目录第一节工程概述1、系统概述2、设计基础资料第二节制水工艺1、除盐水工艺流程方框图2、反渗透清洗工艺方框图3、混床再生工艺方框图4、过滤器反冲洗工艺方框图5、工艺流程说明第三节系统操作1、多介质过滤器2、阻垢剂加药装置3、保安过滤器4、RO装置5、混合离子交换器第四节运行注意事项及维护第一节工程概述1、系统概述锅炉补给水处理系统为地下水经多介质过滤、反渗透加一级混合离子交换除盐;多介质过滤主要的悬浮物及有机物。
RO系统主要用于去除水中各种溶解固形物、胶体硅。
混合离子交换器除盐设备用于去除水中的各种盐份。
2、设计基础资料1)设计产水量:预处理及反渗透系统:200m3/h配套混床系统:300 m3/h2)原水水质:K++Na+ 16.67mg/LCa+ 89.13mg/LMg+ 32.20mg/LCl- 17.10mg/LSO42- 94.60mg/LHCO3+ 315.13mg/LNO3- 8.30mg/LPH 7.2游离性CO2 2.3mg/L固溶物 453.75mg/L3)出水水质:电导率: ≤0.2μS/cmSiO2: ≤0.02mg/L第二节制水工艺12清洗液排放34反渗透浓水浓水收集池反冲洗泵多介质过滤器5、工艺流程说明本除盐水站预处理及反渗透系统设计产水量200 m3/h,按2×100 m3/h反渗透装置进行设计,混床产设计水量300 m3/h。
该系统由预处理系统、反渗透(RO)系统、深度除盐处理系统等部分组成。
预处理部分结合原水水质的特点以多介质过滤器为主体的工艺,深度除盐处理部分则结合反渗透系统的淡水出水特性采用除碳器结合混床工艺。
1)预处理部分结合原水水质及RO膜元件对进水中的微溶盐、胶体、微生物、有机物及其它各种杂质颗粒等均有较高的要求,对预处理采取的具体措施如下:采用二层滤料的多介质过滤器,滤除水中颗粒和悬浮物,使出水水质的污染指数(SDI)满足要求。
又因为原水为深井水重碳酸根较高,经软件计算决定采用投加阻垢剂预防碳酸钙等无机垢的结晶。
过滤器的反冲洗采用经收集后的浓水反冲洗,节约水资源,并配套单独的反冲泵。
原水经上述预处理后,较好地改善了水质指标,为后级RO的正常运行创造了良好的条件。
预处理出水指标如下:浊度<1NTU,污染指数SDI(15分钟)<4, TOC<1PPm。
2)RO装置为了防止膜元件在运行过程中被水中固体颗粒损害,在进入RO前设置5um 的保安过滤器,利用具有变纤径滤层梯度结构的超细纤维熔喷纺棉滤芯进一步截留前级水中逃逸的微细颗粒。
过滤后的水由高压泵增压后进入RO装置,单套100m3/h设计采用108支BW30-400膜元件12-6排列,回收率75%,系统脱盐率运行三年内大于97%。
RO 膜元件采用美国陶氏公司生产的BW30-400型芳香族聚酰胺复合膜,单支膜元件最低脱盐率99.5%3)后处理部分反渗透产水首先经过除碳器去除水中的游离二氧化碳,使出水残留CO2 <5mg/L,减轻混床的负荷,延长混床的再生周期。
经脱除二氧化碳后的水再经混合离子交换器深度除盐,使出水水质达到电导率小于0.2μS/cm、SiO2小于0.02mg/L,满足用水要求。
第三节系统操作1、多介质过滤器1漏,23门开、续。
1多Array2、阻垢剂加药装置阻垢剂采用MDC150,根据美国Argo公司化学品设计软件计算结果,加药量为2.89mg/L。
操作步骤:第一步运行前的准备1、计量泵运行前的准备详见安装使用说明书;2、检查管路是否接管正确,配套阀门开、关准确,其它相关工艺是否准备就续。
第二步运行1、确定加药量并将计量泵的加药量调节到规定的刻度;2、将配制好的溶液倒入溶液箱,打开加药计量泵电源。
