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水中投加次氯酸钠主要作用是杀菌和氧化有机物等,次氯酸钠的投加量一般为1-2mg/L,以机械滤器出水含量保持0.3mg/L为准。
3.2.2.2絮凝剂计量泵
水中投加絮凝剂主要作用是絮凝水中胶体、有机物,以提高机械滤器的过滤效果。
絮凝剂为ST高分子絮凝剂。
ST的投加量根据原水水质的不同而变化。
3.2.2.3NaOH计量泵
水中投加氢氧化钠为调节原水PH值。
一般控制反渗透的进水PH值7.4—7.5。
注意事项:
aST絮凝剂应保存在避光阴凉处,保存期为一年;
B溶液的配制应用机械滤器产水,药剂取量要准确;
C配制好的ST溶液的环境<15℃时,应在4天内用完,反之应在2天内用完,次氯酸钠溶液应在1~2天内用完;
d应经常检查计量泵工作情况,防止计量泵空打,损坏膜片。
3.2.3机械过滤器
机械过滤器直径为φ2800mm三台,材质为304不锈钢,内部填充物为鹅卵石,石英和无烟煤。
机械过滤器出水质量的好坏直接影响反渗透装置的寿命。
3.2.3.1机械过滤器的运行
a、机械过滤器投入运行前,首先进行排气。
排气时,开启滤器上进阀和排气阀,当排气管路出水后排气完毕。
b、排气完毕后,开启下排阀,同时关闭排气阀,调节单台进水流量约47m3/h,此时滤器进入预处理工作状态,当出水污染指数SDI15≤4时,打开出水阀,关闭排水阀,滤器可投入运行
排气
进气
机械过滤器
3.2.3.2机械过滤器反洗
机械过滤器随着运行时间的延长,压差增加。
当滤器出水水质SDI>4时,或当滤器压差>0.07MPa时,需要反洗。
a反冲松层:
开启上排阀,再开启下进阀,控制进水量,使滤层得以松动,但注意不可流量过大,将无烟煤冲出,松层时间为5~10min;
b放水:
将水排至机械滤器内滤层以上20~30cm处。
C气擦洗:
此时排气阀、上排阀必须打开,然后开启进气阀,用无油压缩空气磨擦清洗滤料,进气压力为0.1~0.3MPa,进水量为18~20L/S·
M2,擦洗时间为3~5min。
d气水擦洗:
当气擦洗完毕后,开启反洗泵水电源开关和滤器下进阀,用气水同时反清洗,控制进水量3~5L/S·
M2,进气量16~18L/S·
M2,通常控制滤料膨胀率20~30%左右,掌握不跑煤为准,一般擦洗3~5min(这一步骤有时可省略)。
e水大反洗:
关闭进气阀,调节下进阀,使反洗流量尽可能大,以不冲出无烟煤为原则,一般反洗流量为工作流量4倍左右。
冲到进出水的透明度相近时,反冲洗结束。
反冲洗开始或结束时,反洗流量应逐渐缓慢增加或减少,以利滤料按粒径分层次地沉降。
3.2.3.3机械过滤器的正洗
关闭下进阀、排气阀,开启上进阀和下排阀,同时开启ST絮凝剂计量泵,滤器开始正洗。
正洗流量为工作流量,正洗时间一般10-30min,当出水FI≤4时,正洗完毕,滤器可投入正常进行。
表Ⅰ机械过滤器操作程序及阀门开关位置表
程序
阀门
工艺条件
上进阀
出水阀
下进阀
上排阀
下排阀
进气阀
排气阀
√
直到排气阀出水为止
运行
单台流量47m3/h,SDI15≤4
反洗
反冲松层
流量由小至大100--160m3/h,约5~10min
放水
降至滤层上20--30cm处
气擦洗
进气量为18—20L/S·
M2,送入0.1—0.3Mpa气体,擦洗3—5min
气水擦洗
水3—5L/S·
M2,送入0.1~0.3Mpa气体,擦洗3—5min。
