内蒙益诚化工反渗透用户手册.doc

OMEX RO用户手册OMEX反渗透装置用户手册本手册介绍了欧美环境工程有限公司 提供的RO装置具体操作规范及设备维护指南，操作和维护须按照用户手册内容进行。欧美环境工程有限公司 OMEX ENVIRONMENTAL ENGINEERING LTD.特别提示：注意！ 严禁未阅读并理解本用户手册，未经过相应培训人员操作反渗透装置。反渗透装置是在一定的水压及电压下运行，违背本手册中的操作规程将可能导致伤害甚至死亡事故的发生。请留意本说明中的安全规范以及贵公司的安全规定，给操作人员提供完善的安全防护用品。以下情况造成的任何人身伤害、设备损坏以及其他方面的损失，OMEX公司不承担任何责任：操作人员缺乏对本超滤装置的培训和操作技能；人为疏忽；没有遵守本手册规定的操作规程。对手册中的操作规范或者涉及到的设备问题请联系我们。 目 录1.安全注意事项32工艺原理及预处理控制43. 结构形式74. 性能参数表75. 装置安装86. 调试步骤107. 程序控制说明108. 装置的运行操作管理129. 故障分析及排除方法1310. 膜的保存1711. 淤塞密度指数（SDI）181.安全注意事项1.1电气控制设备 在维修或更换故障电气单元时，须将该部分从系统中断开。有不同电源接入同一控制箱，在打开控制箱之前，切断所有输入电源；具备相应资质的电气人员才允许进行事故检修与电气系统维护。1.2机械设备1.2.1设备本体 设备本体最大操作压力低于4.1MPa，禁止超压使用。1.2.2管线与阀门 设备输水系统包括不同管径管道以及连接件。装置不正确操作能导致损坏，且可能因高压下泄漏引起人身伤害。1.2.2.1确认管线的支撑、安装牢固；1.2.2.2避免系统承受过高压力，打开进水阀之前，须先打开出水阀。1.3通道 在设备周围应该有畅通的通道。地面应做防滑处理并且保持干燥、整洁。尽量不要在运行设备的附近存放设备、零件等。注意确保所有场地的照明，以方便操作和维护。1.4安全防护设施当进行带电作业时，务必穿带安全防护用品。如果不遵照下面的要求，可能导致无法挽回的人身伤害。1.4.1 当操作人员在带电作业时，应该戴绝缘手套、使用绝缘橡胶垫，并有人在旁边提供必要的帮助和救护。1.4.2 发生溢出事故时，应按贵公司的安全操作规范进行处理。1.5安全检查项目 在进行设备操作之前，应检查是否落实了以下的安全措施： 检 查 项 目1在明显处张贴与处理紧急事故有关的单 位、人员的联系电话2所有设备的操作人员熟知现场安全防护措施 3熟知所有的泵的关闭位置 4泵、阀门、启动钮的标识清楚、正确 5确保设备周围通道畅通，光线充足 6保持设备清洁和良好维护 7保证设备必要的通风 2工艺原理及预处理控制 反渗透装置（简称RO 装置）在除盐系统中属关键设备，装置利用膜分离技术除去水中大部份离子、SiO2 等，大幅降低TDS、减轻后续除盐设备的运行负荷。RO 是将原水中的一部分沿与膜垂直的方向通过膜，水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩，剩余一部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自清洗。膜元件的水通量越大，回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高，由于浓缩作用，膜表面处的物质浓度高于主体水流中物质浓度，产生所谓的浓差极化现象。浓差极化会使膜表面盐的浓度高，增大膜的渗透压，引起盐透过率增大，为提高给水的压力而需要多消耗能量，此时应采用清洗的方法进行恢复。2.1渗透、渗透压和反渗透 当溶剂和溶液（或两种不同浓度的溶液）分置于理想半透膜的两侧时，溶剂将穿过半透膜向高浓度溶液侧流动，发生渗透（Osmosis）现象。当溶剂是纯水，溶质是盐份时，纯水侧的水会通过半透膜流入盐水侧。如下图所示： 随着纯水不断流入浓水侧，浓水侧的液位将上升，当上升到一定高度时，该过停止，达到渗透平衡。该液位高度对应的压力称为渗透压。