1.膜元件的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試回收率、實(shí)際回收率與系統(tǒng)回收率
膜元件標(biāo)準(zhǔn)回收率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件所采用的回收率。海德能公司苦咸水膜元件的標(biāo)準(zhǔn)回收率15%,海水膜元件10%。
膜元件實(shí)際回收率是膜元件實(shí)際使用時(shí)的回收率。為了降低膜元件的污染速度、保證膜元件的使用壽命,膜元件生產(chǎn)廠家對(duì)單支膜元件的實(shí)際回收率作了明確規(guī)定,要求每支l米長的膜元件實(shí)際回收率不要超過18%,但當(dāng)膜元件用于第二級(jí)反滲透系統(tǒng)水處理時(shí),則實(shí)際回收率不受此限制,允許超過18%。
系統(tǒng)回收率是指反滲透裝置在實(shí)際使用時(shí)總的回收率。系統(tǒng)回收率受給水水質(zhì)、膜元件的數(shù)量及排列方式等多種因素的影響,小型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量少、給水流程短,因而系統(tǒng)回收率普遍偏低,而工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長,所以實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75%以上,有時(shí)甚至可以達(dá)到90%。
在某些情況下,對(duì)于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率,以免造成水資源的浪費(fèi),此時(shí)在設(shè)計(jì)反滲透裝置時(shí)就需要采取一些不同的對(duì)策,常見的方法是采用濃水部分循環(huán),即反滲透裝置的濃水只排放一部分,其余部分循環(huán)進(jìn)入給水泵入口,此時(shí)既可保證膜元件表面維持一定的橫向流速,又可以達(dá)到用戶所需要的系統(tǒng)回收率,但切不可通過直接調(diào)整給水/濃水進(jìn)出口閥門來提高系統(tǒng)回收率,如果這樣操作,就會(huì)造成膜元件的污染速度加快,導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
系統(tǒng)回收率越高則消耗的水量越少,但回收率過高會(huì)發(fā)生以下問題。
①產(chǎn)品水的脫鹽率下降。
②可能發(fā)生微溶鹽的沉淀。
③濃水的滲透壓過高,元件的產(chǎn)水量降低。
一般苦咸水脫鹽系統(tǒng)回收率多控制在75%,即濃水濃縮了4倍,當(dāng)原水含鹽量較低時(shí),有時(shí)也可采用80%,如原水中某種微溶鹽含量高,有時(shí)也采用較低的系統(tǒng)回收率以防止結(jié)垢。
2.如何確定系統(tǒng)回收率
工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長,實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75%以上,有時(shí)甚至可以達(dá)到90%。對(duì)于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率,以免造成水資源的浪費(fèi)。
應(yīng)該主要根據(jù)以下兩點(diǎn)來確定系統(tǒng)的回收率。
①根據(jù)膜元件串聯(lián)的長度。
②根據(jù)是否有濃水循環(huán)以及循環(huán)流量的大小。
在系統(tǒng)沒有濃水循環(huán)時(shí),一般按照以下規(guī)定:決定膜元件和系統(tǒng)回收率。
表-1 回收率和膜元件串聯(lián)數(shù)量
膜元件串聯(lián)數(shù)量/支 1 2 4 6 8 12 18
最大系統(tǒng)回收率/% <18 <32 <50 <58 <68 <80 <90
3.膜元件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試壓力與實(shí)際使用壓力
膜元件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試壓力為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下所使用的壓力,以海德能公司CPA系列產(chǎn)品為例,其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試壓力為1.55MPa(225psi或者15.5bar)。
膜元件使用壓力為膜元件實(shí)際工作時(shí)所需要的壓力,很多設(shè)計(jì)人員或使用人員以為膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力即為膜元件的使用壓力,從而造成有時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)水量很大,用戶認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量很好,不知道此時(shí)由于系統(tǒng)平均水通量過高,超出了前面所介紹的設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的要求,為反滲透系統(tǒng)長期安全運(yùn)行埋下了禍根。有時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)水量很小,認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的質(zhì)量不好,向膜元件生產(chǎn)廠家索賠。
實(shí)際上膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力與膜元件的使用壓力有著本質(zhì)的不同,膜元件標(biāo)準(zhǔn)壓力是膜元件生產(chǎn)廠家為了檢驗(yàn)其膜元件質(zhì)量而人為設(shè)定的壓力,而實(shí)際使用壓力則受到溫度、平均水通量選取值、進(jìn)水含鹽量、系統(tǒng)回收率、膜元件種類等各種因素的影響,膜元件的使用壓力應(yīng)根據(jù)各種因素的不同而不同。簡(jiǎn)單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家提供的計(jì)算軟件進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。
4.如何計(jì)算系統(tǒng)脫鹽率
系統(tǒng)脫鹽率是反滲透系統(tǒng)對(duì)鹽的整體脫除率,它受到溫度、離子種類、回收率、膜種類以及其他各種設(shè)計(jì)因素的影響,因而不同的反滲透系統(tǒng)的系統(tǒng)脫鹽率是不一樣的,其計(jì)算公式為
(總的給水含鹽量-總的產(chǎn)水含鹽量)
系統(tǒng)脫鹽率= ×100%
總的給水含鹽量
有時(shí)出于方便的原因,也可以用下列公式來近似估算系統(tǒng)脫
鹽率
(總的給水電導(dǎo)率-總的產(chǎn)水電導(dǎo)率)
系統(tǒng)脫鹽率= ×100%
總的給水電導(dǎo)率
以此近似估算得到的系統(tǒng)脫鹽率往往低于實(shí)際系統(tǒng)脫鹽率,因而經(jīng)常在反滲透系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)引起爭(zhēng)議。
5.膜元件的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率
膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)條件下所測(cè)得的脫鹽率,以海德能公司的低壓系列產(chǎn)品為例,CPA2在標(biāo)準(zhǔn)條件下的最低脫鹽率為99.2%(平均脫鹽率為99.5%),CPA3在標(biāo)準(zhǔn)條件下的最低脫鹽率為99.6%(平均脫鹽率為99.7%)。
膜元件實(shí)際脫鹽率為膜元件在實(shí)際使用時(shí)所表現(xiàn)出來的脫鹽率,實(shí)際脫鹽率有時(shí)會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率高,但更多情況下要比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率低,這是由于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件與實(shí)際使用條件完全不同。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下,其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溶液為氯化鈉溶液,膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率表現(xiàn)為對(duì)氯化鈉的脫除率。在實(shí)際使用條件下,由于水中各種離子成分不同,溫度、平均水通量選取值、系統(tǒng)回收率等均不同于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件,而這些因素均會(huì)影響到膜元件的脫鹽率。
系統(tǒng)脫鹽率為整套反滲透裝置所表現(xiàn)出來的脫鹽率,同樣由于使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不同,系統(tǒng)脫鹽率有別于標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率,同時(shí)由于反滲透裝置一般均串聯(lián)多根膜元件,而裝置中每根膜元件的實(shí)際使用條件均不同,故系統(tǒng)脫鹽率也有別于膜元件實(shí)際脫鹽率,對(duì)于只有1支膜元件的裝置,系統(tǒng)脫鹽率才等于膜元件實(shí)際脫鹽率。
要預(yù)測(cè)系統(tǒng)脫鹽率的簡(jiǎn)單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家的計(jì)算軟件進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。
了解了膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率之間的關(guān)系之后,在設(shè)計(jì)反滲透裝置、給用戶提供系統(tǒng)性能擔(dān)保、驗(yàn)收反滲透裝置或者評(píng)定膜元件性能時(shí),一定要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際脫鹽率來進(jìn)行,而不能以膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率來進(jìn)行。
6.什么叫背壓,產(chǎn)水背壓會(huì)有什么不良后果
在反滲透水處理領(lǐng)域,背壓指的是產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力的情況。如前面介紹,卷式膜元件類似一個(gè)長信封狀的膜口袋,開口的一邊粘接在含有開孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個(gè)膜口袋卷繞到同一個(gè)產(chǎn)品中心管上,使給水水流從膜的外側(cè)流過,在給水壓力下,使淡水通過膜進(jìn)入膜口袋后匯流人產(chǎn)品水中心管內(nèi)。
為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動(dòng),在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層;為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動(dòng),在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網(wǎng)層。
膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的,如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力,那么這些粘接線就會(huì)破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低,因此從安全的角度考慮,反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。
由于反滲透膜過濾是通過壓力驅(qū)動(dòng)的,在正常運(yùn)行時(shí)是不會(huì)存在背壓的,但是如果系統(tǒng)正?;蛘吖收贤C(jī),閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng),那么就有可能存在背壓,因此必須妥善處理解決背壓的問題。
7.為什么高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)門和電動(dòng)慢開門
配制標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溶液的水源為反滲透產(chǎn)水,因而幾乎不帶雜質(zhì),不存在膜元件被污染的問題。在實(shí)際使用時(shí),除了二級(jí)反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水是以一級(jí)反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為原水外,其他反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水幾乎都是經(jīng)普通預(yù)處理后的原水。盡管預(yù)處理工藝去除了其中一部分雜質(zhì),但與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下所用水源相比,其進(jìn)水水質(zhì)仍然較差。所以膜元件設(shè)計(jì)產(chǎn)水量應(yīng)該小于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量,此時(shí)如仍按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計(jì)產(chǎn)水量,則反滲透膜元件很快就會(huì)受到污染,造成膜元件損壞。
為了避免上述情況的發(fā)生,膜元件生產(chǎn)廠家提供了設(shè)計(jì)導(dǎo)則,以使設(shè)計(jì)人員有據(jù)可依。設(shè)計(jì)導(dǎo)則建議應(yīng)根據(jù)不同的進(jìn)水水源來選取不同的設(shè)計(jì)產(chǎn)水量。
