海德能膜产品技术手册

海德能膜产品技术手册

目 录 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章

美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能 反渗透及纳滤膜应用技术介绍 反渗透、纳滤基础知识 水化学与水质分析 预处理

反渗透系统设计 反渗透膜的安装及运行 污染与清洗

RO/NF系统故障诊断和排除

海德能公司反渗透膜元件质量保证书 海德能公司退货程序 (RGA) 反渗透技术问答 应用技术文献

第一章 美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能

1.1 8英寸膜元件端板新型涡旋切1.2 流式设计

美国海德能公司已于2002年12月12日正式推出针对所有标准的 8 英寸膜元件端板的新型涡旋切流式(以下简称为“切流式”)设计。这一新的密封支撑/防止膜卷突出设计(ATD)提供了更好的端面接触，使水力负荷分布的更加均匀。新的切流式设计保持了海德能公司产品多孔端板的特点，该端板可以保护膜元件免受因较大颗粒撞击而造成的损坏。

这一特殊的涡旋式图案设计使得穿过膜元件表面的水具有均匀的分布，并可以平衡膜元件外部和中心管的压力。新的切流式可以很容易地由其象牙色和涡旋式结构辨认，而不同于以前的灰色和直线式。同时，我们还将介绍新型内连接管， 它即适用于新型切流式膜元件，也适用于传统的海德能膜元件。新型内连接管具有很多好处，在负载和操作过程中不会脱离。新型切流式膜元件完全与工业市场中众多其它的膜元件相兼容。海德能公司正致力于膜元件内部密封方法的研究，以提供压力容器中膜元件之间密封连接的最大保证。目前正使用的非切流式膜元件设计可以允许内部和外部的密封。

海德能公司在持续不断地为我们的用户研究和开发创新的、改进性的产品。新切流设计在保持水通量和脱盐率的一致性及可靠性的基础上提供了附加的益处。海德能公司正在以改进的设计模式，在无附加成本的情况下，一同既往地生产高质量的膜产品。

技术说明

— 新型切流式膜元件需使用内连接管

— 每支新型切流式膜元件的包装中均装备一支内连接管

— SWC 系列内连接管部件号码不同于其它苦咸水反渗透膜产品的内连接管部件号码 — 新切流式膜元件不能使用外连接管和外连接型端板接头 — 新型内连接管同时适用于新型切流式和传统膜元件

— 新切流式设计膜元件与市售的大多数公司的膜元件的连接管和端板接头完全兼容 — 标准中心管内径为1.125英寸，经压力容器制造商验证，端板接头可满足其要求 — 在新型内连接管上的O型圈(其型号为PARKER#2-119)可能不同于其他制造商的产品 — 对于目前采用外连接型端板接头的系统，需要从压力容器制造商处订购新的端板接头

— 当传统膜元件被新型切流式膜元件取代时，每一压力容器需要两个端板接头

— 苦咸水膜元件连接管是一头逐渐变细的，以便需要探查时很容易地接入。为了适应高压要求，海水淡化膜元件连接管的管壁加厚。

美国海德能公司提供可转换的新型内连接管

新型内连接管适用于新型切流式和老型号膜元件 [部件号为11518.0000] SWC海水淡化膜元件需要使用专用的新型内连接管 [部件号为11574.000]

1．2 美国海德能公司反渗透设计导则 原水水源 预处理方式 TOC含量 污染指数，SDI15 进 水 参 数 最 大 值 浊度，NTU TOC，ppm as C BOD，ppmasO2(估算为TOCx2.6) COD，ppmasO2(估算为TOCx 3.6) 温度，℃ CPA,ESPA， ESNA,SWC 保守值 常规值 激进值 保守值 常规值 激进值 保守值 常规值 激进值 保守值 LFC 常规值 激进值 保守值 产水通量年衰减率，％ 常规值 激进值 产水透盐率的年增加率，％ 保守值 常规值 最大 最大 最大 最大 最大 RO产水 RO 低 1 0.1 1 3 4 0.1～45 22 23 28 22 23 28 29 30 35 29 30 35 7 5 3 7 5 地下水 软化 低 2 0.2 3 8 11 0.1～ 45 16 18 20 16 18 20 24 27 29 24 27 29 10 7 5 15 10 未软化 低 3 0.3 3 8 11 0.1～ 45 14 16 18 14 16 18 24 24 27 21 24 27 10 7 7 15 10 地表水 传统 低 4 0.4 5 13 18 0.1～ 45 10 12 14 11 13 15 15 18 21 16 19 22 10 7 7 15 10 MF／UF 低 2 0.2 3 8 11 0.1～ 45 12 14 16 14 16 18 18 21 24 18 21 24 10 7 5 15 10 深井 海水 传统 低 3 0.3 3 8 11 表面 海水 传统 低 4 0.4 3 8 11 地表水 传统 高 4 0.4 10 26 36 0.1～ 45 10 12 14 11 13 15 15 18 21 16 19 22 15 12 7 15 10 MF／UF 高 2 0.2 10 26 36 0.1～ 45 11 13 15 12 14 16 16 19 22 18 21 24 13 10 7 15 10 三级废水 传统 高 4 0.4 10 26 36 0.1～ 45 7 10 12 7 10 12 11 15 18 11 15 18 18 15 7 15 10 MF／UF 高 2 0.2 10 26 36 0.1～ 45 8 11 13 9 12 14 12 16 19 13 18 21 15 12 7 15 10 0.1～ 0.1～ 45 8 10 12 19 24 29 45 7 8.5 11 17 20 24 系统平均产水通量GFD／LFC LHM 首支膜最大产水通量 GFD／LHM CPA,ESPA， ESNA,SWC 10 7 7 15 10 10 7 7 15 10

原水水源 预处理方式 TOC含量 单支膜最大浓差极化因子，β(Beta)值 每支压力容器最大给水流量 GPM 2.5英寸 4英寸 8英寸 2.5英寸 每支压力容器最小浓水流量 GPM 4英寸 8英寸 每支压力容器 每支膜元件 CPA、ESPA LFC、SWC、ESNA CaCO3 (LSI&SDSl) 加阻垢剂后饱和度限值 CaS04，％ SrS04，％ BaS04，％ SiO2，％ 保守值 常规值 激进值 常规值 常规值 常规值 保守值 保守值 常规值 保守值 常规值 保守值 常规值 保守值 最大值 最大值 RO产水 RO 低 1.30 1.40 1.70 6 16 75 75 1.2 0.8 3 2 12 8 40 60 10 地下水 软化 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 70 1.5 1.2 4 3 14 12 35 60 10 未软化 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 65 1.5 1.2 4 3 16 12 35 60 10 地表水 传统 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 65 1.5 1.2 4 3 16 12 35 60 10 MF／UF 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 75 1.5 1.2 4 3 14 12 40 60 10 深井 海水 传统 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 65 1.5 1.2 4 3 14 12 35 60 10 表面 海水 传统 低 1.18 1.20 1.20 6 16 75 60 1.5 1.2 4 3 16 12 40 60 10 地表水 传统 高 1.18 1.20 1.20 6 16 75 60 1.5 1.2 4 3 16 12 30 60 10 MF／UF 高 1.18 1.20 1.20 6 16 75 75 1.5 1.2 4 3 16 12 30 60 10 三级 废水 传统 高 1.18 1.20 1.20 6 16 75 60 2 1.2 4 3 la8 12 40 60 10 MF／UF 高 1.18 1.20 1.20 6 16 75 75 2 1.2 5 3 18 12 40 60 10 压力损失，psi 给水pH 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 2～11 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 3～10 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 <1.8 <2.5 230 800 6000 100 150 常规值 激进值 常规值 常规值 常规值 常规值 激进值

1.3 ESPA系列超低压大通量反渗透膜

ESPA膜——即Energy Saving Poly Amide的英文缩写，是美国海德能公司在世界上率先推出的节能型超低压复合膜，它具有超低的运行压力(较常规低压复合膜的运行压力降低了25～40%）；更高的水通量(在大通量时有着与其它复合膜相同的高脱盐率）；更宽的水质适用范围和压力适应范围等优点。

ESPA膜为水泵、压力容器、管道、阀门等配套设备的选择提供了更大的空间，使用功率更小的电机即可满足工作的需要。同时，ESPA膜的高水通量、高脱盐率的特性，使我们在设计中仅用数量较少的膜元件即可得到期望产水量。使得设备制造成本和系统设备投资费用大为降低，并且可大量地节省能源，降低了系统的运行费用，使反渗透系统更加容易推广和被接受。

型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 脱盐率 - % 性 能 透过水量 平均 最低 99.3 99.0 12000 45.4 400 99.6 99.5 9000 34.1 93.0 1500ppm NaCl 150 (1.05) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) ESPA1 ESPA2 ESPA2+ ESPA3 ESPAB 芳香族聚酰胺复合材料 440 99.6 99.5 11000 41.6 99.2 99.0 12000 45.4 500ppm NaCl 100 (0.7) 400 99.2 99.0 86000 32.6 96.0 1500ppm NaC1 150(1.05) gpd m3/d 硼脱除率（pH10）-% 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 最高进水温度 - ℃ 使 用 条 件 进水pH范围 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失

注：注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。

1．4 CPA系列低压反渗透膜

CPA膜——即Composite Polyamide的英文缩写，是美国海德能公司于19年上市的芳香族聚酰胺复合膜系列。最先推出的是CPA2膜，实现了透水性与脱盐性最佳的组合，在世界上得到了广泛的应用。相继推出的CPA3和CPA4膜使脱盐率达到了更新的高度，可有效地去除水中的SiO2和TOC。2003年最新生产的CPA2-HR膜同时具有更高脱盐率和更大水通量，是性能优异的高效反渗透膜。因此CPA系列更适于在制造电子工业超纯水和发电厂锅炉补给水等高纯水应用领域。

CPA系列反渗透膜元件的主要规格与性能 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 最低 性 能 透过水量 gpd m3/d 进水流道宽度mil 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 - psi (MPa) 最高进水流量 - gpm (m3/h) 使 用 条 件 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度–ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 99.2 10000 37.9 99.6 10000() 37.9 31 1500ppm NaCl溶液 225 (1.55) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 99.6 11000 41.6 99.5 6000 22.7 365 99.5 365 99.7 CPA2 CPA2-HR CPA3 CPA3-LD CPA4 芳香族聚酰胺复合材料 400 99.7 400 400 99.7

注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环，一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中。

