反滲透裝置投運(yùn)后補(bǔ)給水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整的研究————過濾器的優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

1、目 錄中文摘要ABSTRACT第一章 緒 論11.1 我國水處理工藝的發(fā)展與趨勢(shì)11.2 反滲透水處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)21.3 本次試驗(yàn)的內(nèi)容和目的2第二章 吳涇二廠系統(tǒng)概述32.1 除鹽工藝32.3反滲透系統(tǒng)基礎(chǔ)資料42.4 反滲透系統(tǒng)設(shè)備及其原理4系統(tǒng)組成42.4.2 反滲透的前處理42.4.3 反滲透系統(tǒng)72.4.4 反滲透膜的污染與清洗系統(tǒng)82.4.5 反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行的基本參數(shù)102.4.6 影響反滲透系統(tǒng)運(yùn)行的因素11第三章 結(jié)果與討論133.1 多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)133.2 多介質(zhì)過濾器正洗及運(yùn)行試驗(yàn)193.3 活性炭過濾器反洗試驗(yàn)283.4 活性炭過濾器正洗及運(yùn)行試驗(yàn)

2、數(shù)據(jù)記錄29第四章 結(jié) 論334.1 多介質(zhì)過濾器的優(yōu)化334.2 活性炭過濾器的優(yōu)化334.3 反滲透系統(tǒng)的投入對(duì)離子交換除鹽的優(yōu)化33參考文獻(xiàn)34致謝35附錄一 外文翻譯36反滲透裝置投運(yùn)后補(bǔ)給水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整的研究過濾器的優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)摘 要反滲透裝置投運(yùn)后，需要不斷改進(jìn)其他設(shè)備的各個(gè)參數(shù)，如：流量，體積等，以獲得最優(yōu)運(yùn)行工況。在這個(gè)過程中不斷優(yōu)化系統(tǒng)配置，使得補(bǔ)給水系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備在運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性上都達(dá)到最優(yōu)配置。關(guān)鍵詞：反滲透，補(bǔ)給水系統(tǒng)，過濾器，優(yōu)化，調(diào)整ABSTRACTReverse osmosis plant put into operation, the need for con

3、tinuous improvement in all parameters of other devices, such as: flow, volume, etc. in order to obtain optimal operating conditions. In this process the continuous optimization of system configuration, making the water supply system to run the various equipment and economy are to achieve the optimal

4、 configuration. Through the characteristics of the original water treatment process, as well as the use of reverse osmosis membrane technology analysis, understand the operating characteristics of equipment, in accordance with different operating conditions water quality equipment to determine the c

5、urrent operation of RO rational and anti-wash cycle of technology and system water, the paper put into operation through the reverse osmosis plant water supply system after the optimal adjustment of the operation, so that the water supply system operation parameters optimization.Key Words：Reverse os

6、mosis，water supply systems，filters，optimization，adjustment第一章 緒 論1.1 我國水處理工藝的發(fā)展與趨勢(shì)縱觀我國各工業(yè)行業(yè)的用水情況，電力工業(yè)鍋爐用水處理是規(guī)模最大的，水質(zhì)要求也很高，技術(shù)歷史也最久，見表1-1：表1-1 純水需求最多的行業(yè)對(duì)純水的需求情況行業(yè)對(duì)水量要求m3/h對(duì)水質(zhì)要求（電導(dǎo)率）s/cm發(fā)電行業(yè)(鍋爐用水)1001000<0.20.3電子行業(yè)(清洗用水)110級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)0.05550.06670.08332制藥行業(yè)110一般110，除熱源；特殊0.10.2?；ば袠I(yè)1001000鍋爐用水同發(fā)電行業(yè)鍋爐用水水質(zhì)，其

7、他用水一般110在這種工業(yè)需求的推動(dòng)下，電力工業(yè)的純水處理技術(shù)一直受到高度重視?；仡櫦兯苽浼夹g(shù)的發(fā)展歷史，大致可以分為以下幾個(gè)階段：1 采用蒸餾方法制備蒸餾水：它可以追溯到20世紀(jì)3050年代蒸餾技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展就是閃蒸，目前仍有人采用這種方法制備純水。它制備的純水，其水質(zhì)大約是電導(dǎo)率ll0scm。對(duì)于高參數(shù)鍋爐來講，這種水質(zhì)不能滿足要求，還需要進(jìn)一步采用離子交換方法處理。2 采用離子交換方法制備純水：隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和離子交換技術(shù)的完善，逐步采用離子交換方法制備純水。國外是從20世紀(jì)5060年代開始的，國內(nèi)是在20世紀(jì)6070年代開始的。離子交換方法處理可以制備純度極高的水質(zhì)，這也是目前

8、國內(nèi)發(fā)電廠廣泛采用的純水制備方法。采用的系統(tǒng)是“陽床+陰床+混床”，在這里我們稱它為早期純水制備方法1。3采用反滲透和離子交換相結(jié)合的方法制備純水：早期的離子交換純水制備技術(shù)，它的缺點(diǎn)就是需要酸堿再生，且有酸堿性廢液排放，操作麻煩。當(dāng)反滲透技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，采用反滲透制備純水的技術(shù)就受到廣泛重視。但是反滲透出水電導(dǎo)率達(dá)1050s/cm，無法滿足高參數(shù)鍋爐需要，就需要采用“RO+混床(或RO+陽床+陰床+混床)”系統(tǒng)，即把反滲透和離子交換結(jié)合起來，我們稱之為過渡時(shí)期的純水制備技術(shù)。目前電力工業(yè)使用的反滲透幾乎全部都是這種工藝，這種工藝仍未完全拋棄離子交換工藝方式，只不過是用RO來大大降低離子交換系統(tǒng)進(jìn)