即使在實(shí)際使用時(shí)按照膜元件生產(chǎn)廠家提供的設(shè)計(jì)導(dǎo)則使用,但是反滲透膜元件仍然會(huì)慢慢受到污染,當(dāng)然在一段時(shí)間后可以通過化學(xué)清洗部分恢復(fù)其性能,但卻很難完全恢復(fù)其性能,所以有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到這一問題,此時(shí)應(yīng)該選用能夠保證3年后達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的給水泵,即需要設(shè)計(jì)更高壓力的給水泵,但系統(tǒng)初始投運(yùn)時(shí)不需要很高的壓力就可以達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)水量,所以系統(tǒng)在初始運(yùn)行時(shí)給水泵壓力富裕,隨著時(shí)間的推移,壓力富裕逐漸減少,因此高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)給水壓力。有些時(shí)候可以對(duì)給水泵設(shè)置變頻調(diào)節(jié)裝置,此時(shí)可以用變頻的方法來實(shí)現(xiàn)給水壓力的調(diào)節(jié)。
高壓泵后面的手動(dòng)調(diào)節(jié)門在設(shè)置后一般不需要經(jīng)常調(diào)節(jié),在一段時(shí)間內(nèi)基本上是保持在恒定的位置,在系統(tǒng)每次啟動(dòng)時(shí)也不需要開閉此閥門。
但是如果高壓泵后面沒有其他閥門,此時(shí)每次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí),高壓泵的高壓水源會(huì)直接沖擊膜元件,特別是在系統(tǒng)中存在空氣時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“水錘”的現(xiàn)象,這樣容易造成膜元件的破裂。
為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)該在高壓泵后面設(shè)電動(dòng)慢開門,在啟動(dòng)高壓泵后慢慢打開電動(dòng)慢開門,也即慢慢向系統(tǒng)的反滲透膜上加載壓力,電動(dòng)慢開門應(yīng)該是全開全閉閥門,其全開全閉時(shí)間是可以調(diào)節(jié)的,但一般設(shè)定為45~60s。所以從反滲透膜元件的安全角度考慮應(yīng)該設(shè)置電動(dòng)慢開門。
8.為什么要設(shè)置自動(dòng)沖洗功能
給水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)后分成兩路,一路透過反滲透膜表面變成產(chǎn)水,另一路沿反滲透膜表面平行移動(dòng)并逐漸濃縮,在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分,甚至還有有機(jī)物、膠體、微生物和細(xì)菌、病毒等。在反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),給水/濃水流沿著反滲透膜表面以一定的流速流動(dòng),這些污染物很難沉積下來,但是如果反滲透系統(tǒng)停止運(yùn)行,這些污染物就會(huì)立即沉積在膜的表面,對(duì)膜元件造成污染。所以要在反滲透系統(tǒng)中設(shè)置自動(dòng)沖洗系統(tǒng),利用干凈的水源對(duì)膜元件表面進(jìn)行停運(yùn)沖洗,以防止這些污染物的沉積。
9.反滲透系統(tǒng)需要哪些常用儀表
為了使RO裝置能夠安全可靠地運(yùn)行,便于運(yùn)行過程中的監(jiān)控,應(yīng)該裝置必要的儀表和控制設(shè)備,一般需要裝設(shè)的表計(jì)有溫度表、壓力表、流量表、pH表、電導(dǎo)率表、氯表、氧化還原電位表等,裝設(shè)的地點(diǎn)及其作用分述如下。
(1)溫度表
給水溫度表,因產(chǎn)水量與溫度有關(guān),所以需要監(jiān)測(cè)以便求出“標(biāo)準(zhǔn)化”后的產(chǎn)水量。大型設(shè)備應(yīng)進(jìn)行記錄,另外,溫度超過45℃會(huì)損壞膜元件,所以對(duì)原水加熱器系統(tǒng)應(yīng)設(shè)超限報(bào)警、超溫水自動(dòng)排放和停運(yùn)RO的保護(hù)。
(2)壓力表
給水壓力表、第一段RO出水壓力表、排水壓力表用于計(jì)算每一段的壓降(也可裝設(shè)壓差表)并用于對(duì)產(chǎn)水量和鹽透過率進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”。鹽透過率、產(chǎn)水量和△P用于RO性能問題的分析。
5mm過濾器要安裝進(jìn)出口壓力表(也可裝設(shè)壓差表),當(dāng)壓降達(dá)到一定值時(shí)(2bar)更換濾芯。
給水泵進(jìn)出口壓力表用于監(jiān)測(cè)給水泵進(jìn)出口壓力,進(jìn)出口壓力開關(guān)用于在進(jìn)口壓力低報(bào)警、停泵,出口壓力高(延時(shí),以防慢開門未打開)報(bào)警、停泵。
(3)流量表
產(chǎn)品水流量表在運(yùn)行中監(jiān)測(cè)產(chǎn)水量,每段應(yīng)單獨(dú)裝設(shè),以便于“標(biāo)準(zhǔn)化RO性能數(shù)據(jù)。產(chǎn)品水流量應(yīng)有指示、累計(jì)和記錄,濃水排水流量表在運(yùn)行中監(jiān)測(cè)排水量,應(yīng)有指示、累計(jì)和記錄。
從各段產(chǎn)品流量和排水流量可計(jì)算出各段的給水量、回收率和整個(gè)RO系統(tǒng)回收率,給水流量表主要用于RO=加藥量的自動(dòng)調(diào)節(jié)(加酸、加阻垢劑、加亞硫酸氫鈉往往兩套RO共用),除知識(shí)累計(jì)外還要給出信號(hào)用于比例調(diào)節(jié)。
(4)電導(dǎo)率表
給水電導(dǎo)率表、產(chǎn)品水電導(dǎo)率表指示、記錄水的電導(dǎo)率,可設(shè)置報(bào)警,從給水電導(dǎo)率和產(chǎn)品水電導(dǎo)率可估計(jì)出RO的脫鹽率。
(5)pH表
當(dāng)給水需加酸防止生成CaCO3垢時(shí),加酸后的給水需裝pH表在使用醋酸纖維素膜時(shí),不僅為防止CaCO3垢生成,而且更重要的是維持最佳pH值。醋酸纖維素膜的pH值要求為5.7,除指示、記錄、設(shè)超限報(bào)警外,還可以自動(dòng)控制不合格給水排放,并停運(yùn)RO還可以與流量表配合對(duì)加酸系統(tǒng)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)。
(6)氯表
使用醋酸纖維素膜元件RO給水必須含有0.1~0.5mg/L殘余氯,最大允許含氯量為lmg/L,因此給水必須裝設(shè)氯表,以指示、記錄、和超越報(bào)警。藥液箱要設(shè)液位開關(guān),低液位報(bào)警,加酸可采用比例調(diào)節(jié)或比例積分調(diào)節(jié),加阻垢劑等可采用比例調(diào)節(jié),加藥泵與給水泵之間進(jìn)行連鎖。
(7)氧化還原電位表
經(jīng)加亞硫酸氫鈉消除余氯的給水應(yīng)裝設(shè)氧化還原電位表,應(yīng)有指示、記錄、超限報(bào)警。
10.設(shè)計(jì)反滲透控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮哪些方面的問題