海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。

1.5 LFC系列低污染反渗透膜

LFC膜——即Low Fouling Composite的英文缩写，是美国海德能公司于1998年在世界上率先推出的低污染型低压复合膜，LFC膜既具有传统聚酰胺复合膜的低压、高通量、高脱盐率的优点，同时又有耐污染性的特殊优点。与传统聚酰胺复合膜相比，LFC低污染膜特点如下：一是传统聚酰胺复合膜表面均呈负电性，而低污染膜表面呈电中性，二是传统聚酰胺膜表面亲水性差，而低污染膜降低了适膜表面与水的接触角度，提高了膜的亲水性。电中性，亲水性的低污染膜适用于地表水，江河水及污水等复杂给水的脱盐处理。 型号 类 膜材质 型 有效膜面积 – ft2 脱盐率 - % 性 能 透过水量 平均 最低 gpd m3/d LFC1 LFC3 LFC3-LD 芳香族聚酰胺复合材料 400 99.5 99.2 11000 41.6 400 99.7 99.5 9500 36.0 31 400 99.7 11000 41.6 进水流道宽度-mil 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 - gpm (m3/h) 使 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 用 进水最高浊度 – NTU 条 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 - ppm 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 件 单支膜元件上浓缩水与 1500ppm NaCl溶液 (运行30分钟后测试的数据) 225 (1.55) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 1.0 5.0 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa)

注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中。

海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 1.6 LFC2正电荷反渗透膜

LFC2膜是膜表面带正电的芳香聚酰胺膜，这种带正电的膜与传统带负电的膜性能完全不同，LFC2膜与阳离子表面活性剂接触后，可通过清洗来恢复水通量，而带负电的传统复合膜在与阳离子表面活性剂接触后其水通量无法恢复。另外，在给水TDS含量低的情况下，LFC2膜与其它带负阴电的高脱盐率复合膜相比，LFC2膜对钠及其它阳离子的脱除率更高。由于膜表面带正电荷，所以我们建议在使用LFC2膜元件时避免使用阴离子聚合物，因为这些阴离子聚合物在与LFC2膜表面接触时会导致膜表面产生不可恢复的污染。 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 脱盐率 - % 性 能 透过水量 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 - gpm (m3/h) 使 用 条 件 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 - ppm 单支膜元件上浓缩水与透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 gpd m3/d LFC2 芳香族聚酰胺复合材料 365 95.0 11000 41.6 1500ppm NaCl溶液 (运行30分钟后测试的数据) 225 (1.55) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 1.0 5.0 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa)

注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中。

海德能公确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。

1.7 SWC系列海水淡化反渗透膜

SWC海水淡化反渗透膜——即Seawater Composite的英文缩写，是美国海德能公司对世界海水淡化领域的一大贡献。SWC膜材质为芳香族聚酰胺，它可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水，这为解决世界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径。 型号 规 膜材质 SWC3 SWC3+ SWC4 SWC4+ SWC5 芳香族聚酰胺复合材料

格 有效膜面积 – ft2 脱盐率 性 - % 能 透过水量 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm(m3/h) 使 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 用 进水最高浊度 – NTU 条 进水最高SDI (15分钟) 件 单支膜元件上浓缩水与透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 平均 最低 gpd m3/d 370 99.7 99.5 5900 22.3 400 99.8 99.7 7000 26.5 370 99.8 99.7 5500 24.6 400 99.8 99.7 6500 20.8 400 99.8 99.7 9000 30.3 32000ppm NaCl溶液 (运行60分钟后测试的数据) 800±10(5.52±0.07) 25 10 6.5～7.0 1200 (8.27) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 1.0 5.0 最高进水自由氯浓度 - ppm ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa)

注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中。

海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 1.8 乳制品浓缩分离用反渗透膜QUALSEP DairyRO系列

美国海德能公司凭借在卷式膜生产领域中的卓越成就和技术实力，开发研制的QUALSEP DairyRO反渗透膜系列产品，具有水通量大、BOD去除率高、进料液适应范围广、使用安全可靠等特点。严格地生产和质量监控手段保证了每一支膜元件优良超群的性能。QUALSEP DairyRO系列产品已通过美国食品与药品管理局(FDA)及美国农业部(USDA)认证，作为乳制品加工过程中的浓缩分离设备而得以广泛应用。 应用领域

DairyRO膜元件最适用于以下工艺过程：

● 牛奶或乳清的初级浓缩过程——可减少工厂设备投资、降低操作成本 ● 乳清超滤 (UF) 透过液的浓缩处理——可压缩排污量、节约排污费用 ● 处理牛奶或乳清的透过液——可循环使用，以节约水资源以降低成本

QUALSEP DairyRO反渗透膜元件的规格与性能 型号 性 最大进料量 – gpm (m3/h) 能 单支膜元件最大压力降 – psi (bar) 规 膜材质 格 结构形式 3838-30 30 (6.8) 15 (1.0) 3840-30 30 (6.8) 15 (1.0) 8038-30 80 (18.2) 13 (0.9) Hydra polish 8040-28 80 (18.2) 13 (0.9) 芳香族聚酰胺复合材料 卫生型 (全填充式)

标准膜面积 – ft2(m2) 最高操作压力 – psi (MPa) 进水最大自由氯浓度 – ppm 使 最高操作温度 - ℃ 用 进料pH范围 条 清洗pH范围 件 进水最高浊度 – NTU 单支压力容器最高压力损失 – psi (bar) 80 (7.4) 600 (4.14) ＜0.1 50 3.0～10.0 2.0～11.0 1.0 60 (4.1) 80 (7.4) 360 (33.4) 380 (35.2)

注：膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中，外包装为硬纸箱。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 .9 卫生级反渗透膜SanRO系列

美国海德能公司凭借其在卷式膜生产领域中的卓越表现和技术实力，开发研制了SanRO卫生型卷式反渗透膜系列产品。该系列产品具有高脱盐率、大水通量、在运行过程中无过滤死角、安全可靠等特点。通过严格地生产和质量监控手段充分地保证了每一支膜元件都具有优良超群的性能特点。SanRO系列产品已通过了美国食品与药品管理局(FDA)认证，使其在医药纯水及其它高纯水系统中得到了广泛应用。

SanRO系列产品规格与性能 膜 性 能 * 型 号 类 型 产水量 - GPD (m3/d) 8英寸元件 SanRO ESPA2 SanRO CPA3 SanRO LFC3 SanRO CPA4 超低压节能型 高脱盐低压型 低污染型 高脱盐低压型 13000 (49.2) 10500 (39.7) 9000 (34.1) 5500 (20.8) 4英寸元件 3300 (12.5) 2600 (9.8) 2300 (8.7) 1400 (5.3) 脱盐率 % 99.7 99.7 99.6 99.6 系统性能 ** 使用压力 psi (MPa) 165 (1.14) 195 (1.35) 220 (1.52) 330 (2.27) 产水TDS值 ppm 9.5 7.4 9.2 5.4 规 格 结构形式 膜材质 最大操作压力 – psi (MPa) 使 用 条 件 进水最大自由氯浓度 – ppm 最高消毒温度 最大压力/-F/psi(℃/MPa) 进水pH范围 清洗pH范围 单支压力容器最高压力损失 – psi (MPa) 卫生型全填充型 芳香族聚酰胺复合材料 600 (4.14) ＜ 0.1 113 (45) 3.0～10.0 2.0～11.0 60 (0.41) * ：标准测试条件：1500mg/L NaCl，1.55MPa，15%回收率，25℃ **：使用压力和产水TDS是以下运行条件下得到的数据 ——给水TDS为500mg/L NaCl，pH=7，25℃，回收率85%。

8.2 SanRO膜元件工艺尺寸

膜面22规格 A ?in(cm) B ?in(cm) C ?in(cm) 积 ?ft(m) 0.750 40.0 3.98 4040 (102) (1.9) 90 (8.3) (10.1) O.D. 8040 40.0 (102) 7.95 (20.1) 1.125 (2.9) I.D. 380 (35.2) 注：膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中，外包装为硬纸箱。

1.10 卫生热消毒型反渗透膜SanRO-HS系列

美国海德能公司凭借其在卷式膜生产领域中的卓越表现和技术实力，开发研制了SanRO-HS卫生热消毒型卷式反渗透膜系列产品。该系列产品具有高脱盐率、大水通量、在运行过程中可进行热消毒、无过滤死角、安全可靠等特点。通过严格地生产和质量监控手段充分地保证了每一支膜元件都具有优良超群的性能特点。SanRO-HS系列产品已通过了美国食品与药品管理局(FDA)认证，使其在医药纯水及其它高纯水系统中得到了广泛应用。

SanRO-HS系列产品规格与性能 膜 性 能 * 型 号 类 型 产水量 - GPD (m3/d) 8英寸元件 SanRO-HS SanRO-HS2 卫生热消毒、高脱盐型 卫生热消毒、高脱盐 高水通量型 8800 (33.3) 11200 (42.4) 4英寸元件 2200 (8.4) 2800 (10.6) 脱盐率 % 99.7 99.6 系统性能 ** 使用压力 psi (MPa) 225 (1.55) 185 (1.28) 产水TDS值 ppm 6.0 8.6 规 格 膜材质 结构形式 最大操作压力 – psi (MPa) 使 用 条 件 进水最大自由氯浓度 – ppm 最高消毒温度/最大压力 - ℉/psi(℃/MPa) 进水pH范围 清洗pH范围 单支压力容器最高压力损失 – psi (MPa) 芳香族聚酰胺复合材料 卫生型全填充型 600 (4.14) ＜ 0.1 185/25 (85/0.17) 3.0～10.0 2.0～11.0 60 (0.41) * ：标准测试条件：1500mg/L NaCl，1.55MPa，15%回收率，25℃ **：使用压力和产水TDS是以下运行条件下得到的数据 ——给水TDS为500mg/L NaCl，pH=7，25℃，回收率85%。

SanRO-HS膜元件工艺尺寸

膜面22规格 A ?in(cm) B ?in(cm) C ?in(cm) 积 ?ft(m) 0.750 40.0 3.98 4040 (102) (1.9) 90 (8.3) (10.1) O.D. 8040 40.0 (102) 7.90 (20.1) 1.125 (2.9) I.D. 380 (35.2) 注：膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠保护液中，外包装为硬纸箱。

1.11 ESNA系列节能型聚酰胺纳滤膜

ESNA系列是海德能公司生产的高性能纳滤膜，膜材质均为芳香族聚酰胺复合材料。ESNA膜可用于脱除有机物、细菌和病毒，它的NaCl脱除率为50~90%。该系列膜可在超低运行压力下工作，从而实现节能、降低设备投资和操作费用的目的。 ESNA系列纳滤膜元件的规格与性能 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 最低脱盐率 - % 透过水量 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi 使 用 条 件 (MPa) 最高进水流量 – gpm (m/h) 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 3ESNA1-K1 芳香族聚酰胺复合材料 400 MgSO4 97 MgSO4 92 10500 39.7 500ppm MgSO4 80(0.55) NaCl 90 NaCl 80 9320 35.3 500ppm NaCl 75(0.5) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 75 (17.0) 45 3.0～10.0 1.0 5 ESNA1-LF 平均 最低 gpd m3/d 81.0(平均88.0) 7500 (28.0) 500ppm CaCl2 75 (0.5) 性 能

