AOK奥凯反渗透设备

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反渗透超纯水设备:

　 反渗透水处理设备（膜分离）技术的应用使反渗透超纯水设备从传统的阳离子交换器、脱碳、阴离子交换器、复合离子交换器得到了一次进步。近年来开始在国外推广应用的EDI（电去离子）技术，则是超纯水制造技术的一次革命，从此进入了一个无需再生化学品，而能生产出高达18MΩ·CM的超纯水，用于半导体、集成电路等行业。国家经委也已将RO + EDI 成套技术的应用列入国家重点推广范围，对使用的企业给以政策上的优惠.

　 公司研制的反渗透装置是采用RO技术设计，关键部件、设备采用进口产品，工艺*，质量可靠，可扩展性强，结构合理占地小，水利用率高，能耗低，全自动化运行，操作维护简单。根据用户要求设计制造反渗透系统，一般产水下限0.25m3/hr，上限不限，水回收率一般可达75%以上，脱盐率＞98%。产水量随进水温度下降和反渗透膜老化或受污染有一定变化。

我公司采用的现代超纯水制造工业纯水设备典型工艺流程为： 

1: 预处理－反渗透－纯化水箱－离子交换器－紫外灯-纯水泵－用水点 

2: 预处理－一级反渗透－二级反渗透（正电荷反渗膜）－纯化水箱－纯水泵-紫外灯－用水点

3: 预处理－反渗透－中间水箱－中间水泵－EDI装置－纯化水箱－纯水泵-紫外灯－用水点

4: 预处理→紫外线杀菌装置→一级RO装置→二级RO装置→中间水箱→EDI装置→脱氧装置→氮封纯水箱→除TOC UV装置→抛光混床→超滤装置→用水点

水质符合美国ASTM标准，电子部超纯水水质标准（18MΩ*cm，15MΩ*cm，2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四级）    

设计原则： 

☆ 品质---依照客户生产所需超纯水的水质要求及生产特点，并考虑水源的水质（需客户提供水质分析报告或源水样品）。

☆ 可扩充性—系统分段设计规划，考虑就近用水和生产安全需要，可依照生产线需求随时扩充产能，客户可分阶段投资。

反渗透（膜分离）法超纯水制造技术: 

　 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般常指水）通过反渗透膜（一种半透膜）而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

反渗透法分离过程有如下优点：

　①不需加热、没有相变；

　②能耗少；过程连续稳定；

　③设备体积小、操作简单，适应性强；

　④对环境不产生污染。

　反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10-20μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率高达18兆欧姆.厘米。 反渗透膜老化或受污染后，产水质量会下降.

反渗透纯水系统广泛应用于:

电子工业用水　　　 集成电路、硅晶片、显示管等电子元器件冲洗水

制药行业用水　　　 制药行业用水 　大输液、针剂、片剂、生化制品、设备清洗等

化工行业工艺用水　 化工循环水、化工产品制造等

电力行业　　　　　 锅炉补给水 　火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统等

食品工业用水　　　 饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒、保健品等

海水、苦咸水淡化　 海岛、舰船、海上钻井平台、苦咸水地区等

饮用纯净水　　　　 房产物业、社区、企事业单位等

超声波清洗用水　　 电脑配件、特种材料、精密机械等要求高清洁度的超声波清洗线

电镀行业用水　　　 清洗工件用水,槽液用水

其它工艺用水　　　 汽车、家电涂装、镀膜玻璃、化装品、精细化学品等 

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反渗透膜清洗设备

反渗透系统zui终是需要进行清洗的，在你的RO系统表现出污染的倾向、长时间停运之前、或按计划进行常规保养时，建议你清洗RO系统。当出现下列污染特征（标准化后产水量下降10-15%，标准化后产水水质下降10-15%，或者给水与浓水间的压降增加10-15%）时，表明你的RO系统需要清洗了。

