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1、纯化水系统培训第1页，本讲稿共59页一一、制药用水分类制药用水分类二、二、制药用水用途及水质要求制药用水用途及水质要求三三、纯纯化化水系统水系统第2页，本讲稿共59页一一、制药用水分类制药用水分类1 1）饮用水（）饮用水（Potable-WaterPotable-Water）2 2）纯化水（）纯化水（Purified WaterPurified Water）3 3）注射用水（）注射用水（Water for Water for InjectionInjection）4 4）纯蒸汽（）纯蒸汽（Purified SteamPurified Steam）第3页，本讲稿共59页制药用水分类制药用水分类1
2、 1）饮用水：）饮用水：）饮用水：）饮用水：自来水公司供应的自来水或深井水，又称原水。不能直接用作制剂的制备或试验用水。自来水公司供应的自来水或深井水，又称原水。不能直接用作制剂的制备或试验用水。自来水公司供应的自来水或深井水，又称原水。不能直接用作制剂的制备或试验用水。自来水公司供应的自来水或深井水，又称原水。不能直接用作制剂的制备或试验用水。2 2）纯化水：）纯化水：）纯化水：）纯化水：原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的供药用的水。
3、方法制得的供药用的水。方法制得的供药用的水。方法制得的供药用的水。3 3）注射用水：）注射用水：）注射用水：）注射用水：是以纯化水为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。是以纯化水为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。是以纯化水为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。是以纯化水为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机等目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机等目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机等目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸
4、馏水机等。4 4）纯蒸汽：）纯蒸汽：）纯蒸汽：）纯蒸汽：以纯化水为进料水，用蒸汽加热以纯化水为进料水，用蒸汽加热以纯化水为进料水，用蒸汽加热以纯化水为进料水，用蒸汽加热(蒸汽发生器蒸汽发生器蒸汽发生器蒸汽发生器)，生产无菌无热原的纯蒸汽，生产无菌无热原的纯蒸汽，生产无菌无热原的纯蒸汽，生产无菌无热原的纯蒸汽广泛用于医疗卫生，生物制药工业，食品工业的灭菌消毒及有关器具的消毒，有效防止重金属，热广泛用于医疗卫生，生物制药工业，食品工业的灭菌消毒及有关器具的消毒，有效防止重金属，热广泛用于医疗卫生，生物制药工业，食品工业的灭菌消毒及有关器具的消毒，有效防止重金属，热广泛用于医疗卫生，生物制药工业，食
5、品工业的灭菌消毒及有关器具的消毒，有效防止重金属，热原等杂质的再污染。原等杂质的再污染。原等杂质的再污染。原等杂质的再污染。第4页，本讲稿共59页注射用水与纯化水的主要区别（国内）/注射用水注射用水纯化水纯化水制备途径不同制备途径不同上述上述上述上述内毒数要求不同内毒数要求不同0.250.25E Eu./mlu./ml/微生物限度微生物限度1010个个/100ml/100ml100100个个/ml/ml使用范围使用范围见验证指南见验证指南第5页，本讲稿共59页 二 制药用水用途及水质要求1 饮用水：符合生活饮用水水质卫生标准（GB5749-2006）1）纯化水、医用水的原水 2）设备、容器、口
