某煤矿10吨每小时直饮水设备操作说明书(DOC 40页).doc

铁法东新煤矿铁法东新煤矿 1010 吨每小时直饮水设备吨每小时直饮水设备 操作说明书操作说明书 综合版 综合版 沈阳兹园环保科技有限公司 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 2 目目 录录 第一章第一章 水处理技术水处理技术 3 第一节第一节 水资源状况水资源状况 3 第二节第二节 水的理化性质概述水的理化性质概述 3 第二章第二章 预处理系统预处理系统 4 第一节第一节 多介质过滤器多介质过滤器 4 第二节第二节 保安过滤器保安过滤器 4 第三章第三章 反渗透技术反渗透技术 4 第一节第一节 反渗透技术简介反渗透技术简介 4 第二节第二节 膜技术简介膜技术简介 4 第三节第三节 使用注意事项使用注意事项 4 第四章第四章 纯水设备操作规程纯水设备操作规程 4 第一节第一节 概述概述 4 第二节第二节 操作规操作规程程 4 第五章第五章 常见故障及分析常见故障及分析 4 第一节第一节 原水泵常见故障处理原水泵常见故障处理 4 4 第二节第二节 高压水泵常见故障处理高压水泵常见故障处理 4 4 第三节第三节 RORO 系统故障分析表系统故障分析表 4 4 第四节第四节 电导仪 电阻仪 常见故障处理电导仪 电阻仪 常见故障处理 4 4 第五节第五节 纯水设备常见故障处理纯水设备常见故障处理 4 4 第六节第六节 电磁阀常见故障检查及处理电磁阀常见故障检查及处理 4 4 第六章第六章 运行中的维护运行中的维护 4 第一节第一节 保安过滤芯的清洗与更换保安过滤芯的清洗与更换 4 4 第二节第二节 运行中反渗透膜的维护运行中反渗透膜的维护 4 4 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 3 第一章第一章 水处理技术水处理技术 第一节第一节 水资源状况水资源状况 一 缺水 淡水是维持生命的根本 虽然地球表面的绝大部分由水所覆盖 总量近 13 8 亿吨 但是有 97 的水是海水 既不能喝也不能用于灌溉 另外 3 的淡水绝大部分以冰的形式存 在于南 北极等处 目前还无法使用 中国人均水资源为 2632m3 人 是世界平均值的 1 4 尤其是中国的北方 可用的水 资源只有 1200m3 人 由于过量开采地下水 华北平原的地下水位每年平均下降 1 5m 由 于水位下降 造成地面下沉 海水倒灌等诸多问题 我国 617 个城市中 有 300 个城市缺水 50 多个严重缺水 二 污染 全国约有 1 3 的工业废水和 4 5 的生活废水未经处理就直接排入江 河 湖 海 使水资源遭到严重的污染 据环保部门监测 全国城镇每天至少有 1 亿吨污水未经处理就 直接排入水体 综上所述 合理有效地开发和利用水资源 防止水源污染 已是关系到国计民生和 可持续发展的当务之急 第二节第二节 水的理化性质概述水的理化性质概述 水的分子式为 H2O 相对于分子质量为 18 015 常温下是无色 无味 无臭的透明液 体 纯水几乎不导电 一 溶液 饱和溶液 溶解度 由两种或两种以上物质组成的均匀而稳定的体系叫做溶液 在一定的条件下 物质 的溶解和结晶达到平衡时的溶液叫做饱和溶液 在一定温度下 饱和溶液中所含饱和物质 的量 称为该物质在该温度下的溶解度 二 毫克 升 ppm 毫克 升是表示水中某种物质含量多少的单位 水的单位体积常用升表示 而水中含 有的物质的量通常采用克来表示 由于一升水的体积通常为 1000 克 故 1 毫克 升的杂质 相当于水中含有百万分之一份杂质 故单位 ppm 在表示水中杂质时与此相当 三 天然水的杂质 天然水中的杂质 按照其颗粒大小不同可以分为三类 颗粒最大的悬浮物质 粒径 约在 10 4mm 以上 肉眼可见 这些微粒主要是由泥沙 粘土 原生动物 藻类 细菌以及 有机物等组成 其次为胶体物质 粒径在 10 4 10 6mm 胶体是许多离子和分子的集合物 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 4 天然水中的无机矿物质胶体主要是铁 铝和硅的化合物 有机胶体物质主要是腐殖质 颗 粒最小的是离子和分子 称为溶解物质 粒径 10 6mm 主要是溶解于水中的以低分子存 在的溶解盐类的各种离子和气体 天然水在大自然的循环过程中 无时不与外界接触 在 与地面 地层接触时 溶解了土壤和岩石 卷带了各种悬浮物质 水溶解了来自空气的和 有机物分解出来的气体 水还经常受到工业废物 排出物 油状物及工艺加工的物料所污 染 使水中杂质的成分变得非常复杂 四 含盐量 电导率 水的含盐量 也称矿化度 是表示水中所含盐类的数量 由于溶解盐类在水中一般 以离子的形式存在 也可以表示为水中各种阳离子和阴离子的量的和 其单位是 mg L 由 于溶解盐类在水中多以阴离子和阳离子形态存在 当水中插入一对通电电极时 在电场作 用下 带电离子会产生定向移动 使水具有导电的性质 导电性能的强弱就用电导率来表 示 其单位是 s cm 水的含盐量越大 一般说来 电导率也越大 但由于不同的离子导 电性能和质量不同 故含盐量与电导率并无严格的对应关系 五 水的浑浊度 水中存在的悬浮物及胶体状态的微粒使水产生浑浊 其浑浊的程度称为浑浊度 生活饮用水的浑浊度规定不可超过 5 度 六 水的硬度 水中的钙离子和镁离子同一些阴离子结合在一起 在水加热或浓缩时会形成水垢 水中的钙与镁的含量和就是水的硬度 用 mmol L 表示 通常也表示成等分子量的 CaCO3的 质量浓度 单位为 mg L CaCO3 七 水的碱度 水的碱度是指水中能够接受 H 与强酸进行中和反应的物质含量 在天然水中 碱度 主要由 HCO3 的盐类组成 单位为 