衣等，用到NH4OH调节PH时，要考虑通风;
2)固体清洗剂必须充分溶解后再加其它试剂，进行充分混合后才能泵入RO装置;
3)清洗过程中应密切注意清洗液温度上升情况，不得超过35℃，并观察液位和清洗液颜色的变化，必要时补充清洗液。
4)清洗结束后，取残液进行化学分析，确定污染物的种类，为日后清洗提供依据。
(6)清洗效果的判断和对策：
1)清洗有效的标志
a、产水量恢复至接近初投或上一次清洗后的水平;
b、脱盐率有明显提高;
c、进、出口压差恢复至接近初投或上次清洗后的水平，表明清洗有效。
2)清洗效果不明显的可能原因和对策：
原 因对 策
预处理不当，膜污染过度加强预处理
清洗剂选择不当改变清洗剂配方，重新清洗
膜使用过长，清洗已无效更换膜组件
3、系统注意事项
1)新投入的反渗透设备或新更换组件，必须低压冲洗使膜保护剂从浓水和产水中排掉，防止保护剂流入成品水箱，运行排放产水至产水水质合格。
2)反渗透设备的正常使用温度为5℃-33℃，最佳温度24℃-27℃，最高温度为45℃，进水温度每升一度或降低一度，产水将增加或减少2.7-3.0%，因此冬季的出水应适当调节RO进口压力,以调节其产水量。
3)反渗透装置一旦投运,每天至少要运行1小时。逢节假日时，应安排值班人员值班。
4)如果开机时出现启停振荡状态，原因是高压泵进口压力太低，可能浓水开度太大或多介质过滤器压差太大和原水水泵出口压太低之故，均需调整。
5)需经常对照前期的运行工况(如压力、流量、脱盐率、产水量、温度等参数)，如果发现有明显差异，及时分析原因，及时处理。
6)供水系统是关键部位，必须注意产水、用水、回水补充水之间的平衡，以尽量减少纯水箱的液位波动。
7)一旦开机后尽量少停机，以保证足够长的循环时间。
8)系统停运时间不宜超过两天(特别在夏天高温季节)，在长时间不用时必须进行保护性运行，前置RO要保证每天运行时间不低于1小时(尤其是夏天)，系统需要长期停运前，RO装置(元件)必须用保护液保护。
八、常见故障及排除
当反渗透设备出现运行不正常，如出水水量不正常、出水水质变差等现象时，须进行设备检修。
1、欠压
当RO高压泵达不到指定的操作压力，无法在额定压力下运行，以至引起 产品水量下降，排水量减少。遇到此类情况，按如下表进行检修。
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