单级反渗透设备在水处理中的应用与注意事项
单级反渗透设备在水处理中的应用与注意事项 反渗透工艺在纯水、超纯水制备系统工程中的应用,不但能提高了产水品质,降低生产成本,而且防止环境污染,有力地推进了电子工业的进步,同时也促进了纯水、超纯水制造技术的发展. 反渗透在电子行业的应用 电子元器件的制造需要大量高品质的纯水、超纯水,电子级超纯水是目前世界上纯净品质要求最高的水.电子工业用的超纯水，例如广泛用于生产计算机硬盘，集成电路芯片，半导体，显像管，液晶显示器，线路板等用的纯水，对水的纯度要求较高，对出水电阻率的要求达到上(MΩ.cm)级。 随着电子工业的发展对高纯水提出了越来越高的要求。例如，制作16K位DRAM允许水中TOC(总有机碳)为500ppb、金属离子为1ppb、≥0.2μm的颗粒为100个/毫升;而制作16M位DRAM时，则要求TOC<5ppb、金属离子<0.2ppb、水中≥0.1μm颗粒数为0.6个/升。 可以说在电子级超纯水制备系统中汇集了当前水处理技术最先进的工艺和设备,如超滤、微滤、反渗透、膜脱气、电去离子(EDI)等,其中反渗透装置是整个纯水、超纯水制备系统工程中一关键的设备.它能有效地去除原水中97%以上的溶解性无机物质、99%以上的相对分子质量大于300的有机物、99%以上的包括细菌在内的各种微粒和95%以上的二氯化硅. 反渗透工艺在纯水、超纯水制备系统工程中的应用,不但能提高了产水品质,降低生产成本,而且防止环境污染,有力地推进了电子工业的进步,同时也促进了纯水、超纯水制造技术的发展. 在我国RO应用于电子工业水处理的报道，最早可追溯到1981年，RO技术就己成功应用于大规模集成电路超纯水制备。此后，不断出现RO制取超纯水工艺流程研究和更大规模超纯水制备的报道。2004年4月，国家海洋局杭州水处理技术开发中心为乐金飞利浦曙光电子有限公司设计和建成的13Om3/hRO彩色显象管废水回收项目是RO纯水制备技术在电子工业领域应用的拓展。该项目是迄今我国第一个较大规模进行彩色显象管生产企业废水回用项目。 混凝剂主要用于除去水中微小粒径的悬浮物胶体。因为这些微小的颗粒在水中难以沉淀，而且难以去除。它是通过在原水中投加混凝剂，使之与水中悬浮物及胶体生成较大絮片，然后通过多介质过滤器过滤去除。当原水中铁的含量和悬浮物的含量较小时，预处理可以不采用此装置。当水中悬浮物及胶体物质的含量比较高时，一般需要使用混凝剂添加装置。 单级反渗透设备工艺流程与使用注意事项 单级反渗透设备在运作时的工艺流程具体如下：原水罐→添加混凝剂→原水泵→多介质过滤器→去除游离氯以及有机物→软化水设备/加药阻垢装置→精密过滤器→紫外线杀菌。 一、原水罐。 原水罐用于储存原水，减小因为原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击，同时用于沉淀地下水中的大泥沙颗粒及可沉淀物质。 二、添加混凝剂。 混凝剂主要用于除去水中微小粒径的悬浮物胶体。因为这些微小的颗粒在水中难以沉淀，而且难以去除。它是通过在原水中投加混凝剂，使之与水中悬浮物及胶体生成较大絮片，然后通过多介质过滤器过滤去除。当原水中铁的含量和悬浮物的含量较小时，预处理可以不采用此装置。当水中悬浮物及胶体物质的含量比较高时，一般需要使用混凝剂添加装置。 三、原水泵。 原水泵可以恒定系统供水压力，稳定供水量。 四、多介质过滤器。 采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中颗粒在20um以上的杂质，可选用手动阀门控制或者全自动进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 五、除去水中游离氯和有机物。 