實(shí)例解析如何提高純水設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)水率(量)

1、實(shí)例解析如何提高純水設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)水率(量)某公司采用反滲透的全膜法工藝進(jìn)行純水設(shè)備。從該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況出發(fā),對(duì)影響產(chǎn)水率（量）的因素進(jìn)行了分析,有針對(duì)性地調(diào)整了系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。實(shí)踐證明,純水設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)水率有顯著的提高。1.純水設(shè)備系統(tǒng)介紹某公司的純水設(shè)備系統(tǒng)采用反滲透全膜法工藝,設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為300m3/h,原水采用全廠的工業(yè)用水,工藝流程見(jiàn)圖1。純水設(shè)備工藝流程圖1純水設(shè)備系統(tǒng)工藝流程工業(yè)用水(經(jīng)混凝沉淀處理后的長(zhǎng)江原水)經(jīng)過(guò)自清洗過(guò)濾器初步過(guò)濾后進(jìn)入U(xiǎn)F系統(tǒng),UF系統(tǒng)共3套,每套處理能力150m3/h,設(shè)計(jì)回收率90%,采用中空纖維膜。一級(jí)RO系統(tǒng)共3套,每套處理能力137m3/h,設(shè)計(jì)回收

2、率75%,采用抗污染BW30400FR膜組件。二級(jí)RO系統(tǒng)共3套,每套處理能力110m3/h,設(shè)計(jì)回收率為90%,采用超低壓高產(chǎn)量的BW30LE440膜組件。UF系統(tǒng)的反洗排水排至工業(yè)用水系統(tǒng)進(jìn)行處理,一級(jí)RO系統(tǒng)的濃水排入回用水系統(tǒng),二級(jí)RO系統(tǒng)的濃水排入U(xiǎn)F產(chǎn)水箱繼續(xù)利用。該系統(tǒng)從2007年4月投運(yùn),低負(fù)荷運(yùn)行將近3年,產(chǎn)水水質(zhì)良好,電導(dǎo)率維持在3S/cm以下,但系統(tǒng)耗水量較大,整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)水率一直在45%左右波動(dòng)。本文根據(jù)純水站實(shí)際的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,找出影響產(chǎn)水率的因素并加以改進(jìn)。2.純水設(shè)備系統(tǒng)分析與調(diào)整純水設(shè)備系統(tǒng)的產(chǎn)水率主要依賴(lài)主要系統(tǒng)的回收率來(lái)保證:自清洗過(guò)濾器的回收率為99%

3、,UF系統(tǒng)回收率為90%,一級(jí)RO系統(tǒng)回收率為75%,二級(jí)RO系統(tǒng)回收率為90%。但在實(shí)際的運(yùn)行中,受設(shè)備狀態(tài)和工藝用水需求的影響,系統(tǒng)消耗的水量要大于設(shè)計(jì)水量,回收率沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。(1)自清洗過(guò)濾器過(guò)濾精度為100m。設(shè)置自清洗過(guò)濾器的作用主要是為了保護(hù)UF系統(tǒng)的正常運(yùn)行,將原水中大顆粒懸浮物、砂礫等對(duì)超濾膜表面造成機(jī)械劃傷的雜質(zhì)去除,設(shè)備設(shè)計(jì)的自耗水率低于過(guò)濾水流量的1%。過(guò)濾器采用壓差控制,當(dāng)進(jìn)出水口的壓差達(dá)到0105MPa時(shí)設(shè)備開(kāi)始自動(dòng)反沖洗,壓差恢復(fù)后進(jìn)行過(guò)濾。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于系統(tǒng)中只有1臺(tái)過(guò)濾器,當(dāng)夏季藻類(lèi)繁殖較嚴(yán)重的時(shí)候,盡管系統(tǒng)中投加了次氯酸鈉進(jìn)行殺菌,壓差上

4、升仍然比較嚴(yán)重,導(dǎo)致自清洗過(guò)濾器頻繁進(jìn)行反洗,最嚴(yán)重的時(shí)候每隔57min反洗一次,反洗排水達(dá)到100m3/d以上,回收率嚴(yán)重下降。當(dāng)對(duì)自清洗過(guò)濾器的不銹鋼濾網(wǎng)進(jìn)行更換和拆洗時(shí),超濾系統(tǒng)的進(jìn)水只能走旁通管,給UF系統(tǒng)的運(yùn)行也帶來(lái)一定的安全隱患。針對(duì)以上問(wèn)題,在系統(tǒng)中增加了1臺(tái)過(guò)濾器,當(dāng)發(fā)現(xiàn)1臺(tái)過(guò)濾器頻繁反洗的時(shí)候,可進(jìn)行人工切換,對(duì)污堵的濾網(wǎng)及時(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗和更換,恢復(fù)其通量和過(guò)濾性能,保證UF系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)符合要求。(2)UF系統(tǒng)存在大量的水量消耗,UF系統(tǒng)的水量消耗主要集中在反洗和化學(xué)清洗上。根據(jù)中空纖維膜的特性,UF機(jī)組每運(yùn)行40min自動(dòng)反洗一次,每次2min,耗水約10m3左右,每天還

