预处理阶段:原水首先进入多介质过滤器,该过滤器填充有多种规格的滤料,如石英砂、无烟煤等。这些滤料具有较强的机械强度和吸附性,能够有效截留水中的悬浮物、泥沙、胶体以及腐殖质等大颗粒杂质,设计工作流速一般为 10m/h。当滤料吸附杂质达到饱和状态时,可通过定时手动或自动的反洗 - 正洗操作来恢复其过滤性能,反洗采用大流量水洗方式。随后,水流进入活性炭过滤器,活性炭具有丰富的孔隙结构,能够进一步拦截剩余的悬浮物和胶体,同时对微生物、有机物进行吸附分离,还能有效去除水中的色与味。活性炭过滤器同样可通过定时反洗 - 正洗来恢复性能,反洗时可通入适量压缩空气(气洗)增强清洗效果,工作流速也为 10m/h。
加药处理阶段:为防止后续反渗透膜元件出现结垢现象,在进入膜元件之前需设置阻垢剂加药系统。阻垢剂是一种有机化合物,它能够在朗格利尔指数(LSI)达到 2.8 的情况下正常发挥作用,通过增加水中结垢物质的溶解性,有效阻止 CaCO₃、CaSO₄等盐类结晶析出,防止其对膜造成阻碍,同时还能降低铁离子堵塞膜微孔的风险。另外,由于原一级产水因二氧化碳溶入而呈酸性,为调节反渗透进水 pH 值并降低产水电导率,在二级反渗透前需配置加药装置添加 NaOH 溶液。
反渗透阶段:经过预处理和加药处理后的水进入保安过滤器,保安过滤器通常采用 1 英寸进出口、20 英寸长的规格,配用 20 英寸 5 微米的滤芯,它是原水进入膜之前的最后一道过滤防线,可有效去除大于 5μm 的物质,防止前处理过程中流失的滤料进入反渗透膜,从而保护 RO 膜不受污染。随后,水在高压泵的作用下获得足够压力,被输送至反渗透膜组件。高压泵一般采用不锈钢立式多级离心式结构,它为 RO 膜提供一定数量和压力的水源,是 RO 主机的关键组件之一。在反渗透膜组件中,水在压力作用下实现分离,产生的纯水和浓水分别通过各自的管路流出。
监测与控制阶段:在整个工艺流程中,配备了多种监测和控制设备。例如,电导率仪实时显示设备运行时产品水的电导率,以便及时了解水质情况;纯水流量计和浓水流量计分别测量纯水和浓水的流量,单位通常为加仑 / 分钟(GPM)或升 / 分钟(LPM),通过这两个流量计可以直观地掌握设备的产水量和浓水流量,进而调整系统运行参数;保安过滤器滤前及滤后压力表(量程 0 - 1500PSI)用于显示原水进入泵前的压力及保安过滤器后的压力,通过观察两者的压力差,当压力差超过 10PSI 时,提示需要对滤芯进行清洗,若清洗后仍不符合要求则需更换滤芯;膜前和浓水压力表(量程 0 - 400PSI)分别显示原水经泵进入该级膜时的水压以及该级最后一根膜出口的压力,操作人员可根据这两块表的读数调整运行参数,确保系统稳定运行。
进水要求:原水最小压力需达到 40PSI(约 2.8Kg/cm²),最小供水流量为 3T/h。水温应控制在 4℃—45℃范围内,pH 值需保持在 4—9 之间。水质方面,硬度应低于 17mg/L(以 CaCO₃计),浊度 SDI 需小于 5,总溶解性固体含量 TDS 要低于 1000mg/L,铁含量应小于 0.1mg/L,游离氯不得检出,锰含量小于 0.05mg/L,有机物含量小于 1mg/L。
产水量与水温关系:设备的额定产水量是在原水温度为 25℃的条件下设定的。实际运行中,产水量会随原水水温降低而下降,一般情况下,水温每降低 1℃,产水量约下降 3%。
反渗透膜清洗:在反渗透膜的使用过程中,随着运行时间的增加,水垢、细菌等污染物会逐渐在膜表面和内部积累,导致出水量和水质逐渐降低。当排除温度和压力因素后,若产水量逐渐减少 15%,且产水水质下降超过相关标准(同时排除原水变化因素),则表明需要对反渗透膜进行化学清洗。化学清洗必须由专业人员或在专业人员的指导下进行,以确保清洗效果并避免对膜造成损坏。
日常维护:设备安装场地的温度应保持在 4℃~45℃之间。若设备短期内不使用,建议每天开机冲洗 10 到 20 分钟,这样可以有效保持反渗透膜的清洁,防止细菌滋生。如果设备需要长期停置,应在系统内添加防腐剂,初次添加防腐剂时也应由专业人员指导操作,以确保防腐剂添加量准确且分布均匀,达到良好的防腐效果。