b.
进水电磁阀： 其主要作用是在设备停机时自动切断原水与膜之间的管路，使水不会流入膜管内对膜造成污染。 c. 低压开关： 反渗透系统正常工作的保护元件，当水处理系统运行水压过低时，
容易造成高压泵头不可恢复性破坏。低压开关就是当工作水压达不到运行要求时，自动切断电路使系统停止工作。保护工作元件。其安装位置应在进水电磁阀的后方。 d. 高压泵 提供高压为水的反渗透提供条件。 e. 高压泵旁通阀 调节泵的压力及供水流量。 f. 高压泵后节流阀 调节进水进膜压力及流量。 g. 反渗透膜 除盐 h. 浓水调节阀 调节浓水流量，以调节RO膜的受压情况，控制产水量及脱盐率。 i. 冲洗电磁阀 冲洗RO膜表面的污物，保持RO膜的清洁。 j. 纯水流量计、浓水流量计 显示浓水、纯水的流量，二者之和即为总的进水量。 k. 纯水流量计、浓水流量计 显示浓水、纯水的流量，二者之和即为总的进水量。 l. 反渗透膜前及膜后压力表 显示RO膜的受压状态，两者对比，可判断RO膜的工
作状态
m. 原水压力表 精密过滤器后的压力显示，可判断原水的供水情况。
n. 电导率仪 数字指示为纯净水的水质情况。单位为μs/cm.(微西门子每厘米) 反渗透膜的分类
反渗透膜如以膜材料的化学组成来分，主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。在纤维素膜中，最广泛使用的是醋酸纤维素膜，非纤维素类膜以芳香聚酰胺为主要品种，
反渗透膜性能的好坏，直接影响到水质的好坏。其基本指标为：RO膜的脱盐率，RO膜的水回收率及运行压力。海德能公司及陶氏公司的各系列膜的各项性能指标均比较高。
海德能ESPA系列反渗透膜参数表 膜元件型号 膜面积m2 ESPA1-4040 ESPA2-4040 ESPA3-4040 ESPA4-4040 7.9 7.9 7.9 7.9 产水量(m3/d) 9.8 7.2 11.4 12.8 平均脱盐率-% 99.2 99.6 98.5 99.0 4英寸膜元件 上述数据均为给水压力150psi(每平方英寸上的磅数)，温度25℃，回收率15%PH6.5-7.0,含盐量500ppmNaCL条件下运行30分钟后的测试值。
海德能CPA系列反渗透膜参数表 膜元件型号 膜面积m2 CPA2-4040 7.9 产水量(m3/d) 8.5 平均脱盐率-% 99.5 4英寸膜元件 上述数据均为给水压力225psi(每平方英寸上的磅数)，温度25℃，回收率15%PH6.5-7.0,含盐量1500ppmNaCL条件下运行30分钟后的测试值。
陶氏自来水型反渗透膜参数表 产品名称 产水量gpd m3/d 最低脱盐率 9.08 98 稳定脱盐率 99.5 单只元件回收率% 15 TW30-4040 2400 2. 运行极限值
膜的类型 聚酰胺复合膜 最高运行压力 300psi(21bar)
21
1. 产水量和脱盐率是基于测试条件：2000ppm NaCl, 225psi(1.55Mpa), 25℃,Ph=8
最大给水流量 17gpm(3.9m/h) 连续运行PH范围 2~11 短时清洗PH范围（30分钟） 1~12 最高运行温度 45℃
陶氏玻璃钢缠绕苦咸水型反渗透膜参数表 产品名称 产水量度gpd m3/d 9.0 最低脱盐率 稳定脱盐率 99.5 单只元件回收率% 15 BW30-4040 2400 2．运行极限值
膜的类型 聚酰胺复合膜 最高运行压力 600psi(41bar) 最大给水流量 14gpm(3.2m/h) 连续运行PH范围 2~11 短时清洗PH范围（30分钟） 1~12 最高运行温度 45℃ 最大压低落 13psi(0.9bar)
1．产水量和脱盐率是基于测试条件：2000ppm NaCl, 225psi(1.55Mpa), 25℃,Ph=8
在实际应用中，海德能公司和陶氏公司的膜元件用的最为广泛，一般地，海德能的ESPA系列和陶氏的TW系列均称作低压膜，运行压力不超过10Kg,产水量均以水温25℃时250L/H为基准。海德能的CPA系列和陶氏的BW系列均称作高压膜，运行压力不超过15Kg，产水量以水温25℃时250 L为基准(水温每下降1℃，产水量将下降3%)。
反渗透膜的安装
反渗透膜在安装使用时，是有方向的，海德能膜和陶氏膜的一端均有“O”型圈，以有圈的一端作为进水方向。在安装时，应在“O”圈上和产水管上涂上一层医用凡士林，目的是便于拆装。出纯水端的膜管，在安装过程中，尽量不要用手去接触它，在拆装膜时，注意保护出水膜管。 4. 反渗透工艺设计
（1） 性能参数
① 透水率Qp/cm3/cm2·s
Qp =A(ΔP — Δ Π )
式中A—— 膜纯水透过系数，cm3/(cm2 ·s·Mpa)； ΔP—— 膜两侧压差，Mpa；
Δ Π—— 膜两侧溶液压差 ，Mpa。
② 回收率?/%
?=Qp/Qf×100= Qp×100/( Qp+ Qm)
③ 浓缩倍数(CF)
CF= Qf/Qm=100/(100- ?)
