单级反渗透适合电导率小于500μs/Cm的水质,出水电阻率可达0.2-0.1兆欧(电导率10-5μs/cm),单级反渗透的脱盐率可达90%-99%）。

多介质进水压力表多介质出水压力表

2、双级反渗透

对于一些水质较差的地区则采用双级反渗透设备提高出水质,双级反渗透适合电导率大于500μs/cm的水质，出水电阻率可达05-0.2兆欧（电导率2-5μs/cm）。

双级反渗透中第一级的产水作为原水进入第二级,并且有连续流量的浓水循环,使用这种工艺,二级的出水完全达到国家纯净水标准,双级系统常用于医药、医疗,、电子和纯净水行业。

二级反渗透的浓水循环回第一级的原水箱,因为二级的浓水比原水好,可以降低前一级的进水含盐量，同时也降低了产水含盐量，提高了产水水质。

第一级反渗透的回收率与普通反渗透系统相当,最大不超过75%,二级反渗透进水为一级反渗透的产水,只含有少量单价离子和气体,故可以采用高回收率(可达75%-90%)。

二、系统说明

完整的反渗透(RO)水处理系统一般由预处理部分、膜处理部分和后处理部分组成。根据用户的要求及当地水质进行工艺设计,有单级反渗透设备和双级反渗透设备,主要零配件选用知名品牌产品,性能优越、稳定可靠,单级反渗透设备脱盐率达97%以上。一级反渗透设备处理后的水进入二级反渗透进行再处理进一步脱盐,降低电导率,提高水的纯度确保产品水达到国家的纯水标准。

1、原水:可用市政自来水、江河水、地表水、地下水。

2、原水箱(池):城市自来水在一天当中供水的水量和水压是断变化的,而纯净水的生产基本上稳定,为此一般情况下根据净水站的大小需设原水箱或水池,使原水在此暂存、缓冲。

原水箱一般采用塑料水箱或不锈钢水箱,也可以采用钢筋水泥池。调节容量需考虑水处理系统的原水利用率、自来水供水的水量、水压变化情况,一般按设计水量的1.5-2.5倍即可。

3、原水泵：将原水加压送至预处理系统,压力一般控制在0.3-0.5MPa,确保水处理工艺要求的水压,流量以设备产水量为依据。

4、预处理系统

为了提高反渗透系统的效率,必须对原水进行有效的预处理。适宜的预处理取决于水源、原水组成和应用条件,而且主要取决于原水的水源,例如井水、地表水和市政自来水要区别对待。通常井水水质稳定,污染可能性低,仅需要简单的预处理,如多介质过滤器、活性炭过滤器或者阻垢剂和5um保安过滤器即可。而地表水有发生胶体和微生物高度污染的可能性,所需要的预处理系统比较复杂。需要其它的预处理步骤包括氯杀菌、絮凝/助凝、澄清、袋式过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤、脱氯、加酸或加阻垢剂等。

预处理的目的如下:

A、防止膜表面污染,即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道,使反渗透透水率很快下降,电耗增大。

B、防止膜表面结垢,反渗透、电渗析装置运行中,由于水的浓缩,有一些难溶性盐类,如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡等沉积在膜表面,因此必须预先软化或加阻垢剂防止这些难溶性盐生成。

C、防止膜受到机械和化学损伤,使膜保持良好的性能和足够长的使用寿命,要求去除机械杂质和有害气体。

4.1絮凝和絮凝剂

絮凝处理的对象是原水中的小颗粒悬浮物和胶体。絮凝的原理是通过添加化学药剂,使水中的

这些杂质形成大颗粒絮状物,然后在重力作用下沉淀,与水分离。絮凝过滤是指在水中加入絮凝剂,水与絮凝剂在流经砂滤器的过程中反复接触进行絮凝反应,当生成的絮状体达到一定体积后则被截留在砂柱空障之间,这些被截留的絮状体进一步吸附所流过水中的细小杂质,从而使水质得到澄清。絮凝过滤对胶体硅也有一定效果胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透及纳滤元件的性能,如大幅度降低产水量,有时也会降低系统脱盐率,胶体和颗粒污染的初期症状是系统压差的增加常用的累凝剂种类较多,一般多为铝盐、铁盐或有机絮凝剂,当单独使用一种絮凝剂不能取得较好效果时,还可添加助凝剂。投加助凝剂有两个目的,一是改善絮体结构,使其颗粒更大,利于沉淀,二是调整原水PH值,使其达到最佳絮凝效果。

絮凝过滤只能使用在进水浊度小于70度的原水中,这种进水一般多为自来水或地下水,对于高浊度水源(如地表水,废水等),需要跟其他水处理工艺联合处理,才能达到反渗透系统的进水要求。正确选择水体最适合的絮凝剂品种及其最佳投加量,最好通过一定的实验来确定。过量的投加絮凝剂也会造成膜元件污染,尤其是使用二价铁盐和铝盐时,在使用这两种絮凝剂时需定时检测出水的Fe2+“和Al3+离子浓度,防止膜元件的胶体污染。使用离子型聚合物絮凝剂时,也要防止阳离子型聚合物对普通带负电的膜元件和阴离子型聚合物对带正电膜元件的影响。

