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            熱點新聞:

            反滲透純水設備調試、檢修、維護方法

            1、反滲透原理  
            反滲透技術是近二十多年來新興的膜分離高新技術,它利用反滲透原理,采用具有高度選擇透過性的反滲透膜,將給水的一部分沿與膜垂直的方向通過膜成脫鹽水,水中的鹽類和膠體物質將在膜表面濃縮,剩余一部分給水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走,在運行過程中自清洗。此法可使水中的無機鹽和硬度離子以及有機物、細菌等去除率達到97-98%,且具備操作簡單、能耗低、無污染等優點,現已被廣泛應用于醫藥、電子、食品、化工等行業。反滲透系統是整個水站的核心工藝,其主要功能是對經過預處理的水進行脫鹽。本系統包括高壓泵、反滲透裝置、反滲透清洗裝置。反滲透和高壓泵放置在反滲透膜組機架上,是一體化成套設備。成套設備本體上有各種手動閥門并留有各種儀表接口,便于用戶現場維護和實現水站運行自動化。
            經過預處理的水經高壓泵加壓后進入反滲透裝置,由反滲透膜分離H2O和可溶性離子、有機物、細菌病毒及極細小顆粒。97%以上的可溶性離子、有機物、細菌病毒及極細小顆粒隨小部分濃水排入下水溝。
            本系統的核心設備---反滲透裝置(簡稱RO裝置),其能否正常運行,很大程度上決定了整個生產裝置能否正常運行。因此必須悉心管理、認真操作。
            高壓泵采用多級立式離心泵。過流件材質為不銹鋼,該泵為反滲透裝置配套泵,具有絕緣等級高,運行效率高的特點。
            膜元件選用代表當今國際最高水準的美國DOW公司提供的芳香聚酰胺復合膜,該組件由三層薄膜復合,表面層為芳香聚酰胺材質,并由一層微孔聚砜層支撐,可承受高壓力,對機械張力及化學侵蝕具有較好抵抗性,該組件具有較大的膜面積,超低的工作壓力,對NaCl、CaCl2、MgCl2具有99.5%的脫鹽率。
            BW30-400系列低壓復合膜元件具有脫鹽率高、產水量大、操作壓低、抗壓密性好、耐生物分解力強等諸多優點。但對進水有嚴格要求(見表1),必須嚴格按規定的指標執行。
                       

            表1

            項目

            單位

            數據

            備注

            水溫

            15~35

             

            PH范圍

             

            3~10

             

            余氯

            ppm

            ≤0.1

            OT法

            SDI

             

            ≤4

            15分鐘

            化學耗氧量

            O2·mg/l

            ≤3

            Mn法

            水質穩定指數

             

            負數

             

            硫酸鈣溶度積

             

            濃水側不發生沉淀

             

            鋇、鍶

            Mg/l

            濃水側不發生沉淀

             

            Mg/l

            ≤0.10

             

            Mg/l

            ≤0.10

             

            Mg/l

            ≤0.05

             

            總硅

            Mg/l

            濃水側不發生沉淀

             

