(一)概述
中空纖維膜組件是裝填密度最高的一種膜組件。中空纖維膜組件的特點如下:
(1)中空纖維絲圓柱形本身有自支撐作用，外徑與內徑比為2:1，能承受較高壓力。一個「8」的中空纖維膜組件中可以容納230萬根中空纖維絲。裝填密度可以達到30000? /m³，產水流高(單位體積制水率為卷式膜1-3倍)。
(2)透過水側的壓力損失大。如透過膜的水是從內徑的中心部位引出，壓力損失能達到數個大氣壓(latm=101325Pa)一般工作壓力為1- 7MPa、工作水溫為25℃
(3)膜面污垢去除較困難，只能採用化學清洗，元件一旦損壞無法更換。
(4)對原水預處理要求嚴格。
中空纖維膜組件是將直徑102tLm或103tim中空纖維絲以U形方式沿著中心管徑向均勻緊密排列，直接裝配在壓力容器內構成的。其剖面如圖4-14所示。
(二)中空纖維反滲透組件技術要求
1.代號及尺寸
(1)中空纖維反滲透組件代號HRC。
HR—中空纖維反滲透組件。
C—膜材料為纖維素。
(2)產品分類型號。
T一戶來水膜組件，處理料液含鹽量不大於1000mg/L。
B一一-苦鹹水膜組件，處理料液含鹽量為1000mg/L~10000mg/L。
S一海水膜組件，處理料液含鹽量大於10000mg/L。
(3)中空纖維反滲透組件尺寸，見表4-31。
2.進水要求
SDI(15min):≤4
進水溫度:5~35℃
pH; 4.0~7. 0
CODmm(mg/L):<l. 5
余氯(mg/L):0.2~1.0
鐵(mg/L):≤0.1
3.工藝參數
(1)除鹽率，見表4-32.
(2)產水量。
(3)回收率。
系統設計問題
(一)反滲透系統範圍
應根據原水特性、預處理方式等合理選擇系統配置。一般由保安過濾器、高壓泵、反滲透組件、監測儀錶、清洗系統、加藥系統等組成。
(二)系統設備技術要求
(1)裝置應根據進水水質選擇性能合適的膜元件。在正常情況下，膜元件的設計使用壽命應不小於25000h。反滲透膜的保護系統應安全可靠，要有防止水錘衝擊的保護措施。膜元件滲透水側壓力應小於濃縮水側壓力，特殊情況下滲透水側壓力可高於濃縮水側壓力，但壓力差應小於0. 03MPa。
(2)保安過濾器。保安過濾器精度不應低於5µm，濾芯應便於快速更換，不宜採用帶反洗功能的保安過濾器。
(3)高壓泵。高壓泵應該設置進水低壓保護和出水高壓保護開關，高壓泵出·口應裝設電動慢開閥門，兩級反滲透分別設置高壓泵時，宜設置二級高壓泵人口緩衝水箱。
(4)反滲透系統背壓。反滲透系統背壓是指淡水側壓力比進水、濃水側壓力高出的壓力值。卷式膜元件的口袋型結構耐正三向壓力的能力較強，達400, 600Pai;或更高，但耐反向壓力的能力較弱，只有幾個pai，一旦超過就會使口袋豁合處破裂，使淡水與原水、濃水混合，造成淡水水質惡化，設備損壞。在正常運行時，原水、濃水側壓力來自高壓泵，淡水側壓力取決於淡岌水管高度及其壓降，兩者的差值是明顯的。高壓泵在非正常狀態態下運行〔泵突然掉閘)、系統操作程序失誤才可能產生背壓。
在反滲透系統中防止背壓的措施有:
1)在淡水管路中加逆止閥;
2)在淡水管路中加爆破膜，淡水壓力高時爆破膜破裂達到自動泄水卸壓目的;
3)將淡水管路安裝成標高不同的兩段並加裝放水閥;
4)提高濃水管標高。
5)自動加鹼設施問題。在第n級反滲透進水中宜設置自動加鹼設施以提高脫鹽率。反滲透系統中必須考慮控制進水中Lsi(即朗格利爾飽和指數)值，以防止反滲透膜結垢。Lsi,值控制的一個重要參數是進水pH值，如果pH值為酸性，則不容易結垢，如果pH為鹼性，則結垢傾向十分明顯。所以原水在進反滲透設備前加酸溶液，以防止CaC03, MgCO3等沉澱物結垢，但反滲透膜不能去除水中含有的遊離CO2。
由於H+ +HCO-3===H2C03===CO2+H20這個化學反應是可逆的，當OH-增加時，該反應就向左進行，當水的OH值大於8.2時，水中的CO2將全部轉化為H2C0-3，這樣HCO-3通過反滲透系統全部去除，因此在反滲透系統前添加NaOH溶液，可間接實現了去除CO2的目的。
但是，在加鹼的同時，反滲透膜的結垢趨勢將十分明顯，因為Lsi值遠遠高於允許的範圍。實踐證明:當在反滲透系統前加鹼而不採取其他的措施時，RO濃水結晶析出十分迅速，一般1-2h就可以在濃水側發現白色的結晶。其反應式為:
Ca2+ +20H-+CO2===CaC03+H20
Mg2+ + 20H-+CO2===MgCO3+H20
所以，有必要在RO前添加阻垢劑避免結垢。在一級反滲透中加鹼使用較少。在二級RO進水中加鹼有以下4個原因:
1)水中二氧化碳本身是一種氣體，會透過膜進人RO產水，加鹼后pH在8.2以上，將二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。這樣減少后一級串聯的混床或EDI的負荷。
2)某些TOC成分在高pH下更容易脫除。
3)二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高於9時)。
4)硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高於9時)。
鹼液一般使用不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加Lsi，降低碳酸鈣和鐵、錳的溶解度。
