反渗透 混床的概述及运用
一，工艺概述
反渗透（RO）是具有比较先进技术水平的膜分离技术，不仅能脱除水中所有带电离子，而且能去除所有细菌，热源，胶体及各种中性粒子，具有较高的脱盐率和回收率。为保证纯水有足够高的电阻率，经过反渗透（对反渗透膜化学清洗的若干技巧）处理的水，在装置后部又增设了阴，阳离子交换树脂交换混和交换器，进一步保证产水水质。
阴，阳离子交换树脂混和器简称混床，它是将阴，阳离子交换树脂放在同一交换器内，在运行时将它们混合均匀的化学除盐设备。混床内阴，阳离子交换树脂处于均匀混合状态，互相接触，相互排列，因此每一对毗邻的阴，阳离子交换树脂都可看作一级复床，整个混床由许多级这样的复床连续叠加而成。在混床中经阳离子交换树脂交换生成的H 离子和阴离子交换树脂交换生成的OH―离子通过中和生产水，不存在反离子的干扰，因此离子交换反应进行得十分彻底，出水纯度很高。
该生产系统是将RO装置作为预脱盐装置，盐的脱除率在98以上，减轻了混床的负担，大大延长了混床的再生周期。
1.工艺流程
原水罐→原水泵→石英砂滤器→活性炭过滤器→加阻垢剂装置→精密过滤器→高压泵→RO装置→中间水箱→中间水泵→混床→纯水罐。
2.系统的控制特点
本系统主机采用全自动控制，也可以切换为手动控制，RO系统运行采用PLC控制。
原水泵设有压力感应装置，原水缺水或供水不足时自动停运原水泵。
中间水泵，RO装置和中间水箱液位联锁，中间水箱满液位时，RO装置自动停机，中间水箱低液位时，中间水泵自动停机。
高压泵进口设置低压保护，当高压泵进水压力低于设定值，将自动停运高压泵；高压泵出口设置高压保护，当高压泵出水压力大于设定值，也将自动停运高压泵。
系统设有膜元件自动冲洗程序，反渗透装置每运行4h自动对膜元件冲洗5min.系统设有停机浓水置换程序，当反渗透进入关机程序时，该系统能自动将膜元件内的浓水转换成反渗透产水，让膜元件在停机时浸泡在淡水中，防止膜元件结垢。
系统设有产水水质检测装置，可随时检测，显示设备的运行情况及产水水质情况。
二，主要设备的工作原理及作用
1.原水泵
原水泵主要是加压供水，给后面的设备提供稳定的水压和水流量。回流阀主要是调节原水供水量和供水压力的。
2.机械过滤器
机械过滤器为压力过滤器，分层装有不同粒径的石英砂，形成石英砂床，作为反渗透的进水预处理设备，主要是利用过滤器内的石英砂床来截留水中的悬浮物，黏胶物质等颗粒，降低水的浊度，使给水净化。
机械过滤器工作一段时间后（根据进水水质而定，一般累计工作12h），由于滤料层中截留的悬浮杂质逐渐增多，使得过滤器进水与出水的压差增大，此时需对石英砂进行反冲洗，以冲洗掉滤料层中截留的杂质，冲洗结束后即投入工作，如此循环。
3.活性炭过滤器
活性炭是水质净化处理中应用最广泛的吸附剂，主要用于水处理系统中的前处理，它能有效地消除水中的游离氯，还可以吸附水中的有机物，胶体和悬浮物，降低色度，浊度，效率接近100.活性炭过滤器内装优质活性炭，形成活性炭床，经前级处理的水流经活性炭床时，水中的游离氯及部分杂质即被活性炭吸附，达到净化的目的。
反渗透主机所使用的RO膜，不抗氧化，水中的游离氯对RO膜具有强氧化性，活性炭过滤器处理能力的好坏直接影响RO膜的使用寿命。活性炭过滤器经过一段时间工作（一般累计工作20h或进出水压差>0.06MPa）后，其进出口压力差增大，这是由于活性炭吸附的杂质增多，堵塞活性炭床造成的，可以通过反冲洗来洗掉活性炭床上的杂质。
4.加阻垢剂装置
为防止RO膜元件在选择透过淡化水的同时，其浓水侧溶解固形物在RO膜表面结垢，影响RO膜的性能，因而在反渗透装置前设置加阻垢剂装置，加阻垢剂装置由计量箱和计量泵组成。加阻垢剂的主要作用是通过对原水进行初步净化处理，达到反渗透主机对进水的要求，以确保反渗透主机长期稳定地运行。
阻垢剂的投加量小于或等于3g/m3，即RO主机每进1m3水，需要投加3g阻垢剂标准液。根据设备的进水量，计量箱的容量，计量泵的量程进行计算，算出需要配制的阻垢剂浓度，然后用纯净水进行配制。
5.精密过滤器
精密过滤器又称保安过滤器，内装聚丙烯滤芯，其孔径为5μm.主要是为阻挡破碎的滤料及其他微粒进入RO膜，对RO膜造成损坏。如果活性炭过滤器的出水压力与RO主机进水压力差超过0.05MPa的话，须更换保安过滤器的滤芯。
6.反渗透（RO）装置
（1）反渗透的工作原理若用一张只能通过水而不能通过溶质的半透膜，将盐水和纯水隔开，就会发现纯水侧的水将透过半透膜而进入盐水侧，这一过程称之为自然渗透过程；如果在盐水侧施加一个比渗透压更大的压力，此时正常的自然渗透过程被逆转，盐水侧的水将透过半透膜而进入纯水侧，这一过程被称之为反渗透过程。反渗透就是根据上述的原理进行工作的，外界的压力由高压泵提供。
反渗透主机主要由高压泵，RO膜，膜壳，压力表，流量计，电导仪，压力保护开关和电磁阀等组成。
