反滲透膜及離子交換樹脂常見問題解答
1. 怎樣選擇合適的產品?
陶化化學液體分離部網站提供了交互式的產品選擇指南(interactive product selection guide),協助
進行DOWEX* 離子交換樹脂和FILMTEC™膜元件的選用幫助。
此外,用戶也可以在液體分離部網站的產品信息網頁(product information),根據應用類別(by
application),產品 類別(by type)或產品大小(by size)進行選擇。
已經熟悉DOWEX和陶氏FILMTEC產品的用戶可以直接點擊液體分離部網站任一網頁的陶氏FILMTEC膜元件或
陶氏DOWEX樹脂產品規格表。
2. 當選用陶氏FILMTEC膜元件時,對某些具體離子的典型脫除率是什么?
請參閱膜元件的產品規范表,對于非常見離子的脫除率,請參閱本手冊有關陶氏FILMTEC™FT30典型脫除
率數據表。
3. ROSA4和ROSA5設計軟件比較,有哪些變化和新特征?
ROSA5包含了陶氏FILMTEC™NF270和NF200納濾元件的設計計算;計算軟件引擎更為專業,采用了數據庫方
式處理文檔,產品手冊和標準化軟件從ROSA軟件中分離出來,以便于設計軟件的下載。
4. RO膜元件和IX離子交換樹脂的進水要求有哪些?
理論上講,進入RO和IX系統應不含有如下雜質:
懸浮物
膠體
硫酸鈣
藻類
細菌
氧化劑,如余氯等
油或脂類物質(必須低于儀器的檢測下限)
有機物和鐵-有機物的絡合物
鐵、銅、鋁腐蝕產物等金屬氧化物
進水水質對RO元件和IX樹脂的壽命及性能將產生巨大的影響。
5. 陶氏FILMTEC FT30能耐氯嗎?
所有的超薄聚酰胺復合膜,活性氯均會氧化膜表面,引起膜元件對鹽份的脫除能力的下降。陶氏
FILMTEC™FT30膜由于其高交聯全芳香化學組成,可以承受1000ppm•hr的余氯氧化攻擊,微量的金屬會加
速這一氧化過程,因此,應對RO進水進行脫氯處理,請參閱本手冊關于“從反滲透進水中脫氯”一節。
6. RO膜能脫除哪些雜質?
RO膜能夠很好地脫除離子和有機物,反滲透膜比納濾膜有更高的脫除率,反滲透通常能脫除給水中99%的
鹽份,進水中的有機物的脫除率≥99%。
7. 如何進行混合水源的ROSA設計計算?
有些水源,在ROSA設計中,無法明確確定選用何種原水類型,它包括混合水源(如井水與經三級處理后的
排放水相混合)以及無法確認水質的進水(如經過超濾處理過的廢水),一般說來,可以采用地表水的設計
計算導則進行計算。
8. 在排列相同的條件下,SW30-4040在ROSA4中的計算結果與ROSA5中的結果不同,這是 什么原因?
ROSA5計算結果正確,因為目前的SW30-4040膜元件由于采用了自動化制造技術,有效膜面積和膜性能有
所提 高。ROSA4未能反映這一變化。
9. 陶氏FilmTec公司銷售壓力外殼、元件適配接頭(俗稱手榴彈)和元件聯結件嗎?
我們不銷售壓力外殼,元件與外殼間的適配接頭(俗稱手榴彈)是壓力外殼的一個部件,由壓力外殼生產
商提供。元件聯接件是膜元件的一個部件,在每支陶氏FILMTEC™8″膜元件包裝箱內各有一個,與膜元件
本身一并提供。對于2.5″和4″的元件,必須單獨購買。也可以從FilmTec公司另行購買元件聯接件或“
O”形圈作為備件。
10. 臭氧O3能作為陶氏FILMTEC FT30兼容的氧化與消毒劑嗎?
雖然臭氧可以用在RO進水的預處理部分,但是在進入膜元件之前,應該采取特別的措施除去殘余臭氧,
UV紫外輻射可以成功的分解臭氧O3,但是,更好的方式是采用活性炭或亞硫酸氫鈉,為了消毒殺菌,可
以考慮選用新型高效非氧化性的消毒劑DBNPA而不是臭氧。
11. 為什么RO產水的pH值低于進水的pH值?