9、水含鹽量，以延長(zhǎng)離子交換周期，減少酸堿用量，減少排放，減少操作。4采用全膜工藝制備純水：預(yù)見未來的發(fā)電廠純水制造工藝應(yīng)該是全膜工藝，即“UF+RO+EDI”的全膜處理工藝。這種水處理工藝不再需要離子交換，可避免離子交換的缺點(diǎn)。它的出水水質(zhì)可以達(dá)到混床出水水質(zhì)，不需要酸堿再生，無廢液排放，自動(dòng)化程度較高2。上述純水處理技術(shù)的4個(gè)發(fā)展階段可簡(jiǎn)潔地表示于表1-2中：表1-2 純水制備技術(shù)發(fā)展的4個(gè)階段概況行業(yè)蒸餾離子交換技術(shù)（早期純水制備技術(shù)）RO+離子交換（過度階段純水制備技術(shù)）全膜處理（未來純水制備技術(shù)）國內(nèi)國外國內(nèi)國外國內(nèi)國外電力工業(yè)(鍋爐用水)3050年代；閃蒸60年代開始5060年代607

10、0年代70年代80年代初90年代初尚未開始電子工業(yè)(清洗用水)6070年代7080年代70年代70年代末90年代初90年代末1.2 反滲透水處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)1.3 本次試驗(yàn)的內(nèi)容和目的第二章 吳涇二廠系統(tǒng)概述2.1 除鹽工藝根據(jù)600MW機(jī)組化學(xué)出水水質(zhì)要求高的特點(diǎn)，補(bǔ)給水處理采用如下流程：清水箱清水泵多介質(zhì)過濾器反滲透炭濾反滲透裝置預(yù)脫鹽水箱預(yù)脫鹽水泵炭床陽床真空除氣器中間水泵陰床（弱、強(qiáng)）混床除鹽水箱。二系列除鹽設(shè)備共用一套酸、堿再生系統(tǒng)，再生系統(tǒng)采用了從酸、堿計(jì)量箱經(jīng)酸、堿噴射器直接進(jìn)離子交換器的方式，酸、堿在管道中稀釋，陽床采用無頂壓逆流再生，陰床為順流再生，混床采用體內(nèi)再生方

11、式，陽樹脂和陰樹脂分別采用同步再生方式，廢液由中間排出5。清水經(jīng)反滲透預(yù)脫鹽后，除去大部分鹽類和有機(jī)物，再經(jīng)陽床將陽離子轉(zhuǎn)換成氫離子，由弱、強(qiáng)陰床除去水中陰離子，同時(shí)將陽床出水中氫離子中和變成水，成為一級(jí)除鹽水；一級(jí)除鹽水經(jīng)混床進(jìn)一步除去水中殘留的少量的陰、陽離子，成為二級(jí)除鹽水，送至水箱和系統(tǒng)6。當(dāng)用水緊張時(shí)，可由清水泵直接經(jīng)除鹽設(shè)備送至水箱和系統(tǒng)。2.2 化學(xué)監(jiān)督和控制指標(biāo)51 二級(jí)除鹽水水質(zhì)指標(biāo)如下表2-1：表2-1 二級(jí)除鹽水水質(zhì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目含量單位1SiO220g/L2電導(dǎo)率0.2s/cm2 反滲透進(jìn)、出水水質(zhì)如下表2-2：表2-2 反滲透進(jìn)、出水水質(zhì)序號(hào)項(xiàng)目含量單位1進(jìn)水SDI&l

12、t;52脫鹽率96%3回收率75%3 分析項(xiàng)目如下表2-3：表2-3 分析項(xiàng)目序號(hào)名稱分析項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)單位1陽床出水Na+<300g/L2弱陰床出水DD<10s/cm3強(qiáng)陰床出水DD<5s/cmNa+300g/LSiO2<100g/L4混床出水DD<0.2s/cmSiO2<20g/LNa+<10g/L5二級(jí)除鹽水出水Na+<10mol/LSiO2<20g/LDD<0.2s/cm2.3反滲透系統(tǒng)基礎(chǔ)資料增設(shè)兩套40噸/小時(shí)的反滲透裝置（目前鍋爐補(bǔ)水量日平均700噸），當(dāng)機(jī)組補(bǔ)水量大，反滲透出水不能滿足鍋爐補(bǔ)水要求時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能將反滲透旁路，由

13、原設(shè)備系統(tǒng)供水。二組反滲透膜裝置總產(chǎn)水量： 2×40 m³/h化學(xué)除鹽系統(tǒng)出力： 80 m³/h當(dāng)RO旁路時(shí)系統(tǒng)出力： 2×100 m³/h1 系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)特性設(shè)計(jì)水源：黃浦江水經(jīng)凝聚澄清、過濾后的清水設(shè)計(jì)水溫：最高25 最低5水壓： 0.3 MPa2 設(shè)計(jì)出力反滲透膜組件： 2×40m³/h（20時(shí)）反滲透膜組件脫鹽率（商業(yè)運(yùn)行三年后）： 96 % 反滲透膜組件單套產(chǎn)水水量 ：40 m³/h反滲透膜組件水的回收率 ：75%3 膜元件的選型本次技術(shù)改造項(xiàng)目所增設(shè)的2套反滲透裝置，每套配備8支美國WAVE CYBER