    由于RO系统出现污垢而需要清洗的频率随地点的不同而不同。一般习惯上可接受的清洗频率是3至12个月一次。如果每个月你不得不清洗一次以上，你就应该改善RO的预处理系统，调整RO系统的运行参数，如果每1-3个月需要清洗一次，则需要在提高当前设备的运行水平上做工作，但是否需要改进预处理系统较难判断。

    在RO设计中通常会忽视使用RO产品水冲洗系统中的污垢，采用该法可减少RO的清洗次数。在设备停运期间用产品水浸泡RO膜组件有助于溶解垢和松散沉积物，因此降低化学清洗频度。

污垢地点不同所需要清洗掉的污垢物也不同。但往往位微存在的污染物不止一种，因此使问题复杂化，常见的污染物种类有：

碳酸钙垢

硫酸钙、*、硫酸锶垢

铁、锰、铝等的金属氧化物

二氧化硅

胶状沉积物（无机或无机/有机混合物）

自然或合成有机物

生物质（生物污泥、霉菌或真菌）

有许多因素与选择合适的清洗化学药品和正确的清洗方法有关。在你头一次进行清洗时，建议与设备制造商、RO膜组件制造商、RO系统药品供应商。一旦辨明污染物种类后，建议采用一种或多种清洗药品。这些药品可能是常规的，可以从许多供应商那里买到，也可能是清洗液，这种清洗液可能更贵一些，但是使用时会更简便，并且这些公司还具有提供的优点。还有一些公司可能提供更有价值的服务；他们把从你的系统中取出的膜组件带回进行进行试验，从而选择正确的清洗药品和方法。

通常需按特定的次序使用各种不同的清洗药品进行清洗，以获得*的清洗效果。比如首先使用低PH值的清洗液除去水垢一类的物质，然后使用一种高PH值的清洗液除去有机物。但是有时也会首先使用高PH值的清洗液除去油类污垢，然后再使用一种低PH值的清洗液。有一些清洗液中还添加有洗涤剂，这将有助于清除污染严重的生物和有机杂质。其它的清洗液添加有象EDTA之类的螯合剂，这些螯合剂有助于清除胶体、有机物、生物杂质和硫酸盐垢。必须记住的是选用不正确的清洗药品或清洗步骤不正确时可能会使污堵更严重。

在选择清洗药品和使用复合聚酰胺膜时有一些注意事项：

1.遵守制造商建议的药品选择清单、剂量、PH值、温度和接触时间。

2.使用侵蚀性zui小的药品完成清洗工作。这些做会延长膜的使用寿命。

3.在调节PH值时，一定要审慎以延长膜的使用寿命。药品侵蚀性较小的PH值范围是4至10，允许的zui大PH值范围是2至12。

4.酸和碱不要混合。在加入下一种溶液之前，*冲洗系统以排尽上一次的清洗液。

5.用高PH值的产水冲洗出洗涤剂。

6.确认遵守正确的清洗液处理要求。

如果系统发生了微生物污染，应该在清洗成功之后再加入杀菌剂。杀菌剂可在清洗后立即加入，或定期地（比如一星期一次）或在运行期间连续地加入系统中，但是你必须确保杀菌剂和膜是相容的、不会影响健康、能有效地控制生物活性，并且费用不会太高。

只有设计了好的清洗系统才能保证清洗的成功，通常并不是使用固定管路来与反渗透本体连接，而是使用临时软管做为连接管路。在清洗多段RO时建议每次只清洗一段以提高横向清洗流速。用于配制清洗液和冲洗系统的水源应是RO产品水、去离子水或者至少是软水，系统中的所有部件应该是耐腐蚀的。清洗系统的主要部件有：

RO清洗箱：清洗箱的大小要求能容纳从软管、管道和压力容器中排出的水；该清洗箱应设计成能*排空；容易添加和混合清洗药品；在RO清洗泵出口设计有再循环管，有透气孔，溢流管和一根位于底部附近的回流管，从而可保证在使用表面活性剂时不易生成泡沫。