最高进水自由氯浓度–ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 给水TOC – ppm ＜0.1 5 : 1 10 ＜3.0 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%亚硫酸氢钠的保护液中。

海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 1.12 HYDRACoRe-50系列高耐氯性脱色用纳滤膜

HYDRACoRe-50膜元件的规格与性能 产水量 – gpd (m3/d) NaCl脱除率 - % 截留分子量(MWCO) - daltons 标 准 测 试 条 件 8,200 (31.0) 50.0 1,000 说明：表中性能是基于以下标准测试条件下给出的 测试溶液 – ppm NaCl 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 膜材质 500 75 (0.52) 5 15 6.5 磺化聚醚砜 (SPES) 螺旋卷式 365 600 (4.14) ＞10 100 40 2.0～11.0 1.0 5.0 75 (17) 10 规 格 结构形式 标准膜面积 – ft2 最高操作压力 – psi (MPa) 最大连续自由氯浓度 - ppm 操 作 参 数 清洗最大自由氯浓度 – ppm 最高操作温度 - ℃ 进水pH值范围 进水最大浊度 – NTU 进水最高SDI (15Min) 单支压力容器最大进水流量 – gpm (m3/h) 单只膜元件最高压力损失 – psi

膜元件特点

● 低压力，高水通量 ● 膜表面为强负电荷 ● 抗氯氧化性能很强

● 特殊处理的膜表面复合层，可耐细菌侵蚀 ● 优化的膜结构，稳定性高 应用领域

● 工业有机废水(印染)处理

● 造纸(纸浆)工业废水脱色

● 食品工业(制糖、酱油)废水处理

● 高色度的地表水为水源的自来水厂水净化 ● 活性染料的脱盐浓缩

HYDRACoRe在不同的化学溶液中的稳定性 化 学 溶 液 硫 酸 盐 酸 硝 酸 醋 酸 草 酸 柠檬酸 乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na) 硫酸氢钠 氢氧化钠 次氯酸钠 过氧化氢 浓 度 pH2 pH2 pH2 1% 2% 2% 2% 2% pH13 100ppm 1% 0.5% 长 期 稳 定 性 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 不稳定 稳定 化学清洗溶液

可根据污染物的不同，选择以下的清洗溶液： ● 0.2%草酸溶液

● 2%柠檬酸+氨水(pH4) ● 磷酸溶液(pH2~4) ● NaOH溶液(pH9~12) ● NaOCl溶液(100ppm)

● 阴离子表面活性剂(0.1%) ● 1%六偏磷酸钠(SHMP)溶液

注1：使用阳离子或非离子表面活性剂可能会引起水通量的衰减。 使用阳离子或非离子表面活性剂前要确定溶液与膜的兼容性。过氧化氢的使用会导致膜的劣化。

注2：膜元件的产水量误差为-15%(无上限)。出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环，一支膜元件连接管和一只O型环。膜元件均真空封装于1.0%亚硫酸氢钠保护液中。 1.13 4英寸反渗透、纳滤膜元件

ESPA系列4英寸反渗透膜元件规格与性能 型号 类 膜材质 ESPA1-4040 ESPA2-4040 ESPA3-4040 ESPA4-4040 芳香族聚酰胺复合材料

型 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 99.2 99.0 2600 9.8 99.6 99.4 1900 7.2 85 98.5 98.0 3000 11.4 99.2 99.0 2500 9.46 500ppm NaCl 100 (0.7) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 16 (3.6) 45 3.0～10.0 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) 性 能 透过水量 最低 gpd m3/d 测试溶液 1500ppm NaCl溶液(运行30分钟后测试的数据) 150 (1.05) 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 使 用 条 件 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。

CPA2-4040反渗透复合膜 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 性 能 透过水量 m3/d 8.5 最低 gpd 99.2 2250 CPA2-4040 芳香族聚酰胺复合材料 85 99.5

测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 使 用 条 件 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 1500ppm NaCl溶液 225 (1.55) 25 15 6.5～7.0 600 (4.14) 16 (3.6) 45 3.0～10.0 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。

LFC低污染反渗透膜 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 性 能 透过水量 m3/d 测试溶液 测 试 条 件 单支膜元件水回收率 - % 15 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 225(1.55) 25 8.7 1500ppm NaCl溶液 7.5 最低 gpd 99.0 2300 1980 99.4 LFC1-4040 芳香族聚酰胺复合材料 85 99.6 LFC2-4040

测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 使 用 条 件 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 6.5～7.0 600 (4.14) 16 (3.6) 45 3.0～10.0 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认德能公司产品对于其特定用途的适应性。

SWC海水淡化反渗透膜 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 性 能 透过水量 m3/d 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 使 用 条 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 45 3.0～10.0 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 4.5 32000ppm NaCl溶液 800±10(5.52±0.07) 25 10 6.5～7.0 1200 (8.27) 16 (3.6) 5.7 最低 gpd 99.5 1200 1400 99.6 SWC1-4040 芳香族聚酰胺复合材料 70.0 99.2 SWC2-4040

件 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 单支膜元件最高压力损失 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 10psi (0.07MPa) 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品于其特定用途的适应性。

ESNA1-K1-4040纳滤膜 型号 类 型 膜材质 有效膜面积 – ft2 平均 脱盐率 - % 性 能 透过水量 m3/d 测试溶液 测 试 条 件 操作压力 – psi (MPa) 测试液温度 - ℃ 单支膜元件水回收率 - % 测试液pH 最高操作压力 – psi (MPa) 最高进水流量 – gpm (m3/h) 使 用 条 件 最高进水温度 - ℃ 进水pH范围 进水最高浊度 – NTU 进水最高SDI (15分钟) 最高进水自由氯浓度 – ppm 单支膜元件上浓缩水与 透过水量的最小比例 8.3 500ppm MgSO4溶液 80 (0.55) 25 15 6.5～7.0 600(4.16) 16(3.6) 45 3.0～10.0 1.0 ＜5 ＜0.1 5 : 1 7.4 500ppm NaCl溶液 75（0.5） 最低 gpd MgSO4 92 2200 NaCl 80 1952 MgSO4 97 ESNA1-K1-4040 芳香族聚酰胺复合材料 85.0 NaCl 90

单支膜元件最高压力损失 10psi (0.07MPa) 注：产水量误差为±15%，出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环、一只膜元件连接管和相应O型环。膜元件均真空封装于1.0%偏亚硫酸氢钠(Na2S2O5)保护液中。 海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的，但由于我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 1.14 海德能公司4英寸及8英寸卷式膜元件工艺尺寸 (适用于ESPA、CPA、LFC、SWC、ESNA系列膜元件) 4英寸膜元件工艺尺寸

A = 40.00\" (1016.0mm) B = 3.94\" (100.1mm) C = 0.75\" (19.1mm) D = 1.05\" (26.7mm) 净重：8磅 (3.6kg)

8英寸膜元件工艺尺寸

A = 40.00\" (1016.1mm) B = 7.5\" (200.5mm) C = 1.125\" (28.6mm) 净重：36磅 (16.4kg)

第二章 反渗透及纳滤膜应用技术介绍

2.1. ESPA系列超低压反渗透膜

自1995年5月美国海德能公司率先推出第一代超低压反渗透膜元件ESPA1以来，其优越的节能特性受到了广大用户的极大关注，超低压反渗透膜在世界日益普及。随着节约能源的要求越来越高，人们对反渗透膜的运行压力不断提出更高的要求。美国海德能公司为了满足在更低运行压力下的不同产水水质要求，不断充实和完善了超低压反渗透膜ESPA系列。目前，ESPA系列的8英寸膜元件已经发展到6个型号：ESPA1（标准超低压反渗透膜）、ESPA2（高脱盐率超低压反渗透膜）、ESPA3（超高产水量超低压反渗透膜）、ESPA4（高产水量超低压反渗透膜）、ESPA2+（大面积高脱盐率超低压反渗透膜）和ESPAB（高脱硼超低压反渗透膜），4英寸膜元件也发展到4个型号：ESPA1-4040、ESPA2-4040、ESPA3-4040和ESPA4-4040。迄今为止，美国海德能公司的ESPA超低压系列反渗透膜是世界上产水量最高、运行压力最低、且具有高脱盐率的膜元件。在进水含盐量（TDS）低于1000 mg/L时，ESPA系列膜元件具有不可替代的优势。 1 性能说明

(1) ESPA系列超低压反渗透膜元件特点

由于反渗透膜在工作时需要克服渗透压，因此能耗较高一直是反渗透工艺的弱点。若能够在较低的压力下制备出符合要求的去离子水，就意味着节约反渗透膜系统的设备投资（水泵、阀门、管路以及压力容器）和运行费用（电能消耗及维护费）。

表-1列出了ESPA系列超低压反渗透膜元件的性能特点，以及与CPA系列低压反渗透膜元件的比较。表中的特性产水量表示膜元件在单位压力下，单位面积单位时间的产水量，这个参数使得不同的膜元件可以在同一条件下进行比较。从表-1中可以看出：

a. ESPA系列比CPA系列具有更高的特性产水量，其中ESPA4达到7.27 LMH/bar，是目前特性产水量最高的反渗透膜元件；

b. ESPA2+的膜面积增加了10 %，达到了440 ft2。这使得ESPA2+在具有超低压系列最高脱盐率的同时，具备了高的产水量，其特性产水量也达到了4.04 LMH/bar； c. ESPAB具有最高的硼元素（B）脱除率96%。

1995年推出的ESPA1比传统的低压反渗透膜元件CPA3 特性产水量高67 %。1998年推出的ESPA2和ESPA3进一步完善了超低压产品系列。ESPA2的脱盐率更高，而ESPA3的产水量更高。2000年，海德能公司又推出了ESPA4，其在更低的压力（100 psi，0.70 MPa）下运行，仍可以得到99.2 %的脱盐率。2004年在ESPA2的基础上进行了新的技术改进，进而推出最新型的超低压反渗透膜元件ESPA2+，面积提高了10 %，达到440 ft2。从而在保持99.6 %的脱盐率的情况下，使产水量从ESPA2的9000 GPD（34.1 m3/h）提高到11000 GPD（41.6 m3/h），增加了22%。ESPA系列的性能及其与传统低压反渗透膜元件CPA系列的比较请参见图-1、图-2和表-1。

表-1 ESPA系列超低压反渗透膜性能特点 面膜元件 积 ft 2脱率% 盐产水量 GPD3测试压力 特性产水量 psiGFD/psi（m/d） （bar） （LMH/bar） 120001500.20（4.86） ESPA1 400 99.3 （45.5） （10.5） 9000150ESPA2 400 99.6 （34.1） （10.5） 0.15（3.63）

