纯化水系统说明书

第 1 页 共 16 页 纯化水系统 操 作 使 用 技 术 手 册 第 2 页 共 16 页 1 1 系统流程概述 系统流程概述 一 一 预处理系统 包含原水增压泵 多层过滤器 活性碳过滤器及附属管道 预处理系统 包含原水增压泵 多层过滤器 活性碳过滤器及附属管道 阀门 阀门 1 1 原水增压水泵 原水增压水泵 1 11 1 性能 性能 为后段系统运行 清洗 再生提供恒定的工作压力 1 21 2 工作方式 工作方式 正常工作时启动开关处于 运行 位置 当原水箱处于 低水位或纯水箱处于高水位时 水泵自动停止工作 恢复后自动启动 2 2 石英砂过滤器 石英砂过滤器 2 12 1 砂滤器过滤原理说明 砂滤器过滤原理说明 采用不同大小的颗粒精制石英砂 从上到下 由小到大依次排列 当水从上流经滤层时 水中的固体悬浮物质进入上层滤料形成的微小孔 眼 受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留 同时 这些被截 留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用 就好像在滤层的表面形成一 层薄膜 继续过滤着水中的悬浮物 这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤 这种过滤作用不仅滤层表面有 而当水进入中间滤层也有这种截留作用 为区别于表面层的过滤 称为渗透过滤作用 此外 由于滤料彼此之间 紧密地排列 水中的悬浮颗粒流经滤料层中那些弯弯曲曲的孔道时 就 有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触 于是 水中的悬浮 物在滤料的颗粒表面与凝絮体相互粘附 从而发生接触混凝过程 砂滤 器的作用就是通过薄膜过滤 渗透过滤和接触混凝过程 使水进一步得 到净化 2 22 2 砂滤器的作用 砂滤器的作用 去除粒度大于 20 m 的机械杂质 经过混凝的小分子有机物和部 分胶体 使出水浊度小于 0 5NTU CODMn小于 1 5mg L SDI 5 2 32 3 注意事项 注意事项 影响砂滤器运行的主要因素有滤速 反洗和水流的均匀性等 1 滤速 砂滤器的滤速不能过于慢 因为滤速过慢 单位过滤面积 的处理水量就小 为了达到一定的出水量 势必要增大过滤面积 也就要增加投资 但如果滤速过快 不仅增加了水头损失 过滤 周期也会缩短 并会使出水的质和量下降 滤速一般选择 10 12m h 2 反洗 反洗是用以除去滤层中的泥渣 以恢复滤料的过滤能力 第 3 页 共 16 页 为了把泥渣冲洗干净 必须要有一定的反洗速度和时间 这与滤 料大小及相对密度 膨胀率及水温都有关系 滤料用石英砂的反 洗强度为 15L m2 s 反洗时 滤层的膨胀率为 25 50 反 洗时间 5 6min 只有反洗效果好 才能使砂滤器运行良好 3 水流的均匀性 无论是运行或反洗时 都要求各截面的水流分布 均匀 要使水流均匀 主要是排水系统要良好 只有水流的均匀 性 才能使过滤效果良好 4 反洗周期 为保证过滤效果 一般每运行 24 小时反洗一次 2 42 4 砂滤器在运行中出现的异常现象及处理方法 砂滤器在运行中出现的异常现象及处理方法 序号 异常现 象 原 因处理方法 1 过滤器 周期性 水量减 少 1 过滤砂与悬浮物 结块 2 反洗强度不够或 反洗不彻底 3 反洗周期过长 4 配水装置或排水 装置损坏引起偏流 5 滤层高底太低 6 原水水质突然浑 浊 1 加强反洗及水 质澄清 2 调整水压力和 流量 3 应适当增加反 洗次数缩短反洗周 期 4 检查配水装置 或排水装置 5 适当增加滤层 高度 6 加强原水水质 分析和澄清 2 过滤器 流量不 够 1 进水管道或排水 系统水头阻力过大 2 滤层上部被污泥 堵塞或有结块情况 1 改变或排除进 水管道或排水系统 故障 2 清除污泥或结 块彻底反洗过滤器 尽量降低水中悬浮 物含量 3 反洗中 过滤砂 流失 1 反洗强度过大 2 排水或配水装置损坏 导致反洗水在过滤器截 1 立即降低反洗 强度 2 检查 检修排 第 4 页 共 16 页 面上分布不均水或配水装置 4 反洗时 间很长 浑浊度 才降低 1 反洗水在过滤器 