RO清洗泵：在设计清洗泵时应考虑可提供适当的横向流速以利于将膜清洗干净。对8英寸膜元件来说，清洗液速度应控制在30至40gpm；对于4英寸膜元件来说，流速应控制在8至10gpm。在清洗过程中，建议zui大压力为60psi，以使清洗时产水量zui小，并减少污染物再次沉积到膜的表面的可能性。

RO清洗用保安过滤器：通常采用孔径为5至10微米的过滤器以除去清洗出来的污垢。

RO清洗箱加热器或冷却器：清洗的*温度是35至45℃。应注意在再循环期间RO清洗泵会产生热量。

RO清洗箱混合器：尽管一些设计者设计时考虑仅仅通过使用RO清洗泵循环回流并缓慢加入药品的方法来配制药液，但我们还是建议使用混合器以使药液配制更加均匀。

仪器仪表：清洗系统仪器仪表应包括流量表、温度表、压力表和清洗箱液位表。

取样点：应在RO清洗泵出口和浓水侧循环回流管上加装取样阀从而可测得PH值和TDS值。

产水侧回流管：在清洗过程中，可能会有少量的清洗液透过膜元件，因此建议在产水侧安装一根回流管。RO清洗步骤可能会根据情况的不同而变化。每段清洗所需的时间为4至8小时，基本的清洗步骤是：

1.用给水或产品水进行低压冲洗，以除去设备运行时的浓水和污染物。

2.按制造商的说明配制清洗液。

3.将清洗液加入到*段中并保持60分钟，此时你可能需要调节流量以使流量缓慢增加，防止清除出来的污染物将给水通道堵塞。在将清洗液回流到RO清洗箱之前应排放掉从系统中顶出的水和刚开始的20%的清洗液。当PH值变化超过0.5单位时，重新调到目标值。

4.可选择浸泡和再循环步骤。浸泡时间为1小时至一夜，视制造商的建议而定。但是应该注意保持正确的温度和PH值，而且这也会增加膜与清洗药品的接触时间。

5.用产品水进行低压冲洗，以除去在清洗系统和反渗透系统中的所有残存药品。

6.一旦某套设备的所有各段均清洗完成后，该RO装置可以重新投入运行。通常RO的产水水质要用数小时甚至几天的时间才能稳定下来，尤其是在经过高PH溶液清洗之后。

    进行一次成功的清洗并且看到压力和产水质量获得改善是一件令人高兴的事情。相反，一次不成功的清洗会令人沮丧。如果通过清洗并不能达到你所期望的结果，你就应该考虑和那些能够提供服务的公司接触，而不是在现场进行反复实验并反复失败。从系统中前端或后端取出一个或两个膜元件，并将其寄往能提供技术服务的公司，这些公司将确定*的清洗步骤，同时报告经过清洗之后反渗透系统流量和脱盐效果。

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 反渗透膜技术的应用 

  反渗透膜元件技术 > 反渗透膜技术的应用 >

1. 应用范围:

　 太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。

　　以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。　

2.反渗透膜应用现状 

　在各种膜分离技术中，反渗透技术是近年来国内应用zui成功、发展zui快、普及zui广的一种。估计自1995年以来，反渗透膜的使用量每年平均递增20％；据保守的统计，1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2000年和2010年的市场更为强劲，膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算，反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。

　　国内反渗透膜工业应用的zui大领域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水，饮用水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。

3. 反渗透膜进展

　 超低压膜 由于节省电耗和降低相关机械部件的压力等级引起材料费下降等优点，自1999年以来超低压膜的应用比重日益增大，这在以使用4英寸膜为主的小型装置中应用zui为突出，大型装置中应用超低压膜也呈上升趋势，目前使用超低压膜的zui大装置的产水量为650吨／小时。

　　低污染膜 膜污染是反渗透应用中的zui大危害。目前已有几种抗污染性能强、使用寿命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。