當了解到CO2、HCO3-和CO3=之間的平衡,就能夠找到這一問題的最好答案,在密閉的體系內,CO2、
HCO3-和CO3=的相對含量隨pH值的變化而變化,低pH值條件下,CO2占主要部份,在中等pH值范圍內,
主要為HCO3-,高pH值范圍內,主要為CO3=。
由于RO膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體,RO產水中的CO2含量與RO進水中CO2的含量基
本相同,但是HCO3-和CO3=常常能夠減少1~2個數量級,這樣就會打破進水中CO2、HCO3-和CO3=之間
的平衡,在系列反應中,CO2將與H2O結合發生如下反應平衡的轉移,直到建立新的平衡。
CO2 + H2O ? HCO3- + H+
如果進水中含有CO2,則RO的產水pH值總會降低,對于大多數RO系統反滲透產水的pH值將有1~2個pH值的
下降,當進水堿度和HCO3-高時,產水的pH值下降就更大。
為數極少的進水,含較少的CO2、HCO3-或CO3=這樣看到產水pH值的變化就少,某些國家和地區,對于
飲用水pH值有規定,一般為6.5~9.0,根據我們的理解,這是為了防止輸水管路的腐蝕,而飲用低pH值
的水,本身不會引起任何健康問題,眾所周知,許多市售含碳酸飲料其pH值在2~4之間。
12. 怎樣知道你的膜系統該用何種清洗方法進行清洗?
為了獲得最好的清洗效果,選擇能對癥的清洗藥劑和清洗步驟非常重要,錯誤的清洗實際上還會惡化系
統性能,一般來說,無機結垢污染物,推薦使用酸性清洗液,微生物或有機污染物,推薦使用堿性清洗
液。
13. 膜供應商推薦那一家清洗藥劑供應商?
我們不對清洗藥劑供應商作推薦,但是在我們的網站或本手冊內提供了常用的清洗方案,以及有關如何
確定商用清洗配方與膜系統的兼容性的知識。
14. 怎樣發現哪些膜元件需要更換?
如果反滲透或納濾系統中某一系列或某一支壓力外殼的產水,出現含鹽量(電導率)異常升高,這就明顯
地說明,“O”形圈有滲漏或該處的元件有故障。確定故障的關鍵在于所設計的膜系統應能夠方便診斷和
鑒別出任何性能有異常的膜元件或系統部件:每支壓力容器應設置取樣口,裝置產水應分段以便于從出
現問題的總產水中,追蹤到有問題的壓力容器,而每支壓力容器又應允許從產水管內插入取樣管探測產
水電導率,以確定故障具體位置。
“O”形圈泄漏是最常見的水質下降的原因,但是如果已經辯別出某支元件有故障時,我們建議將它解剖
開來,以確定問題所在,陶氏化學也提供各種膜故障分析的收費服務。
15. 在使用ROSA軟件時,為什么會有“在200次迭代運算過程中無法完成計算”的錯誤信息報告?
某些國家用逗號作為小數點,而ROSA軟件僅默認圓點作為小數點,請改變計算機的設置解決這一小數點
問題,從開始(Start) ? 設置(Settings) ? 控制面板(Control Panel) ? 區域設置(Regional
Settings) ? 數值(Number), 將小圓點(dot)設置成小數點符號。
16. 今后ROSA軟件什么時候升級?
要及時知道ROSA軟件的升級版本,請申請加入我們的新聞通訊(Newsletter)或登錄
中的ROSA網頁。
17. 陶氏是否有膜分析服務內容?
陶氏有這一服務內容,稱為DIRECTOR Service,你可以從陶氏液體分離部網站獲得有關這一服務的介紹
。
18. 怎樣將膜應用到新的領域?
對于新的應用領域,膜技術具有顯著節能甚至有助于開發出新產品或開創一個新行業的可能。有時使用
膜的工藝流程很簡單,也有些情況則很復雜,這時應進行可行性的小試并獲得放大設計所需的參數,對
于膜系統最終用戶,我們建議與膜系統供應商和科研院所合作,從事這類小型但難度較大的應用研究工
作。
19. 在第一級與第二級RO之間,是否應該設置脫氣裝置?
通常不需要脫氣。但是針對特殊的要求和進水組成,有時應選用脫氣裝置。當需要降低CO2或H2S含量時
,則是設置脫氣裝置的主要原因,當水中含H2S或周圍環境存在飛塵污染可能時,應采取真空脫氣方法。
20. 怎樣將鐵污染清洗掉?
亞硫酸氫鈉是最有效的清洗鐵污染的方法。
21. 膜元件能否暴露在低于冰點的溫度下?
可以。但是如有條件,必須避免,如果膜元件不慎發生結冰現象,使用之前必須緩慢讓其融化,而
且發生這種情況后,不再符合質保條款。
22. 如何找到產品的圖片?
在陶氏液體分離部網站上列有產品、應用和試驗圖片,或與陶氏代表聯系。
23. 飲用水中含硼是否有問題,怎樣脫硼?