水大反洗
流量由小到大,使反洗流量达最大,工作流量4倍左左右。
正洗
流量由大到小,注入ST,测得SDI15≤4,方能进入活性炭过滤器。
注:
空格表示阀门关闭,√表示阀门调节开启
3.2.4NaHSO3计量泵
水中投加NaHSO3是为了还原水中氧化剂(余氯),使水中余氯<0.1ppm,减轻活性炭吸附负担。
NaHSO3投加量是水中余氯的3倍。
如水中含有3ppm余氯,则NaHSO3投加量为9ppm。
进水中无余氯则NaHSO3可不加。
3.2.5活性炭滤器
活性炭滤器直径为ф2800mm二台,材质为304不锈钢补胶,内部填充物为鹅卵石、石英和活性炭。
3.2.5.1活性炭过滤器每次运行前要进行排气。
3.2.5.2当活性炭滤器压差>0.05Mpa,活性炭需反洗。
3.5.2.3要经常检测活性炭滤器出水中的余氯含量。
当进出水余氯相同或出水余氯>0.1mg/L时,说明活性炭吸附已饱和,必须及时更换活性炭。
3.5.2.4要经常检测活性炭滤器出水细菌量,当出水细菌含量大于进水细菌含量或出水细菌量>100CFU/ml时,需通入蒸汽杀菌消毒。
表2活性炭滤器阀门工作程序
项目
进蒸汽阀
冷凝水阀
备注
单台流量70m3/h
排水
排尽滤器内水
杀菌消毒
进蒸汽0.3Mpa约20分钟
不冲出颗粒活性炭
空格表示阀门关闭,√表示阀门调节开始。
3.2.6FLOCON260计量泵
水中投加FLOCON260是为了防止无机垢、胶体垢在膜表面形成,使反渗透安全运行。
3.2.7反渗透部分
3.2.7.1反渗透操作参数
a污染指数SDI15≤4(15分钟)
bPH:
2~11
c最大操作压力:
2.1Mpa
d最大操作温度:
45℃
e最大进水浊度:
1NTU
f游离氯<0.1ppm
g化学耗氧量CODMn<1.5ppm
3.2.7.2反渗透的有关计算式
a脱盐率Ry=(1-Cp/Cf)*100
b回收率Y(Vp/Vf)*100%=[Vp/(Vp+Vr)]*100
式中:
Ry——回收率为y时以进水浓度Cf计算的脱盐率;
Y——装置回收率;
Cp、Cf、Cr——分别为产水、进水和浓水的电导率(μs/cm);
Vp、Vf、Vr——分别是产水、进水和浓水的流量(m3/h)
3.2.7.3反渗透装置及工艺流程
1反渗透装置
本反渗透装置分三套35m3/h系统。
每套反渗透高压泵(CRN45-9-2)一台,反渗透配置为二段,6根6芯的壳体,排列为4:
2,共有36个BW30-365膜元件。
其它配置主要有保安滤器,电导率仪,电动球阀,高低压力开关,电控柜等设备和仪表,主要功能如下:
a、保安滤器:
防止微粒进入组件;
b、电导率仪:
监测进水和产水水质;
c、电动球阀:
低压冲洗元件时,使水从电动球阀排放,保证冲洗流速;
d、高压保护开关:
防止产水压力过高,导致元件损坏,一般设置在0.25MPa;
e、低压保护开关:
防止开水情况下,高压泵继续运行而损坏,一般设置在0.1MPa;
(2)反渗透装置的操作运行
活性炭出水经保安滤器,高压泵增压进入第一段组件,第一段排出浓水作为第二段组件进水,第二段浓水排放。
第一、二段组件的产水汇集一起,三套反渗透中75m3/h直接进入水箱,余下30m3/h进入臭氧混合塔。
3.2.7.4反渗透装置的操作运行
a反渗透装置运行前的准备工作(低压冲洗)
当进水压力>0.15MPa(由原水增压泵提供),适度开启进水球阀,电动球阀自动打开,进行低压冲洗。