ESPA2+ 440 99.6 11000150（41.6） （10.5） 140001500.17（4.04） ESPA3 400 98.5 （53.0） （10.5） 120001000.23（5.65） ESPA4 400 99.2 99.2ESPAB 400 （45.4） （7.0） 0.30（7.27） （硼脱8600除99.6） 150率（32.6） （10.5） 0.14（3.47） CPA2 365 99.5 10000225（37.9） （15.5） 110002250.12（3.00） CPA3 400 99.7 （41.6） （15.5） 60002250.12（3.00） CPA4 400 99.7 （22.7） （15.5） 0.07（1.） 注：以上数据均在标准测试条件下得到，不代表全部使用条件。实际应用依据不同水质有所不同。

图-1 ESPA系列超低压反渗透膜元件特性产水量与脱盐率的关系以及与CPA系列的比较

（测试条件：1500mg/L NaCl；15 % 回收率；25℃；ESPA4为500 mg/L NaCl）

图-2 不同压力下ESPA系列和CPA3产水量的比较

（测试条件：1500mg/L NaCl；15 % 回收率；25℃；ESPA4为500 mg/L NaCl）

为了进一步直观的比较不同反渗透膜的脱盐率差异，我们使用美国海德能公司的反渗透设计软件IMS Design对ESPA系列膜元件和CPA3膜元件分别进行了分析，结果列于表-2。表中给出了三种进水含盐量（500、1500和4000 mg/L）条件下，各种膜元件在相同的产水量15GFD（25.5 LMH）时，所需的给水压力以及产水中的含盐量。表中数据均针对8英寸单支膜元件、水温25℃、回收率15 %。膜型号按进水压力从高到底排列。

表-2 ESPA系列及CPA3工作压力和产水含盐量比较 500 ppm 膜组件 给水压产水含盐力(bar) 量mg/L CPA3 ESPA2 8.1 6.3 2.2 2.3 1500 ppm 给水压产水含盐力(bar) 量mg/L 9.0 7.3 8.7 9.1 4000 ppm 给水压产水含盐力(bar) 量mg/L 11.4 9.6 38.4 40.0

ESPA2+ ESPA1 ESPA3 ESPA4 5.8 4.9 4.3 4.0 2.8 9.8 24.3 7.7 6.7 5.8 5.1 4.5 10.7 29.5 72.9 29.9 9.0 8.0 7.3 6.7 47.1 112 195 131 表-2所示的6种膜中，低压反渗透膜元件CPA3的产水水质最好，但所需压力也是最高的。ESPA系列反渗透膜的给水压力均有明显降低，其中ESPA4的运行压力最低。在进水含盐量小于1500 mg/L时，ESPA4所需的进水压力仅为CPA3的一半，ESPA的三分之二。 (2) ESPA系列超低压反渗透膜元件的测试参数

很多运行参数均对反渗透膜元件的产水量和脱盐率有很大的影响，例如：运行压力、给水流量、给水含盐量以及给水温度。为了更好地了解超低压反渗透膜元件在不同运行条件下的性能，美国海德能公司通过大量的试验，积累了丰富的数据。图-3至图-13分别是ESPA1、ESPA2和ESPA4超低压反渗透膜元件的性能图（8英寸膜元件）。 1）ESPA1（8英寸膜元件）

图-13 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH值：6.5 - 7.0）

图-3 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-4 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-5 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-6 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH值：6.5 - 7.0） 2）ESPA2（8英寸膜元件）

图-7 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-8 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-9 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH值：6.5 - 7.0）

3）ESPA4（8英寸膜元件）

图-10 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-11 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-12 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；温度：25℃；pH值：6.5 - 7.0）

图-13 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.05 MPa；回收率：15 %；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH值：6.5 – 7.0） 从图-3至图-13可以看出以下趋势：

a. 随着操作压力的升高，产水量和脱盐率均上升。在测试范围内，产水量与操作压力成线性关系，而脱盐率随着压力的不断升高，逐渐趋近一个定值；

b. 在测试范围内，随着给水流量的增加，产水量和脱盐率逐渐上升，并且均趋近于一个定值；

c. 随着给水含盐量的升高，产水量不断下降，而在测试范围内，脱盐率先是逐渐升高，但经过一个峰值后，则显著下降；

d. 在测试范围内，随着给水温度的升高，产水量升高，而脱盐率下降，而均呈线性关系。

总之，不同运行条件会造成反渗透脱盐率和产水量的不同变化。因此，采用美国海德能公司提供的专用设计软件对所需处理水质进行优化设计时十分必要的。 2 应用领域

ESPA系列超低压反渗透膜元件可应用于各种工业纯水、市政、轻工业以及饮用水领域。特别是在电费较贵和给水温较低的条件下，ESPA系列超低压反渗透膜元件表现出优异的性能。表-3列出了各种ESPA膜元件的适用范围。

表-3 ESPA系列超低压反渗透膜元件的适用范围 膜型号 特点及适用领域 ESPA1 标准超低压反渗透膜元件，适用于给水含盐量小于1000 mg/L的一般场合。 ESPA2 高脱盐率超低压反渗透膜，适用于对产水水质要求高的场合。 ESPA2+ 高脱盐率、大面积、高产水量超低压反渗透膜元件，适用于双级反渗透系统的第二级。 高产水量超低压反渗透膜，适用于要求高产水量，对脱盐率要求不高的场合。 更低的运行压力、高产水量超低压反渗透膜元件，适用于双级反渗透膜系统的第二级。 ESPA3 ESPA4

ESPAB 高脱硼超低压反渗透膜元件，适用于要求高脱硼率的双级海水淡化系统的第二级。 需要特别指出的是，由于人们对水质要求越来越高，双级反渗透系统日益成为热点。第二级反渗透膜元件的选型越来越受到重视。由于第二级反渗透系统的给水是第一级反渗透的产水，水中的含盐量已经很低，因此在第二级选膜时，可以基本忽略浓差极化指数（Bate值）和朗格利尔指数（Langelier指数）的影响，尽量选用超低压、高产水量的反渗透膜元件，已达到减少膜元件数量，降低运行压力的目的。美国海德能公司推荐在双击反渗透系统中的第二级选用ESPA2+和ESPA4两种超低压、高产水量反渗透膜元件。其中，ESPA2+在对第二级产水水质要求高的场合更加适用，而ESPA4在对产水量要求高，对产水水质要求不很高时适用。 3 设计要点

反渗透系统的主要性能参数是产水量、回收率和产水水质指标，在设计中按照膜的产水通量、浓差极化和膜元件内部流量分布等条件来决定能够达到系统性能指标的膜元件型号、数量以及排列方式。 实际装置通常由段组成，段是由装填有若干膜元件（通常1 - 8 支）的压力容器并联组成。前一段压力容器的浓水进入下一段压力容器。最常见的系统为两段系统，第一段压力容器的数量通常是第二段压力容器数量的2倍或接近2倍（即2:1排列），每个压力容器装6支反渗透膜元件。图-14为一个标准两段反渗透装置示意图。

图-14 两段式反渗透系统示意图

依据图-14的运行方式，图-15和图-16分别给出了两段系统中不同位置上膜元件的压力分布和产水量分布。由这两个图可以发现：

a. 第一段第一支膜元件的产水量最高，第二段最后一支膜元件产水量最小；

b. 第一段第一支膜元件的净推动力最高，第二段最后一支膜元件的净推动力最小； c. 给水的渗透压（含盐量）随着所经过膜元件的数量不断上升； d. 产水量越大的反渗透膜元件，首支膜和末支膜的产水越不平均。 影响系统产水通量不平衡有两个基本因素： 1） 运行参数变化的影响：

● 系统进水含盐量升高（渗透压增高）； ● 水温升高、进水压力加大（产水量加大）；

● 系统回收率提高（进水/浓水渗透压变化倍率提高）。

2）反渗透膜的产水量（特性产水量）的影响：对于进水含盐量、进水温度和系统回收率相同的系统，所采用膜的阻力越小（即特性产水量越高），系统产水量不平衡的现象就越严重。

当超低压反渗透膜元件应用时，产水不平衡的现象会较为明显，这是由于超低压反渗透膜元件具有更高的特性产水量，图-16同样可以看出特性产水量越高的膜，产水越不平衡。

图-15 两段反渗透系统中的压力分布

图-16 两段反渗透系统中的水通量流程分布

通常，有三个方法可以解决产水量不平衡的问题：

1） 产水背压：如图-17所示，在第一段反渗透产水管路上安装节流阀，增加第一段的产水背压，抵消一部分第一段的净推动力，降低第一段的产水量，使得第一段膜元件和第二段膜元件的产水量接近。产水增加背压是一种最容易实现的方法，可以简单的解决问题，对于原有系统的改造更是十分方便，只需要添加一个阀门即可。此时沿给水流动方向的压力分布见图-18。但是产水背压节流是存在一定风险的。我们都知道，反渗透膜元件在产水侧压力大于金水侧压力时就会被破坏（俗称背压）。当添加了第一段产水节流阀后，在正常运行时，膜元件的给水压力仍然大于产品水压力，这是背压不会对膜元件产生破坏。但是一旦系统停机，在那一瞬间，由于膜元件给水侧的压力突然降为零，而产水侧的节流阀仍保持一定的压力，这是膜元件将受到致命的破坏。因此，添加了第一段产水节流阀的反渗透系统在停机前应该先完全开启该节流阀，然后再停止高压泵，以避免停机一瞬间可能对反渗透膜元件造成的伤害。

图-17 设置第一段产水背压节流的反渗透系统

图-18 第一段加产水背压的反渗透系统压力沿流程的分布

2）段间增压：如图-19所示，在第一段与第二段之间增加一台段间泵同样可以达到目的。这是由于段间泵增加了第二段的推动力，同时降低了第一段的推动力，使得系统内两段的产水接衡，见图-20。段间增压是一种更安全的方法，在设计新系统时被广泛采用。由于增加了一台泵，会增加一些设备投资和运行成本。但考虑到，由于段间泵的增加，使得第一段前的高压泵扬程可以降低，该泵的选型及运行上可以同时节约部分成本。

3）不同的段采用不同类型的膜元件：如图-21所示，第一段采用压力相对较高的膜，可以减少第一段的产水，第二段采用压力相对较低的膜可以增加第二段的产水量。因此两段采用不同的膜同样可以平衡两段的产水量。