14、公司W(wǎng)AVE-300P-8型壓力容器，每支內(nèi)封裝6支陶氏（DOW）Filmtec membranes的BW30-400/34i-FR型膜組件，壓力容器按5:3進(jìn)行一級(jí)二段式排列8。2.4 反滲透系統(tǒng)設(shè)備及其原理系統(tǒng)組成反滲透系統(tǒng)包括清水池2座，清水泵2臺(tái)（1用1備），多介質(zhì)過濾器3臺(tái)，活性炭過濾器2臺(tái)，板式換熱器1臺(tái)，反洗水泵2臺(tái)，羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)，保安過濾器2臺(tái)，反滲透裝置2套，沖洗水泵2臺(tái)，預(yù)脫鹽水箱1座，預(yù)脫鹽水泵2臺(tái)，PAC加藥裝置1套，NaClO加藥裝置1套，NaHSO3加藥裝置1套，阻垢劑加藥裝置1套，反滲透清洗裝置1套及相關(guān)閥門、儀表等附件7。本系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：1 預(yù)處理系

15、統(tǒng)系統(tǒng)：包括清水泵、NaClO加藥裝置、PAC加藥裝置、管式混合器、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、反洗水泵、羅茨風(fēng)機(jī)。2反滲透系統(tǒng)：包括保安過濾器、反滲透高壓泵、阻垢劑加藥裝置、NaHSO3加藥裝置、反滲透裝置、反滲透化學(xué)清洗裝置（反滲透清洗水泵、清洗水箱、清洗保安過濾器）、反滲透沖洗水泵。3 附屬系統(tǒng)：包括板式換熱器、預(yù)脫鹽水箱2.4.2 反滲透的前處理這里所指的前處理是指原水經(jīng)混凝澄清、過濾之后由清水箱出水，再經(jīng)過多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器對(duì)反滲透進(jìn)水進(jìn)行的前處理（不包括混凝澄清、過濾）。合適的前處理對(duì)反滲透裝置長(zhǎng)期安全運(yùn)行是十分重要的。有了滿足反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求的前處理，就可以確保產(chǎn)水(滲

16、透水)流量維持穩(wěn)定，脫鹽率維持在某一值上的時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品水回收率可以不變，運(yùn)行費(fèi)用做到最低，膜使用壽命較長(zhǎng)等4。具體來說，反滲透前處理是為了做到：1防止膜表面污染，即防止懸浮雜質(zhì)、微生物、膠體物質(zhì)等附著在膜表面上或污堵膜元件水流通道；2防止膜表面結(jié)垢。反滲透裝置運(yùn)行中，由于水的濃縮，有一些難溶鹽如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2等沉積在膜表面上，因此要防止這些難溶鹽生成；3確保膜免受機(jī)械和化學(xué)損傷，以使膜有良好的性能和足夠長(zhǎng)的使用壽命。反滲透裝置對(duì)原水前處理的要求較高，反滲透裝置能否正常運(yùn)行與前處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)直接相關(guān)。反滲透裝置在使用初期碰到的種種

17、問題，大多數(shù)是因前處理系統(tǒng)的不良運(yùn)行方式或者前處理的設(shè)備選型不當(dāng)所至。如何使反滲透長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，已成為眾多用戶最關(guān)心的問題。1 多介質(zhì)過濾器無煙煤、錳砂等，主要用于水處理除濁及軟化水、純水的前級(jí)前處理等。多介質(zhì)過濾器是常用的水質(zhì)深度凈化的前處理裝置，可根據(jù)工藝要求填加不同的濾料8。1多介質(zhì)過濾器特點(diǎn)a 多介質(zhì)過濾器廣泛用在水處理生產(chǎn)工藝中除濁及軟化、反滲透的前級(jí)前處理，也可用于地表水、地下水的除泥沙等。b 多介質(zhì)過濾器以成層狀的砂、無煙煤或其他材料為床層，通過這種過濾介質(zhì)的納污作用，濾除原水中的機(jī)械雜質(zhì)、懸浮物、大分子有機(jī)物、膠體等，以降低進(jìn)水的濁度和SDI值。一般進(jìn)水濁度要求小于20 mgL

18、，出水濁度可達(dá)3 mgL以下。c 多介質(zhì)過濾器具有造價(jià)低廉，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，濾料經(jīng)過反洗，可多次使用，濾料使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。其反洗周期可根據(jù)具體水質(zhì)狀況由進(jìn)、出水的壓差來控制。多介質(zhì)過濾器按控制類型可分為手動(dòng)型和全自動(dòng)型。手動(dòng)型主要是通過對(duì)閥門的人為調(diào)節(jié)來控制過濾器的運(yùn)行、正洗、反洗，對(duì)于大型設(shè)備來講，工作強(qiáng)度較大；而全自動(dòng)型是通過PLC對(duì)閥門的自動(dòng)控制，以使過濾器進(jìn)行正洗或反洗 9。2 設(shè)備及工藝描述：多介質(zhì)過濾器共3臺(tái)a 多介質(zhì)過濾器進(jìn)水為母管制。運(yùn)行1套反滲透裝置時(shí)，啟動(dòng)2臺(tái)多介質(zhì)過濾器，當(dāng)1臺(tái)多介質(zhì)過濾器反洗時(shí)，啟動(dòng)另1臺(tái)備用多介質(zhì)過濾器，反洗后的多介質(zhì)過濾器進(jìn)入備用狀態(tài)；運(yùn)行2

