UF+RO+EDI设计资料

. UF+ RO+EDI纯水系统设计与说明一、预处理1、絮凝加药：PAC是长链的高分子聚物，在水中可形成带电荷的Alx(OH)Y3X-Y长链多功能基因，具有压缩胶体双电层的作用，同时对异性电荷也可以起到中和作用，而且每个基因都可以吸附水中分散的悬浮物，有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花，以便通过多介质过滤后将其除去。为了增加水中杂质颗粒被凝聚剂Alx(OH)Y3X-Y基因表面吸附的机会，加入PAC后的原水应适当进行搅拌混合，因此本系统在加入PAC后的多介质进水管路上装设了静态管道混合器。（向超滤进水中投加适量的絮凝剂，可以提高超滤的产水水质。同时也增加了超滤的污染负荷，同时也增加了RO受高价铝污染的可能性。故建议：在超滤产水水质满足一级RO运行的前提下，不投加PAC。如果出现了异常的有机物污染趋势，则可以考虑投加。）2、双介质过滤器双介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质，保证其出水SDI(污染指数)4。特性：能够有效的去除原水中反渗透系统敏感的胶体、悬浮物。具有独特的均匀布水方式，使过滤器达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数SDI的要求。根据反渗透产水量要求，系统设置6台直径3200mm立式双介质过滤器，滤料为烟煤和石英砂。其中5用1备，每台出力80m3/h运行流速9.95m/h。当过滤器在进出口压差达到一定值或出水SDI大于4时，则退出使用进行反洗，同时将备用设备投入运行。3、反洗水泵其作用是为过滤器的反洗提供充足的水量。过滤器的反洗强度一般为1015L/m2.s，水量较大，但所需的扬程低。反洗水泵设置2台（一用一备），出力为400m3/h,扬程为0.2MPa。4、 罗茨风机 向双介质过滤器提供擦洗用气源,本系统设置两台三叶式罗茨风机, 出口风量10m3/min,出口风压0.064MPa。5、还原剂（NaHSO3）加药系统 该药剂的作用是还原前处理中存在的余氯。因为反渗透膜对余氯十分敏感，总累积受力仅为1000ppmh，所以，在不设置活性炭过滤器的情况下，必须投加过量的NaHSO3来还原余氯，以防止氧化性物质对膜的氧化降解，从而避免对反渗透膜组件的破坏。NaHSO3加药装置主要包括以下几方面的内容：1）加药计量泵2台（一用一备）；2）搅拌溶解箱1台；3) 搅拌器1台；4）溶液箱1台（备注：超滤系统叙述在后）二、一级反渗透本体系统本系统主要作用是把预处理的水进行膜分离脱盐。它包括下列单元设备：阻垢剂加药装置5保安过滤器高压泵反渗透本体装置清洗系统1、阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置的作用是预处理后的原水进入反渗透之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧，随着原水逐步得到浓缩，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出，浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2等倾向于结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。判断结垢的标准是：1)对于碳酸盐垢朗格利尔(LSI)为基准：当LSI0时结垢；2)对于硫酸盐垢，是以饱和指数来确定的，水中阴阳离子的浓度积与平衡常数的比值即为饱和指数。当饱和指数小于1时不结垢，反之就会出现结垢。