mmol L 通常也表示成等分子量的 CaCO3的质量浓度 单 位为 mg L CaCO3 八 水的 PH 值 水的 PH 值是表示水中氢离子浓度的负对数值 表示为 PH Lg H 氢离子的浓度是水的酸碱性的标志 当 H 的浓度为 10 7mol L 时 水呈中性 H 越多 水的酸性越强 反之水的碱性越强 对应 PH 表示即为当 PH 为 7 时 水呈现中性 当 PH 为 0 7 时 水呈酸性 为 7 14 时 水呈碱性 九 天然水中的杂质对水质的影响 1 悬浮物质 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 5 泥沙 粘土 使水浑浊 产生粘泥 藻类及原生动物 使水有色度 有臭味 浑浊并产生粘泥 细菌 致病 产生粘泥 产生腐蚀 其它不溶物质 产生沉积 2 胶体物质 溶胶 如硅胶 致使结垢 高分子化合物 如腐殖酸胶体等 使水浑浊 产生吸附和沉积 3 溶解物质 HCO3 CO32 OH 使水具有形成碳酸盐垢的倾向 例如碳酸钙 碳酸镁 SO42 使水具有形成硫酸盐垢的倾向 例如硫酸钙 硫酸钡 C1 产生金属腐蚀 F 过量可致病 Ca2 Mg2 可能形成结垢 Fe3 Mn2 产生气味 腐蚀金属 并可能形成氢氧化物沉淀 CO2 降低水的 PH O2 腐蚀金属 第二章第二章 预处理系统预处理系统 合适的预处理对反渗透装置长期安全运行是十分重要的 有了满足反渗透进水水质要 求的预处理 就可以确保产品水 渗透水 维持稳定 脱盐率维持在某一值上的时间长 产品水回收率可以不变 运行费用做到最低 膜使用寿命较长等 具体来说 预处理是为 了做到 1 防止膜表面上污染 即防止悬浮杂质 微生物 胶体物质等附着在膜表面上或 污堵膜元件水流通道 2 防止膜表面上结垢 反渗透装置运行中 由于水的浓缩 有一些难溶盐如 CaCO3 CaSO4 BaSO4 SrSO4 CaF2 等沉积在膜表面上 因此要防止这些难 溶盐生成 3 确保膜免受机械和化学损伤 以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 6 第一节第一节 多介质过滤多介质过滤器器 天然水 特别是地面水 常含有大量大颗粒悬浮物质 如泥沙 粘土 有机物等 这 些杂质的存在 不仅增加后置的精处理设备的负担 而且对精处理设备也会造成危害 例 如反渗透 电渗析 离子交换床等都有可能被这些杂质污堵 对于这部分杂质的去除 通常采用多介质过滤 对于原水胶体含量较高的原水 有时 还要加絮凝剂 在多介质过滤器里 不同粒径 不同材料的滤料 通常是石英砂 锰砂等 由上到下 由小而大依次排列 当水从上流经滤料时 水中部分的固体悬浮物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 就好象在滤层的表面形成一层薄膜 继续过滤着水中的悬浮物 质 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 水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些曲曲弯弯的孔道时 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 水中的悬浮物就在滤料表面粘附 即接 触过滤 通过多介质过滤 将水中细小颗粒杂质截留下来 从而使水得到进一步的澄清和净化 把水的浊度降低 过滤还可使水中的有机物质 细菌 病毒等随着浊度的降低而被大量去 除 并为滤后的消毒创造了良好的条件 在多介质过滤器运行一段时间后 由于表层截留了大量悬浮杂质 流经的水的压力损 失将增大 并且部分截留物质可能透过滤层 污染出水水质 因此 多介质过滤器需定期 反冲洗 以除去截留物 反冲洗的周期随入水浊度的增加而缩短 要在运行中根据实践经验制定 反冲洗流速 一般要高于运行流速 该值需要通过观察反冲洗的效果来调整 多介质过滤器运行较长时间时 会有部分滤料被反冲水冲洗掉 因此需定期 一般 1 年 检查 必要时补充或更换滤料 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 7 第二节第二节 保安过滤保安过滤器器 精密过滤器过滤精度为 5 微米 它作为 RO 入水进一步去除浊度的精密过滤装置 精密过滤器在使用前应先打开顶部的红色排气阀 使精密过滤器中的气体全部排出 运行时观察在通过定量水时过滤器前后的压力差 当过滤器前后的压力差比运行初期增加 0 05MPa 时 应考虑更换 此时将过滤器的进水阀门关闭 将过滤器上封盖打开 检查滤 芯 观察污染情况并记录 然后更换滤芯 第三章第三章 反渗透技术反渗透技术 第一节第一节 反渗透技术简介反渗透技术简介 一 反渗透及其发展 一 反渗透及其发展 以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的流体分离单元操作技术 三十年 来取得了令人瞩目的巨大发展 据有关文献估计 今天的分离膜世界市场规模已达到每年 20 亿美元以上 反渗透作为主要的水及其它液体分离膜之一 在分离膜领域内占有重要地 位 1953 年美国佛罗里达大学的 Reid 等人最早提出反渗透海水淡化 1960 年美国加利福 尼亚大学的 Loeb 和 Sourirajan 研制出第一张可实用的反渗透膜 从此以后 反渗透膜开 发有了重大突破 膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到用表面聚合技术制成的 交联芳香族聚酰胺复合膜 操作压力也扩展到高压 海水淡化 膜 中压 醋酸纤维素 膜 低压 复合 膜和超低压 复合 膜 膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势 除了传统的中空纤维式 卷式 管式及 板框式以外 又开发出回转平膜 浸渍平膜式等 工业上应用最多的是卷式膜 它占据了 绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场 中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很 高的份额 今天世界上反渗透 纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨 目前世界 最大的反渗透苦咸水淡化装置为位于美国亚利桑拿州的日产水量为 28 万吨的运河水处理厂 最大的反渗透海水淡化装置 位于沙特阿拉伯 日产水量为 12 8 万吨 最大的纳滤脱盐软 化装置位于美国佛罗里达州 日产水量为 3 8 万吨 二 国内反渗透膜及其应用 二 国内反渗透膜及其应用 我国从 60 年代中期开始研制反渗透膜 与国外起步时间相距不远 但由于原材料及基 础工业条件限制 生产的膜元件性能偏低 生产成本高 还没有形成规模化生产 相比面 言 我国的超滤 微滤膜研制虽晚于反渗透 始于 70 年代 但目前已发展到数百个生产厂 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 8 虽然有品种少 质量 性能不够完善等问题 但因价格低廉 不仅有效地阻挡了国外同类 产品的大量流入 而且也扩大了应用范围 国内反渗透应用始于 70 年代后期 最早多限于电子 半导体纯水 80 年代以后逐渐 扩大到电力及其它工业 90 年代起在饮用水处理方面获得普及 现在反渗透已进入到家庭 饮用纯水 最近三年是反渗透应用大发展阶段 根据保守的估计 各种反渗透膜元件 1997 年的国内销售额在 1 1 5 亿人民币左右 随着国内几条引进生产线的陆续开工生产 预计 今后国产反渗透膜的市场份额会有上升 纵观国内反渗透应用市场 有以下几个特点 1 1 大型反渗透装置集中于锅炉补给水用途大型反渗透装置集中于锅炉补给水用途 据不完全统计 我国已建成和在建的 100 吨 小时以上的反渗透装置已超过 50 套 但 除少数电子等行业以外 大多数都集中于锅炉补给水用途 最早是火力发电厂 后来扩展 到炼油 石化 化肥 化工等行业 其中最大规模为 600 吨 小时 估计本世纪内会出现超 过 1000 吨 小时的超大型反渗透水处理装置 国内在此领域已积累了丰富的设计 施工和 运行经验 现国内承建过 100 吨 小时以上规模反渗透装置的水处理工程公司已超过 10 家 2 2 饮用水处理应用限于中 小规模饮用水处理应用限于中 小规模 在国外 1000 10000 吨 小时规模的超大型反渗透或纳滤装置多用于城市供水系统 而国内在饮用水用途的反渗透装置还都是数十吨 小时以下的中 小规模 随着经济发展和 膜技术的普及 这一领域的应用前景很大 3 3 油田用水及废水处理应用还有待开发油田用水及废水处理应用还有待开发 由于这一领域的应用技术难度较高和经济成本原因 目前国内还处于研究 开发阶段 伴随石油工业发展和水再利用 环境保护呼声日益高涨 膜技术大量进入这一领域已为时 不会太远 对膜厂家和工程公司也是一个商业机会 4 4 纳滤膜应用刚刚开始纳滤膜应用刚刚开始 纳滤膜在饮用水净化处理 污 废水排放处理 各种水溶液的浓缩与精制领域的优越 性虽然已逐渐为人们所认识 但由于膜成本较高的和应用经验不足 国内在此领域还刚刚 起步 预计今后会有很大发展 三 国外反渗透及其应用 三 国外反渗透及其应用 美国是反渗透膜技术的发明国和最大生产国 但日本作为后起之秀 现在的研制 开 发能力已开始赶上和超过美国 例如 1996 年日东电工推的 ES20 系列超低压膜代表了今天 反渗透膜的最高水准 它已实现 0 75MPa 压力下脱盐率 99 7 产水量 0 8 吨 平方米 日 该公司 97 年生产出的耐污染型低压反渗透膜 LF10 系列显示了反渗透膜开发的新方向 该 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 9 膜在传统的芳香族聚酰胺膜表面复合上一层聚乙烯醇 既消除了膜表面的负电性又提高了 膜的亲水性和耐氯性 从而大大提高了反渗透膜的抗污染性能 目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司 其中美国杜邦 Dupont 公司 和日本东洋纺 oyobo 公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场 卷式反渗透膜的主要生产 厂商为七家 他们是 1 美国 Hydranautics 公司 该公司于 1987 年成为日本日东电工公司的全资子公司 2 日本日东电工 Nitto Denko 公司 3 美国 Film tec 公司 该公司于 1985 年成为美国 Dow chemcal 陶氏化学 公司的全 资子公司 4 美国 Fluid system 公司 该公司现为美国 KOCH 公司的子公司 5 日本东丽 Toray 公司 6 美国 Desel 公司 该公司现为美国 Osmonics 公司的子公司 7 美国 Trisep 公司 据有关专家估计 1996 年卷式反渗透膜的世界市场规模为 2 3 亿美元 其中 Hydranautics Nitto Denko 的市场份额为 35 Dow Film tec 为 26 两家合计占据世界 市场的 61 美国 欧洲反渗透用途主要为各种工业用水及饮用水 中东 西班牙的海水淡化应用 较多 日本主要用于半导体 电子 韩国 台湾除半导体 电子外 小型饮用纯水需求量 很大 下面介绍美国饮用水用途膜分离应用情况 