5、將進(jìn)行一次化學(xué)清洗,每次化學(xué)反洗時(shí)間為30min,耗水約50m3。根據(jù)上述耗水量計(jì)算,進(jìn)水量為150m3/h給水排水的UF機(jī)組,平均產(chǎn)水量為120m3/h,回收率只有80%,不能滿足一級(jí)RO的進(jìn)水量。在實(shí)際的運(yùn)行中也因UF系統(tǒng)產(chǎn)水量不足,1套R(shí)O系統(tǒng)的用水需2套UF系統(tǒng)提供。為增大UF系統(tǒng)的產(chǎn)水量,增加了4支超濾膜,使產(chǎn)水量上升了10m3,同時(shí)將普通反洗時(shí)間縮短至90s,將化學(xué)反洗時(shí)間縮短至20min,系統(tǒng)產(chǎn)水量上升至134m3/h,基本能滿足一級(jí)RO的用水量,使UF和RO機(jī)組能一一對(duì)應(yīng)。(3)RO系統(tǒng)的實(shí)際回收率比設(shè)計(jì)值低。RO系統(tǒng)的回收率是指產(chǎn)水流量與進(jìn)水流量的比值,但在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中,

6、RO系統(tǒng)除了濃水排放外,部分產(chǎn)水也有消耗。產(chǎn)水的消耗主要集中在啟停機(jī)的低壓沖洗上,每次啟停耗水約5m3。如果RO機(jī)組滿負(fù)荷24h不間斷運(yùn)行,回收率基本維持在75%左右。在實(shí)際的生產(chǎn)中,RO機(jī)組的運(yùn)行需根據(jù)外線用水量和UF水箱的液位調(diào)節(jié),停機(jī)幾乎不能避免。在純水站運(yùn)行初期,外線用水量波動(dòng)很大(80210m3/h),導(dǎo)致RO機(jī)組頻繁啟停,最多達(dá)到每天啟停17次之多,水量浪費(fèi)嚴(yán)重,回收率下降至70%左右。為改善這一情況,根據(jù)外線用水量,規(guī)定用水量<100m3/h時(shí)只開(kāi)啟1套R(shí)O機(jī)組進(jìn)行制水,其他2組備用,并將RO機(jī)組的啟停機(jī)液位從7m調(diào)整到了5m。通過(guò)以上措施,使機(jī)組連續(xù)運(yùn)行時(shí)間增加,有效減少

7、了停機(jī)次數(shù),目前每天RO機(jī)組的啟停機(jī)次數(shù)控制在5次以?xún)?nèi),一級(jí)RO的產(chǎn)水率維持在74%,二級(jí)RO的產(chǎn)水率在89%左右。(4)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)存在較大誤差。純水設(shè)備系統(tǒng)在工藝上設(shè)置有很多的流量計(jì),其中與產(chǎn)水率相關(guān)的流量計(jì)主要的有7個(gè):自清洗過(guò)濾器進(jìn)水量、UF進(jìn)水量、UF產(chǎn)水量、一級(jí)RO產(chǎn)水量、一級(jí)RO濃水量、二級(jí)RO產(chǎn)水量、二級(jí)RO濃水量,根據(jù)這幾個(gè)流量計(jì)可算出各個(gè)系統(tǒng)的回收率。但在實(shí)際的抄表過(guò)程中,流量計(jì)的誤差遠(yuǎn)大于允許的誤差,見(jiàn)表1中2009年4月2124日數(shù)據(jù)。純水站流量計(jì)校準(zhǔn)前后流量讀數(shù)從表1中可以看出:自清洗過(guò)濾器的進(jìn)水流量比UF進(jìn)水流量小200300m3,流量計(jì)存在明顯錯(cuò)誤。UF系統(tǒng)的產(chǎn)水流

8、量比一級(jí)RO進(jìn)水流量大800900m3,根據(jù)計(jì)算,實(shí)際反洗水量300400m3/d,流量計(jì)誤差約10%左右。一級(jí)RO的產(chǎn)水流量與二級(jí)RO的進(jìn)水流量不匹配,純水站流量計(jì)校準(zhǔn)前后流量計(jì)讀數(shù)偏小,2套流量計(jì)讀數(shù)偏大。針對(duì)以上情況,根據(jù)水箱的液位變化情況計(jì)算容積來(lái)校準(zhǔn)流量計(jì),校準(zhǔn)后流量計(jì)誤差控制在3%以?xún)?nèi)。見(jiàn)表2中7月1011日數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)設(shè)備改造和運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整,整套純水制備系統(tǒng)的產(chǎn)水率有顯著上升,從45%上升至52%,有效提高了純水的產(chǎn)量,達(dá)到了預(yù)期改善的目的。同時(shí),純水設(shè)備系統(tǒng)的產(chǎn)水率還受到進(jìn)水水溫、運(yùn)行壓力和膜系統(tǒng)的污染情況等因素的影響,這些因素也需要在運(yùn)行操作中加以足夠重視。在冬季運(yùn)行時(shí),維持合理進(jìn)水壓力,既不能太高,使膜發(fā)生永久變形,也不能太低,影響產(chǎn)水率。當(dāng)膜系統(tǒng)出現(xiàn)污堵的時(shí)候要及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的在線和離線清洗,防止造成膜元件不可逆的性能下降,影響產(chǎn)水率（量）和脫鹽率。3.總結(jié)本文從實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)影響