19、套反滲透裝置時(shí)，啟動(dòng)3臺(tái)多介質(zhì)過濾器，當(dāng)1臺(tái)多介質(zhì)過濾器需要反洗時(shí)，另2臺(tái)多介質(zhì)過濾器以強(qiáng)制濾速運(yùn)行，反洗完畢后馬上投入使用。b多介質(zhì)過濾器的反洗以進(jìn)出口壓差先到達(dá)設(shè)定值0.15MPa為優(yōu)先，并在反洗完畢后重新進(jìn)行下一周期的計(jì)時(shí)；若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，仍未到達(dá)設(shè)定壓差，則根據(jù)時(shí)間來對(duì)多介質(zhì)過濾器進(jìn)行反洗，并在反洗完畢后重新進(jìn)行下一周期的計(jì)時(shí)。4多介質(zhì)過濾器的反洗：當(dāng)多介質(zhì)過濾器進(jìn)出口壓差或者累計(jì)運(yùn)行時(shí)間到達(dá)設(shè)定值，多介質(zhì)過濾器進(jìn)入反洗狀態(tài)。關(guān)閉多介質(zhì)過濾器進(jìn)水氣動(dòng)閥、多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水氣動(dòng)閥，打開多介質(zhì)過濾器排氣氣動(dòng)閥、多介質(zhì)過濾器反排氣動(dòng)閥和多介質(zhì)過濾器進(jìn)氣氣動(dòng)閥，啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)，計(jì)時(shí)5分鐘。時(shí)間到達(dá)

20、后，停止羅茨風(fēng)機(jī)，關(guān)閉多介質(zhì)過濾器進(jìn)氣氣動(dòng)閥，打開多介質(zhì)過濾器反洗進(jìn)水氣動(dòng)閥，啟動(dòng)反洗水泵，計(jì)時(shí)20分鐘。時(shí)間到達(dá)后，停止反洗水泵，關(guān)閉多介質(zhì)過濾器反洗進(jìn)水氣動(dòng)閥、多介質(zhì)過濾器反排氣動(dòng)閥，打開多介質(zhì)過濾器進(jìn)水氣動(dòng)閥，計(jì)時(shí)10分鐘。時(shí)間到達(dá)后關(guān)閉所有閥門，進(jìn)入備用狀態(tài)或繼續(xù)下一個(gè)運(yùn)行周期7。2 活性炭過濾器水處理中為了防止水中細(xì)菌滋生，常向水中投入殺菌劑，最常用的是氯，并維持一定的過剩量，這就是余氯，后續(xù)的反滲透裝置為防止反滲透膜被氯氧化，要求進(jìn)水余氯為零（復(fù)合膜）或低于0.3mg/L（醋酸纖維膜）?；钚蕴窟^濾器位于多介質(zhì)過濾器后，主要用來除去有機(jī)物和殘余氯，并進(jìn)一步去除水中的懸浮物雜質(zhì)。活性炭

21、過濾器參數(shù)的選擇應(yīng)考慮進(jìn)水水質(zhì)、處理要求和活性炭種類等。一般情況下，宜選用優(yōu)質(zhì)果核殼類的活性炭，以確保達(dá)到機(jī)械強(qiáng)度好，吸附速度快，吸附容量大的要求10。1abcd112 設(shè)備及工藝描述：活性炭過濾器共3臺(tái)a 活性炭過濾器進(jìn)水為母管制。運(yùn)行1套反滲透裝置時(shí)，啟動(dòng)1臺(tái)活性炭過濾器，當(dāng)1臺(tái)活性炭過濾器反洗時(shí)，啟動(dòng)另1臺(tái)備用活性炭過濾器，反洗后的活性炭過濾器進(jìn)入備用狀態(tài)；運(yùn)行2套反滲透裝置時(shí)，啟動(dòng)2臺(tái)活性炭過濾器，當(dāng)1臺(tái)活性炭過濾器需要反洗時(shí)，另1臺(tái)活性炭過濾器以強(qiáng)制濾速運(yùn)行，反洗完畢后馬上投入使用。b 活性炭過濾器的反洗以進(jìn)出口壓差先到達(dá)設(shè)定值0.015MPa為優(yōu)先，并在反洗完畢后重新進(jìn)行下一周期的

22、計(jì)時(shí)；若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，仍未到達(dá)設(shè)定壓差，則根據(jù)時(shí)間來對(duì)活性炭過濾器進(jìn)行反洗，并在反洗完畢后重新進(jìn)行下一周期的計(jì)時(shí)。3 活性炭過濾器的反洗：當(dāng)活性炭過濾器進(jìn)出口壓差或者累計(jì)運(yùn)行時(shí)間到達(dá)設(shè)定值，活性炭過濾器進(jìn)入反洗狀態(tài)。關(guān)閉活性炭過濾器進(jìn)水氣動(dòng)閥、活性炭過濾器產(chǎn)水氣動(dòng)閥，打開活性炭過濾器排氣氣動(dòng)閥、活性炭過濾器反排氣動(dòng)閥和活性炭過濾器反洗進(jìn)水氣動(dòng)閥，啟動(dòng)反洗水泵，計(jì)時(shí)20分鐘。時(shí)間到達(dá)后，停止反洗水泵，關(guān)閉活性炭過濾器反洗進(jìn)水氣動(dòng)閥、活性炭過濾器反排氣動(dòng)閥，打開活性炭過濾器進(jìn)水氣動(dòng)閥，計(jì)時(shí)10分鐘。時(shí)間到達(dá)后關(guān)閉所有閥門，進(jìn)入備用狀態(tài)或繼續(xù)下一個(gè)運(yùn)行周期8。3 加藥系統(tǒng)1PAC加藥系統(tǒng)：加入PAC

