逆浸透設備の原理｜逆浸透設備設計案｜逆浸透設備概要｜中茗実業

逆浸透純水設備｜杭州中茗実業有限公司｜専門水処理設備メーカー
膜を選択透過（半透過）性膜の工力により圧力を推進力とする膜分離技術であり、システムに加えられた圧力が水溶液浸透圧より大きい場合、水分子は絶えず膜を透過し、産水流路を経て中心管に流入し、その後、一端に水中の不純物、例えばイオン、有機物、細菌、ウイルスなどを流出させ、膜の進水側に止められ、その後、濃水出水端に流出させ、分離浄化の目的を達成する。水は圧力の作用の下で逆浸透膜を通じて水分子と重金属、コロイド、細菌、ウイルス、有機物などの不純物の分離過程を実現し、水分子は逆浸透膜を通して純水になり、重金属、コロイド、細菌、ウイルス、有機物などの不純物が排出されて水の浄化を実現し、逆浸透制水過程に化学薬剤を添加する必要がなく、環境保護がなく、操作が簡便で、水質が安定で、運転経済の特徴は飲用水、電子、めっき、化学工業、水場、飲料などの業界に広く応用されている。

逆浸透動作原理
逆浸透は浸透の逆移動運動であり、圧力駆動下で半透膜の選択的な滞留作用によって溶液中の溶質と溶媒を分離する分離方法である。逆浸透装置の現象は自然界でよく見られ、例えばキュウリを塩水に入れると、キュウリは水を失って小さくなる。キュウリの水分子が塩水溶液に入る過程が浸透過程である。水分子しか透過できないフィルムで1つの池を2つに仕切ると、膜の両側に純水と塩水をそれぞれ同じ高さに注入する。しばらくすると純水の液面が低下し、塩水の液面が上昇したことがわかる。このダイアフラムを通して水分子が塩水に移行する現象を浸透現象と呼ぶ。塩水の液面上昇は際限がないわけではなく、一定の高さになると平衡点に達する。このときダイヤフラム両端の液面差に代表される圧力を浸透圧と呼ぶ。

逆浸透純水設備のプロセスフロー
げんすいタンク
1）作用：管網給水の不安定性を克服し、システム全体の給水安定連続を保証する、同時に各設備の長期的な性能の信頼性にも保障を提供した。
2）タイプ選択：PE材質或いはステンレス材質水槽。
3）制御：タンクに高水位フロートバルブと低水位液位スイッチを配置する。それは信頼性が高く、安価で、構造が簡単で、取り付けが便利であるなどの利点を備えている。水位が高位にあるとフロートバルブが閉じ、進水を停止する。水位が低水位になると、高水位フロートバルブが開き、タンクへの注水が開始される。同時に、低水位液位スイッチがオフになり、増圧ポンプが停止した。
2、原水ポンプ
1）作用：前処理された各設備に必要な作動圧力を提供する。
2）選択：前処理各設備の設計圧力降下（濾過設備1台当たり最大圧力降下0.05 Mpa）及び高圧ポンプ前圧力が0.5 Kg/cm 2未満ではなく、増圧ポンプの作動圧力を確定する。
3）制御：ポンプ後に調節弁を用いて圧力及び進水量を調節する。
3、機械フィルター（石英砂フィルター）
1）作用：原水はまず機械フィルターを経て、フィルターの中に12-24目的の精緻な石英砂を置き、原水中の凝集体、鉄錆などの懸濁不純物をこの過程で遮断させる。機械フィルタは動作中に大量の懸濁不純物を遮断しているため、フィルタの正常な動作を保証するために、フィルタに対して定期的に洗浄、逆洗浄を行わなければならない。
2）型式選択：FRP材質（ガラス鋼材質）容器を選択する。
3）制御：機械フィルターの逆洗操作は手動コントローラーを採用し、フィルターは毎日一回洗浄し、洗浄時間は10-20分である。
4、活性炭フィルター
1）作用：本プロセスは活性炭フィルタを採用し、逆浸透装置の前処理として、非常に重要である。逆浸透システムは進水指標SDI≦5、余剰塩素＜0.1 mg/Lを要求する。その入水要求を満たすためには、原水をさらに精製し、逆浸透の入水指標を達成する必要がある。逆浸透装置の前に炭素フィルターを設置するには、主に2つの機能があります。
1、水中の一部の有機物を吸着し、吸着率は60%前後である
2、水中の残留塩素を吸着する。吸着粒度が10〜20オングストローム程度の無機コロイド、有機コロイド及び溶解性有機高分子不純物、並びにサンドフィルタでは除去が困難な残留塩素である。活性炭が粒度が数十オングストローム程度の活性物を吸着するのに用いることができるのは、その構造には20-50オングストロームの微小孔と粒隙間が大量に存在し、活性炭のこの構造特徴により、その表面吸着面積は500-2000 m 2/gに達することができ、一般的な有機物の分子直径は20-50オングストロームよりやや小さいため、活性炭は有機物に対して強い吸着作用を持つ。また、活性炭は脱塩素能力が強く、余剰塩素は酸化性が強いため、余剰塩素と炭素が反応して二酸化炭素と塩素イオンを生成するため、少量の炭素を損失するだけなので、活性炭脱塩素にはかなりの時間を使用することができる。活性炭は以上の機能を持つだけでなく、水中の異臭、色素を除去し、水の透明度を高めることができ、活性炭はしばらく使用した後、その吸着能力が低下し、再生または交換が必要となる。そのため、原水は炭素フィルターを通過した後、水質を大幅に向上させ、逆浸透膜への汚染を減少させ、処理後の水質はすべて逆浸透装置の進水水質要求（余剰塩素＜0.1 mg/L）に達することができる。
2）型式選択：ガラス鋼材質容器を選択し、膨張率40%。
3）制御：活性炭フィルタの制御は手動制御器を採用し、活性炭フィルタは仕事中に大量の浮遊不純物を吸着したため、システムの正常な仕事を保証するために、毎日洗浄、逆洗浄を行わなければならず、洗浄過程は洗浄時間から15-30分である。
5、全自動軟化水器或いは薬物添加装置
1）作用：水から硬度（Ca 2＋、Mg 2＋）を除去する過程を軟化と呼ぶ。本設備は001×7強酸型Naイオン交換樹脂を装填し、ナトリウムイオンで原水中のカルシウム、マグネシウムイオンを置換し、原水中の残留硬度を0.03 mmol/L未満にする。軟化の目的は、逆浸透膜の使用寿命と処理効率を延長するために、逆浸透膜表面のスケーリングを防止することである。