美国除大量使用中 小型及家用反渗透 系统外 还建有许多大型公共供水系统 1996 年 9 月美国国立研究所曾以问卷调查方式统 计了美国大型饮用水脱盐装置的状况 该调查发表了美国 50 个州中的 21 个州的以饮用水 为目的的 179 家脱盐水厂的数据 结果表明这些装置总的产水能力为 140 万吨 日 各种脱 盐方法在总装置产水能力中所占比重分别为 陆地水 苦咸水 反渗透 47 纳滤膜软化 31 可倒极电渗析 13 海水淡化 8 值得注意的是 纳滤膜软化的增长速度最快 从 1992 到 1996 的 4 年中 纳滤膜软化装置增加 500 大大高于其它方法 这是因为纳滤膜 不仅可在低压下对水源软化和适度脱盐 而且可脱除三卤甲烷生成能 THMFP 色度 细 菌 病毒和溶解性有机物 因而日益受到青睐 该调查还对各种脱盐方法的经济成本进行 了统计比较 无论是一次设备投资还是运行 维修费用均以纳滤膜软化为最低 反渗透是 60 年代发展起来的一项新的薄膜分离技术 是依靠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 渗透是一种物理现象 当两种含有不同盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时会发现 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 10 含盐量少的一边的溶剂分会自发地向含盐量高的一侧流动 这个过程叫做渗透 渗透直到 两侧的液位差 即压力差 达到一个定值时 渗透停止 此时的压力差叫渗透压 渗透压 只与溶液的种类 盐浓度和温度有关 而与半透膜无关 一般说来 盐浓度越高 渗透压 越高 渗透平衡时 如果在浓溶液侧施加一个压力 那么浓侧的溶剂会在压力作用下向淡 水一侧渗透 这个渗透由于与自然渗透相反 故叫反渗透 Reverse Osmosis 参见渗透 净水过程示意图 利用反渗透技术 我们可以用压力使溶质与溶剂分离 反渗透技术起源于美国 最初目的是为载人航天飞机提供人体废水净化后循环使用的 净化设备 这项技术在美国航天器中的应用非常的成功 在此以后 美国原子能研究中心 和净水工业界对该项净水技术的其它应用投入大量人力和资金 进行了广泛的研究 至 90 年代 反渗透技术在海水淡化 电厂锅炉补水 电子工业生产用高纯水 科学研究用高纯 水 医疗用高纯水和饮用水等生产方面都得到了广泛的应用 第二节第二节 膜技术简介膜技术简介 一 一 反渗透技术基础反渗透技术基础 膜的种类膜的功能分离驱动力透过物质被截留物质 微 滤 多孔膜 溶液的 微滤 脱微粒子 压力差 水 溶剂 溶 解物 悬浮物 细菌类 微粒子 超 滤 脱除溶液中的胶 体 各类大分子 压力差 溶剂 离子和 小分子 蛋白质 各类酶 细菌 病毒 乳胶 微粒子 反渗透 和纳滤 脱除溶液中的盐 类及低分子物 压力差水 溶剂 无机盐 糖类 氨基酸 BOD COD 等 透 析 脱除溶液中的盐 类及低分子物 浓度差 离子 低分子 物 酸 碱 无机盐 尿素 尿酸 糖类 氨基酸 电渗析 脱除溶液中的离 子 电位差离子无机 有机离子 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 11 1 1 主要膜分离过程主要膜分离过程 渗透气化 溶液中的低分子 及溶剂间的分离 压力差 浓度 差 蒸汽液体 无机盐 乙醇溶液 气体分离 气体 气体与蒸 汽分离 浓度差易透过气体不易透过气体 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 12 2 2 按孔径分类的分离膜 按孔径分类的分离膜 3 3 反渗透膜原理 反渗透膜原理 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 13 4 4 膜透过操作方式 膜透过操作方式 5 5 反渗透膜 反渗透膜 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 14 A 反渗透净水过程是指水分子在压力作用下透过反渗透膜而与杂质分离的过程 反渗 透膜是反渗透技术的核心 反渗透膜具有以下三种特别的机能 反渗透膜具有以下三种特别的机能 1 电排斥机能 半透膜表面的电性可以将溶于水中的正负带电离子排斥开 而使不带电 的水分子在压力作用下透过 因此 反渗透生产的纯水不含如铅 砷 镉 汞 铬 钙 镁 钠等各种金属离子及其它阳离子 不含氟 氯 硝酸根 亚硝酸根 硫酸根 等各种阴离子 钙 镁盐类 俗称水碱 以及使水产生苦咸味的盐分等等均可以被去 除 2 超微过滤机能 半透膜中有众多的微孔以便水分子通过 这些微孔的直径为 0 0005 微米 与水分子的直径相当 最小的细菌和病毒的直径分别是 0 2 和 0 02 微米 杀 虫剂 666 的直径约为 0 0015 微米 因而 这些污染物和其它生物污染物以及众多的 有机污染物均不能通过此半透膜 而与纯水分离 盐类在水中是以水合离子形式存在的 而这些水合离子的体积一般比水分子大 10 25 倍 因此 除了以上提及的电排斥机能外 反渗透膜也可以通过其超微过滤机能除去 溶解的盐类 3 自我清洗机能 一般的滤水器在除去污染物的同时 也将这些污染物留在了滤水器中 在此后过滤的水都要经过这些污染物 从而对水产生再次污染 同时 细菌也会在滤 水器中繁殖 水产生微生物再污染 与此不同 半透膜在净水过程中将污染物全部留 在被排除的浓水中 以实现自我清洗机能 因此 所得净水更加可靠 净水器件的寿 命也更长 反渗透设备纯净水产量与源水的温度和盐度有关 一般地说 温度每下降 1 C 产率 下降 3 4 盐度每增加 100ppm 产率下降 