新投运的RO系统要保护液冲净为止,大约需6小时。
每次RO系统开机前,必须进行低压冲洗,一般冲洗时间为2—5分名钟。
b反渗透装置开机
完成低压冲洗后,将浓水排放阀、产水排放阀打开。
启动高压泵,调节进水球阀、浓水排放阀,使产水流量为35m3/h,浓水排放流量为12m3/h,进水压力约为1.2MPa。
以上数据均是理论计算所得,实际操作需做适当调整。
在反渗透装置运行正常后,打开产水阀,关闭产水排放阀。
此时,反渗透装置正常运行。
进水球阀、排放阀一次调节到位后,以后运行中一般不再调节,必要时只需做微小调节。
c停机
开启产水排放阀,然后关闭高压泵,此时电动球阀自动打开,反渗透装置处于低压冲洗状态。
当低压冲洗5分钟后,关闭原水增压泵电源,进水压力降低到0.05MPa时,电动球阀关闭。
此时关闭反渗透装置总电源。
3.2.7.5反渗透装置的自动运行
反渗透装置的自动运行是配置PLC控制程序,依靠增压装置、高压泵、纯水箱高、低液位开关之间的连锁而进行的。
(1)开机步骤
a、将反渗透装置的总电源开关、高压泵电源开关打开,手动开关转换到自动档。
b、打开原水增压装置的电源开关,此时,原水增压泵启动,反渗透装置进水压力达到0.15MPa时,电动球阀自动开启,反渗透装置进水压力达到0.15MPa时,电动球阀自动开启,反渗透装置进行低压冲洗,3分钟后,高压泵自动启动,加阻垢剂计量泵连锁启动。
电动球阀自动关闭,反渗透装置投入运行。
(2)关机步骤
a、关闭高压泵开关,此时,电动球阀自动开启,高压泵停止,进行低压冲洗,5分钟后,原水增压泵自动停止时,电动球阀自动关闭;
b、待原水增压泵自动停止时,关闭原水增压装置和反渗透装置的总电源开关。
(3)连锁说明
当30m3纯水箱中液位时,1#高压泵自动停止,当此纯水箱达到高液位时,2#高压泵自动停止,反渗透装置低压冲洗5分钟后,相应原水增压泵自动停止。
待此纯水箱液位下降到中液位时,一台原水增压泵自动开启,一套反渗透装置低压冲洗3分钟后,一台高压泵自动开启。
待液位下降至低液位时,另一套反渗透装置起动。
3.2.7.6反渗透停运保护
1短期停运保护
停运1—30天称为短期停运,在此期间可采用下列保护措施:
a用低压冲洗方法来冲洗装置,时间1~2小时。
b也可采用运转条件下运转1~2小时。
c每2天重复上述操作一次,夏天每天重复上述操作一次。
2长期停运保护
停运一个月以上一般称为长期停运,长期停运时可采用下列保护措施:
a用PH2~4HCl溶液,把RO装置清洗干净,清洗时间为2小时
b酸溶液清洗完毕后,用预处理水把RO装置冲洗干净,清洗到出水PH约等于进水PH,则清洗结束。
c清洗完毕后,RO装置用清洗装置注入1%亚硫酸氢钠溶液来进行保护。
RO装置注满保护液后,关闭所有阀门,防止空气进入RO装置。
d环境温度在0~33℃采用NaHSO3保护液,温度小于0℃,采用18~20%甘油和1%NaHSO3组成的防冻保护液。
e每一个月更换保护液一次。
f备注:
所有PH2~4HCL溶液和1%NaHSO3保护液,都须用反渗透产水来配制。
3.2.7.7反渗透膜污染特征
反渗透膜经长期运行,在膜上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等物质,而造成膜污染,各种不同的膜污染引起的RO系统性能变化可参见下有综合判断。
清洗液配方和用量见下表。
污染物类型
RO系统性能变化
盐透过率SI30℃
压差△P
产水量Vp