图-19 设置段间增压泵的反渗透系统

图-20 段间加增压泵的反渗透系统压力沿流程的分布

图-21 两段采用不同膜元件的反渗透系统

2.2 CPA低压高脱盐反渗透膜

在用于苦咸水脱盐的工业反渗透系统中，CPA系列低压高脱盐反渗透膜元件具有最高的脱盐率，这是基于正在使用中的数百万支膜元件的实际性能所得出的结论。ISO9001证书的获得保证我们生产出高质量的产品以满足水处理工业对膜元件性能规范日益严格的要求。由于CPA系列的优异性能，美国海德能公司的CPA系列低压反渗透膜元件业已成为苦咸水淡化RO膜元件的制造标准。 本部分主要向客户介绍CPA膜元件的使用说明及CPA系列膜元件的各种产品，同时也介绍了近期CPA系列膜元件性能改善的状况。 1 简介

CPA系列为高脱盐率苦咸水淡化膜，材质为芳香族聚酰胺。可在较低操作压力下获取高水通量。CPA2膜的脱盐率为99.5% ，而CPA3和CPA4膜元件的脱盐率为99.7%，没有其它任何膜元件的性能可与CPA相比。目前，CPA3和CPA4是世界脱盐率最高的低压苦咸水淡化反渗透膜元件。 2 产品特性

(1) CPA系列产品介绍

CPA系列低压反渗透膜元件主要包括5种8英寸膜元件（CPA2、CPA2-HR、CPA3、CPA3-LD和CPA4）和1种4英寸膜元件（CPA2-4040），各种规格的膜元件除实现低压高产水量外，还可满足客户对产水水质日益严格的要求。对于那些需要高产水量及高脱盐率的系统，美国海德能公司的CPA系列是您最佳的选择。CPA系列低压反渗透膜元件的规格尺寸以及测试参数请参见全系列规格表。

需要特别提出的是，CPA3-LD是美国海德能公司最新推出的新品种。CPA3-LD采用了日东电工集团/美国海德能公司的专利技术，改变了膜元件的给水导流隔网的形状和尺寸，使得CPA3-LD的运行压力及压力损失均大幅下降，同时由于给水隔网的改善，CPA3-LD膜元件的耐污染程度也大幅提高，降低了反渗透系统的清洗频率，延长了膜元件的使用寿命。 (2) CPA3低压反渗透膜元件的测试参数

以CPA3低压反渗透膜元件为例，介绍了运行压力、给水流量、给水含盐量以及给水温度对膜元件产水量和脱盐率的影响，见图-1至图-2。

图-1 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：15%；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-2 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-3 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；回收率：15%；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-4 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；回收率：15%；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH = 6.5 - 7.0） 由图-1至图-4可以看出与ESPA系列相同的趋势，即：在测试范围内，随着操作压力和给水流量的升高，产水量和脱盐率均上升；随着给水含盐量的升高，产水量不断下降，而脱盐率先是逐渐升高，但经过一个峰值后，则显著下降；随着给水温度的升高，产水量升高，而脱盐率下降，而均呈线性关系。 3 应用

CPA膜元件的常规使用包括井水、地表水除盐、饮用水纯净化、离子交换系统前的预脱盐、电厂锅炉补给水的制取、半导造厂中所需要的超纯水制备，同时CPA膜元件也可用于电厂冷却循环排污水处理。 CPA2及CPA3膜元件是苦咸水净化中所用的标准膜元件。由于CPA2膜元件平均脱盐率达99.5 % 且水通量较高，因而适用于由苦咸水水源制取低含盐量的产品水。如果想在不降低水通量的情况下需要更高的脱盐率时，可选择单支膜平均脱盐率为99.7 % 的CPA3膜元件，如用户要求产水水质更高（比如要求RO出水直接用作锅炉补给水），可选用CPA4膜元件。

CPA膜元件耐久性很好，图-5和图-6给出了CPA3膜元件的典型特性。图-5为某一产水量为160 m3/h，回收率为83 % 的反渗透系统在四年中产水水质的变化情况，图-6为该系统压力在四年中的变化情况，数据表明CPA3膜元件的性能在长期运行中非常稳定。

图-5 CPA3膜元件产水导电度与时间的关系（四年）

图-6 CPA3膜元件给水压力与时间的关系（四年）

4 二氧化硅的脱除

二氧化硅（SiO2）是很多苦咸水中都含有的成分，对SiO2的脱除率同样可以检验反渗透膜元件的性能。表-1列出了在世界不同地区实测的反渗透系统对二氧化硅的脱除率。在使用CPA2膜元件时，大多数系统对SiO2的脱除率介于98 - 99.7 % 之间，在标准试验条件下CPA系列膜元件对SiO2的脱除率通常为99.7 %。

表1 不同地区二氧化硅脱除率

设备地点 A B C D E F G H I 给水SiO2，mg/L 产品水SiO2，mg/L 27.7 41.1 10.2 40.0 .0 44.0 3.6 2.6 2.9 0.52 0.26 0.16 0.30 0.53 0.45 0.06 0.010 0.008 系统脱盐率，% 98.1 99.4 98.4 99.2 99.2 99.0 98.3 99.6 99.7 5 最新CPA系列低压降高脱盐率反渗透膜元件CPA3-LD介绍 美国海德能公司最新推出具有高脱盐率的用于苦咸水处理体系的CPA3-LD聚酰胺复合膜产品。新型CPA3-LD膜元件与常规的CPA3膜元件的膜面积均为400 ft2。但是CPA3-LD可提供低于普通CPA系列膜元件的运行压力和压力损失，从而显著地降低运行成本，减少反渗透系统的清洗频率，延长反渗透膜元件的寿命。这是由于运用了专利技术，改善了膜元件给水隔网的形态。CPA3-LD以其超凡的性能，在地表水的脱盐处理中，可大大减轻膜元件的污染，节省的运行成本。CPA3-LD的脱盐率为99.7%，产水量为11000 GPD，广泛适用于各种工业和商业用途。

CPA3-LD目前只有8英寸一种规格。CPA3-LD既可单独使用，也可作为膜集成技术（IMS）的组成部分之一使用。CPA3-LD的推出进一步完善了海德能的低压反渗透膜元件体系。在世界范围内，海德能产品在反渗透膜业界成绩斐然，傲视群雄。凭借这些成功的经验和膜产品性能在水处理工业中的优异表现，日东电工集团/美国海德能公司始终站在世界膜制造技术的顶峰，成为全球超纯水项目首选供应商。

2.3 LFC系列低污染高脱盐反渗透膜

LFC（即低污染复合膜）系列代表着美国海德能公司在芳香聚酰胺复合膜领域内又一新突破，此部分向用户介绍该系列反渗透膜元件的有关性能及其应用。 1 简介

LFC系列膜元件不仅具有复合膜的低压、高通量、高脱盐率等各种特点，而且还具有抗污染的特殊优点。该系列有LFC1、LFC1-365、LFC2、LFC3以及LFC3-LD共5个品种，这5个品种的基本材料与传统复合膜相同，不同的是，传统反渗透复合膜元件表面带负电荷，而LFC1、LFC1-365、LFC3和LFC3-LD的膜表面不带电荷，呈电中性；LFC2膜表面则带正电荷，见图-1。

LFC系列表面不带负电荷的反渗透膜元件在全世界绝无仅有，而美国海德能公司早在1998年就通过大量研发工作，针对市场的需求，史无前例的推出了LFC1亲水、电中性反渗透膜元件。通过近年来的不断努力，LFC系列低污染反渗透膜元件已经自成系列，在全球水处理领域取得了骄人的业绩。

LFC系列低污染反渗透膜元件之所以能够在耐污染方面取得突破性进展，主要得益于美国海德能公司的电中性理论。通常，水中存在的污染物，例如：胶体、蛋白、糖类、细菌等，均带有电荷，若与表面带负电的传统反渗透膜元件接触，则很容易吸附在膜表面，对膜元件造成污染，从而导致反渗透膜系统的产水量和脱盐率的下降、增加系统的清洗频率、缩短反渗透膜元件的寿命。而采用低污染膜元件的反渗透系统则可以减少这类吸附现象的发生，从而起到抗污染的作用。

图-1 不同类型膜元件表面电荷分布

2 产品特性

在不同的给水条件和运行条件下，LFC系列低污染反渗透膜元件的产水量和脱盐率同样会发生相应的变化。下列图表是LFC3-LD膜的测试情况。

图-2 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：15%；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-3 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-4 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；回收率：15%；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-5 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：1.55MPa；回收率：15%；给水含盐量：1500 mg/L NaCl；pH = 6.5 - 7.0） 3 LFC1膜元件

开发LFC1膜元件的目的是为了尽量减少有机污染物在膜表面的吸附，使得由于有机污染物在膜表面沉积而造成的水通量衰减速度降低至最小值。本节主要对新型LFC1膜元件与传统复合膜的抗污染性能与表面电荷特性进行了比较，并提供了相关数据。首先，这些数据表明了膜表面电荷特性与pH值之间的

相互关系，其次，给出了LFC1膜与各种污染物之间的相互关系，最后，也给出了LFC1膜与传统复合膜在废水处理方面的实际使用数据。

如图-6所示，在酸性及碱性条件下LFC1膜表面均呈电中性，也就是说无论给水pH值是多少，LFC1膜表面均接近电中性。为了比较，传统复合膜的表面电位随pH的变化情况也一并示于图-6中，在通常水

处理pH值范围内，传统的聚酰胺复合膜的表面电位均呈负值。

图-6 pH值对LFC1膜及传统复合膜表面电位的影响

(1)污染物的化学特性

污染物分子的电性对膜的水通量有显著影响，图-7所示为LFC1膜对不同带电污染物的抗污染特性。为了便于比较，我们同时列举了带负电的聚酰胺复合膜在同等条件下的性能变化。

图－７ 给水表面活性剂对LFC1膜及传统复合膜的污染影响

在阴离子表面活性剂存在的情况下，膜表面带负电的复合膜其水通量可维特不变，但当这些膜与阳离子表面活性剂、两性表面活性剂（例如，有些物质随pH不同而呈不同的带电特性）或者中性表面活性剂相接触时，其水通量则会大大降低，但对于LFC1膜来说，无论何种表面活性剂存在，它均可以保证高水通量。

(2)水通量的稳定性

在现场处理城市二级排水时，LFC1膜可以维持水通量稳定，而传统复合膜的水通量会很快衰减，如图

-8所示，LFC1膜元件在高污染环境下也可以很长时间的保持产水流量稳定。

图-8 LFC1膜在城市二级排水处理中的应用实例

(3) 应用

LFC1膜元件主要适用于城市污水处理、冷却循环排污水处理及高污染的地表水处理。很多原来必须使用醋酸纤维素膜（CAB）的场合均可以换用LFC1膜。用LFC1膜代替CAB膜时可以降低给水压力，增加产水量和提高脱盐率。采用LFC1膜与醋酸膜相比的另一显著优点就是不需要给水pH值4 - 6，因而可以省去昂贵的加酸费用及专门的控制系统。