截面上分布不均匀或 有死角 2 滤层太脏 1 检查 检修配 水或排水装置 消 灭死角 2 适当增加反洗 次数和反洗强度 5 过滤出 水浑浊 度达不 到要求 1 滤层表面被污泥 严重污染 2 滤层高底不够 3 过滤速度太快 1 加强和改进水 的混凝 澄清工作 增大反洗强度 2 增加滤层高度 3 调整过滤水的 速度 6 运行中 出水有 滤砂 排水装置损坏 卸出过滤砂 检修排 水装置 3 3 活性碳过滤器 活性碳过滤器 3 13 1 活性碳过滤原理说明 活性碳过滤原理说明 活性碳对水中杂质物的去除作用 是基于活性碳的活性表面和不饱 和化学键 由于活性碳的表面积很大 500 1500m2 g 加之表面又布满了平均 直径为 2 3nm 的微孔 所以活性碳具有很高的吸附能力 同时 由于活 性碳表面上的碳原子在能量上是不等值的 这些原子含有不饱和键 因 此具有与外来分子或基团发生化学作用的趋势 对某些有机物有较强的 吸附力 研究证明 活性碳对氯的吸附 不完全是其表面对氯的物理吸附作 用 而是由于活性碳表面起了催化作用 促使游离氯的水解 和产生新 生态氧的过程加速 其反应式如下 Cl2 H2O HCl HClO 活性碳 HClO HCI O 新生态氧 这里产生的 O 可以和活性碳中的碳或其他易氧化组分相互反应而得 以去除 C 2 O CO2 第 5 页 共 16 页 3 23 2 活性碳过滤器的作用 活性碳过滤器的作用 活性碳被广泛应用于生活用水及食品工业 化工 电力等工业用水 的净化 脱氯 除油和去臭等 一般在除盐水处理过程中 于阳离子交 换器的前面 少数的也有设在后面的 设置活性碳过滤器 由于活性碳 的比表面积很大 其表面又布满了平均直径为 20 30 埃 的微孔 因此 活性碳具有很高的吸附能力 此外 活性碳的表面有大量的羟基 和羧基等官能团 可以对各种性质的有机物质进行化学吸附 以及静电 引力作用 因此 活性碳还能去除水中对于反渗透膜 阴离子有害的腐 殖酸 富维酸 本质素磺酸等有机物质 还可以去除像游余氯一类对阳 离子交换剂有害的物质 从而提高了除盐水处理能力 通常 能够去除 63 86 胶体物质 50 左右的铁 以及 47 60 的有机物质 3 33 3 运行注意事项 运行注意事项 活性碳过滤器在实际运行中 主要考虑入床水浑浊度 反洗周期 反洗强度等 1 入床水浑浊度 入床水浑浊度 入床水浑浊度高 会带给活性碳滤层过多的杂质 这些杂质被截留在活性碳滤层中 并堵塞滤池间隙及活性碳表面 阻碍其吸附效果的发挥 长期运行下去 造成活性碳老化失效 所以进入活性碳过滤器的水 最好把浑浊度控制在 5mg L 以下 以保证其正常的运行 2 反洗周期 反洗周期 反洗周期的长短是关系到滤池效果好坏的主要因素 反 洗周期过短 浪费反洗水 反洗周期过长则影响活性碳吸附效果 一般来讲 当入床水浑浊度在 5mg L 以下时 应 2 3 天反洗 一次 3 反洗强度 反洗强度 活性碳过滤器在反洗中 滤层膨胀率对滤层冲洗是否彻 底 影响较大 滤层膨胀过小 下层的活性碳悬浮不起来 其表面 冲洗不干净 当膨胀过大 容易跑碳 在运行中一般控制其膨胀率 为 40 50 反洗强度为 13 15L m2 s 4 反洗时间 反洗时间 一般当滤层膨胀率为 40 50 反洗强度为 13 15L m2 s 时 活性碳过滤器的反洗时间为 8 10min 4 4 预处理系统日常维护保养 预处理系统日常维护保养 1 砂过滤器每天及碳过滤器每二天必须进行反洗 静止分层 正洗过程 确保砂碳过滤器确保出水浊度 4 2 定时检查前置泵运转情况 按保养手册定时更换润滑脂 3 定期检查电气控制系统 确保设备正常运行 第 6 页 共 16 页 4 定期更换罐体滤料 建议砂碳每 8 10 个月更换一次 视水质而定 5 定时定期检查各管道及阀门是否渗漏 并每 4 小时记录各运行参数一次 5 5 砂碳具体操作过程详见附件 砂碳具体操作过程详见附件 二 二 RORO 逆渗透系统说明逆渗透系统说明 RORO 逆渗透系统包含反渗透主机 逆渗透系统包含反渗透主机 RORO 纯水箱 纯水箱 1 1 系统进水要求 系统进水要求 因为给水的原水 地表水或地下水 都含一些可溶或不可溶的有机和 无机物质 虽然反渗透是能够截留这些物质的 但是 反渗透主要是用于 除盐 