　　带正电荷的反渗透膜 现在广泛应用的低压、超低压复合膜的材质均为芳香族聚酸胺，其膜表面均带有负电荷，现已有膜厂家开发出表面带正电荷的低压复合膜，这种膜目前主要应用于制备高电阻率的高纯水系统中。日本日东电工公司生产的正电荷膜ES10C已在半导体行业的三级反渗透系统中实现10-15兆欧电阻率的高纯水；韩国现代电子公司的3个生产厂的合计zui终产水800吨／小时的三级反渗透系统的产水电阻率为8-9兆欧；上海某半导体厂的170吨／小时的三级反渗透系统也达到上述指标。另外，在国内几个制药厂的5-20吨/小时规模的两级反渗透系统中也实现了反渗透产水电阻率为1.7-3兆欧。

　　耐高温、食品级、卫生级反渗透膜 普通水处理用反渗透膜的使用温度均为0-45摄氏度，但在需要耐90摄氏度高温杀菌的特殊场合，可使用耐高温、耐化学药品的反渗透膜。此外，各种有特殊膜元件结构的食品级或卫生级的反渗透膜也开始在国内应用。 

　　海水淡化膜应用现状及进展

国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置，目前正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量6000吨。国内目前已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量350-1000吨，国外单段反渗透海水淡化的水利用率zui高达45％，国内目前多为35％，另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的公司不超过10家，在河北建设的日产水量18000吨的"亚海水"脱盐装置是大的使用海水淡化膜的反渗透装置。今后国内海水淡化膜的应用将进入一个新时期，不久的将来，我国也会建设日产水万吨级的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产海水淡化反渗透膜元件 .

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 服务承诺

设备的保修期为一年，保修期内正常使用，属质量问题所造成的一切故障，我公司无偿修复或更换。

自设备正常使用之日起，我公司派专人定期免费对设备进行全套功能的巡检，以便能及时发现并排除一切故障隐患。我公司将*性的对设备每半年一次免费巡检，确保设备运行*的可靠。

本公司有义务为顾客提供技术咨询、技术培训。

保修期外设备终生有偿服务。

反渗透设备-延长反渗透膜使用寿命的方法

1　防止膜性能的损坏

　　新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响。因此膜应尽量在使用前开封。

　　反渗透设备试机完后,我们采用过两种方法保护膜。设备试机运行两天（15～24h）,然后采用2%的*保养;或运行2～6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养（应排尽设备管路中的空气,保证设备不漏,关闭所有的进出口阀）。两种方法均可得到满意的效果。*种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种方法在闲置时间较短时使用。

2　反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏

2.1　反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜

　　常有两种情况发生:A、设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在2～4bar的压力下将余下的空气排尽后,再逐步升压运行。B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时（尤其是微滤器及其后的管路漏水）当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞,在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器,保证管路不漏。总之,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。

2.2　反渗透设备关机时的方法不正确

　　A、关机时快速降压没有进行*冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。

　　反渗透设备在准备关机时,应停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min,直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。

2.3　反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染

　　这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中没有正确投加氯等消毒剂,加上用户对微生物的预防重视不够,容易导致微生物的污染。目前许多厂家生产的纯水微生物超标,就是消毒、保养不力造成的。

　　主要表现为:出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒;间断运行不采取消毒和保养措施;没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。

2.4　反渗透设备余氯监测不力

　　如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效,或活性炭饱和时因余氯损坏膜。

3　清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏

　　设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染,微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异,如表1所示。

　　在工程中我们发现,污染时间的长短不一样,其症状也不一样。如:膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期时,主要表现为脱盐率的迅速下降,压差缓慢增大,而产水量变化不明显,用柠檬酸清洗能*恢复性能。污染时间为一年（某纯水机）,盐通量由zui初的2mg/L上升为37mg/L（原水为140mg/L～160mg/L）,产水量由230L/h下降为50L/h,用柠檬酸清洗后,盐通量降为7mg/L,产水量上升至210L/h。