反滲透脫鹽系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)控由PLC、儀表、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和工藝流程模擬屏執(zhí)行,同時(shí)設(shè)有手動(dòng)操作按鈕和控制室操作按鈕;系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護(hù)功能及報(bào)警指示功能。PLC和主要儀表由國外進(jìn)口。
1)RO系統(tǒng)運(yùn)行過程對(duì)儀表和程控的工藝要求
⑴加藥量采用比例調(diào)節(jié)方式,根據(jù)給水流量計(jì)發(fā)出的信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵進(jìn)行比例加藥。
⑵計(jì)量箱裝有就地液位計(jì),并有低液位信號(hào)進(jìn)行報(bào)警,以保證不會(huì)因藥液箱無藥而使加藥中斷。
⑶設(shè)有就地給水儀表盤,盤上裝有流量指示和流量積累表、電導(dǎo)率表、pH值指示表。另外還設(shè)有給水壓力表。流量表、電導(dǎo)率表和pH表所發(fā)出的參數(shù)信號(hào)送至中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄;同時(shí)流量計(jì)發(fā)出的信號(hào)控制計(jì)量泵進(jìn)行比例加藥;pH計(jì)發(fā)出的高、低報(bào)警信號(hào)送至中央控制室進(jìn)行報(bào)警。
⑷保安過濾器進(jìn)、出口裝有壓力指示表,當(dāng)保安過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值或運(yùn)行一定時(shí)間后,需更換濾芯。
⑸高壓泵進(jìn)、出口側(cè)分別裝有低、高壓開關(guān)。當(dāng)高壓泵進(jìn)口壓力低于限定值時(shí),低壓開關(guān)閉合并發(fā)送信號(hào)至PLC,由PLC進(jìn)行報(bào)警并自動(dòng)停止高壓泵的運(yùn)行;當(dāng)高壓泵出口壓力高于限定值時(shí),高壓開關(guān)閉合,發(fā)出信號(hào)送至PLC,PLC延時(shí)一定時(shí)間后,如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值,則PLC輸出報(bào)警并自動(dòng)停止高壓泵的運(yùn)行,如在延時(shí)范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài),則PLC自動(dòng)取消輸人信號(hào)。
⑹高壓泵出口裝有電動(dòng)慢開門。高壓泵啟動(dòng)后,慢開門自動(dòng)緩慢打開以確保RO膜元件不受水錘破壞,如慢開門發(fā)生故障而未能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)打開,則高壓泵出口壓力增高,壓力開關(guān)輸出報(bào)警信號(hào)并經(jīng)PLC自動(dòng)停止高壓泵的運(yùn)行。
⑺每套RO裝置設(shè)就地儀表盤一塊,盤上裝有RO一段、二段產(chǎn)品水、排水的流量表各一塊(流量及累積流量值顯示),產(chǎn)品水電導(dǎo)率表一塊。流量表和電導(dǎo)率表所發(fā)出的參數(shù)信號(hào)送中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄,并具有電導(dǎo)率值高報(bào)警。就地盤上裝有高壓泵啟動(dòng)、停止按鈕和指示燈,系統(tǒng)緊急停止按鈕和指示燈,電動(dòng)慢開門開、關(guān)按鈕和指示燈。
⑻每套RO裝置設(shè)就地壓力表盤一塊,盤上裝有RO一段進(jìn)水、二段進(jìn)水和排水壓力指示表。
⑼中央控制盤上設(shè)有高壓泵、計(jì)量泵、沖洗水泵的三位操作開關(guān)(自動(dòng)一關(guān)一手動(dòng)),系統(tǒng)程序啟、停按鈕,可實(shí)現(xiàn)上述裝置的自動(dòng)啟動(dòng)控制室遠(yuǎn)操和就地手操功能。當(dāng)三位開關(guān)打至“自動(dòng)”位置時(shí),上述裝置不能就地操作。
⑽RO裝置啟動(dòng)和運(yùn)行過程
a.RO裝置程序啟動(dòng)和運(yùn)行。先將高壓泵、計(jì)量泵的“自動(dòng)一關(guān)一手動(dòng)”,三位開關(guān)扳至“自動(dòng)”位置,然后按下每套RO裝置的程序啟動(dòng)按鈕,此時(shí)PLC按程序自動(dòng)對(duì)所有計(jì)量箱液位、高壓泵入口側(cè)壓力進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)有“低”液位或高壓泵入口側(cè)壓力“低”報(bào)警時(shí),PLC進(jìn)行聲光報(bào)警并停止程序運(yùn)行。消除報(bào)警后,按程序啟動(dòng)按鈕,程序恢復(fù)運(yùn)行,并自動(dòng)啟動(dòng)加藥計(jì)量泵、高壓泵、開啟電動(dòng)慢開門,延時(shí)一定時(shí)間后,如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值,則PLC輸出報(bào)警并自動(dòng)停止高壓泵、計(jì)量泵的運(yùn)行,同時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)慢開門;如在延時(shí)范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài),則PLC自動(dòng)取消高壓開關(guān)輸入信號(hào),系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行階段。
b.RO裝置控制室手動(dòng)啟動(dòng)和運(yùn)行。當(dāng)高壓泵、計(jì)量泵、沖洗水泵的“自動(dòng)一關(guān)一手動(dòng)”三位開關(guān)扳至“手動(dòng)”位置時(shí),上述設(shè)備可在控制室內(nèi)操作。
c.RO裝置就地手動(dòng)啟動(dòng)和運(yùn)行。當(dāng)高壓泵、計(jì)量泵的“自動(dòng)一關(guān)一手動(dòng),三位開關(guān)扳至“關(guān)”位置時(shí),上述設(shè)備可在就地手動(dòng)啟動(dòng)和運(yùn)行。在任何情況下,都可以通過設(shè)置在就地儀表盤上的系統(tǒng)緊急停止按鈕,停止RO裝置的運(yùn)行。
⑾RO裝置自動(dòng)停止運(yùn)行或由操作人員按程序停止按鈕停運(yùn)時(shí),高壓泵停止運(yùn)行,計(jì)量泵聯(lián)鎖停止運(yùn)行,自動(dòng)關(guān)閉高壓泵出口電動(dòng)慢開門。
⑿計(jì)量泵與高壓泵的聯(lián)鎖
反滲透系統(tǒng)包括兩套RO裝置和一套加藥系統(tǒng),每套RO裝置配備一臺(tái)高壓泵。當(dāng)有一臺(tái)高壓泵啟動(dòng)時(shí),加藥系統(tǒng)計(jì)量泵聯(lián)鎖啟動(dòng),當(dāng)兩臺(tái)高壓泵都停運(yùn)時(shí),加藥系統(tǒng)計(jì)量泵聯(lián)鎖停運(yùn),高壓泵一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)停運(yùn)時(shí),計(jì)量泵正常工作。
⒀RO裝置設(shè)有沖洗系統(tǒng)。RO裝置停止運(yùn)行一定時(shí)間后,可自動(dòng)啟動(dòng)沖洗水泵、開啟沖洗進(jìn)水及排放閥,對(duì)RO膜元件進(jìn)行低壓沖洗。