0 5 1 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 15 下图简单地说明了反渗透膜的净水过程 B 用作反渗透材料的高分子或其它物质多于几百种 按反渗透膜的材质 成膜工艺和结 构可归纳为四类 非对称反渗透膜 非对称反渗透膜的结构特征是二层结构 上面一层叫致密脱盐层 下面一层叫多孔支 撑层 真正起脱盐作用的是致密层最上面厚约 0 1 0 2 微米的部分 叫活化层 应用最广 泛的非对称反渗透膜是醋酸纤维素膜和芳香聚酰胺膜 复合反渗透膜 复合反渗透膜的支撑层和活化层是分开制备作的 因而可以使活化层做得更薄 从 而使膜具有更大的透水量和更高的脱盐率 动力形成膜 尚无商业产品 荷电型反渗透膜 通过化学反应引入碱性或酸性的活性基团 使膜表面荷电 进一步提高膜的性能 6 反渗透膜元件 各种分离膜只有组装成膜器件 并与泵 过滤器 阀 仪表及管路等装配在一起 才 能完成分离任务 膜器件是将膜以某种形式组装成膜元件并在一个基本单元设备内 在一 定的驱动力作用下 去完成混合物中各组分的分离装置 这种单元即反渗透器 根据生产 需要 膜分离装置中可装数个或者更多膜元件 膜元件的种类有 管式 板框式 中空纤维式和涡卷式 下面着重介绍涡卷式膜元件 压力 源水 纯水 细菌 水分子 带电离子 半透膜 病毒 浓水 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 16 7 涡卷式膜元件的结构特点 涡卷式膜元件类似长信封状的膜口袋 开口的边粘结在含有开孔的产品水中心管上 将多个膜口袋卷绕到产品水中心管 使给水水流从膜口袋的外侧流过 在给水压力下 产 品水从膜口袋汇入中心管流出 膜口袋内和口袋间夹有织物支撑层 以使水流通过 涡卷 式反渗透膜元件给水流动与传统的过滤水流动方向不同 给水是从膜元件端部引入 给水 沿着膜表面平行的方向流动 被分离的产品水是垂直于膜表面 透过膜进入产品水膜袋的 如此 形成垂直 横向相互交叉的流向 水的颗粒物质仍留在给水 逐步变浓 中 并被 水流带走 8 涡卷式膜元件的工艺特点 1 结构紧凑 单位体积内膜的有效膜面积较大 2 制作工艺及安装相对简单 3 适合在低流速 低力操作 4 易污染而不易清洗 二二 ESPAESPA 系列节能型反渗透膜系列节能型反渗透膜 1 ESPA 系列反渗透复合膜 ESPA 膜是美国海德能公司在世界上率先推出的节能型超低压复合膜 ESPA 即 Energy Saving Poly Amide 的英文缩写 它具有超低的运行压力 较常规低压复合膜的运行压力 降低了 25 40 更高的水通量 在大通量时有着与其它复合膜相同的高脱盐率 更宽 的水质适用范围和压力适应范围等优点 由于 ESPA 膜具有如上所述的优点 为水泵 压力容器 管道 阀门等配套设备的选择 提供了更为广泛的空间 而且使用功率更小的电机即可满足工作的需要 同时 ESPA 膜的 高水通量 高脱盐率的特性 使我们在设计中仅用少量膜元件即可得到期望产水量 这些 都使设备制造成本和系统设备投资费用大为降低 并且可大量地节省能源 降低了系统的 运行费用 使反渗透系统更加容易推广和被接受 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 17 2 2 ESPAESPA 系列 超低压节能型 反渗透膜元件规格与性能系列 超低压节能型 反渗透膜元件规格与性能 注意 注意 产水量误差为 15 出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环 一只膜元件连接 管和相应 O 型环 膜元件均真空封装于 1 0 的亚硫酸氢纳和 10 的丙二醇所构成的保存液 中 我公司确信本资料中膜生产公司提供的信息和数据都是准确和有用的 但由于我们无 法控制用户的使用方法和使用条件 因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的 不作 型号 超低压节能型 ESPA1ESPA2ESPA3ESPA UITRAPURE 外径 长度 mm 201 9 1016 0 201 9 1016 0 201 9 1016 0 201 9 1016 0 湿润态重量 kg 16 416 416 416 4 规 格 有效膜面积 ft2 400400400400 最低脱盐率 99 0 99 6 98 99 0 透过水量 GPD L H 12000 1900 9000 1400 15000 2400 12000 1900 性 能 膜材质芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺 测试溶液1500ppm NaCl 溶液 运行 30 分钟后测试的数据 操作压力 psi Mpa 150 1 05 测试液温度 25 单只膜元件水回收率 15 测 试 条 件测试液 PH6 5 7 0 最高进水温度 45 进水 PH 范围3 0 10 0 最高操作压力 psi Mpa 600 4 16 最高进水流量 GPM M3 H 75 17 0 进水最高 SDI 15 分钟 5 进水最高浊度 1 0NTU 最高进水自由氯浓度 0 1ppm 单只膜元件最高压力损失10psi 0 7kgf cm2 使 用 条 件 单只膜元件上浓缩水与 透过水量的最大比例 5 1 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 18 为保证值 我公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害 用户应自己确认 膜生产公司产品对于其特定用途的适应性 3 3 ESPAESPA 