1、金属氧化物(Fe、Mn)
迅速增加>2X
(2)
迅速增加>2X
(1)
迅速降低
(1)(20%~30%)
2、钙镁沉淀(CaCO3、CaSO4)
明显增加10%—20%
增加10%—25%
略有降低10%
3、胶体
无或缓慢增加≥2X
(2)
缓慢增加≥2X
(2)
缓慢减少下降≥40%
(2)
4、混合胶体(有机物、硅酸铝)
迅速增加≥2-4X
(1)
5、细菌
无或稍微增加
增加≥2X
下降≥30—50%
6、阳离子性聚合物
无
无或微增加
明显下降
(1)表示发生在1—2天之内X—初投运或上一次清洗后的值
(2)表示发生在2—3周以上△P—为反渗透装置进出口压差
3.2.7.8反渗透系统的清洗
1清洗装置
清洗装置包括清洗水箱、清洗泵和精密滤器等设备。
2清洗注意事项
a清洗操作时要有安全防护措施,如带防护镜、手套、鞋和衣等。
用到酸液清洗要考虑到通风。
b固体清洗剂必须充分溶解后,再加其他化学试剂,进行充分混合后才能进入RO装置。
c清洗液流量为6—9m3/h元件,组件清洗压力为0.14—0.42MPa,清洗时间为2小时。
d清洗过程中密切注意清洗液温升情况,要防止温升过高,清洗液温度不得超过极限温度30℃。
条件许可时应选择室温10℃左右进行清洗操作。
e要观察清洗水箱液位和清洗液的颜色和PH值变化,必要时补充清洗液,调节PH。
f清洗结束后,取残液进行分析,确定污染物种类,为日后清洗提供依据。
⑶清洗操作概述
a按选定的清洗剂配方,在清洗水箱中配制清洗液,并将其搅匀待用。
b通过专设接头和管路,把清洗装置出水头与RO装置清洗液进口连接,RO装置清洗液出口通过另一专设接头和管路连接返回清洗水箱,形成循环清洗系统。
c接好清洗管路后,开启清洗泵电源开关,按规定的流量,压力(0.14—0.42MPa)和温度(<30℃﹚清洗1~2小时,初始排出的清洗液(100L左右)排入地沟,以保证清洗液的浓度。
d清洗完毕后,将清洗水箱残液排完并洗净,注入符合RO装置进水指标的水,以清洗相同条件进行冲洗,或用原水增压泵以类似低压冲洗条件来冲洗。
e各段冲洗结束后,按规定的运行方式进行低压冲洗和高压运行,最初产水排入地沟,到出水指标合格后进入产品水箱。
3.3水处理系统的维护管理
本纯水制备系统采用了预处理——反渗透工艺,正确的操作和精心管理是确保该系统长期正常运行,水质符合要求的重要环节,应足够重视,就系统维护管理上,建议做到以下几点:
a严格控制预处理出水的SDI值,不合格决不往反渗透装置中送。
SDI15值应每天测定一次,并作好原始记录。
b定期(每季度一次)对自来水全面分析,以便掌握本纯水系统的进水情况,来指导水站的管理工作。
c严格控制反渗透的进水参数,特别是温度和余氯值,决不能在超标下运行,致使RO膜损坏。
d按照操作记录表格式,按时记录,认真做到数据的汇总分析,作为纯水系统运行、管理的指导依据,误操作也要做好记录,以供解决问题时参考。
3.4注意事项
3.4.1高压泵运行10秒后,检查压力表与报警系统及电导率是否合格;
3.4.2各压力表是否在规定标准值内;
3.4.3滤芯是否清洗更换、检查;
3.4.4每10分钟检查一次PH值与电导率是否在标准值内;
3.4.5设备外观做到无水、无污、无尘;
3.4.6控制产水及浓水流量;
3.4.7每1小时对水做一次口感判定,并记录。
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