⒁中央控制盤上裝有光字牌和音響器,可對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行聲、光顯示;裝有系統(tǒng)模擬屏,可顯示RO系統(tǒng)的運(yùn)行;可對(duì)需記錄的各種參數(shù)進(jìn)行連續(xù)記錄。裝有電流表顯示高壓泵電機(jī)電流。
2)儀表及PLC系統(tǒng)的構(gòu)成
儀表及PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成根據(jù)RO系統(tǒng)對(duì)儀表和控制的要求確定。
⑴液位開關(guān)。給出低液位信號(hào)。
⑵流量計(jì)。瞬時(shí)流量指示及流量累積值顯示。
⑶電導(dǎo)率儀。數(shù)字顯示,具有電導(dǎo)率值高報(bào)警輸出和4~20mA電流信號(hào)輸出。
⑷pH計(jì)。數(shù)字顯示,具有用戶可設(shè)定的pH值高、低報(bào)警輸出和4~20mA電流信號(hào)輸出。
11.裝置初次啟動(dòng)前的檢查事項(xiàng)
1)對(duì)給水加藥系統(tǒng)核查
⑴所有管道和裝置必須都是防腐材料制作的。
⑵核查系統(tǒng)中使用的所有管道對(duì)壓力和pH值的適合性。
⑶檢查加藥系統(tǒng)包括:所加藥品之間要兼容,例如陽離子型
絮凝助劑與阻垢劑的兼容;加藥管線上的逆止閥安裝方向正確;藥品與給水的充分混合,如靜態(tài)混合器等。
使用醋酸纖維素膜元件時(shí)還要檢查一下加氯系統(tǒng),使進(jìn)入反滲透組件的游離氯確保在規(guī)定范圍內(nèi)。所有加入的化學(xué)藥品其純度應(yīng)符合要求。
⑷檢查所有儀表是否已經(jīng)過校準(zhǔn),保證加藥系統(tǒng)的正確運(yùn)行和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
⑸檢查報(bào)警和安全閥設(shè)置正確與否。
2)對(duì)反滲透系統(tǒng)檢查
⑴檢查5mm保安過濾器是否能起到保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件的作用。
⑵在將反滲透組件連接到管路上之前,吹掃并沖洗管路,包括反滲透給水母管。
⑶在RO裝置啟動(dòng)之前,記錄好每套RO中第一段和第二段中各壓力容器的系列號(hào)和所裝膜元件的系列號(hào)產(chǎn)水量和脫鹽率。畫一張圖表明各壓力容器在滑架上的位置。
⑷檢查反滲透器壓力容器的管道是否連接無誤(正常運(yùn)行和清洗操作)。
⑸檢查反滲透的壓力表、流量表、電導(dǎo)率表安裝正確與否。
⑹保證給水、一段濃水、排水、一段和二段產(chǎn)品水以及總產(chǎn)品水的取樣點(diǎn)有代表性。
⑺如果產(chǎn)品水管上裝設(shè)了關(guān)斷閥,則要安裝壓力釋放保護(hù)裝置。
⑻肯定RO高壓泵已經(jīng)可以立即運(yùn)行,檢查一下泵的轉(zhuǎn)動(dòng)以及潤滑情況。
⑼保證所有管線都采用防腐管道。
⑽核對(duì)每一段的給水、產(chǎn)品水和濃水以及混合后的產(chǎn)品水都裝有采樣裝置。
⑾審查系統(tǒng)中所有管道對(duì)壓力和pH值的適合性。
⑿核對(duì)泵與液位接觸的部件是否由防腐材料制作。
⒀檢查所有儀表是否已經(jīng)過校準(zhǔn),保證反滲透系統(tǒng)的正確運(yùn)行和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
⒁核對(duì)聯(lián)鎖、報(bào)警、安全網(wǎng)和延時(shí)繼電器已經(jīng)過正確的鑒定。
⒂檢查管件、壓力容器應(yīng)嚴(yán)密不漏。
⒃核對(duì)產(chǎn)品水管線確實(shí)是打開的,當(dāng)系統(tǒng)沒加壓力時(shí)在產(chǎn)品水側(cè)沒有壓力。
⒄保證濃水流控制閥處于開啟位置,可能需要人工整定開度。
⒅核對(duì)產(chǎn)品水流向排水溝。
⒆保證泵的節(jié)流控制閥的開啟程度使初始的給水壓力低于50%的運(yùn)行壓力。
⒇應(yīng)保證產(chǎn)品水的壓力永遠(yuǎn)不會(huì)超過給水或濃水的壓力的規(guī)定值。對(duì)復(fù)合膜元件一般為34.5kPa(5psi)(根據(jù)膜廠家規(guī)定)。
(21)檢查反滲透/壓力容器固定在滑架上的U形螺栓不要擰得太緊,否則會(huì)使玻璃鋼外殼翹曲。
3)RO系統(tǒng)的試運(yùn)行
對(duì)于地表水水源,在RO裝置初次啟動(dòng)之前,預(yù)處理系統(tǒng)必須已經(jīng)過調(diào)試和試運(yùn),出水質(zhì)量能夠滿足R0裝置運(yùn)行的要求,原水的預(yù)處理應(yīng)包括殺菌、凝聚、澄清和過濾,預(yù)處理過程中所加入的化學(xué)藥品必須與RO系統(tǒng)加入的化學(xué)藥品相兼容,這一點(diǎn)是非常重要的,例如凝聚過程中加入某些陽離子型聚電解質(zhì)十分有效,但與RO系統(tǒng)中加入的(NaPO3)6會(huì)反應(yīng)生成沉淀而嚴(yán)重污染RO膜,因此不能使用,經(jīng)二級(jí)過濾后水的濁度應(yīng)小于0.2NTU,SDI值必須小于5。在將給水送入RO系統(tǒng)之前,預(yù)處理系統(tǒng)必須工作正常,給水水質(zhì)必須滿足RO給水要求。具體操作如下。
⑴在低壓力下將系統(tǒng)中的空氣趕出。
⑵檢查并消除系統(tǒng)的泄漏。
⑶用低壓水將膜元件的保護(hù)液從滲透器沖出(開濃水排放閥)。
⑷將產(chǎn)品水排向地溝。
⑸打開濃水減壓閥。
⑹高壓泵出口節(jié)流閥的開度調(diào)整到其初始?jí)毫Φ?/span>50%。
⑺啟動(dòng)高壓泵進(jìn)行沖洗,直至沖凈。
⑻關(guān)斷濃水排放閥,調(diào)節(jié)濃水減壓閥,調(diào)節(jié)給水泵出口節(jié)流閥,打開產(chǎn)品水出口閥,關(guān)閉產(chǎn)品水排放閥,直至達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水流量和系統(tǒng)回收率。
⑼試運(yùn)行72h。
⑽做好運(yùn)行記錄包括試驗(yàn)用儀器藥品清單;試驗(yàn)方法;預(yù)處理系統(tǒng);原水加熱自動(dòng)控制;凝聚燒杯試驗(yàn);加氯量試驗(yàn);出水濁度測(cè)定,SDI測(cè)定。
12.為什么剛開機(jī)時(shí)系統(tǒng)要不帶壓沖洗
反滲透系統(tǒng)在停止運(yùn)行后,一般都要自動(dòng)沖洗一段時(shí)間,然后根據(jù)停運(yùn)時(shí)間的長短,決定是否需要采取停用保護(hù)措施或者采取什么樣的停用保護(hù)措施。在反滲透系統(tǒng)再次開機(jī)時(shí),對(duì)于已經(jīng)采取添加停用保護(hù)藥劑的系統(tǒng),應(yīng)該將這些保護(hù)藥劑排放出來,然后再通過不帶壓沖洗把這些保護(hù)藥劑沖洗干凈,最后再啟動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于沒有采取添加停用保護(hù)藥劑的系統(tǒng),此時(shí)系統(tǒng)中一般是充滿水的狀態(tài),但這些水可能已經(jīng)在系統(tǒng)中存了一定的時(shí)間,此時(shí)也最好用不帶壓沖洗的方法把這些水排出后再開機(jī)為好。有時(shí),系統(tǒng)中的水不是在充滿狀態(tài),此時(shí)必須通過不帶壓沖洗的方法排凈空氣,如果不排凈空氣,就容易產(chǎn)生“水錘”的現(xiàn)象而損壞膜元件。
13.為什么要記錄初始時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)