为了验证这一观察结果，把LFC1膜和传统低压反渗透膜在同一使用条件下进行了对比，两种膜的进水均为中空超滤膜处理后的市政排水，地点是加州第21水厂。图-9表明了对于两种不同的膜元件，给水压力及温度随时间的变化曲线，结果表明在处理那些对传统膜元件容易产生问题的市政排水时，LFC1

膜几乎不会被污染或者只有轻微污染 。LFC1膜在运行的8个月中性能稳定，一直没有清洗。

图－９ LFC膜与传统低压膜用于中空超滤膜处理后的市政排水

由于LFC系列膜元件是芳香族聚酰胺复合膜，因而使用LFC系列膜元件的系统，不能有游离氯存在。当然某些情况下可以使用氯胺来控制细菌的生长，如想了解何时可以使用氯胺，请随时与海德能公司联系。 目前已经有超过数万支LFC1膜元件在全世界几百个大、中型项目中使用，最典型的是在新加坡勿洛城市污水回用项目。在该项目中LFC1膜元件自2000年4月投入运行以来，每天可从废水中制取10,000吨的饮用水，这种膜元件适用于在市政及工业中在处理地表水和废水及其他复杂水源(指在送入任何复合膜元件前需要复杂预处理的水源)。 4 LFC2膜元件

LFC2膜是表面带正电的芳香聚酰胺膜，见图3-39，这种带正电的膜与传统带负电的膜性能完全不同，这种膜与阳离子表面活性剂接触后，可通过清洗来恢复水通量，而带负电的传统复合膜在与阳离子表面活性剂接触后其水通量无法恢复。另外，在给水TDS含量低的情况下，LFC2膜与其它带负电的高脱盐率复合膜相比，LFC2膜对钠离子（Na+）及其它阳离子的脱除率更高。在双级反渗透系统中，LFC2反渗透膜元件可以在第二级对阳离子产生很高的脱除率。由于膜表面带正电荷，所以我们建议在使用LFC2膜元件时避免使用阴离子聚合物，因为这些阴离子聚合物在与LFC2膜表面接触时会导致膜表面产生不可恢复的污染。

(1) 在阳离子聚合物存在时水通量稳定性

如图-10所示，LFC2膜与阳离子聚合物接触后可以通过清洗的方法恢复其水通量，而且由于这种污染而导致的水通量衰减也大大低于使用带负电的传统复合膜。

图-10 复合膜与阳离子聚合物接触后及清洗后水通量恢复情况

(2) 脱盐率与给水含盐量的关系

尽管在标准试验条件下（1500 mg/L NaCl，225psi）LFC2膜的最低脱盐率为95%，但在极低含盐量的情况下，其脱盐率要高于传统的带负电荷的芳香聚酰胺复合膜。在含盐量高于100 mg/L时，传统的复合膜其脱盐率极高（> 99.5 %）。但是当含盐量低于10 mg/L时，传统的复合膜对钠的脱除率明显降低，导致总脱盐率也随之下降。而LFC2膜由于表面带正电，在给水含盐量较低的情况下，对钠也有较高的脱除率。在给水含盐量低的情况下，LFC2膜的整体脱盐率要高于传统聚酰胺膜。在二级反渗透系统中，如果第二级使用LFC2膜，则这种膜比传统的聚酰胺膜有更高的脱除率，图-11正好说明了这一点。

图-11 LFC膜脱盐率与给水含盐量的关系

5 LFC3低污染反渗透膜

美国海德能公司一直致力于产品的更新换代，通过不断改善膜的技术和产品性能来满足客户的需要。美国海德能公司开发出的新一代LFC3膜产品，除了具有LFC1膜所具有的亲水性、电中性及高通量以外，更进一步提高了LFC1膜的脱盐率来满足客户对更高脱盐率的需要，LFC3膜产品是目前水处理工业中第一个把低污染技术与高产水量和高脱盐率相结合的膜元件。 6 LFC3-LD低污染反渗透膜

美国海德能公司最新推出的LFC3-LD低污染反渗透膜元件，除了继承了LFC3膜元件的全部优点外，更是创造性的使用了专利技术，改进了给水隔网的结构，降低了系统运行压力和压力损失，增强了抗污染特性，降低了清洗频率。图-12是LFC3与LFC3-LD的工作压力损失对比，而LFC3-LD与其他公司的耐污染膜的比较请参见图-13。

图-12 LFC3与LFC3-LD在相同工作条件下压力损失的比较

图-13 LFC3-LD与其他公司耐污染膜在相同工作条件下压力损失比较

2.4 SWC海水淡化反渗透膜 1 简介

SWC是海水复合膜（Sea Water Composite）的简写。美国海德能公司一直致力于高性能海水淡化膜的持续开发，自从成功推出性能优秀的SWC1型海水淡化反渗透膜以来，SWC系列产品的的家族成员在不断增加，目前已经拥有SWC1、SWC2、SWC3、SWC4、SWC3+、SWC4+和SWC5等性能各具特色的多品种系列。海德能海水淡化膜的优异性能得到了世界各地用户的广泛认可，主要的大型海水淡化工程都选用了SWC系列产品，已经投运的SWC海水淡化装置的制水能力已达到200万吨/天。表-1列举了部分世界著名的SWC海水淡化装置。

表-1 部分大型海水淡化项目业绩 国名 市E工厂名称 产水能力 （ｍ3/d） 50,000 170,000 运行 膜制造厂 日本 阿拉伯联合酋长国 福冈 Fujairah 美国海德能公司-日東電工 美国海德能公司-日東電2003 工 2005

美国海德能公司-日東電工 美国海德能公司-日東電西班牙 Carboneras 120,000 2001 工 美国海德能公司-日東電塞浦路斯 Larnaca 51,000 2001 工 美国海德能公司-日東電日本 冲绳 40,000 1997 工 ● SWC1和SWC2主要是4英寸及2.5英寸的小型膜元件。 ● SWC3是目前海德能8英寸海水淡化膜的基本通用型产品。

● SWC4除具有极高脱盐率和高脱硼的特点外，给水温度范围也扩大了。

● SWC3+和SWC4+是SWC3和SWC4的改进型，将原来的膜面积增加了约10%，从370ft2提高到400ft2，通过膜性能的进一步改进，在保持原有高脱盐率的同时，产水量增加了约15%。

● SWC5是最新推出的节能型海水淡化反渗透膜，在保持99.8%高脱盐率的情况下将产水量提高到9000gpd，成为全世界高性能海水淡化反渗透膜显著降低运行成本的典范。

表-2 主要海水淡化膜元件的性能参数 Tampa Bay 100,000 2003 膜元件 SWC3 SWC3+ SWC4 SWC4+ SWC5 面积,ft2 370 400 370 400 400 脱盐率,% 产水量,GPD 99.7 99.8 99.8 98.8 99.8 5900 7000 5500 6500 9000 测试压力,psi 800 800 800 800 800 硼脱除率,% 85 – 90 91 92 – 94 93 87 美国（佛罗里达州）

2 SWC系列海水淡化膜在不同运行条件下的性能特点

为了帮助客户了解SWC系列膜元件在不同工作状态下的产水量及脱盐率，此部分主要列出了操作压力、给水流量、给水含盐量及给水SWC3+、SWC4+和SWC5的影响，见图-1至图-12。 （1）SWC3+

图-1 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-2 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-3 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-4 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；pH = 6.5 - 7.0） （2）SWC4+

图-5 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-6 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-7 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-8 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；pH = 6.5 - 7.0） （3）SWC5

图-9 操作压力对产水量和脱盐率的影响

（回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-10 给水流量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-11 给水含盐量对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；温度：25 ℃；pH = 6.5 - 7.0）

图-12 给水温度对产水量和脱盐率的影响

（操作压力：5.52MPa；回收率：10%；给水含盐量：32000 mg/L NaCl；pH = 6.5 - 7.0） 3 高脱硼海水淡化膜及提高脱硼率的设计要点

新型海水淡化膜SWC3+、SWC4+在提高RO系统进水温度、提高脱硼率的同时保持很高的脱盐率。对于利用反渗透海水淡化水（SWRO）做为锅炉补给水的发电厂，采用具有高脱盐率性能的SWC4+产品是最理想

的选择。因为SWC4+可以在高水温下运行，需要相对比较低的操作压力，同时保持相当高的脱盐率，可显著地降低海水淡化的成本。SWC4+的脱盐率为99.8%，产水量为6500 GPD（19.7 m3/d）。

目前海德能公司的海水淡化膜元件在脱硼方面居于领先地位，表-2列出了SWC系列的脱硼特性。目前世界卫生组织（WHO）规定饮用水的硼含量应该小于 0.5 mg/L，因为硼会伤害人体的神经系统；而灌溉用水中的硼含量也不能大于 1 mg/L，否则会对农作物造成伤害。海水中的硼含量一般在5 - 7 mg/L之间，一般的海水淡化膜很难达到要求。 (1)脱硼率

上述提及的脱硼率是在pH=7时对硼酸的脱除率。硼酸是非常弱的酸，水解方程为： B(OH)3 + H2O = H+ + B(OH)4-

反渗透膜对硼酸脱除率低的原因是硼酸分子不仅小，而且电性弱。在高pH值下，硼酸会离解成离子态，使分子变大且负电性增加，这是反渗透对其才有好的脱除效果。图-13是硼酸在不同pH值下的脱除率。

图-13 标准条件下SWC4+在不同pH值下对硼的脱除率 (2) 设计中须注意的事项

海水淡化装置的设计硼脱除率一般要低于世界卫生组织规定指标0.5mg/l。尽管SWC4的硼脱除率已经相当高了，单级反渗透系统在通常情况下还是难以达到指标（特别是在温度较高时）。因此海德能推荐了一些设计方案来获取超出SWC4脱硼能力的产水水质，这些方案有： ● 采用部分或全部二级反渗透工艺，调高二级进水的pH值； ● 在二级使用高脱硼苦咸水膜ESPAB; ● 用硼离子交换树脂进行抛光处理； ● 提高一级进水的pH；

● 二级浓水不再回到一级进水。 (a) 二级系统

在二级系统配置中，调高一级产水的pH，二级系统使用苦咸水膜。如图-14所示SWC膜的情况，增加二级进水的pH促进硼酸的离子化，从而使苦咸水膜的硼脱除率得到实质性的提升。由于在高pH下有结垢的风险，二级进水的pH不可以高于10.5，在这个pH值条件下，苦咸水膜的硼脱除率为95%。

取决于对硼脱除率要求的区别，反渗透系统可以是全部或部分两级系统。如果部分二级系统便可满足脱硼的要求，就可以采用如图-14的部分分流处理的系统配置，系统的建设成本就会比较低。与传统的全两级设计相比，部分分流处理配置可减少膜元件6%-10%，同样也可以降低动力消耗。