　　再者污染往往不是单一的,其表现的症状也有一定的差别,使得污染的鉴别更困难。

　　鉴别污染类型要综合原水水质,设计参数,污染指数,运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断:

　　（1）胶体污染:发生胶体污染时,通常伴随着以下两个特性:A、前处理中微滤器堵塞得很快,尤其是压差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。

　　（2）微生物污染:发生微生物污染时,RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高,平时一定没有按要求进行保养和消毒。

　　（3）钙垢:可依据原水水质及设计参数进行判断。对碳酸盐型水而言,如果回收率为75%时,设计时投加了阻垢剂,浓缩液的LSI应小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零,一般不会产生钙垢。

　　（4）可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断。

　　（5）根据设备性能的变化判断污染的类型。

　　（6）可用酸洗（如柠檬酸、稀HNO3）,根据清洗的效果和清洗液判断钙垢,通过清洗液成分分析进一步证实。

　　（7）对清洗液进行化学分析:取原水、清洗原液、清洗液,三个样分析。

在确定了污染的类型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能确定污染的类型时,通常采用清洗（3）+消毒+0.1%HCl（pH为3）的步骤清洗。作者采用清洗液（1）+清洗液（3）+消毒的步骤效果亦很好。

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奥凯作风：快速反应；立即行动

奥凯宗旨：要做自己满意；先让别人满意

经营理念：*的技术；*的质量；*的信誉

发展战略：走前面没有人走过的路；做前面没有人做过的事，追求极少数

反渗透清洗设备

（1） 反渗透化学清洗设备配置：

      反渗透清洗设备一般包含玻璃钢膜壳、清洗水箱、精微过滤器、清洗循环泵、压力表、温度计、阀门、取样点、管线等。清洗水箱的容积要保证连接软管、过滤器、管路和RO压力容器内置换用水水量的要求。

图1　RO化学清洗装置示意图

表1、反渗透化学清洗系统规格和配置

设备名称 规格及配置 

清洗水箱 水箱材质应选用玻璃钢或聚乙烯,能方便药品添加，应设置搅拌混合措施,清洗水箱底部应设置锥形底，方便箱内液体排尽,应设有液面计观察液位，并标明体积刻度。 

循环泵 SUS316L以上材质,循环泵的出口处设有排气口，兼用为取样口,循环泵的扬程不小于50m。 

保安过滤器 能除去化学清洗中产生的5μｍ以上的粒子 

流量计/压力表/温度计 测定清洗流量、压力和温度 

取样口 设置在供给水和浓水管路，测定pH、TDS、电导 

配管 软管和聚氯乙稀（PVC） 

提携式计量器 pH计和TDS计（或电导仪） 

（2） 清洗用水体积计算

  计算RO膜元件、保安过滤器以及管路的体积，概算所需清洗液的体积，保证清洗液量。RO膜元件清洗液的体积计算法参考表2。

                           表2　单支RO膜元件所需清洗液的体积

膜元件规格 常规污染 重度污染 

直径4英寸长度40英寸 9.5 升 19升 

直径6英寸长度40英寸 19升 38升 

直径8英寸长度40英寸 34升 68升 

直径8.5英寸长度40英寸 38升 76升 

  注：不包括管路输送、过滤器及初始20%排放所需的体积量。

（3）化学清洗流量

                    表3 化学清洗时单支膜壳流量（入口压力≤4bar）

　 单位GPM 单位LPM 单位m3/h 

直径4英寸 6-10 23-38 1.4-2.3 

直径6英寸 12-20 45-76 2.7-4.5 

直径8英寸 24-40 91-151 5.5-9.1 

直径8.5英寸 27-45 102-170 6.1-10.2 

（4） 清洗用水的水质

  因为清洗用水是用于溶解酸和碱等药品，因此建议使用RO产水，如果没有RO产水时，所使用的水必须是不含硬度、游离氯及铁离子的离子交换水或蒸馏水。 

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