④ 盐盐分透过率
22
SP=CP/(Cf+Cm)×100% ⑤ 脱盐率R/%
R=100-SP
式中Qf 、Qm 、Qp——分别为进水、浓水和淡水流量。 Qf 、Qm 、Qp ——分别为进水、浓水和淡水含盐量。
（2） 设计计算 进行反渗透系统的设计计算，必须掌握进水水质，各组分的浓度、
渗透压、温度及PH值等原始资料，反渗透工艺如是以制取淡水为目的，则应掌握淡化水水量，淡化水水质以及水回用率等有关数据。
在制取淡水时，淡水流量和淡化水水质是由设计任务出来的指标，反渗
透系统的设计，则是在满足上述指标情况下计算出反渗透的规模。在淡化流量和进水水质组成确定后，首先，假定反渗透装置的回收率，按下述方法估算在该回收率下装置的产水水质。
Qf=Qm+Qp
Qfcif=Qmcim+Qpcip
CiM=(Qfcif+Qmcim)\\(Qf+Qm)
Cip=ciM(1-Roi)
式中 cif 、cim 、cip————分别为进水、浓水和淡水中i组分的浓度 ciM—— 为浓水中i组分的平均浓度
Roi——i组分的平均脱盐率
5 RO运行环境
1) 反渗透膜的进水要求：
水温：4℃～45℃ PH范围：4～9 浊度：SDI<5
总溶解性固体含量：TDS< 1000mg/L 铁：< 0.1mg/L 游离氯:不得检出 锰: < 0.05mg/L 有机物: < 1mg/L 2) 反渗透运行注意事项
a: 过量的进水流量将使膜组件提前劣化，因此进水流量不能超过设计值。浓水的流量应避免小于设计值，否则会使反渗透装置的压力容器内发生不均匀流动及过分浓缩而在膜组件上而析出结垢。
b: 高压泵即使有极短的时间中断运转都可能发生故障。
C: 进口压力要保持适当的裕度，否则没有适当的实压，除盐率会降低。
d: 当装置进出口压差超过标准时，说明膜已受污染或者进水流量过大。如调整流量尚不能解决压差问题，则应对膜进行清洗。有关膜的清洗，祥见附录A。
6 超滤微滤和反渗透各性能的比较：
超滤和微滤都是在压差推动力的作用下进行的筛孔分离过程。一般用来分离分
子量大于500的溶质、胶体、悬浮物和高分子物质。从把物质从溶液中分离出来的过程来看，反渗透 和超滤、微滤基本上是一样的。因孔径大小的不同，反渗透既能去除离子物质，又能去除许多有机物。而超滤微滤只能去除较大粒径的分子和颗粒。大分子物质在中等浓度时渗透压不大，所以超滤微滤能在较低的压差条件下工作。超滤微滤与反渗透比较见表：
23
项目 膜的孔径/μm 膜材料 RO膜 <0.001 醋酸纤维素膜 聚酰胺复合膜 超滤（UF）膜 <0.001～0.1 微滤（MF）膜 0.1～10 醋酸纤维素膜、 醋酸纤维膜、聚砜膜、聚酰胺复合膜、醋酸膜、聚丙烯腈膜 硝酸纤维素混合膜聚碳酸酯膜、聚酰胺膜 卷式膜、中空纤维膜 ? ? ? ? ? 3～7 90～95 2～9 5～40 用于精处理出水电阻率降低0.1～1 不易堵塞，可用水或药液清洗和反洗 1～3 板式、折叠筒式 ? ? ? ? ? ? 0.5～3 100 4～10 5～40 用于精处理出水电阻率降低0.1～0.6 易堵塞，可用水或药液清洗但效果差 <1 膜组件常用形式 去除杂质的能力 无机盐 有机物的相对分子质量》500 细菌 病毒、热源 悬浮物粒径》0.1μm 胶体微粒粒径<0.1μm 卷式膜、中空纤维膜 ? ? ? ? ? ? 20～60 50～75 醋酸纤维素膜4～3复合膜3～11 20～30 适用除盐部分出水口电阻率高约10倍 不易堵塞，可用水或药液清洗 工作压力/（kgf/cm2） 处理水流量(米/天) PH 水温/℃ 出水电阻率变化（25℃）/（MΩ·CM） 性能 寿命/年