图-14 采用部分分流二级配制系统促进脱硼

这种配置的特点是，从一级压力容器的两端分别收集产出水，进口端产水含盐量低，浓水端产水含盐量高。将浓水端产水经过pH调节后用于二级处理，进水端产水用于直接勾兑。由于调高了pH，要特别注意钙镁结垢的问题。 (b) 离子交换方案

用于脱除硼的离子交换系统要选用硼选择性树脂，可以用酸或碱进行再生。离子交换树脂的优点在于出水硼浓度低（<0.1ppm）、能耗低、水利用率高。其缺点是树脂更换和再生的成本较高，而且离子交换过程不会降低含盐量，必须在一级系统中达到设计要求。图-15是一个与离子交换结合使用的集成系统。

图-15 采用部分二级及离子交换脱除硼

(c) 提高一级进水的pH

通过调高二级进水pH值来促进二级系统的硼脱除率是完全可行的，这种设计可用于二级反渗透系统不会出现钙镁结垢的情况。但如果我们直接调高一级进水的pH会怎么样呢？反渗透海水系统的结垢倾向是不易确定的。早期的研究认为，进水的pH高会导致斯蒂夫戴维斯饱和指数（SDSI）出现负值，这样海水系统会有钙镁结垢倾向。因此，商业化的海水系统会通过加酸来调高SDSI，或者投加阻垢剂来降低结垢倾向。海水的确含有高浓度的钙镁，但由于离子强度高，碳酸钙和氢氧化镁的溶解度比在低盐度水中高。另外，在高离子强度海水中硼酸的离子化向较低pH位移。因此可以探索调高一级进水pH以提高硼去除率的可行性。

试验中采用含有氯化钠、氯化钙和氯化镁的配制海水来模拟碳酸钙和氢氧化镁的结垢倾向，pH在

8.1-10.4之间。实验室使用实际海水进行了测试，结果非常好。测试表明可以将海水进水的pH调高到8.3-8.5。在进水硼浓度较高、水温较高或其它造成硼透过率增加的情况下，可以采用调高进水pH的方式来获得较低硼含量的产水。 (d) 二级浓水直接排放 一般的二级系统中，二级浓水总是回到一级进水以降低一级进水的盐度。但在用来脱除硼的二级系统中，二级浓水循环会造成系统硼浓度增加，所以二级浓水不宜循环回用。直接排放二级浓水，可以有效促进最终产水硼浓度的降低。 (e) 海德能硼脱除设计软件

为了满足新建海水项目对脱除硼的需求，海德能已经开发了IMSdesign系统设计软件的一个特别版，叫做ROboron。可以向海德能公司索取，用于对脱硼有特殊要求的项目设计。ROboron有以下功能： ● 设计标准的部分二级系统和分流部分二级系统。 ● 在一级和二级进水中加碱调高pH。

● 可以打印输出一级和二级系统及分流部分二级系统的浓水、产水和前后端产水等各种系统涉及水流的水质分析报告。

● 可以估算部分二级浓水循环系统。 声明

本文提及的技术方案均属于海德能公司的专利范围。除非来自海德能公司的书面保证，海德能公司对于本文提供的信息及本文提供的产品和系统性能没有义务提供担保。

2.5 ESNA系列节解型聚酰胺纳滤膜

在需要高产水量的纳膜元件时，可以选择ESNA系列产品。1996年推出的ESNA节能型纳滤膜元件可以有效脱除硬度、铁、色度及三卤甲烷(THM)等物质。而且在极低压力下也可以获得高水通量。这种膜均为性能可靠的表面带负电性的芳香聚酰胺复合膜，由于在使用过程中能明显的节省设备及运行费用，因而均获得了市场的认同。本文主要向用户介绍ESNA系列膜元件的使用特点及新产品的基本性能。 1 说明

降低操作压力即意味着节省费用。因为低压操作时能耗低，而且相关的水泵、管路及压力容器等也更为便宜， ESNA系列膜元件的这一优点日益受广大用户的青睐。ESNA系列纳滤膜元件中增加了对NaCl最低脱除率为50%的ESNA2膜元件，这种膜元件是对最低脱盐率为70%的ESNA1系列膜元件的一种补充。对于小型系统也可能提供4英寸以下的ESNA1膜元件。 2 应用特点

ESNA系列纳滤膜元件一般用于脱除低含盐量给水中的硬度及色度，该膜已在市政供水系统中得到了广泛应用，对于性能达到或超过预期值的已投运系统，该膜已被选用于今后的设备扩容。ESNA1膜元件的优点之一是能有效脱除给水中含量相对较高的铁及三卤甲烷。对于一个水回收率为85%的大系统的实例结果表明，当给水含铁量高达4ppm时，其产水含铁量＜0.10ppm。表-1列出了该系统的正常运行数据。

表-1 ESNA纳滤膜系统运行使用数据

(产水量1百万加仑/天，回收率85%，给水不加酸) 分析项目 给水- ppm 产品水 盐透过率 标准化后盐透A过率（折算成Cl-） 脱盐率-% pH 7.14 6.1 NA N/A N/A 导电度 815 94 0.06 N/A 94.3 Ca2+ 107 4.7 0.02 0.28 97.8 Mg2+ 6 0.31 0.03 0.33 97.5 Na+ 49.3 11.6 0.12 1.49 88.4 Fe 2.6 0.05 0.01 0.12 99.1 SiO2 21.3 2.9 0.07 0.86 93.3 Cl- 80 12.6 0.08 1.00 92.3 SO42- 30 0.8 0.01 0.17 98.7 碱度 290 25 0.04 0.55 95.8 TDS 586.2 58 0.05 0.63 95.1 ESNA1膜元件对三卤甲烷的脱除率已从另一大系统的实测结果得到证实。该系统给水中三卤甲烷含量超过750mg/L，在系统回收率为85%的情况下，其产水中三卤甲烷含量小于25mg/L。

ESNA2膜元件主要用于脱氯，在去除造成给水变色的有机物时其运行压力只需要30psi(2bar)。ESPA2膜元件的优点之一是它只部分去除硬度，而常规纳滤膜对硬度脱除率过高。对于因硬度而导致管路严重腐蚀的场合该优点极为重要。对于饮用水系统采用ESNA2膜元件时无需在后处理过程中向系统添加硬度，因而可以节约药品费及处理费用。 3 设计要点

在设计使用ESNA膜元件的系统时，则于这些膜元件产水量高，有时会使位于系统中前部的膜元件的水通量偏高，从而使整个系统水通量分布不均匀。但采用第一段产水节流加背压会减少该段的净驱动压力(NDP)从而减少产水量。加设段间增压泵时会增加第二段的流量和压力，从而增加该段的流量，在这两种情况下，均可改善流量分配。对于回收率为75%的二段纳滤系统建议的流量分布为：第一段产水约占总产水的75%，第二段产水约占25%。 4 产品规格

ESNA系列产品包括ESNA1及ESNA2两个品种，ESNA1是目前市售工业膜元件中最好的产品，其产水量为11000加仑/天，脱盐率为80%，ESNA2膜元件专门用于满足只需部分硬度脱除的需要，或满足只需脱除色度的需要，对于小型系统也可以提供ESNA1-4040膜元件。 表-2对ESNA系列产品的基本性能数据作了总结。

表-2 ESNA系列产品规格 膜元件型号 膜面积 - ft2 ( m2 ) 产水量 - gpd ( m3/d ) 8英寸元件 ESNA1 ESNA1-LF ESNA2 400 ( 37.2 ) 400 ( 37.2 ) 10000 ( 37.9 ) 7500 (28.0) 80.0 (平均90.0) 73.0～86.0 (平均80.0)＊ 50.0 (平均60.0) 平均脱盐率 - % 400 ( 37.2 ) 15000 (56.8 ) 4英寸元件 ESNA1-4040 85(7.9 ) 2100 ( 9.8 ) 80.0 (平均90.0) 上述数据均为给水压力75psi，温度25℃，回收率15%，pH6.5~7.0，含盐量500ppm NaCl条件下运行30分钟后的测试值。

5 新型ESNA-LF膜元件棗脱盐和硬度去除的理想选择

海德能公司新近推出了新型ESNA-LF低污染纳滤膜。新型ESNA-LF纳滤膜元件除了具有90%的脱盐率、可选择性的对硬度的去除，还可以稳定生产低TDS产品水，并因其同以往ESNA膜元件相同的节能特点，可显著地降低设备及运行成本。同时，由于其对低污染技术的使用，可以大大减少由频繁的膜清洗而带来的化学药剂和运行成本。

新型ESNA1-LF可提供4英寸和8英寸两种规格的膜元件，适用于不同处理要求的系统。 ESNA1-LF膜元件可广泛应用于软化、减低色度和DBP（消毒副产物），与标准的石灰软化工艺相比极具发展潜力。由于其独特的低污染技术，ESNA1-LF可地在水处理系统中得到应用，或用于膜集成（IMS）设计的一部分。作为用于市政饮水用途的苦咸水源的理想选择，海德能公司的ESNA1-LF膜元件为当今水处理市场提供了低压、高脱盐率和脱硬度各项性能完美结合的创新技术。

2.6 HYDRACoRe-50系列高耐氯性脱色用纳滤膜 1 前言

HYDRACoRe脱色用纳滤膜的表面电荷为强负电性，膜表皮层的材质是磺化聚醚砜，厚度约为0.3μm。该型号膜可在相当大的pH范围内(2-12)保持稳定的性能，并且可用于含自由氯浓度高的溶液中，具有很高的水通量和较高的盐份透过率。HYDRACoRe现有三种型号：HYDRACoRe10，HYDRACoRe50，HYDRACoRe70，其对NaCl的标称脱盐率分别为10%，50%和70%。

HYDRACoRe对透过物的选择性相当独特，透过液中二价离子的透过率要远高于一价离子的透过率。膜对荷电粒子的截留率随溶液浓度的增加而减少，对中性粒子的截留率则与

溶液浓度无关，两性电解(如氨基酸)的截留率与pH密切相关，当pH在等电点以上时，其截留率大大上升，对负电荷溶质(如ATP-三磷酸腺甙)的截留率比较高。

2 HYDRACoRe产品特点 (1) 产品特点

● 操作压力低，水通量高； ● 膜表面为强负电性；

● 耐自由氯氧化性能强。可长时期处理含自由氯水质进水并可使用次氯酸钠等含氯化学药品清洗，能长期保持膜性能不变；

● 膜表面有聚合复合物表层，抗细菌侵蚀能力强；

● 可靠性高，适用范围广泛，如可用于活性染料的脱盐浓缩等。

HYDRACoRe可在各种类型的水质处理中发挥其独特的作用。尤其适用于市政用水处理中对溶于水中的有机物和色度的去除。 (2) 系统设计要点

HYDRACoRe膜元件的水通量很大，因此，当几个膜元件串联安装在一个压力容器中构成膜组件时，接近进水段的膜元件水通量将会很高，从而加大了元件被污染的可能。因此纳滤系统结构设计时要充分考虑组件内产水流量分布的均衡性，最大限度地提高每支压力容器中的流体效率，并根据进水水质及出水水质要求进行特定的设计。 (3) 化学清洗

