原水 → 预处理系统 → 反渗透系统 → 后处理系统 → 产品水
水质来源的分析
原水来源 : 自来水（城市、乡镇），地表水、地下水、雨水，中水、废水，海水、苦咸水
注意事项 : 在市政水厂添加了化学药剂，阳离子聚合物，氧化铝 / 氯化铁，正磷酸锌，添加了互不相容的化学药剂，氧化剂，采样的正确性和模拟性
水质 —— 检测指标
铵离子（NH4+） 总铁（Fe2+/Fe3+） 亚硝酸根（NO2-） 活性二氧化硅(SiO2)
钾离子（ K+ ） 锰离子（ Mn2+ ） 硝酸根（ NO3- ） 硬度
钠离子（ Na+ ） 铜离子（ Cu2+ ） 氯离子（ Cl- ） 二氧化碳（ CO2 ）
镁离子（ Mg2+ ） 锌离子（ Zn2+ ） 氟离子（ F- ） 游离氯（ Cl ）
钙离子（ Ca2+ ） 铝离子（ Al3+ ） 硫酸根（ SO42- ） PH 值
钡离子（ Ba2+ ） 碱度 磷酸根（ PO43- ） 总含固量（ TDS ）
锶离子（ Sr2+ ） 碳酸氢根（ HCO3- ） 硫化氢（ H2S ） 水温
铁离子（ Fe2+ ） 碳酸根（ CO32- ） 胶体二氧化硅（ SiO2 ） 电导率
生物耗氧量（ BOD ） 化学耗氧量（ COD ） 总有机碳（ TOC ） 浊度（ NTV ）
预处理系统
原水→泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→泵→锰砂过滤器→精密过滤器→超滤器→水箱
介质：石英砂、白煤层高:1.0～1.6m 流速：10 ～ 20m/h 冲洗压差：0.03～0.06Mpa 水质：SDI＜5
介质：果壳炭层高：1.0 ～ 1.6m 流速：10～20m/h 有机物除去率：90%
介质：锰砂层高：1.0 ～ 1.5m 流速：10～20m/hFe、Mn去除率：90%
介质：聚丙烯容量：>5倍 精度：3 ～ 10μm
介质：PSF、PAN 形式：中空纤维 截留分子量：1～15万 COD去除率：60% 悬浮物去除率：SDI＜1
材质：PE、SS 要求：无死角 容量：0.5 倍
设计依据
膜元件的材质与构型（ PA*/CA ，卷式 */ 中空纤维
进水质量（水源及其变化）
进水流量（小型 / 大型装置）
反渗透的回收率（高回收率需要完善的预处理）
后处理设备和要求（后处理低负荷和高需求需要更好的预处理）
对象、要求
对象：悬浮固体胶体 有机物 生物体 结垢物
要求: 悬浮固体胶体浊度＜1NTUSDI＜5 (15min),有机物TOC＜2ppm,生物体菌落数＜10000cfu/ml,
结垢物CaCO3浓度CSI＜0、SrSO4 Sr＜2ppm、CaSO4 Ca+SO4＜250ppm、BaSO4 Ba＜50ppbMn
Mn＜ 0.05ppm、Fe（可溶）Fe＜0.3ppmSi（可溶）SiO2＜25ppm
对策
全过滤：多介质过滤、锰砂过滤、活性炭过滤、保安过滤
错流过滤：微滤、超滤、混床
离子交换：软化、阴阳床、石灰软化
化学药剂添加：阻垢剂、分散剂、 PH 值调节、加氯 / 除氯
其它：紫外杀菌、热交换、脱气
预处理设计
难溶盐 离交软化、阴离子软化、石灰软化、添加化学阻垢剂 *
金属氧化物 离交软化、石灰软化、锰砂过滤 * 、添加化学分散剂
溶解硅 石灰软化、热交换器、脱除铁 * 、硅分散剂 *