3～5 7 纯净水消毒
纯净水生产过程中，在成品灌装时或成品水保存时，必须进行消毒处理。消毒处理目前常用的有两种方法：紫外线消毒和臭氧消毒。
紫外线杀菌
1） 紫外线杀菌原理及效果
紫外线杀菌的原理一般认为是生物体内的核酸吸收了紫外线的能量而改变了自身的结构，进而破坏了核酸的功能所致。当核酸吸收的能量达到致死量而紫外光的照射又能保持一定时间时，细菌便大量死亡。
紫外线的灭菌效果因波长而异，波长在200～300nm之间的紫外线有灭菌作用，其中
24
以254～257nm波段灭菌效果最好。把该波段紫外线的灭菌能耐力定为100％，随着波段的增加或减少，灭菌效果均急剧下降。
2） 紫外线杀菌的特点
① 紫外线杀菌速度快，效率高，效果好。
② 紫外线照射不会改变水的物理和化学性质，对纯水不会带入附加物所引入的污
染。
③ 适用各种水的流量下，操作简单，使用方便，只需定期地石英玻璃套管更换灯
管即可。
④ 体积小，轻便，耗电低。
⑤ 紫外线杀菌没有持续杀菌作用，易受二次污染，紫外线灯管的寿命短。 3） 影响紫外线杀菌效果的因素
紫外线的强度，紫外线的光谱波长和照射时间是决定紫外线杀菌效果的因素。具体有以下几个方面：安装位置，水的流量，水的物理化学性质（水的色度，浊度），灯管的功率，灯管周围的介质温度，石英砂套管的质量，水层的厚度等。 2 臭氧杀菌
1） 臭氧的杀菌原理 臭氧（O3）是氧的同素异形体，是通过高电离电位对氧的电离
化作用获得的一种不稳定气体，臭氧在常温下极不稳定，分解时放出新生态的氧[O]，[O]具有极强的氧化能力。当用串联混合器把臭氧传递到水中时细菌在2S内即被杀死。细菌被臭氧杀死是由细菌膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生。
2） 臭氧的消毒特点 用臭氧消毒的优点是其杀菌效力高，菌谱广，即使对于如病毒
和囊孢等抵抗性强的微生物，它也是最有效的消毒剂；第二，它可能减少给水的嗅、味和色度；第三，经臭氧处理后的纯净水在灌装时还余留部分臭氧量，继续对瓶里盖上的细菌进行杀灭，并且在分解后它惟一的剩余物质是易溶的氧，无色、无味、处理过的水洁净透明，无任何异味、另外，臭氧的杀菌能力不受PH值变化氨的影响。用臭氧消毒也有其不利之处，因为必须用电产生臭氧，并且不能贮备，在遇到水质和水量变化时，对于臭氧的需用量难于及时调整。
混合床
在某些化工厂和制药，对纯净水的要求更高，往往要求其电导率在1μs以下，这时，我们常常采用阴阳离子混合床来处理水源。混合床的水源要求是除盐水。我们一般用反渗透处理过的水作为混合床的水源。这样，经混床处理过的水电导率可达到0.2～1μs/cm
混合床的除盐原理 在混床运行中，由于阴阳树脂的互相渗入，接触紧密，所以阴、阳离子的交换反应几乎是同时进行的。因此，阳离子交换产生的H离子和阴离子交换产生的OH- ,都不会累积起来，出水水质极好。
混合床离子交换器再生操作步骤 混合床的工作过程
混合床的工作过程由反洗分层、再生、树脂混合、正洗、交换运行等操作步骤组成。现分别扼要介绍如下。
1． 洗分层 反洗分层是混合床运行操作中的重要步骤之一，反洗分层的目的是将阴、
阳两种树脂彻底分离，通常采用以下两种分离方法：
浮选分离法 即向经反洗预分离的树脂内加入密度介于两种树脂之间的溶液（如
NaCL和NaOH溶液），使小于两种溶液密度的各种大小颗粒的阴树脂浮起，而使大于溶液密度的各种大小颗粒的阳树脂的沉于底部，达到彻底分离的目的。
25