23、是為了進(jìn)行二次混凝，進(jìn)一步降低去除水中懸浮顆粒及膠體，降低濁度。PAC加藥點(diǎn)位于多介質(zhì)過濾器總進(jìn)水管上的管式混合器。絮凝劑采用含Al2O3為10%的PAC液體溶液，加藥量為2ppm。NaClO加藥系統(tǒng)：加入NaClO是為了殺菌，防止微生物的污染。NaClO加藥點(diǎn)位于多介質(zhì)過濾器總進(jìn)水管上的管式混合器。NaClO采用含有效氯為10%的液體溶液，加藥量為0.51.0ppm。采用的NaClO為工業(yè)級(jí)、有效濃度為10的液體溶液。NaHSO3加藥系統(tǒng)：加入NaHSO3是為了通過化學(xué)還原劑進(jìn)一步脫氯并降低其它氧化物質(zhì)的，防止膜的氧化。還原劑（NaHSO3）加藥點(diǎn)位于反滲透用保安過濾器的進(jìn)水總管的管道混合器

24、。還原劑采用試劑級(jí)的純度大于99.5的NaHSO3(亞硫酸氫鈉)粉末狀固體，藥粉的添加為人工添加，并使用除鹽水稀釋到10后使用，加藥量為23ppm。 阻垢劑加藥系統(tǒng)：加入阻垢劑為了防止垢的析出。阻垢劑的加藥點(diǎn)設(shè)置在保安過濾器進(jìn)水總管的管道混合器，可以通過保安過濾器攔截藥劑中可能存在的顆粒物質(zhì)，并通過管道混合器很好的混合。阻垢劑采用100標(biāo)準(zhǔn)液，用除鹽水稀釋至10%后使用，計(jì)量箱中藥液的填加為人工添加。2.4.3 反滲透系統(tǒng)1 保安過濾器1) 設(shè)備和工藝描述：保安過濾器共2臺(tái)，與2套反滲透裝置一一對(duì)應(yīng)圖2-1 保安過濾器a) 反滲透保安過濾器采用單元制設(shè)置，與2套反滲透裝置一一對(duì)應(yīng)，即運(yùn)行哪一套

25、反滲透裝置，相應(yīng)運(yùn)行對(duì)應(yīng)的保安過濾器。b) 在保安過濾器運(yùn)行過程中，當(dāng)進(jìn)出水壓差達(dá)到設(shè)定值（正常運(yùn)行壓差小于0.05MPa，設(shè)定最大壓差為0.15MPa）時(shí)，更換濾芯。2 反滲透高壓泵(1) 設(shè)備和工藝描述：反滲透高壓泵共2臺(tái)圖2-2 反滲透高壓泵每臺(tái)反滲透高壓泵與一套反滲透裝置相對(duì)應(yīng)，采用單元制設(shè)置。當(dāng)反滲透裝置被啟動(dòng)產(chǎn)水時(shí)，還原劑加藥泵將先打開，在開啟反滲透高壓泵時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)阻垢劑加藥泵，只有在反滲透高壓泵啟動(dòng)后且阻垢劑加藥泵同時(shí)啟動(dòng)完畢，反滲透系統(tǒng)才能運(yùn)行，否則必須停止相應(yīng)的反滲透高壓泵。3 反滲透系統(tǒng)(1) 設(shè)備描述：反滲透裝置共2套，圖2-3 反滲透裝置(2) 工藝描述反滲透裝置是由

26、二套反滲透裝置組成，每套反滲透裝置作為一個(gè)獨(dú)立的反滲透單元，以單元制布置。產(chǎn)水及濃水經(jīng)閥門后則由總管送至前脫鹽水池及排水總管。反滲透裝置的啟停是由前脫鹽水箱液位計(jì)控制。反滲透裝置為一級(jí)二段式布置。從多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器的前處理水經(jīng)過保安過濾器精過濾、反滲透高壓泵增壓后進(jìn)入反滲透裝置。在一段反滲透膜中，一部分的水因?yàn)楦邏毫Χ礉B透到膜的產(chǎn)水管成為一段的產(chǎn)水；沒有滲透過膜的水成為一段濃水。一段濃水進(jìn)入二段成為二段進(jìn)水。在二段反滲透膜中，其中一部分的水反滲透到膜的產(chǎn)水管成為二段產(chǎn)水；沒有透過膜的二段水成為反滲透濃水；一段和二段的產(chǎn)水合并成為反滲透產(chǎn)水。反滲透濃水被排放，產(chǎn)水被送到前脫鹽水池。在

27、逆滲透的過程中，大部分的離子被膜阻擋，截留在濃水中，每根單獨(dú)的膜的脫鹽率高達(dá)99%。但是由于從一段膜一直到二段膜，水中的含鹽量逐漸地增加導(dǎo)致產(chǎn)水的含鹽量也逐漸地增加，所以整體反滲透裝置的脫鹽率只能達(dá)到約97%(根據(jù)反滲透的進(jìn)水與產(chǎn)水的含鹽量計(jì)算)。反滲透裝置的進(jìn)水量通過反滲透裝置進(jìn)水流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥粗調(diào)后，再由高壓泵變頻器調(diào)節(jié)至進(jìn)水流量?jī)x流量在40m3/h；產(chǎn)水回收率則是通過反滲透裝置濃水流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來控制和達(dá)到反滲透系統(tǒng)的回收率75。以下是反滲透系統(tǒng)詳細(xì)參數(shù)12：反滲透進(jìn)水(一段進(jìn)水)： 53.3 m3/h濃水排放： 13.3 m3/h產(chǎn)水： 40 m3/h系統(tǒng)回收率： 75%(3) 反滲透