在運(yùn)行過程當(dāng)中,系統(tǒng)的運(yùn)行條件,如壓力、溫度、系統(tǒng)回收率和給水濃度可能有變化而引起產(chǎn)品水流量和質(zhì)量的改變,為了有效地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能,需要在相同的條件下比較產(chǎn)品水流量和質(zhì)量數(shù)據(jù),因?yàn)椴豢赡芸偸窃谙嗤瑮l件下獲得這些數(shù)據(jù),因此需要將實(shí)際運(yùn)行狀況下的RO性能數(shù)據(jù)按照恒定的運(yùn)行條件進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”,以便評(píng)價(jià)RO膜的性能。標(biāo)準(zhǔn)化包括產(chǎn)品水流量的“標(biāo)準(zhǔn)化”和鹽透過率的“標(biāo)準(zhǔn)化”。
如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時(shí)相同,現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的流量,稱標(biāo)準(zhǔn)化的流量。
如果系統(tǒng)運(yùn)行條件與初投運(yùn)時(shí)相同,現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的脫鹽率稱標(biāo)準(zhǔn)化的脫鹽率。
從上述定義可以知道,標(biāo)準(zhǔn)化的參考點(diǎn)是以初投運(yùn)時(shí)(穩(wěn)定運(yùn)行或經(jīng)過24h)的運(yùn)行數(shù)據(jù),或者由反滲透膜元件制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)做參考,此時(shí)反滲透膜基本上沒有受到任何污染,今后要判斷反滲透是否存在污染以及是否需要清洗,都需要以初投運(yùn)時(shí)的數(shù)據(jù)來判斷,因此,初投運(yùn)時(shí)的數(shù)據(jù)尤其重要,必須進(jìn)行記錄。
14.日常運(yùn)行應(yīng)記錄哪些數(shù)據(jù)
日常運(yùn)行記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容。
1)啟動(dòng)記錄
RO裝置的性能特性必須從一開始就記錄,啟動(dòng)報(bào)告應(yīng)該包括完整的裝置說明,可以利用流程圖、裝置圖表示預(yù)處理、RO裝置和后處理、初始時(shí)預(yù)處理和RO的性能記錄。
所有儀表和表計(jì)必須按照廠家的建議進(jìn)行校準(zhǔn)并做記錄。
2)RO運(yùn)行數(shù)據(jù)
運(yùn)行數(shù)據(jù)可以說明.RO系統(tǒng)的性能,在整個(gè)RO使用期所有的數(shù)據(jù)都要收集和記錄,這些數(shù)據(jù)與定期的水分析一起為評(píng)價(jià)RO裝置的性能提供資料。
⑴流量(各段產(chǎn)品水和濃水流量)。
⑵壓力(各級(jí)給水、濃水、產(chǎn)品水)。
⑶溫度(給水)。
⑷pH值(給水、產(chǎn)品水、濃水)。
⑸電導(dǎo)率/TDS(給水,產(chǎn)品水,每一段給水,產(chǎn)品水濃水)。
⑹SDI(給水,5mm過濾后,每一段給水,濃水)。
⑺最后一段濃水的LSI。
⑻運(yùn)行小時(shí)數(shù)。
⑼偶然事件(SDI、pH值和壓力失常、停運(yùn)等)。
⑽所有儀表和表計(jì)的校準(zhǔn),必須按照制造商的建議方法和周期進(jìn)行,但是3個(gè)月至少要校準(zhǔn)(校改)1次。
⑾流量壓力、溫度、pH值、電導(dǎo)率、SDI(給水),每班一次。
⑿每一段給水,濃水的SDI每星期一次,并對(duì)濾膜上殘留物進(jìn)行分析。
⒀每一段給水,濃水,產(chǎn)品水的TDS每月分析一次。
⒁余氯、電導(dǎo)率每天一次。
⒂濃水(排水)LSI每星期一次。
⒃偶然事件發(fā)生時(shí)記錄下來。
3)加藥運(yùn)行數(shù)據(jù)
⑴加酸前后SDI每天一次。
⑵5mm過濾器進(jìn)出口壓力每班一次。
⑶酸耗量每天一次。
⑷NaClO耗量每天一次。
⑸所有儀表和表計(jì)的校準(zhǔn)按制造商的建議和方法,但至少3個(gè)月校準(zhǔn)1次。
4)維修日志
必須進(jìn)行維修記錄,它們可以提供關(guān)于滲透器和機(jī)械設(shè)備性能
的更進(jìn)一步的資料,包括以下內(nèi)容。
⑴日常維護(hù)。
⑵機(jī)械故障/更換。
⑶反滲透/壓力容器/膜元件的更換。
⑷清洗(清洗劑和清洗情況)。
⑸更換5mm過濾器濾芯。
⑹儀表和表計(jì)的校準(zhǔn)。
15.反滲透裝置運(yùn)行啟動(dòng)前的檢查
檢查包括以下內(nèi)容。
⑴在將給水送人RO系統(tǒng)之前,預(yù)處理系統(tǒng)必須運(yùn)行得很正常,且必須滿足所有導(dǎo)則,必須肯定向系統(tǒng)加入的化學(xué)藥品的純度是符合要求的。
⑵在低壓、小流量下將系統(tǒng)中的空氣排出。
⑶檢查系統(tǒng)有無泄漏。
⑷啟動(dòng)給水泵,在低于50%給水壓力下沖洗,直至排水不含保護(hù)液。
⑸慢慢增加給水壓力并調(diào)整排水減壓控制閥,直到滿足設(shè)計(jì)的回收率。
⑹當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)條件后,核查濃水的LSI。
⑺當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后(大約0.5~1h運(yùn)行時(shí)間),記錄所有運(yùn)行條件。
16.介質(zhì)過濾器流速的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
水的過濾凈化處理由來已久,民用的河砂濾床,依靠重力過濾,早期的衛(wèi)生用水使用素?zé)蔀V芯過濾。傳統(tǒng)的過濾裝置可分為開放的重力過濾和封閉的壓力濾器。
過濾材料視進(jìn)入過濾器(池)的水pH值而不同。使用鋁鹽(硫酸鋁、明礬、氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁)混凝、澄清的水,可用石英砂過濾,經(jīng)石灰沉淀軟化處理。用鐵鹽(硫酸亞鐵、三氯化鐵,聚合硫酸鐵,聚合氯化鐵)混凝處理的水,pH值較高,可用大理石、白云石或無煙煤過濾。
所用的濾料應(yīng)進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定性試驗(yàn),石英砂和無煙煤分別在酸性、中性和堿性溶液中浸泡,大理石與白云石應(yīng)在中性和堿性溶液中浸泡。酸性溶液含鹽酸400mg/L,中性溶液含氯化鈉500mg/L,堿性溶液含氫氧化鈉400mg/L,10g上述濾料,粒徑為0.5~1mm,在室溫(20℃)浸泡24h,每4h攪動(dòng)1次,浸泡液總?cè)芙夤绦挝镌黾恿?/span><20mg/L,二氯化硅<1mg/L。單層濾料的石英砂粒徑為0.5~1.2mm,雙層濾料無煙煤粒徑為0.8~1.8mm,石英砂為0.5~1.2mm。三層濾料用的重質(zhì)礦石粒徑可有4~5種級(jí)配,可為0.3~5mm以上。
過濾器(池)的濾速,可參照DL/T5068--1996《火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的表-2。
表-2 過濾器(池)濾速(DL/T5068--1996表3.2.2.4)
過濾器(池)型式 濾速/(m/h)
混凝澄清 接觸凝聚
正常濾速 強(qiáng)制濾速
