反渗透装置

目前工业化制造超纯水的典型工艺流程是反渗透与离子交换技术相结合。由于反渗透设备工程不仅对阴阳离子具有90％以上的脱除率，而且具有99％的除菌和热源能力，同时对中性的二氧化硅和分子量300以上的微量有机物具有较高的脱除率。从而使离子交换床的再生周期延长约10倍，废水排放量是全离子法的1／10左右，尤其重要的是使随后的混合床出水的电阻率长期稳定在17-18MΩ-cm（25℃）。因此，近几年来，此项技术日趋成熟，我国已具有许多专业生产反渗透设备厂家，可为电力、治金、轻工、汽车、半导体、化工、制药、食品、医疗卫生等行业提供高品质的纯水。超纯水系统长期稳定地运行的关键是反渗透装置的运行管理。

要使反渗透装置得到长期稳定的性能，除了选用组件和系统工艺设计合理以外，良好的运行管理是一个非常重要的因素，运行管理认真、仔细、严格可延长反渗透膜元件的使用寿命，反之要使反渗透装置达到设计指标也是困难的，因此，在长期运行管理中应着重注意如下问题。
1 严格控制运行条件
根据用户原水分析报告，为了满足对脱盐率、产水率、回收率、寿命等要求，选择合适的组件进行设计，组装反渗透装置。操作压力、回收率（或浓水排放量）、进水的SDI（污染指数）、PH、余氯和温度是反渗透装置的主要运行控制参数；脱盐率、产水量和装置的压力降是三个主要监视性能参数。操作管理人员必须严格遵守，绝不能随意改变操作条件。特别要防止提高回收率来增加产水量，导致反渗透膜面产生结垢；要防止在SDI值超标的情况下继续运行，导致反渗透膜的堵塞；要防止在允许最大压差以上继续工作而造成膜元件的破坏性损坏。

2 防止金属氧化物对膜的污染
原水中溶解性的金属盐，在反渗透装置中可能会产生沉淀而污染膜。最常见的有氢氧化铁、氢氧化铝和氧化锰。氢氧化铁产生的原因有：（1）二价铁的氧化；（2）预处理系统管阀件和设备的腐蚀；（3）调节pH用酸中的含铁量超标。
表1 反渗透进水铁离子的控制值
3防止膜的水解和氧化
在长期运行管理中，注意控制醋酸纤维素膜的水解速度是十分重要的。水解速度与进水的PH值和温度密切有关，在较低或较高的pH值下都会造成较快的水解速度，真水解速度最低的pH值范围是4-6。同时，水解速度随进水温度的升高而加快。因此，在实际管理中，除了正常的pH检测以外，还必须对PH测量、显示仪表定期地进行校正，防止PH值失控而加快膜的水解。从而延长膜的使用寿命，而聚酰胺类膜的突出问题是防止其被氧化。进水余氯值和强氧化均对其造成不利的影响，必须严格控制，美国ESPA1型中空纤维膜，进水余氯值必须小于0.01mg／l。值得一提的是南方许多城市自来水的余氯值随时间变化很大，特别在夏季余氯值往往高达数+mg／l，这时，对CA膜可以将原次氯酸钠改成亚硫酸钠，对聚酰胺膜，可以采用过量的亚硫酸钠去余氯，从而防止膜的氧化。