过程如图： 当在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫反渗透（Reverse Osmosis，简称RO），该过程如下图所示： 反渗透正是利用上述原理进行物质的分离、水的纯化。通常渗透压的大小，取决于溶液的种类、浓度和温度，而与半透膜本身无关，对于理想稀溶液通常可用下式来计算渗透压：p=CRTp 渗透压，大气压C 水中离子浓度浓度差（若是非电解质，则为分子浓度），摩尔/升，R 气体常数，等于0.08206 升.大气压/摩尔. KT 绝对温度，K2.2反渗透系统2.2.1浓差极化 在反渗透的运行过程中，由于膜的选择性，在压力的推动作用下，膜表面的水分子不断透过膜渗透到另一侧，而溶质不能通过，使高压侧膜表面的溶液浓度不断升高，而本体溶液中的水分子由于不能及时补充到膜表面，致使临近膜表面的溶液浓度高于本体溶液，形成了浓度梯度，这就是所谓的浓差极化。浓差极化会使膜表面盐的浓度高，增大膜的渗透压，引起盐透过率增大，产水量减少，为满足生产用水的需要，必须提高给水的压力，从而需要多消耗能量。同时，浓差极化的发生，使一些难溶盐类很可能达到饱和浓度积，在膜表面结晶并析出。2.2.2膜污染 反渗透是一种借助于选择性透过膜的功能，以压差为动力的膜分离技术，当系统所加压力大于溶液的渗透压时，溶液中的水分子透过膜进入淡水室，溶液中的杂质(如离子、胶体、有机物、细菌)被截留在浓水室。随着反渗透过程的进行，浓水室中杂质浓度增加，杂质在膜表面沉积的危险性增大，但是，为了得到足够多的淡水，这种危险又不可避免。所以， RO 系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率，减少膜污染速度。同时，及时的对膜进行定期和不定期的化学清洗，防止因极度的污染造成膜通量不可逆的恢复。2.3 反渗透系统的预处理2.3.1杀菌处理微生物在有机物和无机物营养源的存在下，会在膜表面上大量繁殖，形成致密的生物膜，吸附高浓度的离子，使浓差极化变得严重，膜污染加剧，膜的产水量和脱盐率下降，并使产品水中含有细菌。且一旦形成生物膜就很难去除，因为它消弱了水流对其的剪切作用，因此必须在预处理中进行杀菌处理。预处理系统中的多介质过滤器、活性炭过滤器等也会截留部分残存的微生物除此之外一般采用加氯杀菌，利用氯气、NaClO 等水解产生的次氯酸杀菌。但是大量的余氯会对反渗透膜造成破坏，必须进行控制。醋酸纤维膜耐氧化性能较其它膜强，允许含有不超过1ppm 的余氯；其它类反渗透膜耐氯性都很差，一般不允许余氯。一般采用加亚硫酸氢钠或利用活性炭过滤消除余氯。2.3.2 总铁的控制当RO 给水中含有一定量的强氧化剂（如Cl2、高于5 毫克/升的O2）时，水中的2 价铁离子转化为3 价铁离子，生成不溶于水的胶体，污染反渗透膜。铁的氧化速度取决于铁含量、水中的溶解氧浓度和pH 值，其关系如下：溶解氧含量（毫克/升） pH 允许铁含量（毫克/升）2.3.3 悬浮颗粒的去除严禁大于5m的颗粒进入高压泵及反渗透器，以防损坏设备。一般采用多介质过滤器、活性炭过滤器去除水中较大的悬浮颗粒；利用5m微过滤器，去除微粒。5m过滤器前后安装压力表，当压差超标时，需更换滤芯。2.3.4 SDI 和浊度控制RO 反渗透处理中，一般要求SDI 小于5（越小越好）；最大允许浊度为1NTU。一般通过预处理系统和5m过滤器来实现。2.3.5 油和脂的控制水中不允许含有油和脂，当油或脂超过0.1 毫克/升时，就应采用絮凝或使用活性炭过滤器进行去除。原水为自来水时，水质条件好，含油脂低；另外也有预处理系统作为保障装置。2.3.6 有机物的处理水中某些有机物会造成RO 膜的有机物污染。一般来说当水中的TOC 含量超过3 毫克/升时，即应考虑进行去除，对于地表水通常在絮凝剂澄清的过程中去除有机物，还可以采用活性炭过滤进一步降低有机物含量。一般主要利用预处理中的多介质过滤器的絮凝过滤、活性炭过滤进行处理。2.3.7 SiO2 的处理RO 膜的浓水侧不允许析出SiO2，当SiO2 过饱和时会聚合而形成不溶解的胶体硅或有机硅胶结垢。硅垢一旦形成极难去除。