            2、反滲透裝置的安裝
            2.1   反滲透裝置的安裝必須按下列條件執行
            2.2.1裝置運到現場后,應放置于室內,周圍環境溫度最低不得低于5℃,最高不得高于38℃。當溫度高于35℃時,應加強通風措施。
            2.2.2裝置到達后,應在一個月內安裝完畢,并應立即進行通水試車運行。
            2.2.3裝置在未進行通水試車前,任何閥門均不得開啟。
            2.2.4   裝置就位后,應調整裝置支承點,使組件處于基本水平的位置,且與基礎接觸可靠。2.2.5   裝置與供水泵相接的管路及閥門在連接之前應進行脫脂處理,供水泵過流部分也應進行脫脂處理。
            2.2.6   裝置的產水管最大輸出高度應小于8米。
            2.2.7   清洗裝置與R/O裝置間如用硬管連接,則進、回液管均不得直接敷設在地面上,以免損壞。
            2.2   反滲透膜組件的安裝
            2.2.1檢查壓力容器內部有無擦傷或損傷,泄漏的容器必需更換。用清水沖洗壓力容器以去除所有塵土和顆粒,清理腐蝕產物或外部雜質(包括潤滑油過量)。潤滑管殼內從斜面1/2處到距斜面大約1/2”的范圍。
            2.2.2檢查膜元件表面有無缺陷,如有缺陷應及時處理以免擦傷容器。注意防止膜卷縮伸出裝置的端部,如果發現不能處理的缺陷,聯系生產廠家處理。
            2.2.3   用約50%的甘油-水混合物來潤滑容器內部??捎煤线m尺寸的棉布沾取混合物。
            2.2.4   把第一個膜元件裝入壓力容器的進水端,元件的端部留幾寸在容器外,以便連接下一個膜元件。
            2.2.5   用少量潤滑劑潤滑連接器的O型環,將連接器連上下一個膜元件。安裝下一個膜元件。2.2.6   連接上所有外部管路。
            2.3   壓力容器與膜元件的拆卸
            拆卸過程與安裝過程步驟相反。方法詳見安裝方法。
            注意:1)從組件進水相反方向取出元件,取出元件時,必須平行抽出,不得左右搖動。
            2)裝入元件應從進水方向裝入,并均勻用力推入,不得強行用硬物敲入。
            3)拆卸后的元件應立即垂直浸沒于0.5~1%亞硫酸氫鈉溶液中,絕對不得干置于空氣中。
            3、RO裝置調試步驟
            3.1   對裝置的進水進行分析、測試,結果表明符合進水要求,方可進行裝置通水調試。
            3.2   對高壓泵的壓力控制系統進行調整。
            3.3   檢查裝置所有管道之間連接是否完善,壓力表是否齊全,低壓管道連接是否緊密,有否短缺。
            3.4   全開各壓力表開關和總進水閥、濃水排放閥、產水排放閥。
            3.5   啟動預處理設備,并調整供水量大于裝置總進水量。
            3.6   待出水無甲醛氣味,關畢裝置總進水閥。
            3.7啟動高壓泵,并緩緩開啟裝置總進水閥,控制裝置總進水壓力小于0.5Mpa,沖洗5分鐘,并檢查各高、低壓管路、儀表是否正常。
            3.8調整進水閥、濃水排放閥,使進水壓力達到1.0~1.4Mpa。
            3.9   檢測產品水電導率,符合要求時開啟產品水出水閥,關閉產水排放閥。
            3.10     RO裝置的調試均是手動單步操作,運行正常后,方可切換到自動狀態,由在線, , 儀表及PLC自動控制運行。
            4、反滲透裝置的運行說明
            反滲透裝置的運行及保護性沖洗各步驟均可自動進行,其各工序的時間設定及流量應按下述要點進行適當調整。
            4.1   制水
            高壓泵進口壓力初設定值為0.05Mpa,運行時應根據現場情況作適當調整。
            4.2   保護性沖洗    
            按將停運RO裝置中濃水完全沖出設定充分的時間,預設定時間為5分鐘。

            表4-1         反滲透裝置高壓泵、控制閥狀態表:

            狀態

             

            順序

            高壓泵

            進水閥門

            沖洗閥門

            濃水閥門

             

            產水閥門

            產水排放閥

             

            1

            由PLC機設定自動運行。

            2

             

            調節

             

             

            1

             

             