6、服剂瓶子初洗 3）化学合成初始阶段用水 4）中药材、饮片清洗、浸润和提取2 纯水：符合中华人民共和国药典2010纯化水质量标准 1）制备注射用水（纯蒸汽）的水源2）非无菌药品直接接触药品设备、器具和包装材料最后洗涤水3）注射剂、无菌药品瓶子的初洗4）非无菌药品的配料，口服剂配料，洗瓶 5）非无菌药品原料精制 第6页，本讲稿共59页 制药用水用途及水质要求3注射用水:符合中华人民共和国药典2010注射用水质量标准 1）注射剂，无菌冲洗剂配料和溶剂 2）注射剂，无菌冲洗剂配料和溶剂最后洗瓶水 3）无菌原料药精制 4）无菌产品及原料药直接接触药品包装材料最后精洗用水4 纯蒸汽：纯蒸汽冷凝水应符合中国
7、药典注射用水标准1）无菌作业区物料、容器、设备、无菌衣或其他物品需进入无菌 作业区的温热无菌处理2）培养基的湿热灭菌第7页，本讲稿共59页三三纯纯化化水水系系统统第8页，本讲稿共59页纯化水系统图纯化水系统图第9页，本讲稿共59页纯化水系统常见配置方法1 一级反渗透系统一级反渗透系统出水电阻率一般在出水电阻率一般在20s/cm（25），原水电），原水电导率导率600以下以下 饮料、制酒用水、精细化工饮料、制酒用水、精细化工2 二级反渗透系统二级反渗透系统一般地说该纯水电阻率将低于一般地说该纯水电阻率将低于0.5Mcm(25 C)，即电导率高于，即电导率高于2uS/cm。3 双级反渗透双级反渗透
8、+加碱加碱以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保双级反渗透纯水的电阻率双级反渗透纯水的电阻率2s/cm 制药企业制药企业第10页，本讲稿共59页纯化水系统常见配置方法4在双级反渗透在双级反渗透+脱气脱气+加碱加碱以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保双级反渗透纯水的电阻率将以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保双级反渗透纯水的电阻率将0.5s/cm 格兰特格兰特RDR 脱气膜脱气膜5一级一级RO装置装置+EDI处理处理出水电导率出水电导率1.3us/cm（25）一级）一级RO装置和装置和EDI处理一般小处理一般小0.2s/cm，ED
9、I的产水水质受其进水条件的影响很大的产水水质受其进水条件的影响很大 ，如果进水不稳定，如果进水不稳定 EDI进水电导率大于进水电导率大于40 需要双级需要双级+EDI 6 二级二级RO+EDI 通过离子交换树脂及选择性离子膜达到高脱盐效果，与反通过离子交换树脂及选择性离子膜达到高脱盐效果，与反渗透结合的联合工艺使产水水质可达渗透结合的联合工艺使产水水质可达10-15M.CM的高纯水。的高纯水。0.2s/cm 水质要求高制药企业、电子工业水质要求高制药企业、电子工业 7一级一级RO+二级二级EDI 出水电阻出水电阻16-18M.CM 超纯水超纯水0.07s/cm第11页，本讲稿共59页系统工艺配
10、置（五部分）一预处理单元二反渗透系统三EDI系统四后处理单元五系统设备管道第12页，本讲稿共59页预预处处理理单元单元1水质要求：原水符合饮用水标准。水质要求：原水符合饮用水标准。2主要设备主要设备原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、软水器、阻垢加药系统、保安过滤器、换器、软水器、阻垢加药系统、保安过滤器、换热器热器第13页，本讲稿共59页预预处处理理单元单元3 主要设备功能1）多介质过滤器多介质过滤器工作原理：工作原理：多介质过滤器（机械过滤器）是以成层状的无烟煤、石英砂、多孔陶瓷、多介质过滤器（机械过滤器）是以成层状的无烟煤、石英砂、多孔陶瓷
11、、锰砂或其他材料为床层，床的顶层由最轻和最粗品级的材料组成，而最锰砂或其他材料为床层，床的顶层由最轻和最粗品级的材料组成，而最重和最精的材料放在床的低部。其原理为按深度过滤重和最精的材料放在床的低部。其原理为按深度过滤-水中较大的颗粒水中较大的颗粒在顶层被去除，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除在顶层被去除，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除。常用：二层滤料常用：二层滤料+垫层或三层滤料垫层或三层滤料+垫层垫层 无烟煤无烟煤+石英砂石英砂+锰砂锰砂石英砂过滤器（下石英砂过滤器（下-上）上）10mm10mm以上以上 5-10mm 2-5mm 0.5-1.5mm 5-10mm 2-5mm 0.