游离氯可以氧化破坏反渗透膜，反渗透设备一般要求进水余氯<0.1ppm;有机物不仅是微生物的饵料，而且当其浓缩到一定程度后，可以溶解有机膜材料，使膜性能劣化。水中有机物种类繁多，不同的有机物对反渗透膜的危害也不一样，因而在反渗透预处理系统设计时，如果水中总有机碳(TOC)的含量超过2mg/L，一般需要进行处理，对于以自来水为水源的净化系统，活性炭吸附是必要的，因为地表水中有机物含量较高。 由于活性炭吸附法设备简单，投资小，运行操作简单，处理效果容易控制等优点，所以广泛的应用于水处理净化系统中。 六、软化水设备/加药阻垢装置。 软化是利用离子交换树脂与水中的钙镁等离子进行交换，将水中的钙镁离子去除。软化的优点是可以比较彻底地去除水中钙镁离子，避免 这些离子在反渗透装置中结垢，其缺点是设备投资高，运行到一定时间后需要进行再生。 添加阻垢剂可以延缓盐晶体成长来推迟沉淀过程，采用此方法也可防止反渗透的结垢污染。但是由于钙镁离子仍然存在于水中，反渗透出水的钙镁离子会比使用软化要高，而采用加药阻垢的方式较易实现自动化控制，且设备简单成本较低。另外使用阻垢剂还可以减低硅沉淀，而软化则不能，这一点非常适合地下水水源处理。软化设施的成本与流量成正比关系，而阻垢剂添加设施的成本与流量关系不大，因此，双级反渗透和器型系统，多采用阻垢剂添加系统。 七、精密过滤器。 其作用是截留原水中的大于5微米的颗粒，以保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤。 因为反渗透膜的厚度约为10微米左右，原水中较大的颗粒经高压泵加速后极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层或可能击穿反渗透膜组件，因而一般反渗透设备前都要安装5微米精密过滤器。采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO反渗透设备运行更安全、更可靠。 反渗透设备使用前应注意的问题 反渗透设备要求用自来水为水源，用户多将其与自来水相接就使用，在安装时没考虑预留清洗口;由于设备的自动化程度高，用户往往认为可以象家用设备一样，用时只要开机关机就行，缺乏专人管理，使用过程中多无运行记录或记录不全;运行时多为间歇式，亦无适当的保养措施，直到设备的产水量很小或者TDS很高时才发现问题，但为时已晚，此时采取措施，通常设备性能只能恢复60%～70%的水平，已造成了永久损失;发现问题时多在生产的高峰期，往往造成停产和不必要的经济损失。 同时，我们在使用之前还要注意以下因素： 首先，自备一套余氯比色测定计。目前所使用的反渗透设备的膜多为低压的聚酰胺膜，该膜在使用中不耐氯，尤其在重金属离子的作用下，易氧化造成永久性的损坏;自来水多含重金属离子，在活性炭失效后，极易损坏膜。自来水余氯和有机物的含量是变化的，仅仅靠计算和估计是不够的，活性炭的失效要以测试为准，这样既可避免过早更换的浪费和过迟更换引起的膜损坏。该比色计的价格便宜，操作也方便。可在计算的更换期前10d开始每天测定。 当地自来水的水质报告是必不可少的，虽然国家有一个自来水标准，但各地的自来水是不同的。可以从自来水公司获得近期的水质报告，在购买反渗透设备时提供给设备厂商，由厂商根据水质报告中的余氯计算确定活性炭的大致更换周期，根据水质报告中的钙、镁等离子的浓度计算确定回收率的范围、可能的污染及清洗的方法。 安装反渗透设备时应预留清洗和保养的进出口。由于一体化设备无阻垢剂投加系统，结垢是难免的;加上运行中可能会出现微生物和胶体等污染，因而清洗是必须的;在冬天或长期不运行时保养、消毒也是必要的。在一体化设备的进口端接上三通及阀门后分别接原水和清洗水箱。在清洗和保养时要取出活性炭