系列超低压节能型反渗透膜元件规格与性能系列超低压节能型反渗透膜元件规格与性能 注意 注意 产水量误差为 15 出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环 一只膜元件连接管和相 应 O 型环 膜元件均真空封装于 1 0 的亚硫酸氢纳和 10 的丙二醇所构成的保存液中 我公司确信本资料中海德能公司提供的信息和数据都是准确和有用的 但由于我们无法控 制用户的使用方法和使用条件 因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的 不作为保 证值 我公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害 用户应自己确认海德 能公司产品对于其特定用途的适应性 型 号 ESPA1 4040ESPA2 4040ESPA3 4040 外径 长度 mm 99 0 1016 0 99 0 1016 0 99 0 1016 0 湿润态重量 kg 4 14 14 1 规 格 有效膜面积 ft2 858585 最低脱盐率 99 099 698 透过水量 GPD L H 2600 410 0 1900 300 3000 470 性 能 膜材质芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺 测试溶液1500ppm NaCl 溶液 运行 30 分钟后测试的数据 操作压力 psi Mpa 150 1 05 测试液温度 25 单只膜元件水回收率 15 测 试 条 件 测试液 PH6 5 7 0 最高进水温度 45 进水 PH 范围3 0 10 0 最高操作压力 psi Mpa 600 4 16 最高进水流量 GPM M3 H 16 3 6 进水最高 SDI 15 分钟 5 进水最高浊度 1 0NTU 最高进水自由氯浓度 0 1ppm 单只膜元件最高压力损失10psi 0 7kgf cm2 使 用 条 件 单只膜元件上浓缩水与 透过水量的最大比例 5 1 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 19 4 4 海德能公司卷式膜元件工艺尺寸 海德能公司卷式膜元件工艺尺寸 ESPA ESPA 反渗透膜系列反渗透膜系列 4040 元件 A 40 00 1016 0mm B 3 94 100 1mm C 0 75 19 1mm D 1 05 26 7mm 净重 8 磅 3 6kg 8040 元件 A 40 00 1016 0mm B 7 95 201 9mm C 1 50 38 1mm 净重 36 磅 16 4kg 5 5 反渗透膜出水量与温度关系反渗透膜出水量与温度关系 反渗透设备出水量与原水水温有相当密切的关系 一般地说温度每升高一度 同样 的反渗透膜在压力不变的情况下 出水量将增 加 3 4 下图表示了复合反渗透膜产水率 与温度的关系 图中 25 C 时产水率为 1 0 12 C 时 为 0 66 换句话说 同样数量的反渗透膜 在 12 C 时出水量是 20 吨 在 25 C 时出水量将为约 30 吨 反之如果一组反渗透膜 25 C 出水量 20 吨 那么在 12 C 时将仅为约 13 2 吨 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 20 温 度 C 复合反渗透膜产率与温度关系图 6 6 反渗透膜出水量与压力关系反渗透膜出水量与压力关系 反渗透设备出水量与加在反渗透膜上的有效压力成正比关系 该有效压力是高压泵压 力与原水渗透压的差值 总盐度是1000 PPM 的原水渗透压约0 6 Kg cm2 膜生产厂用于 测试工业用普通水反渗透膜用2000 PPM 氯化钠溶液 在此盐度下 压力每增加1 Kg cm2 出水量约增加8 通过增加压力来提供反渗透膜的出水量一般是有限度的 主要决定于泵 高压管路承 压能力和压力容的承压能力 另外在增加压力来提供出水量的同时也减低了反渗透膜的寿 命 对于一般 水 压力选择在 8 1 14Kg cm2 130 200 psi 特殊 情 况 时 可 高 达 17 5 Kg cm2 250 psi 7 7 表表 1 1 反渗透膜污染特征及处理方法反渗透膜污染特征及处理方法 说明 必须确认污染原因 消除污染源 如果需要帮助请与我公司联系 说明 必须确认污染原因 消除污染源 如果需要帮助请与我公司联系 表 2 建议使用的常见清洗液 污染物一般特征处理方法 1 钙类沉积物 碳酸钙及磷酸钙类 一般 发生于系统第二段 脱盐率明显下降 系统压降增加 系统产水量稍降 用溶液 1 清洗系统 2 氧化物 铁 镍 铜等 脱盐率明显下降 系统压降明显升高 系统产水量明显降低 用溶液 1 清洗系统 3 各种胶体 铁 有机物及硅胶体 脱盐率稍有降低 系统压降逐渐上升 系统产水量逐渐减少 用溶液 2 清洗系统 4 硫酸钙 一般发生于系统第二段 脱盐率明显下降 系统压降稍有或适度增加 系统产水量稍有降低 用溶液 2 清洗系统 污染严重用溶液 3 清洗 5 有机物沉积 脱盐率可能降低 系统压降逐渐升高 系统产水量逐渐降低 用溶液 2 清洗系统 污染严重时用溶液 3 清洗 6 细菌污染 脱盐率可能降低 系统压降明显增加 系统产水量明显降低 依据可能的污染种类 选择三种溶液中的一种 清洗系统 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 21 三 膜元件用杀菌剂及保护液 三 膜元件用杀菌剂及保护液 本文提供了有关杀菌剂的一般信息 文中所说杀菌剂可用于膜元件的杀菌或储存保护 在对膜元件储存或消毒杀菌以前 应首先确认系统中膜元件的类型 