2）型式選択：軟水器はガラス鋼材質容器であり、
3）制御：制御システムは米国自動制御弁型を採用する。設定された時間/流量に基づいて、バルブヘッドを制御することで自動的に樹脂を再生し、塩を吸って逆洗し、水を注入する過程を完成することができる。軟水器は再生箱を備え、毎日塩箱の塩の量と水の量を検査し、直ちに塩を補充しなければならない（ヨウ素塩及びその他の添加物のある塩の使用禁止）。
6、精密フィルター
1）作用：精密ろ過は保安フィルタとも呼ばれる。原水が逆浸透膜装置に入る前の処理技術である。PP濾過コアは濾過流量が大きく、汚染量が大きく、圧力損失が小さいという特徴があり、異なる粒径の不純物粒子を遮断でき、表面濾過と深層濾過を一体化することができる。精密フィルターは一定期間使用すると詰まり現象もあるため、一定期間後にPP溶融スプレーフィルターコアを交換しなければならず、交換根拠：精密フィルター前後の圧力差は0.05-0.1 Mpaの時に交換する。
2）型式選択：ステンレス製容器を選択する。
7、高圧ポンプ
1）作用：高圧ポンプは逆浸透システムに供給するために必要な水発生流量及び水質の作動圧力である。濾過水をポンプ本体を通過させた後、膜体の入水圧力を満たし、純水の出水量を保証するために10 kg程度の圧力に達した。
2）タイプ選択：逆浸透膜に必要な作動圧力に応じて、グランリッチ多段高圧ポンプを採用する。
3）制御：原水圧力計の指針が2 KGに達した時、生産水スイッチを押し、高圧ポンプを起動し、生産水を開始する。高圧ポンプの前に圧力保護スイッチが設置され、入水圧力が1 KG未満の場合、圧力保護スイッチが閉じ、高圧ポンプが停止する。
8、逆浸透純水設備（純水装置）
1）作用：逆浸透装置は精製水生産ラインの主要部分である。本装置は日東電工グループの米国ハイデックス社製省エネ型複合膜ESPA型逆浸透膜素子を用いた。ESPAシリーズは高脱塩率苦塩水淡水化膜である。より低い操作圧力で、平均脱塩率99.5%の高水流量を得ることができる。
ESPA膜は上述の利点を持っているため、ポンプ、圧力容器、配管、バルブなどの付属設備の選択により広い空間を提供している。また、より電力の小さいモータを使用することで、作業のニーズを満たすことができます。同時に、ESPA膜の高水通量、高脱塩率の特性は、これらが設備製造コストとシステム設備投資費用を大幅に低減させ、しかも大量の省エネができ、システムの運行費用を低減し、水質を向上させる。
選択：米国ハイダーエネルギーESPAI-4040/8040。逆浸透装置が設計した水生成温度は25℃、水の利用率は70%である。
9、水タンク（原水タンク）
作用：逆浸透製品の水を備蓄し、次のレベルのシステム動作に安定した給水を提供する。