2、5保安过滤器5保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5m的颗粒，以防止其进入反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿烦渗透膜组件，造成大量漏盐情况，同时划伤高压泵的叶轮，过滤器中的滤元为可更换式卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定值（通常为0.070.1MPa）时应当更换。保安过滤器采用不锈钢外壳，滤棒是由聚丙烯喷熔制成，锥形结构，深层过滤，它具有寿命长、易更换的特点。从反渗透系统的运行和操作安全出发，保安过滤器、高压泵、反渗透装置都呈一对一的串联设置。3、一级高压泵高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。根据反渗透的配置，经专用软件计算后，在设计水温为10时，要求提供的进水压力不小于1.55MPa。由于前端系统产水有一定的压力，故此进水压力设定为不小于1.45MPa。一级反渗透装置设置6台出力为70m3/h，扬程为1.45MPa的不锈钢高压泵。4、一级反渗透本体装置反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来去除水中绝大部分可溶性盐分、胶体、有机物及微生物。经预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入中间水箱。反之不能通过的经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门、检控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。根据系统要求和生产中便于调节水量的需要，本系统将一级反渗透设置成3套出力为100m3/h的反渗透装置。采用BW30-365FR膜，每套共138根，分装在23根压力容器内，成15:8排列，系统回收率不低于75%。5、反渗透清洗系统反渗透清洗系统作用是根据反渗透运行污染的情况，配置一定浓度的特定的清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜的原有特性。无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到污染。所以本系统设置一套公用反渗透清洗系统，当膜组件受到污染后，可进行化学清洗。它包括一台5保安过滤器，一台不锈钢清洗泵(100m3/h)，一台8m3清洗箱及一批配套仪表、阀门、管道等附件。当反渗透装置停机时，因膜内部的水已经处于浓缩状态，在静止状态下，容易造成膜组件的污染，因此还需用淡水冲洗膜表面，以防止污染物沉积在反渗透膜表面，影响膜的性能，因此系统设置两台80m3/h冲洗水泵。 6、脱气塔（除二氧化碳器）、中间水箱由于反渗透的产水中CO2的含量较高，会影响后级系统的工作效率。在中间水箱上设置一套除CO2装置，配套脱碳风机，它能有效的去除水中的二氧化碳气体，提高后级系统的工作效率和周期。本系统共设置两套除二氧化碳装置。反渗透产水带有一定的压力，可以自行进入中间水箱上的除CO2装置后进入中间水箱，其作用是使反渗透膜的产水侧承受较低的压力波动，并可通过中间水箱的液位控制反渗透装置的启、停运行。本系统设置两台15m3 的中间水箱。三、二级反渗透系统二级反渗透系统由二级高压泵、二级反渗透装置，仪表控制等组成。在二级反渗透前加入NaOH，调节PH值，提高系统脱盐率。1、二级高压泵二级高压泵为二级反渗透膜组件提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。每列反渗透膜组设置两台高压泵（变频），材质为不锈钢，流量55m3/h，扬程1.4MPa。2、二级反渗透膜组采用BW30LE-440膜组，每套共66根，分装在11根压力容器内，成6:3:2排列，系统回收率90%。3、清洗系统清洗系统与一级反渗透清洗系统共用一套。