因为膜元件有可 能是醋酸膜也可能是复合膜 下文所列的一些方法 特别是使用游离氯的方法 只能 使用于醋酸膜 如用于复合膜元件则会损坏这些元件 如果不能确认系统中所使用的 膜元件的类型时 请与我公司联系 如果给水中含有任何硫化氢或溶解性铁离子或锰离子 则不应使用氧化性杀菌剂 氯 气及过氧化氢 有关杀菌的其他方法请与我公司联系 1 1 醋酸纤维膜用杀菌剂 醋酸纤维膜用杀菌剂 游离氯游离氯 游离氯的使用浓度为 0 1 1 0ppm 可以连续加入 也可以间断加入 如果必要 对 醋酸膜元件可以采用冲击氯化的方法 此时 可将膜元件与含有 50ppm 游离氯的水每 两周接触 1 小时 如果给水中含有腐蚀产物 则游离氯会引起膜的降解 所以在腐蚀 存在的场合 我们建议使用浓度最度为 10ppm 的氯胺来代替游离氯 甲醛甲醛 可使用浓度为 0 1 到 1 0 的甲醛溶液作为系统杀菌及长期保护之用 异噻唑啉异噻唑啉 异噻唑啉由水处理药品制造商来供应 其商标名为 Kathon 市售溶液含 1 5 的活性成 份 Kathon 用于杀菌和存贮时的建议浓度为 15 到 25ppm 2 2 聚酰胺复合膜 聚酰胺复合膜 ESPA ESPA ESNAESNA CPA CPA 及聚烯烃膜及聚烯烃膜 PVD1 PVD1 用杀菌剂用杀菌剂 清洗液成 份 配制 100 加仑 379 升 溶液 时的加入量 PH 调节 1 柠檬酸 反渗透产水 无游离氯 17 0 磅 7 7 公斤 100 加仑 379 升 用氨水调节 PH 至 3 0 2 三聚磷酸钠 EDTA 四钠盐 反渗透产品 无游离氯 17 0 磅 7 7 公斤 7 磅 3 18 公斤 100 加仑 379 升 用硫酸调节 PH 至 10 0 3 三聚磷酸钠 十二烷基苯磺酸钠 反渗透产品 无游离氯 17 0 磅 7 7 公斤 2 13 磅 0 97 公斤 100 加仑 379 升 用硫酸调节 PH 至 10 0 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 22 甲醛甲醛 浓度为 0 1 到 1 0 的甲醛溶液可用于系统杀菌及长期停用保护 至少应在膜元件使用 24 小时后才可与甲醛接触 异噻唑啉异噻唑啉 异噻唑啉由水处理药品制造商来供应 其商标名为 Kathon 市售溶液含 1 5 的活性成 份 Kathon 用于杀菌和存贮时的建议浓度为 15 到 25ppm 亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠 亚硫酸氢钠可用作微生物生长的抑制剂 在使用亚硫酸氢钠控制生物生长时 可以 500ppm 的剂量每天加入 30 60 分钟 在用于膜元件长期停运保护时 可用 1 的亚硫 酸氢钠作为其保护液 过氧化氢过氧化氢 可使用过氧化氢或过氧化氢与乙酸的混合液作为杀菌剂 必须特别注意的是在给水中 不应含有过渡金属 Fe Mn 因为如果含有过渡金属时会使膜表面氧化从而造成膜元 件的降解 在杀菌液中的过氧化氢浓度不应超过 0 2 不应将过氧化氢用作膜元件长 期停运时的保护液 在使用过氧化氢的场合其水温度不超过 25 四 四 复合膜元件的一般保存方法复合膜元件的一般保存方法 注意 在对膜元件进行长期或短期停运保存前 请与我公司联系以获取有针对性的建 议 1 1 适用范围 适用范围 本文介绍的方法适用于以下情况 1 安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存 2 安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存 3 作为备件的反渗透膜的干保存及反渗透系统启动前的反渗透膜的保存 注意 注意 芳香族聚酰胺反渗透复合膜元件在任何情况下都不应与含有残余氯的水接触 否则将 给膜元件造成无法修复的损伤 在对 RO 设备及管路进行杀菌 化学清洗或封入保护 液时应绝对保证用来配制药液的水中不含任何残余氯 如果无法确定是否有残余氯存 在 则应进行化学测试加以确认 在有残余氯存在时 应使用亚硫酸氢钠中和残余氯 此时要保持足够的接触时间以保证中和完全 2 2 短期保存 短期保存 短期保存方法适用于那些停止运行 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 保存操作的具体步骤如下 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 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 23 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 3 每隔 5 天按上述方法冲洗一次 3 3 长期停用保护 长期停用保护 长期停用保护方法适用于停止使用 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 清洗系统中的膜元件 1 用反渗透产出水配制杀菌液 并用杀菌液冲洗反渗透系统 杀菌剂的选用及杀菌液 的配制方法可参见我公司相应技术文件或与我公司联系以获取有关技术建议 2 用杀菌液充满反渗透系统后 关闭相关阀门使杀菌液保留于系统中 此时应确认系统 完全充满 3 如果系统温度低于 27 应每隔 30 天用新的杀菌液进行第二 第三步的操作 如 果系统温度高于 27 则应每隔 15 天更换一次保护液 杀菌液 4 在反渗透系统重新投入使用前 用低压给水冲洗系统一小时 然后再用高压给水冲 至正常操作前 应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂 五 反渗透膜的更换 