3、保安过滤器个月就应检查滤芯,根据实际情况进行更换。
4、RO装置4.1概述反渗透,顾名思义是一种施加压力于与半透膜相接触的浓溶液所产生的和自然渗透现象相反的过程。
反渗透技术是六十年代初问世的一种先进的膜分离技术。
这种技术是使欲分离的溶液的某些成分在压力的作用下,透过一种具有选择性的半透膜——反渗透膜,在膜的低压侧和在常温下收集透过物,而在膜的高压侧则为被阻留的其他成分的浓溶液。
它是一种节能、高效、无污染和实用性强的高新技术。
6.2工作原理2 反渗透工作原理图水通过一种半透膜进入一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然流动称作渗透,这种对水或溶液具有选择透过性的膜谓之半透膜。
当稀溶液向浓溶液的参透停止时的压力称为溶液的渗透压。
当在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力,把浓溶液中的水压到半透膜的另一边,这和自然界的正常渗透过程相反,因此称为反渗透。
4.3膜的种类按材质分:醋酸纤维素(CA)膜、芳香聚酰胺(PA)膜、薄膜复合膜;按结构分:螺旋卷式膜、中空纤维膜、管式膜、板框式膜;按操作条件分:超低压膜、低压膜、中压膜、高压膜等。
其它按功能分为:纯水制取、海水淡化、乳制器分离等。
4.4预处理预处理是反渗透正常、长期运行的关健,主要去除原水中的悬浮固体、胶体污染物、有机污染物等,使之达到膜元件进水要求,各膜生产厂商在设计《导则》中均规定了有关要求。
4.4.1一般的,针对特定污染物的预处理设计要点如下:难溶盐:离子交换软化石灰软化添加化学阻垢剂金属氧化物:离子交换软化石灰软化锰砂过滤添加化学分散剂难溶性硅:石灰软化热交换器脱除铁硅分散剂微粒和胶体:澄清石灰软化砂滤或添加混凝剂或絮凝剂后进行砂过滤微滤或超滤天然有机物:澄清石灰软化活性碳过滤微滤或超滤微生物滋长:化学杀菌剂石灰软化紫外线杀菌微滤或超滤保持水流动尽量减少死角4.4.2反渗透预处理合适与否的简单判断准则膜降解:水解(由于PH值造成)氧化(CL2、H2O2、KMnO4)机械损坏(产水背压、膜卷空出、过热、由于细碳粒可砂粒造成的磨损)沉淀物沉积:碳酸垢(Ca)硫酸垢(Ca、Ba、Sr)硅垢(SiO2)胶体沉积:金属氧化物(Fe、Zn、Al、Cr)污泥有机物沉积:天然有机物(腐殖物和灰黄素)油类(泵密封泄露、新换管道)过量的阻垢剂或铁沉淀过量的阳离子聚合物生物污染:某些膜表面形成生物粘泥细菌对某些膜的侵蚀藻类真菌4.5、仪表控制RO系统采用自动/手动控制,RO系统在线仪表由业主提供。
RO系统的控制在就地和集中控制室内实现,并留有供远方PLC控制的接口,可以由业主中央控制室进行远程控制。
RO装置根据要求设置相关的控制仪表,以满足系统的运行、操作、监控,本套RO装置的控制仪表包括以下内容:RO给水母管装设电导率仪,主要是为了监测RO系统原水水质,以便及时对RO系统运行作出适当的调整。
4.5.2 SDI测试仪SDI测定主要是监测RO系统原水水质污染指数,判断RO预处理设备运行的好坏。
4.5.3高低压保护高压泵进口设低压传感器,当进水压力<0.1Mpa时,高压泵自动停止,反渗透进入膜面冲洗状态。
高压泵出口设高压传感器、电动慢开阀,当工作压力大于某一设定值,高压泵停止运行,以防损坏后级管道及膜元件。
4.5.4流量仪在RO装置淡水产出口、浓水排放口设置流量仪,以监测系统流量的变化。
4.5.5压力表RO装置各段进出口、浓水排放口设置压力表,以监测系统压力的变化。
4.5.6电导仪在淡水产出口设置电导率仪表,以监测系统出水情况。