28、裝置沖洗程序：每套反滲透裝置在開始啟動(dòng)后、停止產(chǎn)水后、以及平常長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)（停運(yùn)時(shí)間大于24小時(shí)，小于15天）時(shí)，將進(jìn)入沖洗步驟。在停止產(chǎn)水時(shí)的沖洗時(shí)間為5分鐘；而在平常長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后，每24小時(shí)沖洗1次，沖洗時(shí)間為30分鐘。 反滲透膜的污染與清洗系統(tǒng)反滲透裝置盡管采用了合理的設(shè)計(jì)和和良好的運(yùn)行管理，但也只能最大限度地降低膜的污染程度完全清除膜的污染是不可能的。當(dāng)膜元件僅僅是發(fā)生了輕度污染時(shí)，就要對(duì)膜元件進(jìn)行及時(shí)在線清洗。重度污染會(huì)因阻礙化學(xué)藥劑深入滲透至污染層而影響清洗效果只能進(jìn)行離線清洗。一般來說，清洗周期在312個(gè)月還算正常的。清洗周期低于3個(gè)月時(shí)，建議對(duì)系統(tǒng)(特別是前處理系統(tǒng))進(jìn)行徹底的檢

29、查13。1 反滲透膜污染的原因反滲透裝置盡管有極其嚴(yán)格的前置前處理系統(tǒng)，一般包括澄清池、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器等并且前處理中要添加殺菌劑(NaC1O)殺滅微生物，添加混凝劑(PAC)、助凝劑(PAM)等，以增強(qiáng)混凝過濾效果。但長(zhǎng)年累月的運(yùn)行使反滲透膜污染變得不可避免。常見污染種類有炭酸鈣垢、CaSO4、BaSO4、硫酸鍶垢、各種金屬(鐵、錳、鋁)氧化物、各種膠體(鐵、無機(jī)有機(jī)混合物及硅膠體)、自然或合成有機(jī)物、微生物等。污染的產(chǎn)生有4種原因：a) 原水水質(zhì)突然變化而藥劑添加量沒有及時(shí)調(diào)整，將影響混凝、過濾效果，致使反滲透膜受到各類膠體及有機(jī)物的污染。必須通過加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)督，特別是

30、RO進(jìn)水污染指數(shù)(SDI)的測(cè)定來及時(shí)調(diào)整加藥量，防止此類污染。b) 由于膜不允許接觸強(qiáng)氧化性的活性氯。因此必須在前處理中通過活性炭將余氯吸附。導(dǎo)致活性炭過濾器以后的設(shè)備中細(xì)菌很容易大量滋生防止措施是定期對(duì)活性炭過濾器及其后設(shè)備進(jìn)行消毒。c) RO裝置水回收率為75時(shí)，其濃水中鹽類含量將達(dá)到原水的4倍，導(dǎo)致Ca2+ 、Mg 2+、Ba2+ 、Sr2+ 等離子含量超過其溶度積而生成炭酸類或硫酸類沉淀。炭酸類沉淀可通過調(diào)低進(jìn)水pH值來避免，而硫酸類沉淀則必須通過添加阻垢劑來阻止沉淀產(chǎn)生。d) 活性炭作為余氯的吸附劑是一個(gè)物理化學(xué)過程，不存在吸附飽和問題，只是損失活性炭而己，可以用很長(zhǎng)時(shí)間?；钚蕴客?/p>

31、時(shí)也可除去水中臭味、色度和有機(jī)物。使用一定時(shí)間其吸附活性會(huì)降低甚至消失。導(dǎo)致反滲透膜受到有機(jī)物污染，此時(shí)必須對(duì)活性炭進(jìn)行再生或更換14。2 反滲透清洗系統(tǒng)(1) 設(shè)備描述，反滲透清洗系統(tǒng)設(shè)置有清洗水箱、清洗水泵、清洗過濾器各一臺(tái)，主要由以下部分組成：表2-4 反滲透清洗系統(tǒng)組成序號(hào)名 稱反滲透清洗水箱反滲透清洗水泵反滲透清洗保安過濾器電加熱器圖2-4 反滲透清洗系統(tǒng)及膜元件(2) 工藝描述：反滲透清洗系統(tǒng)主要用來對(duì)反滲透系統(tǒng)的定期化學(xué)清洗。盡管整個(gè)工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，但是在正常運(yùn)行條件下，RO膜也有可能被原水中剩余的有機(jī)物、膠體、微生物和重金屬氧化物等污染，這些污染將會(huì)引起RO裝置產(chǎn)水量或除鹽率