根据污染物质的不同，选择清洗剂的种类和用量，以下是几种推荐使用的化学清洗剂。选择和使用清洗剂前首先要明确污染物的类别和性质，并通过试验来测定清洗剂的适用性。典型的化学清洗溶液： ● 0.2%草酸溶液

● 2%柠檬酸 + 氨水溶液(pH4) ● 盐酸溶液(pH2-4)

● 氢氧化钠溶液(pH9-12) ● 次氯酸钠溶液(100ppm) ● 阴离子表面活性剂(0.1%) ● 六偏磷酸钠溶液(1%)

注：使用阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂可能会引起水通量下降。使用阳离子或非离子表面活性剂时首先要明确这些物质与膜的兼容性。使用过氧化氢溶液会导致膜劣化。 3 膜性能

表-1 HYDRACoRe的分离性能棗对无机化合物的截留率 阴离子 阳离子 M+ M Ca HYDRACoRe 50

阴离子 阳离子 M+ Na A- Cl 23 35 50 SO4 96 90 A2- 40 12 - 2+A- Cl 35 23 24 50 20 A2- SO4 96 90 35 Na Mg

Mg M Ca HYDRACoRe 70 阴离子 阳离子 M+ M Ca 40 30 2+2+24 40 20 12 35 - A- Cl 35 23 24 70 40 A2- SO4 96 95 70 - 测试条件： 样品：平板式膜片 操作压力：1.0 MPa（143 psi） 测试液浓度：0.2%NaCl溶液 测试液温度：25℃ pH：6.5 Na Mg 表-2 HYDRACoRe 对各种化学溶液的耐受性 化 学 溶 液 硫 酸 盐 酸 硝 酸 醋 酸 草 酸 柠檬酸 乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA-Na） 硫酸氢钠 氢氧化钠 次氯酸钠 过氧化氢 *测试条件：在室温下浸泡一个月 浓 度 pH2 pH2 pH2 1% 2% 2% 2% 2% pH13 100ppm 1% 0.5% 长 期 稳 定 性* 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 不稳定 稳定

图-1 HYDRACoRe与CA膜的比较棗截留率与溶液pH值的关系

图-2 HYDRACoRe与CA膜的比较棗截留率与溶液自由氯浓度的关系

4 膜表面特征

HYDRACoRe膜的表面带有强负电荷，图-3标出了HYDRACoRe与其它膜相对的表面Zeta电位。HYDRACoRe表面强负电荷的优点是对进水中的负粒子有强烈的排斥作用，从而减少了负粒子对膜表面的污染。但是，正电荷物质被吸附到膜的表面而引起水通量下降。这一点在处理含有阳离子化合物的溶液(如含有表面活性剂和混凝剂)时，要引起足够的重视。

图-3 HYDRACoRe膜表面Zeta电位与其它膜表面Zeta电位的比较

5 应用介绍

由于HYDRACoRe膜具有耐自由氯浓度高的特点，所以HYDRACoRe膜最初主要是用在工业废水处理，如高色度的造纸废水处理，还有食品工业中糖的分离及酱油脱色。

目前HYDRACoRe的应用已扩展到对低含盐量，高色度的地表水处理。美国加州IRVINE RANCH将于2002年初投运一个27,800m3/d的自来水厂。该厂水源为地表水，盐度低(TDS，250ppm)，但有机物含量高(TOC，10ppm)，色度高(200CU)。该项目要求必须去除水中的色度和有机物而保留自来水中的离子成分。通过对不同厂家的八种类型的膜元件进行筛选试验，海德能公司的HYDRACoRe 50作为最适合的膜元件被正式选用。该项目将采用1300支8寸的HYDRACoRe 50膜元件。作为检验质量保证体系的程序之一，生产过程中，随机选取一些膜元件以实际的地表水进行测试，试验结果见图-4。图中数据显示出HYDRACoRe 50 具有很好的脱色性能，同时对溶解性无机盐的透过率也很高。

图-4 HYDRACoRe膜元件在IRVINE RANCH项目中的试验结果

海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的。但我们无法控制用户的使用方法和使用条件，因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的，不作为保证值。海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性。 2.7 卫生级/热消毒型反渗透膜 1概述

早期的卷式反渗透膜元件的应用还局限于水的基本净化。直到19世纪七十年代后期，才开始生产能够满足更高要求和多种用途的反渗透膜产品。诸如用于食品工艺和废水处理时要接触高温环境，乳品工业需要无滞留区的卫生级结构，海水淡化需要超高压膜，还有耐酸碱和有机溶剂等化学浸蚀的特种膜等。随着膜工业的不断进步和成长，膜产品使用了新的结构、更多的特种聚合物材料和工程塑料，粘结剂和粘合技术也在不断的进步，还会开发更多的新产品和新的用途。

卫生级反渗透膜元件是为了满足医药食品工艺对于细菌和热源等卫生指标的严格要求而专门设计的一类产品，与普通反渗透膜元件的主要区别是采用了无滞留区的完全填充（Full-Fit）设计。卫生级反渗透膜元件有标准型和热消毒型。热消毒型可以使用热水进行淋洗和消毒处理。卫生级反渗透膜元件主要用于药用纯水的生产以及食品工业应用。 (1) 无滞留区的完全填充（Full-Fit）设计

普通卷式反渗透膜元件的外部是一层缠绕玻璃钢（FRP）材料，在膜元件的一端有一个浓水密封圈，这种结构会在膜元件和压力容器之间形成死水区（或滞留区）。死水区的存在会为微生物的滋生繁殖提供可能，另外膜元件保护液和清洗剂等化学品可能残留在其中。

无死水区是食品、饮料和医药工业等使用的卫生级产品的基本要求。为了完全消除死水区，卫生级膜元件采用了Full-Fit（完全填充）结构，去掉了部FRP缠绕层和浓水密封圈，在膜元件的外部缠绕了类似于浓水网格的通透性材料。在液体处理过程中，膜组件中的所有间隙里液体都处于流动状态。这种完全畅通的完全填充结构对于高生物量的易污染场合也非常有益，比如生物技术相关应用及废水处理等。 完全填充型的无滞留区卫生级反渗透膜元件也有多种设计样式，主要体现在代替普通膜元件的外部玻璃钢缠绕封装的网格材料的安装方式不同。这层网格材料可以做成比较松散的直接缠绕，类似于一个套袖。也可以从浓水网格直接延伸出来，在外部形成缠绕包裹。另外一种设计是在玻璃钢封装之外再包裹一层

网格材料，同样起到了消除死水区的作用。无滞留区膜元件还可设计成为连带膜壳的整体产品，对于小规模用户来说更加方便。

(2) 代表性卫生级反渗透膜产品型号

表-1 标准型卫生级反渗透膜元件 品牌 海德能 Hydranautics 产品型号 SanRO ESPA2 SanRO CPA3 SanRO LFC3 SanRO CPA RO-390-FF RO-4040-FF 注 均有8英寸和4英寸膜元件 Dow-FilmTech 8英寸 4英寸 表-2 热消毒型卫生级反渗透膜元件 品牌 海德能 Hydranautics 产品型号 SanRO HS SanRO HS2（高通量） 注 均有8英寸和4英寸膜元件 8英寸 4英寸 8英寸 4英寸 Dow-FilmTech HSRO 390-FF HSRO 4040-FF Duratherm HWS RO8040 Duratherm HWS RO4040 GE-OSMONICS

2 海德能公司卫生级反渗透膜元件

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℃的标准型卫生级反渗透膜SanRO系列，85℃的热消毒型SanRO-HS系列。SanRO和SanRO-HS系列产品已通过了美国食品与药品管理局(FDA)认证，在医药纯水及其它高纯水系统中得到了广泛应用。

表-3 SanRO系列产品规格与性能 膜 性 能 型 号 类 型 产水量 - GPD （m3/d） 脱盐率 % 8英寸元件 4英寸元件 13000 (49.2) 10500 (39.7) 9000 (34.1) 3300 (12.5) 2600 (9.8) 2300 (8.7) 99.7 系统性能 使用压力 psi (MPa) 165 (1.14) 195 (1.35) 220 (1.52) 产水TDS 值ppm SanRO 超低压节能ESPA2 型 SanRO 高脱盐低压CPA3 型 SanRO LFC3 低污染型 9.5 99.7 7.4 99.6 9.2

SanRO 高脱盐低压CPA4 型 5500 (20.8) 1400 (5.3) 99.6 330 (2.27) 5.4 表-4 SanRO-HS系列产品规格与性能 膜 性 能 型 号 类 型 产水量 - GPD (m3/d) 8英寸元件 卫生热消毒 高脱盐型 8800 (33.3) 11200 (42.4) 4英寸元件 2200 (8.4) 2800 (10.6) 脱盐率 % 系统性能 压力产水psi TDS (MPa) 值ppm 225 (1.55) 185 (1.28) SanRO-HS 99.7 6.0 卫生热消毒 SanRO-HS 高脱盐、高水通量型 99.6 8.6 3 热消毒型卫生级膜元件的性能特点及热消毒方法 (1) 热消毒卫生级膜元件SanRO-HS的性能特点

在热消毒过程中，普通的反渗透膜会发生退火现象，复合膜的基膜和复合膜都会发生一定范围的分子链排列构型的变化（结晶度的提高）。变化的结果是膜的产水量下降，脱盐率升高，类似于早期醋酸纤维素膜的热处理。因此，热消毒膜元件及复合膜需要特殊的技术来消除聚合物材料退火现象的影响。从下面的图示中可以看出，经过多次反复消毒处理的热消毒型SanRO-HS膜元件的性能基本稳定，产水通量和脱盐率的变化不大。

热消毒膜元件在粘结剂的选择及粘结工艺方面也作了特殊处理，能够保证在温度变化时膜元件各部分的膨胀或收缩的整体一致性，膜元件不会发生开裂和变形。

每一支膜元件在出厂前100%进行检验。可同时提供出厂检验合格证书。热消毒型的 HS 和 HS2 膜元件在出厂前已经进行过以下处理： 最终性能测试和检验（热消毒）纯水漂洗，预先去除TOC。 膜通量稳定性

图-1 热消毒对SanRO-HS元件产水通量的影响

脱盐率稳定性