4、二级反渗透产生箱及EDI给水泵系统设置一台100m3二级反渗透水箱，用以贮存该二级反渗透系统产水。设置三台EDI给水泵，流量90m3，扬程0.5MPa。四、 EDI系统本系统共设置三套80m3/hEDI电除盐系统，每套系统由24块LXM30X模块组成，自动阀门、仪表、整流柜及控制部分组成。1、EDI模块(LXM30X)描述LXM30X装置实质上是一个电渗析与离子交换相结合的装置，从而使树脂能够连续地再生。离子交换树脂放在阳阴膜之间，可以除去水中的杂质离子。由于阴、阳膜具有选择性，从而使交换下来的离子分别通过阴、阳膜进入浓室而排出。在直流电的作用下，水电解产生的H与OH分别透过阳膜与阴膜与失效树脂发生置换反应,从而使再生过程能够不断地进行下去。五、辅助系统1、除盐水箱及除盐水泵EDI系统产水直接注入除盐水箱(2X3000吨)中贮存。由一台除盐水泵（Q=400m3/h,H=40m）和两台除盐水泵（Q=130m3/h,H=40m）给机组供水。2、过滤器2.2控制：自动2.3运行流量：80m3/h2.4反洗流量：240m3/h2.5容器内直径：32002.6最大操作压力：0.6MPa2.7最小操作压力：0.3MPa2.8运行接口规格：进水口：DN150正排水口：DN150出水口：DN150进气口：DN150反冲洗进口：DN250排气口：DN40反冲洗出口：DN2502.9填料分配：层 数名 称层 高1粗砂 1.02.0mm100mm2石英砂 0.450.60mm800mm3无烟煤 0.81.2mm300mm过滤器显示较高压差或者流量减小, 那么反洗和冲洗要重复来一次。六、超滤系统1、超滤(UF)技术概述：超滤是一种筛孔分离技术，超滤膜表面分布有一定形状和大小的孔，在压力作用下，溶剂水和小尺寸的溶质粒子透过膜而到达产水侧，大尺寸粒子组分被膜阻挡。可用微孔模型来描绘超滤过程：以膜两侧的压差作为推动力，根据膜的孔径来选择分离溶液中所含的微粒或大分子。NORIT XIGA超滤膜的孔径为2530nm。超滤膜是由表面致密薄层（过滤分离层）和相对较厚的致密层的支撑层构成的不对称膜。超滤能够有效地去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质。由于超滤具有优良的过滤性能，因而被广泛应用于各种水处理系统中。超滤工艺流程：2、超滤的技术优点：A出水水质大幅度提高，可以去除绝大部分悬浮物、胶体、微生物、大分子有机物。超滤产水污染指数SDI150.1MPa必须更换相应设备的滤芯。并且可通过微过滤器的进出口总压变送器上微机监控。6.2更换滤芯前先关闭相关设备及关闭本设备。6.3关闭V1，V2，然后打开V3、V4，待设备内水放光后即可更换滤芯。过滤器系统过滤，使水的污染指数SDI降低至4以下，然后由计量泵加入定量的阻垢剂和NaHSO3，在水经过反渗透装置时有效抑制化学结垢及防止膜氧化降解。以保证反渗透安全运行，单套RO系统总进水为133.3m3/h。水经过上述处理，再通过5微米过滤器，以防止杂物及大颗粒物体进入反渗透膜，水由高压泵将压力提升至1.9MPa左右的压力，进入反渗透装置。此反渗透装置系统为三套,每套R/O包括1台过滤器，2台高压泵变频及1套反渗透装置。每套反渗透装置包括有23个压力容器以 15:8 排列。每个压力容器装有6个复合式反渗透膜，共138根膜组件。每套反渗透装置产水100m3/h，回收率为75，一年内脱盐率在95以上。本系统还配置一套膜元件冲洗、清洗装置，当膜元件受到污染后可以进行化学清洗。A. 反渗透装置技术参数A.1型号：PRO-100P8A.2产水量：100m3/hA.3运行压力：1.55MPaA.4脱盐率：97%A.5回收率：75%A.6结构形式：卧式A.7压力容器排列形式：15:8A.8反渗透膜类型：TFC BW30-365FRA.9运行水温：2025(最佳)（计算温度为10）反渗透膜组件在良好维护的情况下能使用多年,本说明将详述有关操作和维护方法。