纯水25时，无定形硅的溶解度约为100 毫克/升（以SiO2 计），溶解度随温度呈直线变化，在0时为0，到40时为160 毫克/升。在中性溶液中，溶解的只有硅酸；在碱性溶液中，无定形硅的溶解度较大。溶液中除铝之外，其余各种离子均不会影响二氧化硅的溶解度。控制系统的回收率，使浓水中的SiO2 浓度降低是防止结垢的主要方法。另外，采用石灰软化，可降低给水中50%的SiO2；由于无定形SiO2 的溶解度取决于温度，所以水温高利于防止硅垢产生。2.3.8 阻垢运行中必须防止RO 膜表面产生CaCO3、CaSO4、MgCO3、SrSO4、BaSO4和CaF2 等垢。膜结垢是由于浓水中含Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等微溶盐，逐渐被浓缩并超过了溶度积而沉淀析出的结果。为避免上述情况的发生，一般采取以下措施：l 降低系统回收率，避免超过溶度积。l 加阻垢剂。l 加酸法：一般加入盐酸或硫酸降低碱度，防止碳酸盐垢的沉积。3. 结构形式 反渗透装置由复合膜元件、玻璃钢压力容器、碳钢滑架和仪表控制柜组成。仪表控制柜装备电导率、流量、压力等各种仪表，便于用户随时检测和实现装置运行自动化。两套RO装置共撬并列布置。每套装置内有6根压力容器，按8：4排列。每支压力容器内装6支膜，RO膜采用陶氏低压膜BW30-400/34i-FR,单套反渗透装置产水量50T/H，回收率为75%。4. 性能参数表4.1 性能参数表装 置 型 号RO2*50工作压力 MPa 1.02.1标准水温 25产水量 m3/h2*50脱盐率 97水回收率 75进水p 值6.58.0进水含盐量 mg/l2500(NaCl)注：实际脱盐率视原水含盐量大小及具体水质而有所变化。4.2 进水水质指标为了保证反渗透装置安全正常的运行, 进装置的原水进行适当处理和调整以达到下列指示:项目单位数值备注水 温 2025pH 6.58.0余 氯 mg/l 0.10OT 法SDI154化学耗氧量 mg/l3Mn 法总 硅 mg/l25郎格利尔指数 0-1.8硫酸钙溶积度 mg/l浓水不得发生沉淀TDS mg/l2750铝mg/l0.05钡mg/l浓水不得发生沉淀锶 mg/l浓水不得发生沉淀铁mg/l0.10锰 mg/l0.105. 装置安装5.1 反渗透装置的安装条件5.1.1 装置运到现场后，应放置于室内，周围环境温度最低不得低于5，最高不得高于38。当温度高于35时，应加强通风措施。5.1.2 装置到达后，应在一个月内安装完毕，并应立即进行通水试车运行。5.1.3 装置在未进行通水试车之前，任何阀门均不得开启，以免保护溶液流出，致使元件损坏。5.1.4 装置就位后，应调整装置支承点，使组件处于基本水平的位置，且与基础接触可靠。5.1.5 装置与供水泵相接的管路及阀门在连接之前应进行脱脂处理，供水泵过流部份也应进行脱脂处理。5.1.6 装置的产水输出管最大输出高度应小于8 米。5.1.7 清洗系统与装置间如用硬管连接，则进、回液管均不得直接敷设在地面上，以免损坏。注： 5.1.2， 5.1.3 点仅针对RO 装置内已安装膜元件的装置。5.2 RO 膜组的安装5.2.1 膜元件和压力容器端板的安装5.2.1.1检查进入反渗透的水质是否符合膜元件进水规范要求，检查管路是否有泄漏。5.2.1.2仔细检查上游进水管路和压力容器内部并从中除去所有的灰尘、油脂、金属碎屑等；并用清水冲洗干净进水管路和压力容器。5.2.1.3 将膜元件不带盐水密封圈的一端从压力容器进水端平行地推入，直到元件露在压力容器进水端外面约10公分左右。5.2.1.4 将元件间的连接内接头插入元件产水中心管内，在安装接头前，可在接头两端“O”形圈和元件盐水密封圈上涂抹少量的甘油。5.2.1.5 取出第二支膜元件，同样检查元件上的盐水密封圈位置和方向是否正确，小心托住该元件并让第一支元件上的内接头插入元件中心产水管内，此时不能让连接内接头承受该元件的重量，平行将元件推入压力容器内直到第二支元件大约露在外面10公分左右。5.2.1.6 重复步骤4)和5)直到所有6支元件都装入压力容器内，如图6-3所示。