如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——小型反滲透設備回收率如何保障？

在日常設計反滲透純水設備時，系統的回收率是一個重要的指標。按照一般常識一 級反滲透的回收率在50-75%，二級反滲透的回收率在80-90%。在不考慮濃水回流的狀態下，一般遵循如下回收率限值：

膜元件串聯數量限制的回收率上限（單流程）

本篇討論2-4支膜元件的小型反滲透設備，受限于回收率的限制，基本可以忽略濃差級化狀態下難溶鹽的結垢風險。通過表格，我們發現當反滲透設備的膜元件數量過少時，即使采用全串聯模式系統的回收率也有很大的限制。

常見的小型設備有0.5T/H、1.0T/H的一 級反滲透設備，0.5T/H的二級反滲透和超純水設備，其膜元件分別2、4、（3+2）支4040反滲透（RO）膜。當3T/H以下產水量純水設備選用8040膜元件時，上限同上（前文有類似介紹，小設備盡量選用4040膜元件）。

一、常見提高系統回收率的方式

1、增加膜的段數提高回收率——巧婦難為無米之炊

對于小型設備而言，完全串聯狀態已經是所能達到的回收率上限。不管是單膜殼串聯亦或是多段式串聯，本質上都無法突破限制，此法顯然不可行。

2、濃水回流提高回收率

濃水回流，就是將RO系統產生的一部分濃水回流到高壓泵前（期間是否經過額外凈化處理區別很大），同進水混合后再次進入膜組件，進行反滲透處理。這也是一種提高RO系統回收率的有效手段，尤其是對于系統產水量不大，水流無法流經12m長的膜組件時，十分合適。常見的回流方式有一 級RO濃水部分回流到原水箱，二級RO濃水全部回流到原水箱，EDI濃水回流到二級RO純水箱或者二級RO裝置前等。

濃水回流在一定程度上確實可以提高系統回收率，如果一 級RO系統的回收率要求在50%左右，基本能達到預期要求。

備注：濃水回流會造成進水處的污染物濃度提高，RO系統結垢的風險也進一步加大，因此，須加強反滲透系統的運行控制和管理。基于原水的水質分析數據，考慮前處理和產水的回收率、運行溫度等相關的反滲透系統設計方式，設定運行條件是非常必要的。

切不可為了提高系統回收率，而通過直接調整給水／濃水進出口閥門開關及比例，如果這樣操作，就會造成膜元件的污染速度加快，導致嚴重后果。

二、非常規提高系統回收率的方式

1、濃水二次反滲透提高回收率

區別于經過處理以后回流到主流程，濃水收集以后經過獨立的反滲透裝置（俗稱ROR裝置）。常選用更高脫鹽率的反滲透膜，以更好的應對濃水水質。適合于小設備但是客戶對回收率有更高的要求時，常見于中水回用中的反滲透裝置，減少綜合濃水的排放比例。

缺點：

需要額外配置設備，增加成本，經濟可行性低。而且由于總體水量有限，ROR裝置的使用效率也得不到保障。在以自來水為原水的小型設備中幾乎不可見。

2、違背膜設計原則強行提高膜元件回收率

不管膜元件數量是2是3還是4，一律設定回收率為50%、60%，70%的少之又少。可想而知，其潛在的膜污染（含結垢）是相當巨大。一般不建議單獨使用，可配合綜合使用。

有人說無知是可怕的，比一方無知更可怕的是設計和客戶都無知。如果我說設計者在無可奈何（抱著善意，無知者也有）之下只能憑著經驗盡量滿足客戶要求，并且叮囑客戶不可隨意調節濃水比例調節閥。仍有客戶看著那清澈的濃水覺得浪費而改動。至此時，堵膜也就是早晚的事了。

此法雖然屬于經驗主義，但是生產商在實際運用過程當中也出現了各種實用發明，比例縮短短時低壓沖洗的頻率（不單純為了小型設備而發明，但是在小型設備上效果更明顯）而時間，以減少濃差化和污染的風險。或者配合使用，亦可適當降低風險。

備注：2項是一種經驗方式，廣泛存在于1T/H以下的小型設備中，本人少見小型設備的回流設計，而2項確實廣泛存在于市場。因為2項的存在，而且往往小型設備受限于成本原因和惡劣的市場競爭關系，生產商常采用國產膜，甚至是國產中更廉價者（廉價不完全等同于低質量），這些綜合因素進一步導致了小型設備堵膜現象高發，售后服務質量堪憂，行業口碑差等現象。

三、補充知識

1、下表為各段回收率及可選擇膜元件排列方式

2、關于一二級反滲透之間是否需要中間水箱

二級反滲透膜系統

只要不超過反滲透膜元件允許進水壓力范圍（對于陶氏膜BW系列元件，41bar），整個系統可以只設置一臺高壓泵，而不需要每一 級單獨設泵，此時，二級由一 級RO的產水壓力來推動，但是在任何時間和條件下，同一段的產水壓力與同一段的進水或濃水壓力的差值（即背壓）不得大于0.3bar。也可以設置一個中間過渡水箱以收集一 級RO反滲透膜的產水，然后再利用高壓泵向二級反滲透膜裝置供水。

3、二級反滲透進水前調節的pH理想值

產水電導率在多數情況下是產水品質較重要的參數，由于二氧化碳無法被反滲透膜所脫除，它會存在于成品水中，形成碳酸引起電導率的上升，通過將進水pH加堿調節到8.2左右，就可以阻止CO2透過反滲透膜，在此pH條件下，所有的二氧化碳會轉化成碳酸，而碳酸能被膜很好地除去。

在一 級RO的進水或產水中均可以加入NaOH，在產水中加NaOH時，加入量非常小，這是因為一 級RO產水幾乎不存在緩沖能力，但在一 級RO的進水中加堿要千萬小心，防止碳酸鈣沉淀，在pH8.2左右容易發生碳酸鈣沉淀。采用加堿處理方法，一般情況下，原水含鹽量不高時采用二級反滲透膜工藝，系統產水電導率可達<1µs/cm（25℃）。

備注：當一 級RO進水呈中性或弱堿性時，鑒于其結構風險一般不建議調節pH值至更高的8.2。水質明顯偏酸或者堿性過高時需要進行適當調節，建議保守調節至7.5左右。

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