五 反渗透膜的更换 反渗透膜的寿命与水质和净水设备的使用方式有关 一般应在 2 4 年间更换 净水机在使用期间应建立使用日记 记录使用当天的水温 源水压力 高压泵工作 压力 浓水流量和纯水流量 反渗透膜的清洗和更换时间 可以由该日记的数据经 专业计算确定 反渗透膜在需要更换时 应该与设备供应商联系 第三节第三节 使用注意事项使用注意事项 1 我公司生产的净水设备是根据用户提供的水质报告专门设计的 如果源水水质太差或水 质变化较大 有可能影响净水效果和降低设备或反渗透膜的使用寿命 2 入水中不能含有油污或脂肪状物质 3 反渗透净水设备必须每天开机运行 遇节假日连续停机时间也不得超过 3 天 4 反渗透设备不得在低于 0 或高于 45 的环境下运行并存放 5 操作人员应具备纯水制备的基础知识 熟练掌握操作技术以保证出水水质和防止错误操 作 6 在原水泵 高压泵 纯水泵每次启动运行之前 首先要排除管道系统中的气体 检查泵 的正反转 7 蒸汽消毒时 应避免进入 UPVC 管道 因而损坏 UPVC 管道 蒸汽消毒结束 应使被消毒 设备冷却至室温后方可开机运行 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 24 8 对设备进行化学消毒时 应有相应的保护措施 戴橡胶手套 口罩 眼镜等 防止消 毒液进入消毒人员的眼 鼻 口等器官 如有上述情况发生 立即用大量清水冲洗 然 后送往医院进行医治 9 主机的自动控制产生保护时 应查明原因并排除故障之后 方可重新开机 10 当主机的产水量下降时 应查明原因 切不可减少浓水排放量 使反渗透膜憋压 损 坏反渗透膜 否则会造成反渗透膜不可恢复性损坏 11 不能在纯水制备设备运行时 松动 拆装纯水制备设备的零配件 12 臭氧在环境中的浓度不能太高 否则易引起工作人员头晕 恶心等不快症状 13 精密过滤芯要定期更换 14 严禁在紫外反应器通电时直视紫外反应器灯管 15 纯水设备维修或更换零配件时 应注意不得损坏其他零配件 16 精密过滤芯为消耗品 应定期更换 17 发现压力表内进水 立即停止运行纯水设备 更换压力表 18 设备运转中出现高低压保护时 请查明原因后再重新开机 19 浓水排放阀在任何情况下不能完全关闭 以免发生危险 20 纯水制水机运转中如出现高低压保护时 请查明原因后再重新启动机器 21 违反操作规程的操作所造成的设备故障和损伤 以及在没有操作记录可以追溯情况下 的性能偏离 索赔的请求是不会被接受的 同时给设备的检修也将造成困难 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 25 压力 g cm2 复合反渗透膜产率与压力关系图 出厂测试压力 225psi TDS 2000ppm 7 反渗透膜出水量与使用时间关系反渗透膜出水量与使用时间关系 对于正常使用的反渗透膜着反渗透膜的使用时间 反渗透膜 的出水量将逐渐减少 这 一现象在反渗透膜被使用的前几个月较为明显 值得指出的是 以上现象不包括由于反渗透膜结垢带来产水量的降低 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 26 膜使用时间 月 复合反渗透膜产率与膜使用时间关系图 8 8 膜术语 膜术语 脱盐率脱盐率 反渗透从源水中脱去盐分的比率 是反渗透脱盐能力的指标 脱盐率分系统脱盐率与 单只膜脱盐率 系统脱盐率指整个 RO 系统的脱盐率 该值与膜本身的性能和系统设计有关 单只膜脱盐率是膜出厂前的脱盐率测试值 回收率回收率 反渗透产品水量与源水量的比值 是反渗透的节水指标 反渗透的回收率可以调节 但回收率越高 浓水侧浓度越高 浓水流动速率越低 不利于膜的保护 膜前压力膜前压力 即膜的浓水入水压力 在透过水量是定值时 是反渗透的节能指标 此压力可通过给 水高压泵后的节流阀调节 膜后压力膜后压力 反渗透浓水的出水侧压力 可通过浓水排放节流阀调节 膜的背压膜的背压 反渗透纯水侧的压力 该值越高 用于脱盐的有效压力就越低 而且 该值不能太高 般不能超过 0 1MPa 更不能高于浓水侧压力 否则反渗透膜可能破裂 由此原因引起的膜 损坏多发生在最后一支膜 单位膜面积产水量与总产水量单位膜面积产水量与总产水量 单位膜面积产水量是膜透水性能的指标 总产水量是反渗透设备每小时的总产纯水量 反渗透脱盐率 产水量 纯水盐量的影响因素反渗透脱盐率 产水量 纯水盐量的影响因素 理论上 温度越高 反渗透脱盐率越低 温度越高 产水量越高 压力越高 产水量 越高 浓水侧盐浓度越高 纯水侧盐量越高 第四章第四章 纯水设备操作规程纯水设备操作规程 第一节第一节 概述概述 一一 概述概述 10t h 型直饮水设备是根据用户的初级源水水质报告和用水要求专门设计的双级超净 水设备 超净水过程是指水分子在压力作用下透过反渗透膜而与杂质分离的过程 反渗透膜是 沈阳兹园环保科技有限公司沈阳兹园环保科技有限公司 27 本套设备的核心 二 工艺流程 二 工艺流程 10t h10t h 型单级反渗透净水器由以下部分组成及使用维护 型单级反渗透净水器由以下部分组成及使用维护 1 1 原水供水装置原水供水装置 该装置由原水泵 压力控制器 1 组成 主要作用是在设备用水时 提供稳定的水 源 压力控制器 1 调整方法 1 调整压力控制器 1 右侧螺丝将压力调整至 3 5KG 调整压力控制器 1 左侧 螺丝将压力调整至 2KG 此时 原水泵将受压力控制器 1 控制 在压力达到 3 5KG 时 原水泵停止运行 在压力达到 1 5KG 时 原水泵开始运行 2 现场调试时 压力控制器 1 可能还须进行微调 在原水箱内水位高于原水箱 水位开关后 打开预处理进水阀门 关闭预处理出水阀门 3 此时打开系统电源开关 RO 系统启