如果反渗透的给水处理无完善 那么给水中有过高的浑浊度 悬浮 物质 硬度等 会淤积在反渗膜的表面上 使表面结垢 堵塞水流通道 造成膜组件压差增加 产水量下降 除盐率降低 危害反渗透器的使用寿 命 因此 要规定反渗透的给水水质标准 不合标准的给水不可向反渗透 装置供水 反渗透给水水质标准如下 常用膜的品种 与型式 项目 卷式 醋酸纤维 素膜 中空纤维式 芳香聚酰胺 卷式 FT 30 复 合膜 浑浊度0 5FTU 污染指数 FI 4 3 5 水温15 35 15 35 45 PH 值5 63 112 11 CODMn 高锰酸钾法以 O2计 1 5mg L 1 5mg L 1 5mg L 游离氯 以 Cl2计 0 2 1mg L 0 1mg L 0 1mg L 含铁量 以 fe 计 0 05mg L 0 05mg L 0 05mg L 由于反渗透膜的材质不同 使其有不同的化学稳定性 所以 对给水 中 PH 余氯 水温 微生物以及其他化学物质等的忍耐程度也有很大差异 给水的浑浊度 悬浮物质和胶体物质的含量要有严格控制 污染指数 FI 的 指标不要超出 FI 越低越好 2 2 反渗透膜除盐原理说明 反渗透膜除盐原理说明 反渗透是 20 世纪 60 年代发展起来的一项新的薄膜分离技术 是依靠 第 7 页 共 16 页 反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程 要了解反渗透法除盐原理 先要了解 渗透 的概念 渗透是一种物 理现象 当两种含有不同浓度盐类的水 如用一张半渗透性的薄膜分开就 会发现 含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中 而所含的盐 分并不渗透 这样 逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止 然而 要完 成这一过程需要很长时间 这一过程也称为自然渗透 但如果在含盐量高 的水侧 试加一个压力 其结果也可以使上述渗透停止 这时的压力称为 渗透压力 如果压力再加大 可以使水向相反方向渗透 而盐分剩下 因 此 反渗透除盐原理 就是在有盐分的水中 如原水 施以比自然渗透压 力更大的压力 使渗透向相反方向进行 把原水中的水分子压到膜的另一 边 变成洁净的水 从而达到除去水中盐分的目的 这就是反渗透除盐原 理 3 3 反渗透膜的分离机理 反渗透膜的分离机理 反渗透膜是属于一种压力推动的膜滤方法 所用的膜不具离子交换性 质 可以称为中性膜 反渗透用半透膜为滤膜 必须在克服膜两边的渗透 压下操作 过去使用醋酸纤维素膜时的操作压力为 5 6Mpa 50 60atm 现 今所用的聚酰胺复合膜的操作压力为 1 5Mpa 15atm 左右 4 4 反渗透的透水率 除盐率 回收水率之计算 反渗透的透水率 除盐率 回收水率之计算 V 透水率 F L m2 h 式中 V 单位时间内渗透的水量 L h F 单位膜面积 m2 Ei Eo除盐率 Ei 100 式中 Ei 反渗透处理进水中的含盐量 mg L Eo 反渗透处理出水中的含盐量 mg L Vo 回收水率 Vi 100 式中 Ei 反渗透处理进水中的含盐量 mg L Vo 进水量 L 5 5 反渗透膜性能下降原因及处理 反渗透膜性能下降原因及处理 反渗透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染 如表面结垢 膜面堵塞 或是膜本身的物理化学变化而引起的 物理变化主要是由于压实 第 8 页 共 16 页 效应引起膜的透水率下降 化学变化主要是由于 PH 值的波动而引起的 如 使醋酸纤维素膜水解 游离氯也会使芳香聚酰胺膜性能恶化 反渗透膜污染 堵塞的主要原因是由于膜面沉积和微生物的滋长而引起的 其中微生物不仅 堵塞膜 并对醋酸纤维素有侵蚀损害作用 因此 在膜内必须保持一定的余 氯量 但是余氯太高 又会引起膜性能下降 故在醋酸纤素膜前保持余氯 0 1 0 5mg L 而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于 0 1mg L 反渗透膜的清洗处理是一个细致而又烦杂的工作 且多次清洗膜易损坏 为了减轻清洗工作 必须要搞好前处理 