反渗透膜元件材质对比及进水水质要求详解

一．反渗透膜元件构型

目前反渗透膜元件的构型主要有四种：平板式、管式、涡卷式和中空纤维式，但常用于水处理中的是涡卷式和中空纤维式两种。四种构型的膜元件各有其优缺点，它们之间各个方面的差异如下。

系统投资费用：管式、平板式＞中空纤维式、涡卷式；

 

设计灵活性：涡卷式＞中空纤维式＞平板式＞管式；

 

清洗方便性：平板式＞管式＞涡卷式＞中空纤维式；

 

系统占地面积：管式＞平板式＞涡卷式＞中空纤维式；

 

污堵的可能性：中空纤维式＞涡卷式＞平板式＞管式；

 

耗能：管式＞平板式＞中空纤维式＞涡卷式。

 

二．反渗透膜材料对比介绍

按膜材料的化学组成大致可分为：醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺膜（复合膜）。

醋酸纤维素膜元件

醋酸纤维一般是用纤维素经脂化生成三醋酸纤维，再经二次水解生成一、二、三醋酸纤维的混合物。因其是一种脂类，会发生水解，使膜的性能受到损害；随着水解作用的加强，膜更易受到微生物侵袭；水解与温度和pH值有关，温度越高，水解速度越快；在酸性和碱性条件下，水解速度都较快，通常控制pH值范围在5~6之间。

 

复合膜元件

复合膜的主要支持结构是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物，表面无松散纤维并且坚硬光滑，由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松，不适合作为盐屏障层的底层，因而将微孔工程塑料聚砜浇注在非纺织物表面上，聚砜层表面的孔控制在大约15nm，屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺，厚度大约在0.2um。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。

 

复合膜与醋酸纤维素膜对比介绍

化学稳定性：醋酸纤维素膜连续运行允许的pH值范围为4～6，清洗时允许pH值范围为3～7，pH值为5.7时水解速度***慢；复合膜连续运行允许的pH值范围一般为2～11，清洗时允许的pH值范围一般为1～12。

 

生物稳定性好：复合膜不易受微生物侵袭，而醋酸纤维素膜易受微生物侵袭。

 

复合膜的传输性能更好。

 

复合膜在运行中不会被压紧，因此产水量不随使用时间而改变，而醋酸纤维素膜在运行中会被压紧，因而产水量会不断下降。

 

复合膜的脱盐率基本不随使用时间而改变，而醋酸纤维素膜由于水解，脱盐率会不断下降。

 

醋酸纤维素膜的寿命一般仅3年，而复合膜有些已使用5年或者8年，性能仍完好如初。

 

三．反渗透设备系统介绍

反渗透设备进水要求

1、淤塞指数SDl 15<5；

 

2、浊度<1.0NTU；

 

3、有机物含量<1.5；

 

4、游离余氯：聚酰胺复合膜<0.1mg/L；乙酸纤维素膜0.2mg/L～1.0mg/L；

 

5、操作温度：通常复合膜适用4℃～45℃；

 

6、余氯含量<0.1mg/L；

 

7、铁含量：溶氧>5mg/L时，Fe<0.05；

 

8、二氧化硅含量：浓水中SiO2<100等。

 

若是上述目标某一项或几项不合格时，会对反渗透膜形成以下影响：

 

1、反渗透膜受金属氧化物污染；

 

2、胶体污染；

 

3、RO反渗透膜结垢；

 

4、悬浮物污堵RO反渗透膜；

 

5、有机物及微生物等污染，招致出水COD升高。

 

设备安装要求

设备安装时，在装卸膜元件的一侧，应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间，以满足换膜、检修的要求。设备不能安置在多尘、高温、振动的地方，一般应安装于室内，避免阳光直射，环境温度低于4℃时，必须采取防冻措施。设备应设有化学清洗系统或接口，以便定期进行清洗。

 

反渗透保护系统

反渗透设备应有防止水锤冲击的保护措施；膜元件渗透水侧压力不得高于浓缩水侧压力0.03MPa；设备关机时，应将膜内的浓缩水冲洗干净；停机时间超过一个月以上时，应注入保护液进行保护

 

水处理设备公司在为用户设计专业的反渗透纯净水设备解决方案时，都会到实地对原水进行采样化验，详细了解水质的情况。这样能更好的为客户设计出符合需求的反渗透纯净水设备，下面我们来探讨一下反渗透纯净水设备对原水水质的要求。

 

纯净水设备可以应用于化工、医药、食品等行业，在整个系统中会有全套的预处理装置，主要是对原水进行初步的处理，达到反渗透主机的进水要求。

 

反渗透主机之所以对于进水水质有较高的条件要求，主要是由于反渗透膜元件的结构、材质、脱盐机理等各个条件方面的限制。

 

反渗透主机对进水的要求：

① 温度条件通常在1到45℃之间

 

② pH=4~7

 

③ 余氯含量<0-1mg/L

 

④ 铁含量(mg/L)：溶氧>5mg/L时，Fe<0.05

 

⑤ 有机物含量(COD)＜3mg/L

 

⑥ 浊度(NTU)＜1.0

 

⑦ 淤泥密度指数(SDI值)<5

 

⑧ 硬度在10-250mg/L

 

 原水只有达到了以上这些条件才可以进入到系统的反渗透主机，否则会破坏反渗透膜，使出水水质达不到纯净水的标准，电导率也会很高，且还会影响设备的使用寿命。

 

 正常地记录运行数据并对系统性能进行标准化处理，对尽早发现系统是否受到污染十分重要，它包括对所有的仪表进行正确的校正。

 

 如果上述指标某一项或几项不达标的时候，就会对反渗透膜造成以下影响：    

 

1、RO反渗透膜将会受到金属氧化物的污染。

 

2、胶体污染。

 

3、悬浮物污堵RO反渗透膜装置。

 

4、RO反渗透膜发生结垢现象。

 

如何判断膜系统是否被污染：

 

（1）在标准压力下，产水量下降，或者为了达到设计产水量，必须提高运行压力；

 

（2）进水与浓水间的压差增加；

 

（3）膜元件的重量增加；

 

（4）膜脱盐率有明显的增加或降低；

 

（5）膜元件端面有明显的颜色变化，或者有结晶物，或者有粘性物质，或者有异味。

对整个反渗透装置造成较大的影响：

 

降低反渗透纯净水系统的整体产水量。

 

影响反渗透纯净水系统的出水品质。

 

增加水处理设备的整体运行成本，包括反渗透阻垢剂、树脂再生盐、以及其他水处理药剂等。