12、5-1.5mm 性能特点：性能特点：多介质过滤器能够有效去除原水中多介质过滤器能够有效去除原水中悬浮物悬浮物、机械杂质、有机物、菌藻类，降低水、机械杂质、有机物、菌藻类，降低水的的浊度浊度，保证其出水，保证其出水SDISDI（污染指数）小于等于（污染指数）小于等于4 4。第14页，本讲稿共59页预处理单元2 2）活性炭过滤器）活性炭过滤器活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。性能特点：性能特点：
13、能够吸附前级过滤中无法去除的能够吸附前级过滤中无法去除的能够吸附前级过滤中无法去除的能够吸附前级过滤中无法去除的余氯余氯余氯余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降以防止后级反渗透膜受其氧化降以防止后级反渗透膜受其氧化降以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物有机物有机物有机物等污染性物质，对胶体等污染性物质，对胶体等污染性物质，对胶体等污染性物质，对胶体及色素、重金属离子、水中异味、及色素、重金属离子、水中异味、及色素、重金属离子、水中异味、及色素、重金属离子、水
14、中异味、CODCOD等有较明显的去除吸附作用。可等有较明显的去除吸附作用。可等有较明显的去除吸附作用。可等有较明显的去除吸附作用。可以进一步降低以进一步降低以进一步降低以进一步降低RORO进水的进水的进水的进水的SDISDI值，值，值，值，TOC2.OppmTOC2.Oppm。余氯余氯余氯余氯 0.05 mg/L 0.05 mg/L 活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，还需定期活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，还需定期活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，还需定期活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，还需定期 用蒸汽消毒。用蒸汽消毒
15、。用蒸汽消毒。用蒸汽消毒。第15页，本讲稿共59页过滤器过滤器示意图：示意图：第16页，本讲稿共59页预预处处理理单元单元3 3）软水器）软水器 常采用钠型阳离子为交换树脂。当一号罐设备失效时，该失效罐自动退出运行，紧接常采用钠型阳离子为交换树脂。当一号罐设备失效时，该失效罐自动退出运行，紧接常采用钠型阳离子为交换树脂。当一号罐设备失效时，该失效罐自动退出运行，紧接常采用钠型阳离子为交换树脂。当一号罐设备失效时，该失效罐自动退出运行，紧接着二号罐开始运行，同时启动一号罐再生程序，再生结束后该罐备用，以投入下一周期运着二号罐开始运行，同时启动一号罐再生程序，再生结束后该罐备用，以投入下一周期运着
16、二号罐开始运行，同时启动一号罐再生程序，再生结束后该罐备用，以投入下一周期运着二号罐开始运行，同时启动一号罐再生程序，再生结束后该罐备用，以投入下一周期运行。整个系统采用全自动控制，控制方式：流量、时间。行。整个系统采用全自动控制，控制方式：流量、时间。行。整个系统采用全自动控制，控制方式：流量、时间。行。整个系统采用全自动控制，控制方式：流量、时间。每台软化罐的工作状态依次为：运行每台软化罐的工作状态依次为：运行每台软化罐的工作状态依次为：运行每台软化罐的工作状态依次为：运行再生（反洗、吸盐、置换、正洗）再生（反洗、吸盐、置换、正洗）再生（反洗、吸盐、置换、正洗）再生（反洗、吸盐、置换、正洗
17、）运运运运行。行。行。行。软化软化软化软化 钠型阳离子软化钠型阳离子软化钠型阳离子软化钠型阳离子软化:2NaR+Mg:2NaR+Mg2+2+Mg R Mg R2 2+2Na+2Na+再生再生再生再生 钠型阳离子钠型阳离子钠型阳离子钠型阳离子:MgR:MgR2 2+2NaCl 2NaR+Mg+2NaCl 2NaR+Mg2+2+需根据原水水质决定是否需要配置，一般硬度需根据原水水质决定是否需要配置，一般硬度需根据原水水质决定是否需要配置，一般硬度需根据原水水质决定是否需要配置，一般硬度200200以上以上以上以上 硬度硬度硬度硬度200200以下可以不加软水器，需加阻垢加药装置以下可以不加软水器，
18、需加阻垢加药装置以下可以不加软水器，需加阻垢加药装置以下可以不加软水器，需加阻垢加药装置 第17页，本讲稿共59页软水器软水器第18页，本讲稿共59页预处理单元预处理单元4 4）保安过滤器）保安过滤器 保安过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质，防止这些颗粒保安过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质，防止这些颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗膜组件，造成大量漏盐的情况。经高压泵加速后可能击穿反渗膜组件，造成大量漏盐的情况。1 1）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径，截留不同粒）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径，截留不同粒）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径，截留不