實驗動物結果表明,硼會引發雄性不育癥,1993年世界衛生組織規定飲用水中的含硼量應低于0.3ppm,
人們還發現硼對某些植物在高于0.2~0.5ppm時有危害,在海水中硼的含量在5mg/L,在一些受污染的水
中也含硼,它是由含硼的香皂或洗滌劑引進水體的。
在傳統的飲用水處理工藝和市政廢水處理流程中,不能有效地脫除硼。陶氏FILMTEC™膜可用于飲用水脫
硼。膜的硼脫除能力主要取決于pH值和膜的類型,陶氏DOWEX*樹脂也可以用于脫硼。
24. 怎樣停運膜系統?
停機程序和保存條件等請參閱本手冊相關章節。
25. 什么是DIRECTOR Service?
DIRECTOR Service是陶氏化學公司對使用陶氏FILMTEC™膜和DOWEX*樹脂的用戶提供一種綜合服務,它可
以為保證系統得到最佳性能提供有效的建議,包括:
膜分析
離子交換樹脂分析
在線技術支持
培訓
在陶氏液體分離部網站中可以找到詳盡的介紹。
26. 能否用乙醇或其它醇類保存膜元件?
不推薦用醇溶液保存膜元件。
27. 為何ROSA5.0版本不含標準化軟件和技術手冊?
ROSA5.0以后僅作為設計軟件,在陶氏液體分離部網站中可以找到標準化軟件FTNORM和
陶氏膜的技術資料。
28. FT30膜對弱酸如硼酸、砷酸、碳酸或苯酚的脫除能力效果怎樣?
這些弱酸的脫除率取決于溶液的pH值和它們的離解常數pK。一般情況下,pH值越高,解離度就增高,此
時可以根據解離度和pH值估計脫除率的趨勢。
29. 怎樣使用殺菌劑DBNPA?
有兩種加藥法,間歇加藥和連續加藥。間歇加藥要根據生物污染的嚴重程度而定,?當水中生物污染敏
感性較低時,采用含有效成份20%的溶液50~170ppm,每5天給藥一次,每次30分鐘~3小時;
但當水中菌落總數102CFU/mL以上時或已知有生物污染的系統,采用含有效成份20%溶液170ppm,每5天給
藥一次,每次3小時,一旦系統的生物污染消失,應采用連續加藥的方式,以上述20%的溶液,連續給藥
量10~15ppm,根據細菌含量的波動,則可以增減給藥量,DBNPA的主要功能是可以抑制進水中細菌含量
到極低的程度,防止生物污染。
30. 針對不同的水型和應用,如何選膜?
有許多因素可以影響到膜型號的選擇,請參閱本手冊或咨詢陶氏液體分離部代表。
31. 什么時候選用低能耗或極低能耗的膜元件?
陶氏FILMTEC公司的低能耗膜元件為LE和LP型,極低能耗為XLE,它們用于要求能耗最低同時仍能實現較
高脫鹽率和產水量為主要目的的客戶。例如我們的極低能耗XLE的能耗僅為標準BW產品的對應能耗的50%
,但脫鹽率較低,請咨詢陶氏代表或參考產品規范說明。
32. 進水TDS和電導率之間關系怎樣?
當獲得進水電導率數值時,必須將其轉化成TDS數值,以便能在軟件設計時輸入。對于多數水源,電導率
/TDS的比率為1.2~1.7之間,為了進行ROSA設計,海水選用1.4比率而苦咸水選用1.3比率進行換算,通
常能夠得到較好的近似換算率。
33. 怎樣知道膜是否已受到污染?
以下是污染的常見癥狀:
?
在標準壓力下,產水量下降
為了達到標準產水量,必須提高運行壓力
進水與濃水間的壓降增加
膜元件的重量增加
膜脫除率明顯變化(增加或降低)
?
當元件從壓力容器內取出時,將水倒在豎起的膜元件進水側,水不能流過膜元件,僅從端面溢出(表明進
水流道完全堵塞)。
34. 什么時候需要探測膜系統,如何做?
系統的脫鹽率降低可能是元件的均勻變化,也有可能局限于前端或末端的少數幾個膜元件,它可能是整
個系統每個壓力容器的故障,也可能僅限于幾個壓力容器。因此,需要測定單支壓力容器產水TDS值,以
及單個膜元件的性能情況,請參閱本手冊相關章節,以了解膜元件性能探測方法。
35. 怎樣防止膜元件原包裝內的微生物滋生?
當保護液出現混濁時,很可能是因為微生物滋生之故。用亞硫酸氫鈉保護的膜元件應每三個月查看一次
。當保護液出現混濁時,應從保存密封袋中取出元件,重新浸泡在新鮮保護液中,保護液濃度為1%(重量
)食品級亞硫酸氫鈉(未經鈷活化過),浸泡約1小時,并重新密封封存,重新包裝前應將元件瀝干。
36. 陶氏FILMTEC膜元件的重量如何?