盐水密封安装示意图元件内接头方向进水止推环进水端浓水端陶氏FILMTEC膜元件高压水流动方向图 6-35.2.1.7 将适配器(元件与端板间的过渡接头，俗称手榴弹)安装到压力容器的两端的膜元件产品水管上。在水流方向的下游（浓水端）安装止推环。不能遗忘止 推环的安装，未在压力容器浓水端安装止推环将会严重损坏膜元件。5.2.1.8 在端板“O”形圈上涂抹甘油，按照压力容器制造商的示意图，先安装压力容器浓水端的端板卡环锁紧螺母。5.2.1.9 从进水侧将膜元件推向浓水侧直到第一支安装的膜元件与浓水端板牢固的接触。5.2.1.10 与步骤8)相似安装进水端端板。在安装进水端板前，建议用调整片调节膜元件和端板间的间隙。安装调整片能够防止元件在系统开机和停机时的轴向窜动和元件间的冲击。5.2.2 压力容器与膜元件的拆卸压力容器与膜元件的拆卸过程与安装过程步骤相反。6. 调试步骤6.1 对装置的进水进行分析、加药系统测试、自动阀门和仪表通电测试, 结果表明符合进水要求,方可进行装置通水调试。6.2 对供水泵的压力控制，水质自动监测系统进行调整。6.3 检查装置所有管道之间连接是否完善、压力表是否齐全、低压管道连接处是否紧密,有否短缺。6.4 开启泵前排放阀，启动预处理设备，并调整至供水量大于装置进水量。6.5 全开各压力表开关和进水阀、浓水出口阀、产水排放阀。6.6 关闭泵前排放阀，待组件内充满水后，关闭装置进水阀。6.7 待高压泵进口压力大于0.2MPa，启动高压泵，并缓缓开启装置进水阀，控制装置总压差小于0.3MPa，运行15 分钟，并查各高、低压管路、仪表是否工作正常。6.8 调整进水阀、浓水出口阀使进水压力达到1-1.5MPa、且产水、浓排水比例为 3 : 1 。6.9 检测产品水电导率，符合要求时先开启产品水出水阀，再关闭产水排放阀。6.10调试过程应注意事项:调试过程中进水压力不得大于2.15MPa, 且只限于对装置进行耐压试验。如进水温度高于、低于25时, 应根据水温-产水量曲线进行修正,控制回收率为 75 。装置连续运行4 小时后,脱盐率不能达到设计脱除率应逐一检查装置中每个组件的脱盐率, 确定产生故障的组件后加以更换元件。发现高压管路有漏水需排除时, 装置应卸压, 严禁高压状况下松动高压接头。7. 程序控制说明 本说明叙述的为该设备的常规操作，其在水站系统工作中的操作程序请以“运行说明”为准。7.1.RO装置简易流程图（见图一）DOW RESTRICTED - For internal use only第 20 页7.2.RO装置通用程控步骤表.状 态高压泵进水阀XV101冲洗阀XV102浓水排放阀XV103产水排放阀XV103时间开机低压冲洗关关开开开10min静置关关关关关30S启动开关关关关5S正常运行开开关关关预停（一）开关关关关15S预停（二）关关关开开15S停机低压冲洗关关开开开10min停机关关关关关8. 装置的运行操作管理8.1 严格控制进水水质, 保证装置在符合进水指标要求的水质条件下运行。8.2 操作压力控制,应在满足产水量与水质的前提下,取尽量低的压力值,这样有利于降低膜的水通量衰减,减少膜的更换率。8.3 进水温度控制, 应根据实际用水量,取邻界压力(进水压力低于该值脱盐率产生明显下降的压力值)不能满足产水量与水质要求的最低温度来作为该时间阶段内的进水温度。这样可以降低膜水量的衰减。8.4 排放量控制,由于水温、操作压力等因素的变化,使装置的产水量也发生相应的变化,这时应对排放量进行调整, 控制排放量与产水量之间比例为1:2.5-1: 3 ,否则将影响装置的脱盐率。8.5 夏季水温偏高的操作对策8.5.1 在保证后处理对进水含盐量要求的前提下, 降低操作压力。实施减压操作。此对策为优选对策。8.5.2 根据供水量要求,轮流关停反渗透(限于装有二台以上反渗透的工厂)，但关停时间不得大于24 小时(夏季)，否则容易造成膜面细菌孳生，增加压降。8.6 装置不得长时间停运,每天至少运行2 小时。如准备停机72 小时以上,应用化学清洗装置向组件内充装1%亚硫酸氢钠和18%甘油实施保护。8.7 反渗透每次停机和启动都应让装置在进水压力小于0.4MPa 条件下冲洗15 分钟。