32、下降。因此，為了恢復(fù)反滲透膜的良好的產(chǎn)水及脫鹽性能，需要定期對(duì)RO膜進(jìn)行化學(xué)清洗。由于反滲透系統(tǒng)的清洗頻率非常低，每套12次/年，因此設(shè)計(jì)清洗全部采用手動(dòng)操作控制。由于清洗的最佳溫度為3035，設(shè)置電加熱器。首先用電加熱器將配藥用水加熱至所需溫度，控制方式采用就地控制的方式。絕對(duì)禁止在清洗水箱無水或少水的情況下開啟電加熱器。配完相應(yīng)的清洗藥劑后，采用清洗水泵至清洗水箱的回水管，做循環(huán)攪拌，將清洗藥劑混合均勻。2.4.5 反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行的基本參數(shù)1 SDI值在反滲透系統(tǒng)中，用來衡量反滲透器進(jìn)水水質(zhì)的一個(gè)很有用的指標(biāo)淤塞指數(shù)SDI，它主要是檢測(cè)水中膠體和懸浮物等微粒的多少，污染指數(shù)比濁度儀要

33、準(zhǔn)確得多。(1) 污染程度的衡量SDI值測(cè)試與膜元件運(yùn)行狀況不是一致的。SDI值測(cè)試時(shí)，所有水流都流過精度0.45m、直徑為47mm的濾紙；而對(duì)膜元件運(yùn)行時(shí)，相當(dāng)數(shù)量的有污染傾向的污染物，隨著濃水排掉。因此，SDI值僅是能更好反映反滲透裝置污染程度而已，SDI值與污染程度關(guān)系見表2-5：表2-5 SDI值與污染程度關(guān)系SDI值污染程度<3低污染35一般污染>5高污染(2) 測(cè)定方法圖2-5 SDI測(cè)定流程圖1球閥；2壓力調(diào)節(jié)閥；3壓力表；4微孔過濾器(a) 按圖2-5裝好設(shè)備；(b) 在0.2l MPa的恒定水流壓力下，記錄通水開始得到500mL水樣所需的時(shí)間t0(s)；(c) 在

34、與上相同壓力下，記錄過濾15min(包括初始水樣時(shí)間)后，再次得到500mL水樣所需的時(shí)間t15(s)。SDI值計(jì)算方法如下： SDI15=( 1-t0/t15 )×( 100/15 ) （3-1）由上式可知，15min SDI的極限值為6.7。對(duì)中空纖維反滲透裝置，要求進(jìn)水的SDI153，對(duì)卷式反滲透裝置，要求SDI154。因此，在反滲透系統(tǒng)中，通常用15min的SDI值3。2 回收率Y反滲透的回收率是指產(chǎn)水流量占進(jìn)水流量的百分比。其計(jì)算公式為： Y=(Qd/Qj)×100% （3-2）式中 Y 回收率，%；Qj 進(jìn)水流量，m3/h；Qd 淡水流量，m3/h。 回收率越高

35、，濃縮倍數(shù)越高，膜濃水側(cè)結(jié)垢和發(fā)生污染的可能性就越大。若回收率抵，排污水量太大，則經(jīng)濟(jì)性不好。因此，要根據(jù)原水水質(zhì)，通過計(jì)算確定合理的回收率范圍。在反滲透工程設(shè)計(jì)中，在大多數(shù)水質(zhì)條件下采用75%的回收率。3 脫鹽率R脫鹽率是反滲透水處理裝置除去的鹽量占進(jìn)水含鹽量的百分比，其計(jì)算方法有兩種：(1)根據(jù)進(jìn)水的含鹽量來計(jì)算，計(jì)算公式為： R=（1Cd/Cj）×100% （3-3）式中 R 脫鹽率，%；Cd 淡水含鹽量（或電導(dǎo)率），mg/L(s/cm)；Cj 進(jìn)水含鹽量（或電導(dǎo)率），mg/L(s/cm)；由于含鹽量的測(cè)定過程比較麻煩，現(xiàn)場(chǎng)不容易測(cè)定，因此，此法在實(shí)際生產(chǎn)中不常使用。(2)根據(jù)

36、進(jìn)出水的電導(dǎo)率來計(jì)算。這是現(xiàn)場(chǎng)常用的一種計(jì)算方法，即將上面計(jì)算公式中的含鹽量換為電導(dǎo)率即可。這種計(jì)算方法比較簡(jiǎn)便、實(shí)用。因此電導(dǎo)率在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)很容易測(cè)定，多以此法用的較多11。 影響反滲透系統(tǒng)運(yùn)行的因素1 pH值影響醋酸纖維素膜壽命的重要因素是膜的水解速度。當(dāng)膜水解時(shí)，透水量和透鹽率將增加而產(chǎn)水質(zhì)量將明顯惡化。pH值約為4.7時(shí)，水解速度為最?。籶H值大于或小于4.7時(shí)，水解速度均加大。水解速度明顯受溫度影響且隨溫度增大而增大。實(shí)踐證明，合適的pH值和溫度是保證膜合理壽命的重要因素。芳香族聚酰胺中空膜和復(fù)合膜不易發(fā)生水解。 2 溫度醋酸纖維素膜、聚酰胺中空膜和復(fù)合膜對(duì)溫度都有使用限制。膜元件(組

37、件)標(biāo)明的透水量一般是在25的情況下，在適當(dāng)提高進(jìn)水溫度，可以降低水的粘度，提高膜的透水量。尤其是在北方的冬天，對(duì)給水進(jìn)行加熱是必要的。在溫度高于20下運(yùn)行，溫度升高1，透水量約增加3。當(dāng)系統(tǒng)出力有富裕量或不需要加熱給水時(shí)，在冬天也可不加熱給水。給水溫度較高時(shí)，會(huì)增加微生物在系統(tǒng)內(nèi)的活性，特別是當(dāng)給水不存在殺菌劑時(shí)。細(xì)菌在較高的給水溫度或在滯流的RO系統(tǒng)內(nèi)會(huì)繁殖得較快。給水溫度較高時(shí)，會(huì)加大炭酸鹽和碩酸鹽的結(jié)垢傾向和增加膜的污染速度。給水溫度較高時(shí)滲透水瀝量也增加，相應(yīng)地會(huì)增加膜表面的濃差極化。加熱后的給水應(yīng)在溫度合適后方可進(jìn)入RO裝置，以免過高的溫度損壞膜元件15。3 運(yùn)行壓力運(yùn)行壓力由溶液