細(xì)砂過濾 6~8 — —
單層濾料 單流雙流 8~10 15~18 10~14 14~18 6~106~10
雙層濾料
三層濾料
變孔隙過濾
高效纖維過濾 10~14
18~20
18~21
20~40 20~25 6~10
—
—
17.活性炭過濾器為什么要注意滅菌
在水處理工藝中,活性炭過濾器用于對(duì)有機(jī)物的吸附和對(duì)過量氯(余氯)的吸附去除,對(duì)前者去除能力較差,通常為50%,對(duì)后者則很強(qiáng),可以完全脫除余氯,這是由于在對(duì)余氯吸附的同時(shí),還有自身被氯化的作用。
活性炭的吸附能力曾被用于口服對(duì)腸道細(xì)菌的吸附而治療細(xì)菌性痢疾,在第一次世界大戰(zhàn)中,氯氣類毒氣作為大規(guī)模殺傷性武器被使用,活性炭則是防毒面具中主要的毒氣吸附劑,離子交換樹脂被廣泛應(yīng)用后,活性炭在化學(xué)除鹽系統(tǒng)中使用較廣,大機(jī)組對(duì)有機(jī)酸的腐蝕敏感,因此配置活性炭床者更多?;钚蕴课剿袪I養(yǎng)物質(zhì),可以成為細(xì)菌微生物的溫床,微生物膜對(duì)水的阻力影響較大,因此,應(yīng)定期進(jìn)行反洗去污。如果反洗不能奏效時(shí),應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。
實(shí)際上,按照進(jìn)水濁度安排合理的反沖洗制度更具有實(shí)際意義,由于微生物膜與微生物黏泥難于清凈,采取空氣擦洗是必要的。某熱電廠用受嚴(yán)重污染的河水作為原水,水中菌、藻和微生物對(duì)濾池污塞嚴(yán)重,虹吸濾池的運(yùn)行時(shí)間和反洗時(shí)間持平;活性炭過濾器無法使用,混床被黏泥結(jié)成團(tuán)塊無法分層再生。為保證水的產(chǎn)量,將虹吸濾池濾料粒徑由1mm左右先后放大到2mm和3~4mm,將混床改成二級(jí)陽床與二級(jí)陰床除鹽,其出水質(zhì)量雖下降,但是滿足了供熱的用水量。最終的解決對(duì)策是使用了部分自來水,緩解河水污染造成的困擾,因此,當(dāng)活性炭過濾器由于菌、藻造成污塞時(shí)除了加強(qiáng)反洗保證壓差在規(guī)定范圍內(nèi)之外,滅菌雖屬重要,但是更應(yīng)從源頭上解決。
在水處理工藝中,在反滲透裝置運(yùn)行中都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做應(yīng)變處置。在對(duì)內(nèi)蒙古某電廠進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),該廠停爐保護(hù)僅做熱爐放水處理,按照通常情況是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,但是認(rèn)可該對(duì)策。當(dāng)電廠人員詢問是否應(yīng)該采取成膜等保護(hù)措施時(shí)指出,對(duì)于地處沙漠與干旱地區(qū)的該廠來說,由于當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度常年低于40%,采取熱爐放水已經(jīng)能起到良好的停爐保護(hù)作用,無需采取更多的停爐保護(hù)措施,對(duì)于活性炭過濾器來說,只要壓差合乎規(guī)定,CODMn去除率不低于30%,無需更多的維護(hù)。
18.什么樣的系統(tǒng)用軟化器合適
軟化器是鈉陽離子交換器的俗稱,它可把水中鈣、鎂離子交換除去,使成為對(duì)應(yīng)的鈉鹽。水中含有鋇、鍶等離子時(shí),也可經(jīng)過鈉離子交換脫除。因此,下列情況可以對(duì)水進(jìn)行軟化處理,以免除結(jié)水垢的困擾。
1)在水處理系統(tǒng)中原來配置有軟化器時(shí),應(yīng)盡量利用它作為前置過濾和軟化防垢,例如某熱電廠的熱網(wǎng)補(bǔ)充水和蒸發(fā)器的用水是軟化水,該廠原水是河水,限于資金,反滲透預(yù)處理較簡(jiǎn)單,反滲透器壓差增長快,清洗周期短,出水質(zhì)量差,為此建議考慮。
⑴用軟化水作為反滲透器原水可使進(jìn)水的濁度和污染指數(shù)達(dá)標(biāo),并防止鈣,鎂結(jié)垢。
⑵也可填設(shè)微濾裝置。
2)水的硬度過高,例如≥8mmol/L(Ca2++Mg2+),使用一般的阻垢分散技術(shù)難以奏效者。
3)水質(zhì)較特殊,含鋇、鍶等離子高,或是含硫酸根高(例如≥200mg/L)或是含氟離子高(例如≥10mg/L)者。
4)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,并經(jīng)過模擬試驗(yàn)證明,使用軟化技術(shù)優(yōu)于阻垢處理者。進(jìn)口阻垢劑通常為8萬元/噸,對(duì)于雜質(zhì)含量不高時(shí),處理費(fèi)用較高,其防垢效果比軟化為差。
19.為什么系統(tǒng)脫鹽率整體過低
有一個(gè)200m3/h的反滲透項(xiàng)目,分成兩套裝置,每套裝置的產(chǎn)水量為100m3/h,設(shè)計(jì)采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜,設(shè)計(jì)回收率75%,每套裝置采用8040CPA3膜元件108支,(12:6)×6排列,給水含鹽量1000mg/L,溫度為25℃,按照公司的設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)計(jì)算,在初始投運(yùn)時(shí),其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98%以上,運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于1.06MPa(10.6bar)。
系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),運(yùn)行壓力與設(shè)計(jì)壓力吻合,但系統(tǒng)脫鹽率不到90%,工程公司經(jīng)過與海德能公司技術(shù)人員的多次討論與原因分析,并且在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,裝置第一段12支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本一致,裝置第二段6支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本一致.,并且第一段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均低于第二段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率,符合反滲透產(chǎn)水的一般規(guī)律,從而排除了某些壓力容器內(nèi)存在密封圈泄漏的可能性。