8.8 操作工应在每2 小时对运行参数进行记录,主要内容应包括:进水: pH 值、电导率、压力、SDI、水温。产水: 电导率、流量、pH。浓水: 流量、压力。以及各段进水压力。8.9 严禁未经培训人员上岗操作。9. 故障分析及排除方法9.1 装置运行异常及对策9.2 反渗透组件部份异常及对策9.3 组件污染后症状和对策9.4 清洗配方9.5 反渗透需进行清洗的条件和注意事项9.5.1 清洗判定依据在正常操作过程中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。当下列情况出现时，需要清洗膜元件：(a) 标准化产水量降低10%以上。(b) 进水和浓水之间的标准化压差上升了15%。(c) 标准化透盐率增加5%以上。(d)即使上述三种情况未曾出现,通常也应36 个月清洗一次。9.5.2 注意事项(a) 清洗时去除CaCO3 结垢和重金属污染采用酸洗配方,去除有机物污染采用碱 洗配方。(b) 清洗液最高温度为30,最高压力为0.35MPa,每一段清洗时间为45 分钟,用反渗透产水或无离子水配制溶液,溶液混合要均匀。(c) 按规定时间清洗完之后,即用保安过滤器(5 微米)后的过滤水进行冲洗。冲洗时间一般为3060 分钟, 并将反渗透出口水放空排掉。(d) 确认冲洗好之后,最好马上投入正常运行,化学清洗后至重新投入运行时间不得超过一天。9.6 清洗方法9.6.1 清洗第一段,打开一段清洗阀门,关闭浓水出口阀;9.6.2 开启清洗泵出口阀、 启动清洗泵、并调节清洗泵回流阀至输出流量 2456m3/h(被清洗组件，视实际情况定) ,且压力表表压不大于0.4MPa，循环45 分钟,清洗温度不大于30。9.6.3 清洗第二段,关闭第一段清洗液总回流口，关闭一段清洗阀门，开启二段清洗阀门，开启二段清洗总回流口。9.6.4 重复9.6.2 动作。9.6.5 清洗结束后,各阀门转入正常运行状态,开启浓水,产品水排放阀,关闭清洗装置各阀门。10. 膜的保存10.1 适用范围11.1.1 安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存；11.1.2 安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存；11.1.3 作为备件的反渗透膜元件的干保存及反渗透系统启动前的膜保存。10. 2 短期保存短期保存方法适用于那些停运5 天以上30 天以下的反渗透系统。此时反渗透膜元件仍安装在RO 系统的压力容器内，具体步骤如下：11.2.1 用给水冲洗反渗透系统，同时注意将气体从系统中完全排除；11.2.2 将压力容器及相关管路充满水后，关闭相关阀门，防止气体进入系统；11.2.3 每隔5 天按上述方法冲洗一次。10.3 长期停用保护适用于停止运行30 天以上，膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统。保护操作的具体步骤如下：11.3.1 清洗系统中的膜元件；11.3.2 用反渗透产水配制杀菌液（推荐采用1%的亚硫酸氢钠）保留于系统中，应确认系统完全充满。11.3.3 如系统温度低于27，应每隔30 天用新的杀菌液进行2、3的操作；如系统温度高于27，则应每隔15 天更换一次保护液（杀菌液）。11.3.4 在反渗透系统重新投入使用前，用低压水冲洗系统一小时，在恢复系统至正常操作前，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。10. 4 系统安装前的膜元件保存膜元件出厂时，均真空封装在塑料袋中，封装袋中含有保护液。膜元件在安装使用前的储运及运往现场时，应保存在干燥通风的环境中，保存温度以20-35为宜。应防止膜元件受到阳光直射及避免接触氧化性气体。11附件：淤塞密度指数（SDI）SDI 测定是基于阻塞系数（PI ，%）的测定。测定是向&47mm 的0.45m的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI，相当于2.1kg