陶氏FILMTEC新元件重量一覽表。
型 號 干元件 濕元件* 型 號 干元件 濕元件*
磅 公斤 磅 公斤 磅 公斤 磅 公斤
XLE-4040
LP-4040
TW30-4040 5 2.3 7 3.2 BW30-365 25 11.3 31 14.1
BW30-400 26 11.8 32 14.5
RO-390-FF
NF90-400
NF270-400
NF200-400
NF-400 / / 32 14.5
BW30-4040
BW30LE-4040
NF90-4040
NF270-4040
NF200-4040
NF-4040 6 2.7 8 3.6
XLE-440
BW30LE-440 28 12.7 33 15.0
SW30HR-320 / / 30 13.6
SW30HR-380
SW30-380 / / 31 14.1
RO-4040-FF / / 8
* 注:濕元件為瀝干后的重量
根據使用過元件的重量大小可以判斷其受污堵的程度,有些嚴重污堵的膜元件重量可能會增加一倍以上
。
37. 怎樣才能使膜系統的能耗降低?
采用低能耗膜元件LP、BWLE或極低能耗膜元件XLE即可,但應注意到它們的脫鹽率比標準膜元件略低。
38. 在膜系統開機之前是否應該趕走系統內的空氣?
我們要求必須以低壓低流量將空氣趕走,才能啟動膜系統。該操作的壓力在0.2~0.4MPa之間,低壓沖洗
排氣時,應讓所有的濃水和產水排入下水道,如果壓力上升過快,而膜元件和壓力容器內還有空氣時,
將會在元件的水流方向和徑向產生額外的沖擊力,嚴重時會使膜的外包皮破裂。
39. 陶氏濕元件是如何保護的?
濕元件用1%(重量)亞硫酸氫鈉保護,而超純水拋光膜元件用500ppm(重量)亞硫酸氫鈉保護。
40. 對壓力容器的要求是什么?
壓力容器的設計必須符合美國機械工程師協會標準(ASME),最好必須獲得ASME的標準認證,或者至少應
該按照ASME的標準要求制造。
41. 陶氏FILMTEC膜對哪些化合物是穩定的?
膜的穩定性取決于許多因素,例如溫度、壓力、濃度、pH值、微量有機礦物質(油)、細菌、氧化劑、重
金屬等。因此無法給出穩定性的具體數據指標,最有效的做法是在啟動系統之前要辯別這些潛在的有害
因素,并通過預處理手段預防其發生。
42. 膜葉短、葉片多元件結構設計的優點是什么?
在膜葉短葉片多的膜元件內,膜面的通量更加均勻,這樣可以獲得更高的膜元件產水量效率,并顯著地
降低污染可能。但由于生產技術原因,很多的膜元件供應商還停留在老一代的元件結構設計上,無法在
這方面取得突破。
43. 假如兩個系統的進水量相同,但運行溫度不同,兩個系統的膜元件產水分布有何不同?
水溫越高,則運行壓力就越低。盡管運行壓力降低了,但對應于在低溫運行的參照系統中的第一支元件
,其仍會出現更高的產水量。高水溫時系統的末端仍有相同的滲透壓,但運行壓力卻降低,這樣高水溫
時最后的膜元件的膜面流速比低溫操作系統要低,因此,在高水溫下運行的系統,其前后元件的通量分
布不均勻性就顯著地增大,即系統前端元件通量更高,系統末端的元件通量更低。這種情況不利于系統
均衡穩定地運行(使用低壓和超低壓膜元件有類似的情況)。
44. 在鍋爐給水中,硅有什么害處?
在高壓鍋爐給水中,必須解決含硅的問題。這是因為硅表現出較大的隨蒸汽揮發的能力,隨后,蒸汽中
所含的硅會在透平的低壓段,因蒸汽壓力的降低,以玻璃態沉積在透平的葉片上,影響透平的效率。活
性和膠體兩種形式的硅均會引起這種故障,因為在高壓鍋爐的溫度條件下,膠體硅將分解成硅酸鹽,然
后再蒸發到蒸汽相中。
45. 膜系統能否頻繁的啟停?
膜系統是按連續運行作為設計基準的,但在實際操作時,總會有一定頻度的開機和停機。當膜系統停機
時,必須用其產水或經過預處理合格的水進行低壓沖洗,從膜元件中置換掉高濃度但含阻垢劑的濃水。
還應采取措施預防系統內水漏掉而引入空氣,因為元件失水干掉的話,可能會產生不可逆的產水通量損
失。如果停機小于24小時,則無需采取預防微生物滋生的措施。但停機時間超過上述規定,應采用保護
液作系統保存或定時沖洗膜系統。
46. ROSA5中是否含有自動設計功能?
ROSA5目前沒有自動設計功能,計劃在將來的ROSA升級版中增加這一功能。
47. 在三段式的系統設計中,能否在第一段使用產水憋壓而在第三段之前采用壓力提升泵?
當然可以。

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