19、同粒）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径，截留不同粒径的微粒，从而达到过滤的目的。径的微粒，从而达到过滤的目的。径的微粒，从而达到过滤的目的。径的微粒，从而达到过滤的目的。2 2）滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤）滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤）滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤）滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤孔径也各不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在孔径也各不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在孔径也各不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在孔径也各
20、不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在0.01-120m0.01-120m范围。范围。范围。范围。第19页，本讲稿共59页保安过滤器保安过滤器第20页，本讲稿共59页预预处处理理单元单元3 3）换热器）换热器 （板式、列管）（板式、列管）对活性炭过滤器进行巴氏消毒。对活性炭过滤器进行巴氏消毒。对活性炭过滤器进行巴氏消毒。对活性炭过滤器进行巴氏消毒。活性炭过滤器是有机物、微生物、热原物质集中的地方，活性炭吸附了有机物、悬浮粒活性炭过滤器是有机物、微生物、热原物质集中的地方，活性炭吸附了有机物、悬浮粒活性炭过滤器是有机物、微生物、热原物质集中的地方，活性炭吸附了有机物、悬浮粒活性炭过滤
21、器是有机物、微生物、热原物质集中的地方，活性炭吸附了有机物、悬浮粒子，不仅富集了微生物，而且造成了微生物生长的有利条件。巴氏消毒的程序一般为子，不仅富集了微生物，而且造成了微生物生长的有利条件。巴氏消毒的程序一般为子，不仅富集了微生物，而且造成了微生物生长的有利条件。巴氏消毒的程序一般为子，不仅富集了微生物，而且造成了微生物生长的有利条件。巴氏消毒的程序一般为8080下下下下2 2小时，由热交换器将水加热至小时，由热交换器将水加热至小时，由热交换器将水加热至小时，由热交换器将水加热至8080以上，然后用泵进行局部循环，在以上，然后用泵进行局部循环，在以上，然后用泵进行局部循环，在以上，然后用泵
22、进行局部循环，在8080以上以上以上以上热水作用下微生物被杀菌，已吸附有机物及细菌内毒素被解吸附。在消毒程序结束时再进热水作用下微生物被杀菌，已吸附有机物及细菌内毒素被解吸附。在消毒程序结束时再进热水作用下微生物被杀菌，已吸附有机物及细菌内毒素被解吸附。在消毒程序结束时再进热水作用下微生物被杀菌，已吸附有机物及细菌内毒素被解吸附。在消毒程序结束时再进行反冲，不仅有效地消除了微生物的污染，而且起到了将活性炭再生的作用。行反冲，不仅有效地消除了微生物的污染，而且起到了将活性炭再生的作用。行反冲，不仅有效地消除了微生物的污染，而且起到了将活性炭再生的作用。行反冲，不仅有效地消除了微生物的污染，而且起
23、到了将活性炭再生的作用。第21页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统Reverse Osmosis（RO）定义：定义：定义：定义：用足够压力使溶液中溶剂通过反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故用足够压力使溶液中溶剂通过反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故称反渗透。作用原理是扩散和筛分，是纯化水系统核心设备。称反渗透。作用原理是扩散和筛分，是纯化水系统核心设备。性能特点：性能特点：它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物等，它可以去除水中它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物等，它可以去除水中的的97%97%以上的离子，还能有效去除以上的离子，还能有效去除TOC
24、TOC及内毒素，及内毒素，TOCTOC去除率达到去除率达到90%90%。反渗透膜组件采用芳香族聚酰胺复合膜，反渗透膜组件采用芳香族聚酰胺复合膜，孔径很小，大都孔径很小，大都孔径很小，大都孔径很小，大都 10 10 10 10 1010 （1010埃），埃），埃），埃），它具有极高的脱盐能力。反渗透系统包括高压泵、反渗透膜组、清洗系统及控它具有极高的脱盐能力。反渗透系统包括高压泵、反渗透膜组、清洗系统及控制仪表制仪表第22页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统进水水质要求：进水水质要求：进水水质要求：进水水质要求：项目项目项目项目 浊度（浊度（浊度（浊度（NTUNTU）SDI SDI 余氯（余氯