反渗透设备是采用膜分离手段来去除水中的离子、有机物及微细悬浮物(细菌胶体微粒), 以达到水的脱盐纯化目的。其原理是水与溶液以渗透膜相隔，水则向溶液渗透，两相之间有渗透压，若在溶液相上加压大于渗透压，则溶液相中的水就会向水相反向渗透过去。利用反渗透而取得脱盐水。即原水在足够的压力下，通过渗透膜而变成纯净的水，没有通过膜的水溶液悬浮物浓度逐渐增大。以下的操作定义，便于进一步理解机组的性能：产水流量Qp-通过膜的纯水流量，以T/h表示。浓水流量 Qc -排放水的流量，以T/h表示。进水流量 Qf -进水的流量，以T/h表示。回收率 Y -产水量除以进水量，以百分比表示（）:浓度 - 一种溶液中含有的溶解物或悬浮物的量，以mg/L或导电度(S/cm ) 表示。Cf = 进水浓度Cp =产水浓度脱盐率 R -以产水浓度除以进水浓度的百分比进行表示。R100x ( 1Cp/Cf ) ( % )1.2流程进水通过一个可更换滤芯的 5微过滤器，此过滤器能去除极大多数悬浮物及颗粒，通过微过滤器的水进入到高压泵，高压泵将水送到并联或串联的反渗透膜压力容器内,压力容器内膜组件有方向性，进水在压力容器内被反渗透膜 分离，以产水和浓水流出压力容器。两组并列的产水支管上装止回阀，以阻止膜件受反向压力而损坏，用流量计测定其产水量。浓水流出最后一个压力容器或浓水支管，并且流至浓水集水管道，浓水流量由机组的回收率和操作压力来控制，用流量计来测定其浓水流量。2. 设备安装2.1安装为便于设备的安装，该机组是可以移动的。为便于更换膜组件的维护，在机组两端应留有不小于2.0M的自由空间，机组必须保持水平和稳定。2.2管道的连接原水经过预处理，符合RO进水要求的水接于5微过滤器的进水口，其出口管道连接至RO高压泵的进水口， 然后由泵出口至RO的进水口。 高压泵出水口至RO进水口的管道采用不锈钢管道。RO产水由不锈钢管道送到一级RO产水箱。2.3电气安装本系统设置反渗透就地柜、反渗透进水监测就地柜，其安装接线可参考有关电气接线图进行。3. 预处理为保证反渗透系统运行处于最佳状态，且能长久使用，须对原水进行预处理。使预处理后的水达到反渗透进水要求。3.1进水要求浊度： 0.5污染指数：SDI4水温：1535(2025最佳)游离氯: 0.1mg/l4. 手动运行(初次运行)阀门编号见图:1622-ROIV4.1开机4.1.1送上主控柜及就地盘的电源4.1.2将主控柜对应的各个加药计量泵，对应需运行机组的高压泵选择开关转至手动位置上。4.1.3将R/O就地盘上所需运行机组运行状态转至手动位置上。4.1.4手动打开V1、V2、V3、V4、V6阀门，其余阀门关闭。4.1.5将5微过滤器的进出口手动阀门打开(Va、Vb)。4.1.6使进水连续通过R/O机组1分钟，以排出其中的空气。调整V6，使浓水排放量约为33.3 m3/h(初次运行时应用过滤水对R/O膜进行低压冲洗，并开启V5阀门，30分钟后V5关闭)4.1.7启动计量泵,启动对应的高压泵。注意：1.0 在启动高压泵前，调节高低压保护开关。高压开关上限设定约为1.9MPa（调试确定），低压开关下限设定为0.1MPa。2.0 高压泵转动方向不对，将会使泵造成损坏。4.1.8调节V1、V6，控制R/O产水流量100m3/h，浓水排放量33.3m3/h，回收率为75%，(初次运行后，V1、V6阀门禁止随意调节)4.1.9计算脱盐率：R=100(1-cp/cf)%，并记录各压力表的运行参数，记录各电导率，流量水温的参数，作为以后参考资料。4.2停 机4.2.1按下R/O就地盘上相对应的高压泵停止按钮，使R/O高压泵停止运行,停下对应的各个加药计量泵。关闭V2，打开V5、V7、V4。4.2.2打开R/O冲洗泵的进、出水阀门，打开冲洗微过滤器的冲洗进出口阀。4.2.3启动R/O冲洗泵, 调节出水阀门, 使流量约为100m3/h左右, 压力为0.30.4MPa。4.2.4连续运行1020分钟。4.2.5停下R/O冲洗泵。