            1

            5、裝置的運行管理
            本裝置由于RO是自動運行,而保安過濾器操作簡單,故無需特別的運行操作,但當處理水質惡化、水量下降、壓差上升至0.1MPa時,應及時查明原因,然后進行妥善處理。
            裝置運行中發生異常的現象,主要通過脫鹽率、回收率、壓力降三個參數變化來反映。究其原因,往往是復雜的、多方面的??赡苁窃O備原因,也可能是進水水質變化的原因,也可能是RO膜組件的原因。因此在原因調查時,應細致、有條不紊。以下給出檢查流程(圖5-1)及有關說明,供參考。
            6、運行要點及工藝參數
            6.1   進水參數
            嚴格控制進水水質,保證裝置在符合進水指標要求的水質條件下運行。
            6.1.1最高運行壓力               :           600psi(41Bar)
            6.1.2最高使用溫度               :           45℃
            6.1.3最大給水濁度               :           1NTU
            6.1.4允許游離氯                     :           <0.1ppm;
            6.1.5連續運行PH范圍         :           2-10;
            6.1.6給水最大SDI值           :           5.0
            6.1.7單個膜元件回收率       :           15%(非系統回收率)。
            6.2   環境溫度
            周圍環境溫度最低不得低于5°C,最高不得高于38°C。當溫度高于35°C時,應加強通風措施。
            注:夏季水溫偏高的操作對策:  
            1)   在保證產水水質的前提下,可降低操作壓力,實施減壓操作。
            2)   根據供水量要求,關停RO裝置時間不得大于24小時,否則容易造成膜面細菌孳生,增加壓降。
            6.3   系統回收率
            在滿足生產的前提下盡可能采用較低的系統回收率,易于防止結垢和膜污染。
            6.4   控制鹽的透過量
            鹽透過量與膜兩側的濃度差和溫度有關。因此應控制系統回收率如6.3所述,水溫保持在20-25℃左右,最高不得大于30℃。
            6.5   化學清洗
            正常運行中膜元件受到滲透水的沖洗,所以只有在反滲透出水量下降10%壓降增加15%、脫鹽率明顯下降或人為要求時,才對系統進行化學清洗。但為了保證系統長時間的安全運行,通常三個月至半年清洗一次。清洗方向與運行的方向相同,不允許反向清洗,以免發生膜卷伸出而損壞膜元件。
            6.6   調試進水壓力
            調試過程中要求進水壓力不得大于1.4MPa,且只限于對裝置進行耐壓實驗。
            6.7   操作壓力控制
            應在滿足產水量與水質的前提下,盡量取低的壓力值。
            6.8   排放量控制
            由于水溫、操作壓力等因素的變化,使裝置的產水量也發生相應的變化,這時應對排放量進行調整,控制排放量與產水量之間比如前所述。
            6.9   停運處理
            裝置不得長時間停運,每天至少運行2小時。如準備停機72小時以上,應用化學清洗系統向組件內沖裝濃度為0.5%的亞硫酸氫鈉溶液以實施保護。
            6.10   低壓沖洗
            反滲透裝置每次啟機都應在進水壓力小于0.5MPa條件下沖洗15分鐘。
            6.11   數據記錄
            操作工人應每1小時對運行參數進行記錄,主要內容為:
            進水:電導率、壓力、水溫、流量
            產水:電導、產水量
            濃水:流量、壓力
            6.12   當反滲透系統發生脫鹽率嚴重下降時,應依據以下原因進行逐項分析,確認原因及時處理
            ①濃差極化造成膜表面的發生污染和結垢,使膜表面變得粗糙,系統脫鹽率下降。
            ②元件之間的連接件O型圈密封失效。
            ③膜口袋粘結線破裂。
            ④膜被硬顆粒劃破。
            ⑤因高壓泵啟動時產生的水錘使膜元件或其連接件破損。
            ⑥膜元件壓降過大而產生的膜卷伸出損壞。
            6.13   嚴禁未經培訓人員上崗操作。
            7、故障分析及排除方法
            7.1裝置運行異常及對策

            異常原因

            現             象

            檢   查   部   位

            對   策

            流量

            脫鹽率

            壓降

            溫度

            ?

              季節變化;泵的效率

            壓力調整;冷卻

            ò

              季節變化

            壓力調整;加熱

            壓力

            ,   高

            ?

            泵;閥門

            調整壓力

            ò

            泵;閥門;保安過濾器

            調整壓力

            濃水流量

            ?

            R/O進水流量;壓力控制閥

            調節流量

            ò

            R/O進水流量;壓力控制閥

            調節流量

            膜老化

            PH控制

            控制PH

            含鹽量

            ò

            R/O進水

            控制壓力

            ?

            R/O進水

            控制壓力

            不溶物(結垢)

            <, /P>

            R/O進水水質;回收率;PH值

            控制壓力;

            調整回收率

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            注:?↑   增加           ò↓   減少           ?ò主要現象  

            7.2反滲透組件部份異常及對策

            異常原因

             

             

            現             象

             

            檢   查   部   位

            對   策

            流量

            脫鹽率

            壓降

            膜功能衰退

            ò

            運行時間;進水溫度;PH值;余氯

            清洗或更換R/O元件

            2

            膜泄漏

            ò

            振動;壓降;沖擊壓力

            更換R/O元件

            膜壓密

            ò

            進水溫度;壓力;運行時間

            清洗或更換R/O元件

            O型圈泄漏

            ò

            振動;沖擊壓力

            更換O型圈

            濃水密封圈漏

            ò

            材料是否老化;短路

            更換濃水側密封圈

            內連接器斷

            ò

            壓降大;高溫

            更換連接器

            中心管斷

            ò

            壓降大;高溫

            更換R/O元件

            元件變形

            ?

            壓降大;高溫

            更換R/O元件

            懸浮物污染膜

            ?

            預處理;原水水質

            化學清洗

            10

            結垢

            ?