25、（余氯（余氯（mg/Lmg/L）Fe2Fe2（mg/Lmg/L）TOCTOC（mg/Lmg/L）限值限值限值限值 1 5 0.1 4 31 5 0.1 4 3 应用领域：应用领域：应用领域：应用领域：海水淡化、苦咸水淡化海水淡化、苦咸水淡化海水淡化、苦咸水淡化海水淡化、苦咸水淡化 工业纯水、锅炉补给水制造工业纯水、锅炉补给水制造工业纯水、锅炉补给水制造工业纯水、锅炉补给水制造 饮用水市政给水、排水、中水处理饮用水市政给水、排水、中水处理饮用水市政给水、排水、中水处理饮用水市政给水、排水、中水处理 冷却循环水、工业、市政污水处理冷却循环水、工业、市政污水处理冷却循环水、工业、市政污水处理冷却循环
26、水、工业、市政污水处理 食品、制药及各种工艺用水、半导体超纯水制造食品、制药及各种工艺用水、半导体超纯水制造食品、制药及各种工艺用水、半导体超纯水制造食品、制药及各种工艺用水、半导体超纯水制造 各种水溶液的脱盐、各种水溶液的脱盐、各种水溶液的脱盐、各种水溶液的脱盐、地表水除浊、废水处理及脱色地表水除浊、废水处理及脱色地表水除浊、废水处理及脱色地表水除浊、废水处理及脱色 市政景观及农业灌溉市政景观及农业灌溉市政景观及农业灌溉市政景观及农业灌溉 乳制品分离、浓缩乳制品分离、浓缩乳制品分离、浓缩乳制品分离、浓缩 分离及浓缩分离及浓缩分离及浓缩分离及浓缩 第23页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统发
27、展历史：发展历史：19601960年美国加利福尼亚大学的洛布与素里拉简发明了第一代高性能的非对称性年美国加利福尼亚大学的洛布与素里拉简发明了第一代高性能的非对称性醋酸纤维素膜，反渗透醋酸纤维素膜，反渗透(RO)(RO)首次用于海波及苦咸水淡化。首次用于海波及苦咸水淡化。19701970年年 杜邦公司发明了芳香族聚酰胺中空纤维反渗透器；杜邦公司发明了芳香族聚酰胺中空纤维反渗透器；19801980年年 全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件问世；全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件问世；19901990年年 中压、低压、及超低压高脱盐聚酰胺复合膜进入市场，从而为反渗透技术的发中压、低压、及超低压高脱盐聚酰胺
28、复合膜进入市场，从而为反渗透技术的发展开辟了广阔前景；展开辟了广阔前景；19981998年年 低污染膜研发成功，进一步扩大了反渗透的应用范围；低污染膜研发成功，进一步扩大了反渗透的应用范围；第24页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统知名厂家：知名厂家：美国陶氏美国陶氏陶氏化学公司是世界上唯一一家同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技术和产品的公司陶氏化学公司是世界上唯一一家同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技术和产品的公司，自从陶氏公司发明世界上第一个自从陶氏公司发明世界上第一个RORO反渗透膜以来，膜已应用到各行各业，为人类提供反渗透膜以来，膜已应用到各行各业，为人类提供了很大的技术改变。了
29、很大的技术改变。美国海德能美国海德能世界上最大的膜生产商之一，在国内建立大型生产基地、研发中心世界上最大的膜生产商之一，在国内建立大型生产基地、研发中心 80%80%美国通用流体膜美国通用流体膜韩国世韩韩国世韩日本东丽日本东丽 第25页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统结构形式结构形式1 1、板框式板框式 这种形式的装置由通用公司发展起来的。膜支撑体在一种圆形平板上，这块平板称为多孔板，这种形式的装置由通用公司发展起来的。膜支撑体在一种圆形平板上，这块平板称为多孔板，常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集起来。常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集起来。缺
30、点：缺点：安装和维护费用高，安装和维护费用高，进料分布不均匀，进料分布不均匀，流槽窄，流槽窄，多级膜装卸复杂，多级膜装卸复杂，单单位体积中膜的比表面积低，产水量少。位体积中膜的比表面积低，产水量少。尽尽管管有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比管管式装置小，在小规模的生产场所还是有式装置小，在小规模的生产场所还是有一定的优势的。一定的优势的。第26页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统结构形式结构形式2 2 管管式式它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在管管式装置中把料液进行浓缩，运