4.5.7自动阀门反渗透浓水侧设一电动慢开阀,在高压泵运行前及停止后自动打开,进入低压高速冲洗状态。
反渗透淡水管上设电动阀,反渗透系统停机后,自动用淡水泵入反渗透系统内进行清洗,保持膜表面清洁,减少化学清洗次数,延长膜元件的寿命。
4.6性能参数4.7.1 RO装置启动前的准备a、必需检查预处理效果是否已达到RO装置进水要求(满足设计要求或膜元件说明规范),若进水不符合进水要求,严禁启动RO装置。
b、检查各机电设备运转正常,如电机不得反转、需加润滑油等。
具体参照各机电设备的使用说明书。
c、控制阀门动作正确、灵敏。
d、控制仪表接线正确,读数正确。
e、设置高低压保护开关上(或下)限。
f、打开水流经的所有阀门及浓水排放阀。
4.7.2防腐液的冲洗为防止膜内微生物的生长以长期保持膜的性能,未曾使用的复合膜内存有0.99%亚硫酸氢钠和10%丙烯乙二醇的防腐溶液。
因此,建议在膜使用前冲洗膜体,使产水中不留防腐剂残液。
4.7.3系统启动时的冲洗一套全新的系统,在安装膜元件前应首先冲洗该系统的管路与压力容器,以防止泥土、各种溶剂或游离氯等对膜元件的损伤。
当膜元件装入压力容器后,建议首先用原水以设计操作压力冲洗至少4小时。
各类复合膜元件均不得接触游离氯或其它强氧化剂,超过0.1ppm浓度的游离氯即可造成膜性能永久性损伤。
膜的冲洗过程中也应保持此pH值范围,否则也将造成膜性能的严重损伤。
4.7.4容器的清洁安装膜元件前清洗压力容器内壁,去除可能附着在膜表面的泥土与灰尘。
仅用软管冲洗容器内壁是不够的,应该用毛巾包裹且浸有50%甘油溶液的海绵球,用绳子与端部带法兰的PVC管将海绵球在容器内前后推拉以清洁容器内壁,但要避免PVC管划伤容器内壁。
4.7.5膜组件润滑在系统中安装膜元件时,对O形圈与原水/浓水密封圈的润滑不要使用各类油脂而要使用硅胶或50%的甘油溶液。
4.7.6垫片的使用由于压力容器的长度不尽一致,建议使用垫片填充容器内的空隙,以防止系统启停时膜元件位移与膜之间的撞击。
所谓垫片填充只是在容器内适配器上安放1/8至3/8英寸厚度不等的PVC垫片。
垫片的填充数量应使容器端板刚好能安装到位而没有空隙。
如端板已难于安装可取下一个垫片,而容器内1/4英寸的间隙即可对系统运行造成威胁。
4.7.7 RO的启动必须确认管路接管正确,浓水排放阀门为全开状态,其它相关工艺准备就续。
元件装入压力容器时已安装适当垫片,膜连接间隙紧密。
a、启动启动高压泵,打开高压出口阀,该阀设计采用自动慢开阀,能防止瞬时高压对膜元件的冲击。
这样启动系统将减少水的冲击波(水锤),对膜元件造成伤害。
量、脱盐率会有所下降。
打开浓水电动阀,使膜处于相对松弛状态下对RO膜进行低压大流量冲洗,目的是洗去膜表面的污垢。
d、停机完全打开浓水排放阀,系统在低压状况下运行一段时间(一般为3~5min),然后停止高压泵,系统停机。
4.8 维护保养系统保养主要为机电设备保养和膜元件的保养,本文主要介绍膜元件的保养。
膜元件的保养应根据不同的膜类型进行不同的方法,以下主要以聚酰胺膜为例,其它膜元件可参照各生产厂商元件说明规范或向我公司咨询。
聚酰胺膜主要分以下几种情况:a、在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存。
b、装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存。
c、作为备件的反渗透膜原包装保存及反渗透系统启动前的膜保护。
聚酰胺反渗透膜元件在任何情况下均不得与游离氯接触,游离氯将使膜造成永久性的损伤。