由于現(xiàn)場(chǎng)條件有限,不能進(jìn)行水質(zhì)全分析,只有電導(dǎo)率表和pH試紙,在測(cè)量給水電導(dǎo)率和pH值后發(fā)現(xiàn),電導(dǎo)率值基本與設(shè)計(jì)水質(zhì)相符,用pH試紙測(cè)出的pH值大約為7~8,從而排除了水質(zhì)大幅度變化的可能性。經(jīng)過反復(fù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),工程公司只是對(duì)來水進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理后送入反滲透系統(tǒng),而甲方所提供的來水實(shí)際上已經(jīng)在另一個(gè)車間進(jìn)行了石灰軟化處理,處理后也沒有對(duì)水進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)就送到了反滲透的凈化車間,由于工程公司沒有在給水系統(tǒng)中設(shè)計(jì)安裝pH表,同時(shí)pH試紙又已經(jīng)失效,因而沒有能夠發(fā)現(xiàn)pH值已經(jīng)很高的事實(shí)。根據(jù)這一調(diào)查結(jié)果,現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)采取措施通過加酸來調(diào)節(jié)pH值,在將pH值調(diào)整到設(shè)計(jì)值后,系統(tǒng)脫鹽率超過了98%,問題得到了圓滿解決。
pH值是水的酸堿度的衡量指標(biāo),pH值變化,會(huì)影響到水中各種離子的平衡,尤其是碳酸系統(tǒng)離子的平衡,同時(shí)也會(huì)影響到氫離子和氫氧根離子的含量,而反滲透膜對(duì)各種離子的脫除率是不一樣的,同時(shí)其脫除率會(huì)受到pH值的明顯干擾,只有在pH值介于6~8之間時(shí),其脫除率最高,當(dāng)pH值過高或者過低時(shí),其脫除率均會(huì)大大降低,而石灰軟化處理工藝其pH值往往都超過10,因而導(dǎo)致了本系統(tǒng)脫鹽率的大大降低。
20.反滲透膜元件產(chǎn)水管為什么會(huì)破裂
有一個(gè)520m3/h的反滲透項(xiàng)目,分成4套裝置,每套裝置的產(chǎn)水量為130m3/h,設(shè)計(jì)采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜,設(shè)計(jì)回收率75%,每套裝置采用8040CPA3膜元件144支,(16:8)×6排列,給水含鹽量1200mg/L,溫度為25℃,按照公司的設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)計(jì)算,在初始投運(yùn)時(shí),其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98%以上,運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于1.1MPa(11bar)。
在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行前的沖洗階段即發(fā)現(xiàn)產(chǎn)水流量很大,在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)脫鹽率很低,幾乎無脫除效果,工程公司在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,所有壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均很高,并且第一段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率基本與第二段壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率相同,因而認(rèn)為壓力容器內(nèi)存在密封圈泄漏的可能性。為了確認(rèn)是否存在密封圈泄漏,現(xiàn)場(chǎng)決定首先拆卸其中一套裝置中的膜元件進(jìn)行驗(yàn)證,但隨即發(fā)現(xiàn),該套裝置中幾乎所有膜元件的中心管(產(chǎn)水管)均出現(xiàn)了碎裂,不言而喻,中心管的碎裂造成了系統(tǒng)的泄漏。膜生產(chǎn)廠家隨即派出技術(shù)人員去現(xiàn)場(chǎng)了解情況,并收集代表性樣品送到公司總部進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明,中心管的碎裂是由于用戶在安裝時(shí)使用了不恰當(dāng)?shù)臐櫥瑒?,該潤滑劑與由高分子材料制成的膜元件中心管發(fā)生了反應(yīng),同時(shí)由于安裝時(shí)的應(yīng)力作用,造成了膜元件中心管的破裂。
根據(jù)膜元件廠家的建議,任何時(shí)候不允許使用石油類(如化學(xué)溶劑、凡士林、潤滑油及潤滑脂等)的潤滑劑用于潤滑O形密封圈、連接管、接頭密封圈及濃水密封圈。允許使用的潤滑劑只有硅基膠、水或丙三醇(甘油)。
21.反滲透膜元件玻璃鋼外皮為什么會(huì)破損
有一個(gè)180m3/h的反滲透項(xiàng)目,分成3套裝置,每套裝置的產(chǎn)水量為60m3/h,設(shè)計(jì)采用海德能公司的低壓高脫鹽率CPA3反滲透膜,設(shè)計(jì)回收率75%,每套裝置采用8040CPA3膜元件84支,(9:5)×6排列,給水含鹽量1200mg/L,溫度為25℃,按照公司的設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)計(jì)算,在初始投運(yùn)時(shí),其系統(tǒng)脫鹽率應(yīng)該在98%以上,運(yùn)行壓力應(yīng)該不高于0.9MPa(9.0bar)。
在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)水量和脫鹽率均能完全達(dá)到要求,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一支壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,所有壓力容器的產(chǎn)水電導(dǎo)率均合格,因而認(rèn)為整套系統(tǒng)運(yùn)行正常。在該系統(tǒng)運(yùn)行1年后,盡管系統(tǒng)段間壓力降也幾乎沒有增加,但還是決定對(duì)其進(jìn)行保護(hù)性清洗,為了確認(rèn)是否存在可見的污染物,現(xiàn)場(chǎng)決定首先拆卸其中一套裝置中的膜元件進(jìn)行外觀檢查,但隨即發(fā)現(xiàn),該套裝置中已經(jīng)有某些膜元件的玻璃鋼外皮出現(xiàn)了裂紋,有些膜元件的端板與膜元件主體連接處出現(xiàn)裂紋甚至脫落,但并沒有造成系統(tǒng)產(chǎn)水量和脫鹽率的明顯變化。膜生產(chǎn)廠家隨即派出技術(shù)人員去現(xiàn)場(chǎng)了解情況,該裝置盡管采用了進(jìn)口的膜元件和壓力容器,但在安裝時(shí)并沒有按照廠家的要求在膜元件與壓力容器的連接處安裝相應(yīng)的墊片,同時(shí)系統(tǒng)中反滲透入口處也沒有安裝電動(dòng)慢開門,在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),也沒有進(jìn)行低壓沖洗排氣,因而造成高壓力的給水瞬間加載到膜元件上,造成了“水錘”的現(xiàn)象,同時(shí)由于在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),沒有進(jìn)行低壓沖洗排氣,殘留的空氣無法排出,被壓縮在壓力容器的出口端,因而在系統(tǒng)停運(yùn)時(shí),膜元件又被反推回來,造成了膜元件在系統(tǒng)內(nèi)來回竄動(dòng)。
根據(jù)膜元件生產(chǎn)廠家的建議,現(xiàn)場(chǎng)重新安裝電動(dòng)慢開門和相應(yīng)的墊片,在系統(tǒng)啟動(dòng)前均進(jìn)行低壓沖洗,并有效排除空氣,消除了造成“水錘”的條件,該系統(tǒng)再運(yùn)行已經(jīng)多年,均沒有發(fā)生破裂的現(xiàn)象。
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