31、行式装置中把料液进行浓缩，运行期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常可以预防溶液的浓缩弄脏或堵期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常可以预防溶液的浓缩弄脏或堵塞膜。其主要优缺点可以归纳如下：塞膜。其主要优缺点可以归纳如下：优点：优点：能够处理含悬浮固体的溶液，能够处理含悬浮固体的溶液，合适的流动状态就可以防止浓差极化和膜污染等，并容易调合适的流动状态就可以防止浓差极化和膜污染等，并容易调整。整。缺点：缺点：设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。单位体积中膜的比表单位体积中膜的比表面积小。面积小。必须把
32、必须把管管子外部包起来。子外部包起来。要使用支要使用支 撑材料撑材料 第27页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统结构形式结构形式3 3 螺旋式反渗透装置螺旋式反渗透装置 a)a)反渗透膜膜体由反渗透膜、纯水导水层、原水导水层组成。纯水导水层被密封于两层反渗反渗透膜膜体由反渗透膜、纯水导水层、原水导水层组成。纯水导水层被密封于两层反渗透膜之间；原水导水层与外界相通，其一端是原水进水端，另一端是浓水排放端。透膜之间；原水导水层与外界相通，其一端是原水进水端，另一端是浓水排放端。b)b)原水中一部分水分子通过反渗透膜，而原水的浓度随即上升，原水成为浓水，沿原水导水原水中一部分水分子通过反渗透膜，而
33、原水的浓度随即上升，原水成为浓水，沿原水导水层流出膜体，这样就形成了废水。层流出膜体，这样就形成了废水。c)c)水分子通过反渗透膜后，在纯水导水层集结，并沿垂直方向流动。纯水导水层与中心管相连，纯水分子通过反渗透膜后，在纯水导水层集结，并沿垂直方向流动。纯水导水层与中心管相连，纯水汇集到中心管后，从纯水出水口流出。水汇集到中心管后，从纯水出水口流出。优点：优点：单位体积中膜的表面积比率大单位体积中膜的表面积比率大 压力导压力导管管的设计简单，安装和更换容易，结构紧凑。的设计简单，安装和更换容易，结构紧凑。缺点：缺点：料液含悬浮固体时不适宜料液含悬浮固体时不适宜料液流动路线短料液流动路线短压力消
34、耗高压力消耗高再循环浓缩困难再循环浓缩困难 第28页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统第29页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统结构形式结构形式4 4 中空纤维式反渗透装置中空纤维式反渗透装置美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空纤维式反渗透装置。这美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，内部可以装填几百万根中空纤维，其中外径种装置类似于一端封死的热交换器，内部可以装填几百万根中空纤维，其中外径50m50m、内径、内径25m25m。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中
35、空纤维高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管管束的另一端把渗透液收集起来，束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。浓缩后的料液从另一端连续排掉。优点：优点：单位体积中膜的表面积比率高，因此组件可以小型化；单位体积中膜的表面积比率高，因此组件可以小型化；膜不需支撑材料，中空纤维本身可膜不需支撑材料，中空纤维本身可以受压而不破裂。以受压而不破裂。缺点：缺点：膜表面去污困难，料液需经严格预处理；膜表面去污困难，料液需经严格预处理；中空纤维膜一旦损坏是无法更换的。中空纤维膜一旦损坏是无法更换的。第30页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜材质：膜材质：目前市场上
36、，膜材料主要为醋酸纤维目前市场上，膜材料主要为醋酸纤维CACA和芳香聚酰胺和芳香聚酰胺PAPA类类 醋酸纤维膜：醋酸纤维膜：主要是因为其耐氯，所以还是经久不衰。但是其适合的主要是因为其耐氯，所以还是经久不衰。但是其适合的pHpH范围小，易水解范围小，易水解芳香聚酰胺膜：芳香聚酰胺膜：进水几乎不能有氯，只能通过各种预处理除氯。进水几乎不能有氯，只能通过各种预处理除氯。第31页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：海德能海德能 低压高脱盐海德能反渗透膜低压高脱盐海德能反渗透膜CPACPA系列系列 超低压大通量海德能反渗透膜超低压大通量海德能反渗透膜ESPAESPA系列系列 海