            預處理;原水水質

            化學清洗

            11

            有機物污染膜

            ò

            預處理;原水水質

            化學清洗

             

            注:?↑增加         ò↓減少         ?ò主要現象  

            7.3反滲透組件污染后癥狀和對策

            污   染   物

            癥         狀

            化學清洗法

            物理清洗法

            鈣沉淀CaCO3、   Ca(PO4)2經常出現在系統中

            脫鹽率明顯下降,進出口壓差出現中等程度的增加

            清洗液No.1配方

             

            氧化水合物(有機物、鐵和硅酸鹽)

            脫鹽率迅速下降,進出口壓差速增。產水量迅速降低

            清洗液No.1配方

             

            膠體化合物(有機物、鐵和硅酸鹽)

            脫鹽率略有降低,進出口壓差迅速增加,產水量在幾個星期內逐漸減小

            清洗液No.2配方

            二氧化硅膠層的污染只有直接沖洗,才略去除一些,效果有限

            硫酸鈣CaSO4一般在系統的濃縮端發現

            脫鹽率極大降低,進出口壓差逐漸增加,產水量略有下降

            清洗液No.2配方

            讓R/O系統在低于規定的回收率下,運行一段時間

            有機物沉淀

            脫鹽率明顯下降,進出口壓差逐漸增加,產水量逐漸減小

            清洗液No.2配方;若污染嚴重用   No.3配方

             

            8、反滲透裝置的開車、停車
            8.1   裝置不得長期停運,每天至少通水2小時。如停機72小時以上,應向裝置內沖灌亞硫酸氫鈉溶液進行保護。
            8.2   裝置每次停機,都需用大流量低壓水對反滲透裝置沖洗15分鐘左右,以防膜面濃水產生結垢。
            8.3   反滲透裝置開車時,應注意升壓不得太快。如開機前系甲醛封存,應先低壓沖洗至排水無甲醛味和白沫。
            9、反滲透裝置的清洗
            9.1、反滲透裝置需清洗的條件
            反滲透運行時如出現以下任一情況,則必須立即進行化學清洗:
            ①裝置總壓差比運行初期增加0.15~0.20MPa;
            ②裝置脫鹽率比上次清洗后下降了三個百分點;
            ③裝置的總產水量比上次清洗后下降了10%以上;
            ④即使上述三種情況未曾出現,通常也應5~6個月清洗一次;
            9.2、清洗的注意事項
            ①清洗時應考慮可能的污染物類型,選用合適的清洗配方。
            ②可用NH4OH和H2SO4調節PH值,必須注意PH值測量一定要正確可靠。
            ③清洗操作時要有安全防護措施,如帶防護鏡、手套、鞋和衣等。
            ④固體清洗劑必須充分溶解后,再加其他化學試劑,進行充分混合后才能進入反滲透裝置。⑤清洗壓力為0.15~0.3Mpa,清洗時間為2小時。
            ⑥清洗過程中密切注意清洗液溫升情況,切忌溫度超過35℃,觀察清洗水箱液位和清洗液的顏色變化,必要時補充清洗液。
            ⑦清洗結束后,取殘液進行分析,確定污染物種類,為日后清洗提供依據。
              9.3、清洗方法
            ①按選定的清洗劑配方,在清洗水箱中配制清洗液,用泵循環清洗液,將其攪勻待用。
            ②關閉反滲透裝置上的進出水閥門、排放閥門,打開反滲透裝置上的化學清洗進出閥門,形成循環清洗系統。
            ③接好清洗管路后,開啟清洗泵電源開關,按規定的流量、壓力(0.14-0.22Mpa)和溫度(<30℃),清洗1-2小時(必要時可浸泡1-2小時),初始排出的清洗液排入地溝,以保證清洗液的濃度。
            ④清洗完畢后,將清洗水箱殘液排完,注入符合反滲透裝置進水指標的水,以清洗相同條件進行沖洗?;蛴迷鰤罕妙愃频蛪簺_洗條件來沖洗。
            ⑤各段沖洗結束后,按規定的運行方式進行低壓沖洗和高壓運行,最初產水排入地溝,到出水指標合格后進入產品水箱。
            ⑥清洗結束后,必須將化學清洗裝置沖洗干凈,切忌將清洗過濾器、清洗水泵等設備置于酸或堿的狀況下。
            9.4   甲醛或亞硫酸氫鈉封存方法
            ①利用清洗裝置,配制0.5—1%濃度的甲醛或亞硫酸氫鈉水溶液。
            ②將清洗裝置的出口、回流口分別與反滲透裝置的清洗液進口、清洗液回流口連接,而后打開清洗管線上的閥門。
            ③啟動清洗泵,循環10分鐘。
            ④關閉清洗泵,關閉所有閥門。
            9.5   清洗配方
            ①酸洗配方:0.3%HCl溶液
            ②堿洗配方:0.3%NaOH溶液,   PH調至12。
            9.6   裝置的防凍
            ①停運期間(指48小時以上)需適當送水,以更換存水。
            ②冬季停運應注意防凍,防凍液可以下面組成為參考。
                  5%丙三醇溶液+0.5%亞硫酸氫鈉溶液
            ③停運時開啟產水閥,關閉其它所有閥門。

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