严格把好水质关 处理方法是 定期用 0 1 甲醛溶液 或 100mg L 质量浓度的新洁尔灭循 环清洗处理至少 1h 已经污染的膜要用 2 柠檬酸铵溶液 PH 4 8 进行清 洗 或用亚硫酸氢钠 六偏磷酸钠 稀盐酸等来防止锰 铁及碳酸盐的结垢 有时也用酶洗涤剂对有机物进行清洗 清洗压力控制在 0 34 0 98Mpa 3 5 10kgf cm2 清洗流速为原来水处理流速的 2 3 倍 6 6 反渗透膜受到污染的原因及特征 反渗透膜受到污染的原因及特征 反渗透膜受到污染的主要原因是由金属氧化物沉积引起的 常见的金属 氧化物有氢氧化铁 氢氧化铝和氧化锰等 还有微生物黏泥 水中的悬浮物 与胶体物质在膜表面的沉积 以及碳氢化合物和硅酮基的油及酯类覆盖膜面 等 反渗透组件污染的一般特征 反渗透组件污染的一般特征 24h 内发生 2 3 周以上发生 在无甲醛保护液情况下 一般特征 污染原因 盐透过率组件的压损产水量 金属氧化物 Fe Mn Ni Cu 等氧化 物 增加速度快 2 倍 增加速度快 2 倍 急速降低 20 25 钙沉淀物 CaCO3 CaSO4 增加 10 25 增加 10 25 稍微减少 0 05Mpa 则必须更换滤芯 以确保 RO 装置正常运行 建议 每三天必须将滤芯取出检查并清洗 滤芯更 换周期视其进水水质而定 一般每 30 天更换一次 2 定时定期记录 RO 装置各种运行参数 建议 每两小时记录 RO 装置各 运行参数一次 3 随着运转时间增长 膜表面将附着沉淀物 影响透水量 就要定期清 洗 RO 元件 若发现组件中每个膜元件的压力将大于 0 1Mpa 要立即进 行清洗 清洗由清洗系统完成 按不同的污染状况 有针对性的处 理措施 具体清洗方法详见 反渗透膜化学清洗方法 4 定时定期检查检验电导率仪及各压力表 使之正常准确地工作 5 定时定期检查电器控制系统 确保设备运行正常 6 定时定期检查高压泵及 RO 前置泵 按保养手册及时更换润滑油 7 反渗透装置停机保养 RO 装置短期停机 不超过三天 每天必须用保安过滤器冲洗 30 分钟并保证 RO 组件内充满过滤水 RO 装置如长期停机 大于三天 应采用 1 甲醛溶液 充满 RO 组 件 然后关闭所有阀门 且每月检查一次 夏天 控制环境温度以 防霉变 冬季防冻 必要时可加入 10 20 甘油 保存用水最好用反渗透淡水 甲醛应用化学试剂产品 当由复合膜组成的反渗透系统拟暂停使用达一周以上时 则系统应 以 1 的 NaHSO3溶液进行浸泡以防止细菌在膜面繁殖 1212 反渗透系统故障分析 反渗透系统故障分析 RO 系统的故障现象主要有以下三类 透过水量减少 盐透过率增大以 及压降增大 但造成这些故障的原因有很多 应尽量从这些故障现象中找 出问题的实质 从而尽快实施检修和维持等对策 1 故障分析项目与对策表 第 14 页 共 16 页 故障分析项目与对策表 现象 可能之原因产水 量 盐透过 率 压 降 确认项目对 策 膜性能下降增加下降 下 降 运行时间 进 水温度 水质 清洗 更换 渗漏增加下降 下 降 振动 背压或 冲击 同上 O 型环泄漏增加下降 下 降 振动 冲击 变质 老化 O 型环更换 浓水密封圈泄 漏 下降下降 下 降 变质老化 容 易粘着 更换密封圈 合适尺寸 中心管损坏增加下降 下 降 过大的压差 高温 更换膜元件 变形下降下降 增 加 同上同上 膜表面污染 悬 浊颗粒 下降下降 增 加 前处理状况 原水水质 化学清洗 膜表面污染 结 垢 下降下降 增 加 同上同上 膜 元 件 膜表面污染 有 机物 油脂 下降下降 增 加 同上同上 高增加下降 下 降 季节变化 泵 效率 调整压力 冷 却降温 温度变化 低下降持平 增 加 季节变化 加 热器 调整压力 加 热器 高增加增加 下 降 泵 阀门调整压力 压力变化 低下降下降 增 加 泵 阀门 过 滤器 同上 过 大 持平持平 增 加 进水量 阀门调整进水量 原 水 及 前 处 理 浓水量的 变化过 小 下降下降 下 降 进水量 阀门 压差 同上 第 15 页 共 16 页 PH 过高或过低 膜性能下降 增加下降 下 降 PH 控制调整 PH 高下降下降 下 降 水质确认调整压力 浓度 低增加增加 增 加 同上同上 过量的难溶性 物质 下降下降 增 加 原水水质