4.2杀菌消毒

自然界的水体均含有微生物,包括细菌、真菌、藻类、病毒、原生动物等。含有微生物的原水

若不经过杀菌处理直接进入反渗透膜元件,微生物会在反渗透浓缩作用下,富集在膜元件表面,形成微生物膜,严重影响膜元件的产水量和脱盐率,造成压力降增加,出现望远镜现象。而且膜元件出现微生物污染后,进行清洗的效果都不是很好,所以对含微生物的原水,尤其是地表水、海水废水,必须在预处理中采取杀菌措施。针对此类水源建议选用抗氧化反渗透膜元件,便于简化预处理并且不存在膜元件被氧化的风险。常用的杀菌工艺包括物理杀菌和化学杀菌。

1、物理杀菌主要是采用紫外线杀菌

波长为254纳米的紫外线杀菌效果最好。细菌受紫外线照射后,紫外光谱能量被细菌核酸所吸

其活力发生改变,菌体内的蛋白质和酶的合成发生障碍,导致微生物发生变异或死亡。

2.化学杀菌主要是采用投加杀菌剂达到杀菌的效果

化学杀菌剂分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。氧化杀菌剂包括C12、C1O2、O3等:非氧化

性杀菌剂主要是一些有机物,如DBNPA、异噻唑啉酮、甲醛等。使用氧化性杀菌剂时一定要注意,普通聚酰胺复合膜耐氧化性较差,以余氯计常规膜元件所能承受的最高进水余氧含量为0.1mg/L,因此在添加氧化杀菌剂的预处理中,还必须设置相应工艺

去除残余的氧化剂,通常采用活性炭吸附或投加还原剂(NaHSO3)。

4.2.1臭氧杀菌

臭氧的生成原理：

臭氧可通过高压放电、电化学、光化学、原子辐射等方法得到,原理是利用高压电力或化学反应,使空气中的部分氧气分解后聚合为臭氧,是氧的同素异形转变的一种过程。目前,臭氧已广泛用于水处理,空气净化、食品加工、医疗、医药、水产养殖等领域,对这些行业的发展起到了极大的推动作用。臭氧的分子式为O3。

O3杀菌有以下3种形式：

1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。

2.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导致细菌死亡。

3.透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。

臭氧杀菌的优点:臭氧杀菌为溶菌级方法,杀菌彻底,无残留,杀菌广谱,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌毒素。另外, O3对霉菌也有极强的杀灭作用。O3由于稳定性差,很快会自行分解为氧气或单个氧原子,而单个氧原子能自行结合成氧分子,不存在任何有毒残留物,所以O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体,能迅速弥漫到整个灭菌空间,灭菌无死角。

4.2.2二氧化氯杀菌

对饮用水的杀菌消毒,二氧化氯是净化饮用水的一种十分有效的净水剂,其中包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力。

二氧化氯杀菌的特点

1.广谱性:能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体；

2.高效:0.1ppm下即可杀灭所有细菌繁殖体和许多致病菌,50ppm可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢;

3.受温度和氨影响小:在低温和较高温度下杀菌效力基本一致:

4.PH适用范围广:能在PH2-10范围内保持很高的杀菌效率;

5.安全无残留:不与有机物发生氯代反应,不产生三致物质和其它有毒物质:

6.对人体无刺激等优点:低于500pm时,其影响可以忽略,100m以下对人没任何影响。

4.2.3冲击式杀菌处理

冲击处理方式是在有限的时间段内以及水处理系统正常操作期间,向反渗透或纳滤的进水中加入杀菌剂,亚硫酸氢钠常常被用于这种处理目的,在一般情况下,500-1000ppm的NaHSO3,加入30

分钟左右即可。

冲击处理可以按固定的时间间隔周期性的进行,例如每隔24小时一次,或怀疑出现生物滋生时处理一次。在这种冲击处理期间所产的产水会含有所加入的亚硫酸氢钠浓度的1-4%。根据产水的用途,可以决定应将冲击杀菌期间的产水回收还是排放掉,亚硫酸氢钠对需氧的的细菌比对需氧的

微生物更有效,因此采用杀菌冲击处理应事先经过仔细评估。

4.2.4周期性杀菌消毒

除了连续性的向原水加入杀菌剂外,也可以定期对系统消毒以控制生物污染。这种处理方法用

于存在中等生物污染危害的系统上,但在有高度生物污染危害的系统,周期性杀菌消毒仅是进行连续杀菌剂处理的辅助方法。

进行预防性的杀菌比进行纠正性的杀菌更为有效,因为孤立附着的细菌比厚实、老化的生物膜

更容易被杀死和清除掉。

一般的消毒间隔是每月一次,但有严格卫生要求的系统(如制药工艺用水)和高污染原水(例如废水)也许会每天一次,当然膜的寿命受到所用化学品种类、浓度的影响,经过强烈的消毒,可能会缩短膜寿命。