37、水淡化用海德能反渗透膜海水淡化用海德能反渗透膜SWCSWC系列系列 低污染高脱盐海德能反渗透膜低污染高脱盐海德能反渗透膜LFCLFC系列系列 卫生级反渗透膜卫生级反渗透膜SanROSanRO系列系列/卫生级热消毒型反渗透膜卫生级热消毒型反渗透膜 SanRO-SanRO-HSHS系列系列 第32页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：低压高脱盐海德能反渗透膜低压高脱盐海德能反渗透膜CPACPA系列系列 CPA CPA膜是美国海德能公司于膜是美国海德能公司于19891989年上市的芳香族聚酰胺复合膜，在用于苦咸水脱盐的工业反渗透年上市的芳香族聚酰胺复合膜，在用于苦咸水脱盐的工
38、业反渗透系统中，具有最高的脱盐率。系统中，具有最高的脱盐率。需要特别提出的是，需要特别提出的是，CPA3-LDCPA3-LD是传统是传统CPA3CPA3膜元件的升级产品。膜元件的升级产品。CPACPA系列低压反渗透膜元件主要包括四种系列低压反渗透膜元件主要包括四种8 8英寸膜元件（英寸膜元件（CPA2CPA2、CPA3CPA3、CPA3-LDCPA3-LD和和CPA4CPA4）和一种）和一种4 4英寸膜元件（英寸膜元件（CPA2-4040CPA2-4040）。）。主要用在需要高产水量及高脱盐率的地下水处理系统主要用在需要高产水量及高脱盐率的地下水处理系统第33页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透
39、系统膜规格型号：膜规格型号：超低压大通量海德能反渗透膜超低压大通量海德能反渗透膜ESPAESPA系列系列 二、二、ESPAESPA（Energy Saving PolyAmideEnergy Saving PolyAmide）型反渗透膜元件，是美国海德能公司于）型反渗透膜元件，是美国海德能公司于19951995年年5 5月在世界上率先推出的节能型超低压高通量复合反渗透膜。它具有超低的运行压力（较常规的低压复合反月在世界上率先推出的节能型超低压高通量复合反渗透膜。它具有超低的运行压力（较常规的低压复合反渗透膜的运行压力降低约渗透膜的运行压力降低约25%-40%25%-40%）、在保持高脱盐率的同
40、时，具有更高的水通量。这些都）、在保持高脱盐率的同时，具有更高的水通量。这些都使得设备制造成本和系统运行费用大幅降低，并且节约了大量能源，使得反渗透脱盐技使得设备制造成本和系统运行费用大幅降低，并且节约了大量能源，使得反渗透脱盐技术被更广泛地推广及认可。术被更广泛地推广及认可。ESPA ESPA 系列的系列的8 8英寸膜元件已经发展到五个型号：英寸膜元件已经发展到五个型号：ESPA1ESPA1（标准超低压反渗透膜）、（标准超低压反渗透膜）、ESPA2ESPA2（高脱盐率超低压反渗透膜）、（高脱盐率超低压反渗透膜）、ESPA4ESPA4、ESPA2+ESPA2+和和ESPABESPAB4 4英寸
41、膜元件也发展到三个型号：英寸膜元件也发展到三个型号：ESPA1-4040ESPA1-4040、ESPA2-4040ESPA2-4040和和ESPA4-4040ESPA4-4040。美国海德能公司的美国海德能公司的ESPAESPA 系列超低压反渗透膜是世界上产水量最高、运行压力最低、且系列超低压反渗透膜是世界上产水量最高、运行压力最低、且在相同运行条件下具有最高脱盐率的膜元件。在进水含盐量（在相同运行条件下具有最高脱盐率的膜元件。在进水含盐量（TDSTDS）低于）低于1 000 mg/L1 000 mg/L时，时，ESPAESPA 系列膜元件具有无可替代的优势系列膜元件具有无可替代的优势第34页
42、，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：低污染高脱盐海德能反渗透膜低污染高脱盐海德能反渗透膜LFCLFC系列系列 LFC(LFC(即即 Low Fouling Composite Low Fouling Composite 的英文缩写的英文缩写)膜是美国海德能公司于膜是美国海德能公司于19981998年在世界上率年在世界上率先推出的低污染型低压复合膜，先推出的低污染型低压复合膜，LFCLFC 系列代表着美国海德能公司在芳香聚酰胺复合膜制造领域又一新的系列代表着美国海德能公司在芳香聚酰胺复合膜制造领域又一新的突破。突破。LFCLFC 系列膜元件不仅具有复合膜的低压、高通量和高
43、脱盐率等特点，而且还具有电中系列膜元件不仅具有复合膜的低压、高通量和高脱盐率等特点，而且还具有电中性和高亲水性的特点。与带负电的传统反渗透复合膜元件相比，性和高亲水性的特点。与带负电的传统反渗透复合膜元件相比，LFCLFC 系列低污染反渗透膜元系列低污染反渗透膜元件的表面呈现电中性（件的表面呈现电中性（LFC1LFC1、LFC3LFC3和和LFC3-LDLFC3-LD）或正电性（）或正电性（LFC2LFC2）。）。LFC2LFC2型反渗透膜元件是目型反渗透膜元件是目前全世界唯一表面荷正电的芳香聚酰胺反渗透复合膜。前全世界唯一表面荷正电的芳香聚酰胺反渗透复合膜。目前，目前，LFCLFC 系列的系