（2）反渗透装置运行注意事项
1）严格遵守预处理各单元设备的操作规程，确保反渗透的进水水质，水量与水压在正常范围内，使反渗透在良好的环境下运行，使高压泵，组件的使用寿命延长。
2）反渗透设备的最佳操作温度为20～25℃，最高操作温度不高于45℃，产水随进水水温的降低而有所下降。
3）每天开机时要先进行低压冲洗5min，关机前也要进行低压冲洗5min.4）一般设备调试好以后，不出现特殊情况各阀门开关状态是不需要改变的，所以整个反渗透开关机时只操作控制面板上的电器控制开关即可。
5）要做好每天的设备运行记录，记录好流量，压力，电导率，温度的变化情况。
6）RO系统运行一段时期后，如果产水量降低，可通过调节高压泵后的流量调节阀来增加给水量，然后通过调节浓水排放阀来调节浓水排放量，注意切不可通过提高回收率来提高产水量，否则会导致膜元件浓水侧结垢，直接影响膜元件的使用寿命。
（3）影响RO系统性能的主要因素
RO系统能否长期稳定地运行，除了预处理的合理设计，组件性能的稳定性，系统设计的合理性之外，还取决于运行管理的科学性。
1）进水的污染指数（FI或SDI）。
2）游离氯：RO膜要求进水中游离氯含量不能大于0.1mg/L.3）进水温度：最佳温度为20～25℃，最高操作温度不能高于45℃。
4）操作压力：压力增大，脱盐率和产水量均有提高，但压力太高会使膜压密加剧。
5）流量：产水量小于正常值时表明膜受到污染，装置需要清洗；浓水排放是由装置回收率要求而定，减少浓水排放量会降低RO膜的脱盐率，因为浓水排放量低会加剧浓差极化，使RO膜性能急剧下降，甚至使装置无法正常运行。
7.混床
（1）设备结构混床是装有阴，阳离子交换树脂碳钢衬胶设备。由RO产的水经中间水泵加压后，由上部进入混床，流经离子交换树脂，水中的各种离子与离子交换树脂上的离子进行交换后成为纯水。
混床工作一段时间后，产水电导率升高，产出的水不符合要求，就需利用再生装置对树脂进行再生，恢复树脂的交换活性。
（2）工作原理当水中的各种阳离子和阳离子交换树脂交换反应后，水中就只含有一种从阳离子交换树脂上交换下来的阳离子――H ；而水中的各种阴离子和阴离子交换树脂交换反应后，水中就只含有一种从阴离子交换树脂上交换下来的阴离子――OH-，H 和OH-结合生成水，这就是离子交换除盐的原理。
（3）混床的再生操作
1）首先将混床进行反洗，时间5～10min，洗至上排水澄清，无杂质为准。
2）反洗至排水澄清，停止反洗，树脂自然沉落，关闭所有阀门。此时由于阴，阳树脂的密度不同，阴，阳树脂自然分层，阴树脂在上，阳树脂在下。如果分层效果不好的话，再进行反洗，再分层。
3）在酸碱配置箱中分别配制30～31NaOH溶液，30～31HCl溶液。
4）开泵对混床的阴，阳树脂进行再生，用泵回流阀与射流器控制阀调节进酸量和进水量，时间约为30～40min.5）对阴，阳树脂进行冲洗，冲洗至排水于进水pH值相等。
6）将混床中的水排至树脂层上100～200mm处。
7）通洁净的压缩空气或氮气（工业纯）将分层的阴，阳树脂重新混合均匀，时间约为10～15min，进气压力控制在0.1MPa左右。
8）混合后的树脂层要立即进行正洗，直至出水的电导率合格时才投入运行，再生完成。
三，系统运行注意事项
1）根据反渗透装置设计导则，反渗透主机对进水的要求如下：①污染指数：SDI≤4.②pH值：3～10.③游离氯。≤0.1mg/L.④化学耗氧量：≤2mg/L.⑤水温：≤45℃。
2）系统在线电导仪测定数值容易和化验室测定出现偏差，所以要经常测验，防止因测量失误造成出水电导率偏高。
3）活性炭过滤器反洗流量不能太大，预防活性炭反冲起来堵住上集散，所以一定小心，如果发现进水压力增大，马——上转——到正洗程序，进行正冲洗1～2min，然后继续反洗。
四，生产中存在不足及解决措施
反渗透 混床纯水生产装置运行稳定，具有并出水纯度高，出水水质稳定，交换终点明显，间断运行对出水水质影响较小等优点，运行效果比较理想。但由于装置的各个部位需要经常进行反洗再生，在此过程中产生大量相对于纯水来说的"废水"需要排放，造成水的大量浪费，经过检测，这些"废水"硬度较低，水质优于生产使用的循环水。
针对于此情况采取以下措施：由于砂滤器和活性炭过滤器再生"废水"含钙，镁离子高，将其排掉；而将反渗透和混床再生产生"废水"在排水口修建了一个水池，专用于收集这些"废水"，将这些"废水"用到盐水精制剂的配置过程中或送到循环水池，原来盐水精制剂的配置用水为自来水，钙，镁离子含量大硬度高，在精制剂配置过程中容易产生碳酸钙，氢氧化镁等沉淀，沉淀在配制槽内或堵塞管道，给生产带来极大不便，使用纯水生产产生的"废水"后，基本上解决了类似的情况，使这些"废水"得到了合理利用，减少了水的浪费。
作者：admin/发布日期：2011-5-26 17:36:00