微粒和胶体 澄清、石灰软化、砂滤 * 、多介质过滤 * 、微滤、超滤 *
天然有机物 澄清、石灰软化、活性炭过滤 * 、微滤、超滤 *
微生物（滋生） 化学杀菌剂 * 、紫外杀菌、微滤、超滤、保持流动和减少死角
反渗透系统
预处理水箱 → 增压泵 → 保安过滤器 → 高压泵 → 止回阀 →RO 元件 → 水箱
材质：不锈钢 形式：离心泵 增压： 0.3Mpa
介质：聚丙烯 容量： 3~5 倍 精度： 1 ～ 3μm
材质：不锈钢 形式：多级离心泵 增压： 1.2Mpa
材质：不锈钢 作用：防止膜产生背压力
形式：卷式 材质： PA 尺寸： 8040 、 4040
材质： PE 、 SS 要求：无死角 容量： 0.5 倍
配置方式
RO 配置方式一般有一级多段、多级多段两种，增加段数以提高水利用率，增加级数以提高水质量。
* 多级多段中后级浓水回到前级原水既可提高水利用率，又可提高水质量。
脱盐效率
组件：（1）≥99%，（2）≥99.7%；
系统：（1）≥95%, （2）≥98%；
测试： 2000ppmNaCl 纯水溶液
操作条件 影响
压力 压力升高，流量几乎线性上升，脱盐率急速上升后缓慢上升
温度 温度升高，流量几乎线性上升，脱盐率缓慢下降
盐浓度 盐浓度增大，水流量和脱盐率缓慢下降
回收率 回收率增加，水通量和脱盐率缓慢下降至一定值后急速下降
PH 值 PH 值在很宽的范围内变化对水流和脱盐率无影响，在极端情况下脱盐率下降
原因
膜降解（水解、氧化、机械损坏）
沉淀物沉积（碳酸垢、硫酸垢、硅垢）
胶体沉积（金属氧化物、污泥）
有机物沉积（天然有机物、不溶油类、阻垢剂、铁沉淀 … ）
生物污染（藻类、真菌、细菌侵蚀、生物黏泥）
症状（与现象相对应）：
系统进水与浓水间压降增加
反渗透进水压力发生变化
标准化后的产水流量发生变化
标准化后的产水盐透率发生变化
故障诊断
可能的原因 可能发生地点 进水与浓水间压降 产水量 盐透率
金属氧化物污染 第一段 正常 / 增加 降低 正常 / 增加
胶体污染 第一段 正常 / 增加 降低 正常 / 增加
结垢污染 最后一段 增加 降低 增加
生物污染 任何一段 正常 / 增加 降低 正常 / 增加
有机污染 任何一段 正常 降低 降低 / 增加
氧化物作用 第一段最严重 正常 / 降低 增加 增加
磨损（颗粒） 第一段最严重 降低 增加 增加
密封泄漏 随机分布 正常 / 增加 正常 / 增加 增加
回收率过高 任何一段 降低 正常 / 降低 增加
减少故障和清洗
在取得水质全分析的基础上设计反渗透系统
在进行设计前确定反渗透元件进水的 SDI 值
如果进水质量发生变化，需作出相应的设计调整，必须保证足够的预处理水平，选择正确的膜元件，选择比较保守的水通量，选择合理的水回收率，设计足够的横向流速和浓水流速，对运行数据进行标准化
清洗的对象
碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的垢；铁、锰、铜、镍的水合氧化物垢
硅垢 --- 有机和无机胶体沉积物，自然的和人为的有机沉积物，细菌、真菌、霉菌等生物滋长物
清洗时机（与清洗对象相对应）
标准化后的产水量比上次清洗后减少 10 ～ 15%
标准化后的产水水质比上次清洗后减少 10 ～ 15%
当标准化后的压降比上次清洗后增加 10 ～ 15%
在长期停用前作为日常的维护
