反渗透在硅业制水中的应用

赵婷婷

江苏中能硅业科技发展有限公司，江苏 徐州 221004

为了满足生产需要，江苏中能硅业有限公司一期建有2套出力为30m3/h的脱盐水系统，采用的是“反渗透+离子交换”脱盐水处理工艺，将反渗透产水作为离子交换树脂的预处理水。这样相对传统的离子交换脱盐水处理工艺有劳动强度低，酸耗碱耗低，延长树脂使用寿命，污水排放量低，出水水质稳定等优点。

1 概述

1.1 工艺原理

反渗透技术是膜分离技术的一种。其原理是在高于溶液渗透压的压力下, 借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用, 将溶液中的溶质与溶剂分离, 从而达到纯净水的目的。我们选用的反渗透膜是卷式聚酰胺复合膜，它具有极佳的透水和除盐性能和极好的机械强度。

1.2 工艺流程

原水→原水泵→板式加热器→多介质过滤器→活性碳过滤器→高压泵→5μ保安过滤器→反渗透装置→预脱盐水箱→预脱盐泵→阳离子交换器→脱碳风机→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→ 混床→脱盐水箱→脱盐水泵→生产装置用水

1.3 反渗透装置进水要求

温度 ：25℃ ±3℃，压力 ：10kg/m2～16kg/m2，Fe：＜0.05ppm，余氯 ：≈ 0ppm ，浊度 ：＜1NTU，运行 PH ：6.0-8.0， SDI：＜4（15min）, 铝 ＜ 0.05mg/L，铁 ＜ 0.1mg/L， 锰 ＜ 0.05mg/L ，CODMn（mg/l）

1.4 出水水质

反渗透：电导率25us/cm～35us/cm ，硬度0.5mg/L，脱盐率≥98%，回收率75%

混床：电导率≤0.2us/cm，二氧化硅≤20ug/L，Na+≤10ug/L

2 主要设备作用

2.1 板式热交换器

作用：保证反渗透进水温度在25℃±3℃范围内。

2.2 多介质过滤器

作用：除去水中胶体，杂质，有机物等保证反渗透进水浊度＜1NTU。

2.3 活性碳过滤器

作用：除去水中余氯。

2.4 保安过滤器

作用：保护高压泵及反渗透膜不受颗粒或其它硬物损坏。

2.5 加药系统

1）阻垢剂加药系统，作用：防止反渗透膜结垢，污堵；

2）杀菌剂加药系统，作用：杀灭菌类，防止反渗透膜上有藻类滋生；

3）还原剂加药系统，作用：去除余氯，防止氧化反渗透膜。

2.6 冲洗系统

作用：用反渗透脱盐水置换反渗透膜中停机后滞留的浓水防止浓水侧亚稳态的结构物质出现结垢现象以保护反渗透膜。

2.7 清洗系统

反渗透经长期运行 ,在膜上浓水侧会积累胶体、金属氧化细菌有机物水垢等物质。造成膜污染引起系统脱盐率下降，出水量降低，压差增大等问题因此当反渗透性能下降到一定程度就应该对膜及时有效地清洗,避免造成严重膜污染而难以恢复。

作用：根据反渗透膜运行污染的情况配制一定浓度的特定清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜的特性。

清洗步骤为：1）酸清洗，目的：去除反渗透膜过滤的结垢、金属氧化物与胶体；

2）碱清洗，目的：去除反渗透膜过滤的微生物与有机物。

2.8 阳树脂交换器、阴树脂交换器、混床

作用：进一步去除水中剩余的各种离子，使水质满足后续生产需求。

3 故障判断及处理方法

3.1 故障症状

盐透过率增大，产水量增加，压差不变。故障原因：1）膜氧化破坏；2）膜片渗漏；3）产水管泄漏；4） O型圈泄漏。处理方法：1）～3）更换膜元件，4）更换O型圈。

3.2 故障症状

RO运行正常，但产水流量突然无显示。故障原因：产水管道防爆膜破损。处理方法：停运系统，更换防爆膜

3.3 故障症状

产水量降低，盐透过率升高，压差升高。故障原因：膜结垢、被胶体污染。处理方法：清洗，改进预处理

4 反渗透运行注意事项

1）系统运行时必须保证设备前后阀门开启，严禁高压泵无水空转；

2）必须采取措施尽量减少反渗透膜的污染；

3）水温应控制在25℃±3℃为宜。否则对产水量有较大影响；

4）定期校验和检查各压力表，使之正常、准确地工作。密切监视各段压差，若压差过高必须进行清洗；

5）反渗透装置如短期退出运行（不超过7天），每天可用运行系统0.5小时，然后关闭所有阀门，以保证组件中充满水。反渗透装置如长期退出运行（超过7天），应采用1﹪的甲醛溶液，充满反渗透组件，然后关闭所有阀门，每月检查一次，夏天控制环境温度，以防霉变，冬季要防冻。

5 结论

反渗透脱盐水处理技术是一种简易、实用的高科技水处理技术，具有运行稳定，运行费用低，自动化程度高等优点。其运行的好坏除有一套与其所处理的水质相适应的处理工艺流程，最重要的是加强操作人员责任心及日常管理工作。

[1]许振良.膜法水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2001.

[2]Marcel Mulder著.膜技术基本原理[M].2版.李琳，译.北京清华大学出版社，1999.

[3]刘茉娥，等.膜分离技术应用手册[M].北京：化学工业出版社，2001.