44、列的8 8英寸产品有英寸产品有LFC1LFC1、LFC2LFC2、LFC3LFC3以及以及LFC3-LDLFC3-LD共四个品种，共四个品种，4 4英寸英寸产品有产品有LFC1-4040LFC1-4040和和LFC2-4040LFC2-4040两个品种。两个品种。目前已经有超过数十万支目前已经有超过数十万支 LFCLFC 系列反渗透膜元件在全世界几百个大、中型项目中使用，最典型系列反渗透膜元件在全世界几百个大、中型项目中使用，最典型的是城市污水回用项目。的是城市污水回用项目。LFCLFC 系列反渗透膜元件可适用于含有两性或阳离子型表面活性剂的工业废水和系列反渗透膜元件可适用于含有两性或阳离子型
45、表面活性剂的工业废水和市政污水中。市政污水中。第35页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：海水淡化用海德能反渗透膜海水淡化用海德能反渗透膜SWCSWC系列系列 SWCSWC系列海水淡化反渗透复合膜是美国海德能公司对世界的又一大贡献美国海德能公司开发的海系列海水淡化反渗透复合膜是美国海德能公司对世界的又一大贡献美国海德能公司开发的海水淡化反渗透膜预元件，采用了先进的高分子合成技术，使高脱盐率和大产水量得以同时实现，它水淡化反渗透膜预元件，采用了先进的高分子合成技术，使高脱盐率和大产水量得以同时实现，它可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水，更高效率的利用丰富的海水资
46、源，这为解决世可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水，更高效率的利用丰富的海水资源，这为解决世界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径。界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径。目前世界大多数海水淡化工厂都选用美国海德能公司的海水淡化膜元件，累计制水量已经超过目前世界大多数海水淡化工厂都选用美国海德能公司的海水淡化膜元件，累计制水量已经超过190190万吨万吨/日。我国在近几年也启动了大量的海水淡化项目，比如：浙江玉环电厂海水淡化项目和山日。我国在近几年也启动了大量的海水淡化项目，比如：浙江玉环电厂海水淡化项目和山东青岛黄岛电厂海水淡化项目等。东青岛黄岛电厂海水淡化项目等。美国海德能公司自开
47、发出第一支商品化的海水淡化膜美国海德能公司自开发出第一支商品化的海水淡化膜SWC1SWC1以来，又不断开发出新的海水淡化膜元以来，又不断开发出新的海水淡化膜元件件SWC2SWC2、SWC3SWC3及及SWC4SWC4。为了进一步丰富海水淡化系列膜元件，同时为了提高海水中硼元。为了进一步丰富海水淡化系列膜元件，同时为了提高海水中硼元素（素（B B）的脱除率，最新推出了高脱盐率、高脱硼的海水淡化复合膜）的脱除率，最新推出了高脱盐率、高脱硼的海水淡化复合膜SWC3+SWC3+、SWC4+SWC4+。在。在20042004年又开发出了目前世界上产水量和脱盐率最高，运行压力最低的年又开发出了目前世界上产
48、水量和脱盐率最高，运行压力最低的SWC5SWC5海水淡化反渗透膜海水淡化反渗透膜元件元件第36页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：卫生级反渗透膜卫生级反渗透膜SanROSanRO系列系列/卫生级热消毒型反渗透膜卫生级热消毒型反渗透膜 SanRO-SanRO-HSHS系列系列 美国海德能公司开发生产的卫生级反渗透膜元件有两个序列：美国海德能公司开发生产的卫生级反渗透膜元件有两个序列：50 50 的标准型卫生级反渗透膜的标准型卫生级反渗透膜SanROTMSanROTM系列和系列和85 85 的热消毒型的热消毒型SanRO-HSTMSanRO-HSTM系列。系列。卫生级反渗
49、透膜卫生级反渗透膜卫生级反渗透膜卫生级反渗透膜SanROTMSanROTM和和SanRO-HSTMSanRO-HSTM系列产品已通过了美国食品与药品管理局（系列产品已通过了美国食品与药品管理局（Food and Drug Food and Drug AdministrationAdministration）的认证，在医药纯水及其它高纯水系统中得到了广泛应用。药用纯水是指）的认证，在医药纯水及其它高纯水系统中得到了广泛应用。药用纯水是指制剂、制药、工艺、容器冲洗及化妆品配制用水。卫生级膜元件主要在第二级使用，用来保证制剂、制药、工艺、容器冲洗及化妆品配制用水。卫生级膜元件主要在第二级使用，用来保
50、证纯水装置最终产品水达到药典的要求纯水装置最终产品水达到药典的要求。第37页，本讲稿共59页反渗透系统反渗透系统膜规格型号：膜规格型号：4040 44040 4英寸英寸 4040英寸英寸 单膜回收率单膜回收率15%15%产水产水0.25T0.25T8040 88040 8英寸英寸 4040英寸英寸 单膜回收率单膜回收率15%15%产水产水1T1T系统配置：系统配置：一级多段流程：如果一次过滤达不到回收率要求（一级一级多段流程：如果一次过滤达不到回收率要求（一级65-75%65-75%二级二级75-85%75-85%），），可采用多段串联过滤。每段的有效横截面积递减。可采用多段串联过滤。每段的有