38、滲透壓、凈推動(dòng)力和管路等的壓降組成。滲透壓與原水中的含鹽量和水的溫度成正比，與膜性能無關(guān)。由于透水量與運(yùn)行壓力成正比，因此，提高運(yùn)行壓力將增大透水量，但將減少透鹽率。對(duì)于新的膜元件(組件)，由于膜壓密沒有那么嚴(yán)重，膜的阻力小些，透水量較大。因此，對(duì)運(yùn)行初期的膜，在滿足產(chǎn)水量和脫鹽率的情況下，運(yùn)行壓力宜采用比正常壓力較低的為好。壓密對(duì)不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的CA膜影響比聚酰胺復(fù)合膜要大。較高的給水溫度也會(huì)導(dǎo)致較大的壓密速度16。4 濃差極化在反滲透裝置運(yùn)行中，膜表面濃縮水和給水之間往往會(huì)產(chǎn)生濃度差，嚴(yán)重時(shí)形成很高的濃度梯度，這種現(xiàn)象稱為濃差極化。濃差極化將引起滲透壓增加，使凈驅(qū)動(dòng)力PN減少，從而使透水量qv

39、,w減少，透鹽量qm,s增大，同時(shí)加大膜表面上難溶鹽形成的機(jī)率，損害膜的致密層。對(duì)中空纖維，水流方向與膜表面呈垂直狀態(tài)，產(chǎn)生濃差極化的機(jī)會(huì)少。對(duì)卷式膜元件，有必要維持適當(dāng)?shù)慕o水流速，防止發(fā)生濃差極化。5 膜污染膜污染包括：膜表面上結(jié)垢；金屬氧化物的污染；污堵；膠體污染；微生物污染等。膜污染將導(dǎo)致透水量的下降，壓降和透鹽率的提高。膜的清洗可以消除污染物，并盡量恢復(fù)膜的初始狀態(tài)。第三章 結(jié)果與討論系統(tǒng)主要流程是：黃浦江水澄清池濾池清水箱清水泵多介質(zhì)過濾器活性炭過濾器保安過濾器高壓泵反滲透裝置前脫鹽水泵陽床真空脫炭器弱陰床強(qiáng)陰床混床除鹽水箱17。因?yàn)镽O系統(tǒng)是一個(gè)新上的設(shè)備，由于RO的加入需要不斷改

40、變其他設(shè)備的各個(gè)參數(shù)，如：流量，體積等。在這個(gè)過程中不斷優(yōu)化配置，使其中各個(gè)裝置在運(yùn)行上，經(jīng)濟(jì)上都能有合理的結(jié)合18。掌握多介質(zhì)過濾器的運(yùn)行特點(diǎn)，獲得在不同運(yùn)行工況下過濾器產(chǎn)水水質(zhì)的變化情況，確定合理的運(yùn)行和反洗工藝及周期制水量；掌握活性炭過濾器的運(yùn)行特點(diǎn)，獲得在不同運(yùn)行工況下過濾器產(chǎn)水水質(zhì)的變化情況，確定合理的運(yùn)行和反洗工藝及周期制水量；掌握不同工況下反滲透裝置的產(chǎn)水水質(zhì)和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能變化，確定最優(yōu)工況，并獲得反滲透裝置進(jìn)水溫度對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響情況；掌握一級(jí)除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行性能和特點(diǎn)，確定合理的失效終點(diǎn)、周期制水量、再生用酸堿劑量以及合理的樹脂型號(hào)和裝載量；掌握混床的運(yùn)行性能和特點(diǎn)，確定合理的

41、運(yùn)行周期和制水量19。3.1 多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)1 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表3-1 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1反洗時(shí)間45分鐘，反洗水耗約為145.83噸，反洗水進(jìn)口0.82，變流量反洗數(shù)據(jù)顯示效果不好，過程中最大9.8由于反洗流量小污染物沖洗不完全，結(jié)束時(shí)大約在5左右，反洗不徹底將為以后的運(yùn)行留下隱患。表3-2 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2表3-3 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄3表3-4 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄4表3-5 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄5保進(jìn)SDI：2.40，保出SDI：3.55，為什么出比進(jìn)高2 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析總

42、結(jié)：表3-6 #1多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析反洗序號(hào)時(shí)間(min)水耗（ ）流量（）出水濁度（NTU145145.83變流量5235145.13248.86335144.3752472483.63 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表3-6 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1表3-7 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2表3-8 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄34 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)：表3-9 #2多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析反洗序號(hào)時(shí)間(min)水耗（）流量（）出水濁度（NTU145162.13變流量3.4230126.7525325445 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表3-10 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1表3-11 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2表3-12 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄3表3-13 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄46 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)：表3-14 #3多介質(zhì)過濾器反洗試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析反洗序號(hào)時(shí)間(min)水耗（m3）流量（）出水濁度（NTU）185297變流量8.27238145.97200、220、2662.5325106254.41.842083.8251.41.33.2 多介