4.2.6将V7、V5、V4关闭。5. 自动运行5.1将主控柜上的各个加药计量泵， 对应需运行的高压泵选择开关拨至自动位置上。5.2将R/O就地盘上所需运行机组的阀门运行方式选择开关及运行状态拨至自动位置上。5.3检查微过滤器进出口手动阀门,V3、V6、V1、V2是否处于正常运行所需位置。5.4按下对应运行的RO组自动运行确认按钮。5.5系统进入自动运行状态。注意：各阀门的调节均保持手动调试时状态。5.6停机同手动运行或按下停机按钮。6. 设备运行中的一般故障简单处理6.1压力和回收率本系统按照设计规定压力运行，系统中过滤器前后的压力表用于监视滤芯的压降，初级压力表则用于监视 R/O膜组件压降。调节进水阀及浓水阀以保证运行压力及回收率。若反渗透系统不能正常运行，请进行下列工作：6.2检查过滤器滤芯是否堵塞。6.3检查保险丝是否断路，自动开关是否跳闸。6.4检查泵的运转情况是否正常。6.5检查总流量是否与规定的值相同，并与泵运行曲线比较, 以确定运行压力。6.6若指示灯启， 但泵未运行则处于报警状态，可能因进水压力偏低等导致系统停止工作。6.7检查进水阀门开关是否正确。6.8若泵不能启动，检查电气接线，高低保护开关，保险丝和过热保护器等部件是否正常。6.9日常记录表日常记录表包括一般运行条件(压力、流量、温度)及定期和特别维护(预过滤器滤芯的更换、R/O冲洗、清洗等)。6.10脱盐率降低当反渗透膜件更换后，或膜连接件移动后发生脱盐率下降，其造成原因可能是O型密封圈损坏、或位置不正确。O型密封圈须用硅油或无碳氢化合物油脂润滑后才能连接，定位时不可用力过大，否则会导致错位。O型密封圈装入后看不见，只能通过经验凭感觉确定。6.11浓水流量高如在浓水出口测得浓水流量高于设定值时，可能由于如下原因:a浓水阀调节不当b流量计未正确校正c管道泄漏6.12产水电导监测仪控制盘上装有电导监测仪表探头，装在产水出口管路中，监测仪表带有温度补偿及延迟信号输出。7. 清洗和冲洗7.1在许多情况下，系统冲洗只是简单地通过增加表面流速冲洗膜表面的沾污物、沉积物。对固体颗粒物质沾在膜上，结合不紧密时，冲洗效果较好，冲冼应每天进行或运行一段时间后进行，与膜结合力较强时，则冲洗无效，应进行药剂清洗。注意：冲冼时进水压力不应大于0.4MPa。否则会损坏反渗透膜，保用期失效。7.2清洗系统清洗非常重要，因膜表面沉积物降低产水流量，影响产水质量,沉积物还可能对膜产生永久性化学损伤，缩短膜的使用寿命，当发现产水流量和脱盐率下降或压差增加时，则表明系统需要清洗，无异常情况建议半年清洗一次，以保证系统正常运行及反渗透膜寿命。清洗压力一般为0.3MPa，每次清洗一般约需24小时。7.3 R/O 清洗操作规程1. 配制清洗液(见清洗配方)2. 打开对应机组的清洗进水阀、产水，浓水回水阀，关闭对应机组的其它阀门。3. 低流量清洗: 启动泵用调节阀控制流量，以低流量（参考表1约一半的流量）注入预热过的清洗液,并用低压排除设备余水, 用仅够补偿从进水到浓缩出水的压降的压力进行清洗。此压力应低到基本不产生渗透为宜，低压可使浓缩物在膜 上再沉积减至最少，对于防止清洗液被稀释是必不可少的。4. 反复循环清洗: 排除了设备余水后，清洗液将以浓缩液的流态和透过液的形态两种形式存在。反复循环这两种液体至清洗液水箱并保持温度稳定。5. 浸泡关泵浸泡清洗单元。一般情况下，浸泡时间为1小时已足够；但对于较污浊的,延长浸泡时间是有益的，通常浸泡1015小时。在较长时间的浸泡期间，若R/O清洗液温度下降，需用较慢的循环流量(参考表1约10的流量)注入温度较高(30)的清洗液，保持恒定的浸泡温度。6. 大流量清洗大流量清洗。以表1给出的流量用3060分钟注入清洗液。高流量冲掉膜表面清洗剥落的污垢，如果单元污染严重，用高出表150的流量清洗，但高流量会引起压降,最大允许压降是每个清洗单元20psi。7. 冲掉清洗液。可用滤后水冲掉清洗液，具有腐蚀性的除外 (如：滞流的海水会腐蚀不锈钢