制御：タンク内に高、低液位スイッチを設置し、高圧ポンプと増圧ポンプを制御する。バラストタンクが低水位にあると、増圧ポンプが自動的に起動し、水の生産を開始する。タンクが高水位になると、高圧ポンプは停止します。
10、増圧ポンプ
1）作用：後段混合機に必要な作動圧力を提供する。
2）制御：ポンプ後に調節弁を用いて圧力及び進水量を調節する（手動操作）。
11、精製水タンク（完成品水タンク）
1）作用：混合床から水が出て、精製水タンクに入り、精製水タンクを通じて各用水点に送る。
2）制御：精製水タンク内に高、低液位スイッチを設置し、混合床の給水ポンプを制御する。精製水タンクが低水位にある場合、混合床給水ポンプが作動し、精製水タンクに注水する、高水位時、混合床給水ポンプは停止する。
12、精密ろ過プロセッサ
1）作用：1μmポリプロピレン材料フィルターを選択し、効果的にパイプ内の極微小粒子及び殺菌された細菌死体を遮断することができる。その寿命は長く、流量は大きく、ろ過精度は高く、生産ラインの無菌給水を保証した。精密ろ過処理器を一定期間使用した後、汚濁水の発生量が低下したため、ろ過コアを交換しなければならず、交換根拠：ろ過前後の圧力差は0.05-0.1 Mpaの時に交換する。
13、測定器計器
1）逆浸透ホストは膜前圧力計と膜後圧力計を設置し、膜の作動圧力を測定し、システム経路運行表示を設置し、淡水流量計と濃水流量計は濃、淡水流量を測定する。
2）逆浸透ホストには電気伝導度計、抵抗率計も設置されている。淡水の水質をオンラインで測定することは、直感的で便利であり、製品水の水質変化を随時観測することができる。
3）前処理には圧力計が設置され、随時設備の運行状況を観察し、そして設備の運行状況を分析することができる。
逆浸透装置の洗浄方法

逆浸透技術は特殊な優位性を持つことでますます広く応用されている。逆浸透浄水設備の洗浄問題は多くの技術力が強くないユーザーに損失を与える可能性があるため、逆浸透設備の管理をしっかり行うことで、深刻な問題を回避することができる。

1.低圧洗浄逆浸透設備は定期的に逆浸透設備に対して大流量、低圧力、低pH値の洗浄を行うことは膜表面に付着した汚れを除去し、膜性能を維持するのに有利であり、または逆浸透設備の進水SDIが突然5.5以上上昇した場合、低圧洗浄を行い、SDI値が合格に調整されてから電源を入れるべきである。

2.逆浸透設備の停止保護生産の変動により、逆浸透設備は常に停止することが避けられず、短期または長期停止時には保護措置を取らなければならず、現地処理に適さないと膜性能が低下し、回復できない。

短期保存は15 d以下のシステムを停止するのに適しており、1〜3 dごとに低圧洗浄する方法を採用して逆浸透設備を保護することができる。実践により、水温が20℃以上の場合、逆浸透設備中の水を3 d保管すると臭く変質し、大量の細菌が繁殖することが分かった。そのため、水温が20℃より高い場合、2 dまたは1 dごとに低圧洗浄を行い、水温が20℃より低い場合、3 dごとに低圧洗浄を行うことができ、洗浄が終わるたびに浄水設備の逆浸透装置上のすべての輸出入バルブを閉じる必要があることを提案した。

長期停止保護は15 d以上停止したシステムに適用され、その場合は保護液（殺菌剤）を浄水設備の逆浸透装置に充填して保護しなければならない。常用殺菌剤処方（複合膜）はホルムアルデヒド10（質量分率）、イソチアゾリノン20 mg/L、亜硫酸水素ナトリウム1（質量分率）である。

3.逆浸透膜の化学洗浄は正常な運転条件下で、逆浸透膜も無機スケール、コロイド、微生物、金属酸化物などに汚染される可能性があり、これらの物質が膜表面に堆積すると浄水設備の逆浸透装置の出力低下や脱塩率の低下、圧力差の上昇、さらには膜に回復不能な損傷を与えるため、良好な透水と脱塩性能を回復するために、膜の化学洗浄が必要である。

一般的に3～12ヶ月に1回洗浄し、毎月1回洗浄しなければならない場合は、改善すべき前処理システム、調整された運転パラメータを示しています。1〜3ヶ月に1回洗浄が必要な場合は、設備の運転レベルを高める必要があり、前処理システムを改良する必要があるかどうかは判断が難しい。

杭州中茗実業有限公司は逆浸透純水設備、超濾過純水設備、機械フィルター、マンガン砂フィルター、石英砂フィルター、活性炭フィルター、無煙炭フィルターなどの水処理設備、部品の生産販売を一体化した総合的な会社（工場）である。1195年に設立され、これまで、ワハハ逆浸透純水処理、邵逸夫病院逆浸透純水処理、青春宝飲料逆浸透水処理などの単位が逆浸透純水プロジェクトの成功案に登録されたと考えられていた。