1、新疆海龙化纤有限公司480m3/h反渗透系统操作培训手册四川凯歌水处理设备有限公司二0一0年五月新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 1 页 共 30 页目 录1.多介质过滤器概述2.多介质过滤器适用条件 3 多介质过滤器技术性能 4.多介质过滤器调试运转说明 5.精密过滤器的操作及维护6.反渗透系统概述7.反渗透装置的操作运行8.反渗透装置的使用维护、储运、和化学清洗9.常见的故障分析及排除方法附一 污染密度指数 SDI 的测定方法新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 2 页 共 30 页一、多介质过滤器1. 多介质过滤器概述多介质过滤器是用于反渗透、离子交换器系
2、统前的预处理设备。主要用于去除水中悬浮物。设备外壳为优质碳素钢制成,内衬天然橡胶或其他防腐层,体内配有先进的布水器及布气装置,设备配有就地取样装置及进出水压力表,所有接口法兰压力等级均为 PN1.0Mpa。内装介质可为精制石英砂、无烟煤等,大规格设备具有气体冲刷功能,能最大限度地清除介质上及床层的污垢,提高出水水质,延长工作周期,并能与计量泵加药装置组合成更高效的过滤系统。2.多介质过滤器适用条件: 1)过滤器适用于要求经过过滤出水浊度一般在 5/l 以内的工业水处理设施。 2)过滤器适用于进水浊度经常在 10/l 以内,未经混凝沉淀的原水(如用于经常浊度更高的原水时,应注意运转周期的缩短或滤
3、速的降低)。在过滤之前应加注混凝剂。 3.多介质过滤器主要技术参数1) 设计压力:0.6MPa。试验压力:0.8 MPa。2) 运行流速:6m/h10m/h。3) 浊度:进水口 10mg/L5 mg/L;出水 2mg/L5 mg/L;进水5mg/L。出水2mg/L。4) 滤料级配:见表(1-1) 。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 3 页 共 30 页表(1-1) 机械过滤器滤料级配层数 滤料 粒径(mm)不均匀系数密度(t/m3)视密度(t/m3)层高(mm)1 无烟煤 1.02.0 1.7 1.60 0.90 4002 石英砂 0.51.2 2 2.65 1.70 400
4、3 石英砂 1.02.0 2 2.65 1.70 2004 石英砂 2.04.0 2 2.65 1.70 2005 石英砂 4.08.0 2 2.65 1.70 1006 石英砂 8.016 2 2.65 1.70 1507 石英砂 1632 2 2.65 1.70 2008 鹅卵石 3060 2 2.65 1.70 6005) 反洗强度:水洗: 12L/(m 2s)14L/(m 2s)气洗 18L/(m 2s)22L/(m 2s)6)反洗膨胀率:250%40%4.多介质过滤器运行操作多介质过滤器的过滤是成周期性的,每个周期可分为过滤、反洗和正洗三个步骤。5.初次开机或更换滤料后开机产水操作新
5、疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 4 页 共 30 页1)打开多介质过滤器(如图-1)的反洗出水阀V2、反洗进水阀V3、排气阀V7,开原水泵进水阀,并启动原水泵对机械过滤器进行反冲洗,调整反洗进水阀V3,使装置内的滤料不被冲出,待浊水冲净后,停泵,关反洗进水阀V3、反洗出水阀V2,排气阀V7保持开启。2)开进水阀V1,启动原水泵,用阀V1调整流量至55m 3/h,当排气阀V7有水排出时,打开正洗排水阀V6,关闭排气阀V7,对多介质过滤器进行正洗。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 5 页 共 30 页3)当V6出水清澈时,从取样阀V8取样检测污染指数SDI,若S
6、DI5,则完成对多介质过滤器的冲洗,关闭正洗排水阀V6,打开出水阀V4向后序设备送水。若SDI4,则加入絮凝剂继续正洗,若正洗时间超过20min,SDI仍大于4。就调整絮凝剂加入量,提高过滤效果。6.多介质过滤器的正常运行操作1)打开机械过滤器进水阀V1和排气阀V7,启动原水泵,用V1调整过滤器进水流量为80m 3/h。2)当排气阀V7有水溢出时,关闭排气阀,打开正洗排水阀V6调整系统压力为0.2-0.4Mpa。3)逐渐打开出口阀V4,关闭正洗排水阀V6,使系统压力稳定在0.2-0.4Mpa,向后序装置供水。4)设备运行过程中注意观察出水量的多少及进出水压力的变化并做好记录。7.机械过滤器的停
7、运关闭过滤器的进水阀V1和出水阀V4,打开排气阀V7将系统压力泄掉。8.多介质过滤器的冲洗当多介质过滤器的运行压差0.05Mpa或出水SDI5时,应退出运行,进行反洗(运行单位也可根据实际运行情况设定日期进行定期反洗) 。操作步骤如下:1)排水:打开正洗排水阀V6和排气阀V7,将水面降至滤料表层以上200-300mm,关闭上述两个阀门。2)空气吹洗:打开进气阀V5和排气阀V7,其余阀门关闭,启动罗茨风机,调整压缩空气压力为0.05bar,流量为1822L/s.m 2开始空气擦洗,时间约3-5分钟。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 6 页 共 30 页3)反洗:将反洗进水阀V3
8、,上部排水阀V2打开,其它阀门关闭进行反洗,流量为1014 L/s.m2滤层膨胀率约在 40%50%下继续反洗35min后,停止反洗,关闭相应阀门。在整个反洗过程中,应注意经常检查反洗水中应无正常颗粒的滤料,以防“跑砂” 。4)正洗:打开正洗进水阀V1和排气阀V7,当排气阀有水溢出时关闭排气阀V7,打开正洗出水阀V6进行正洗,保持正洗水流速68m/h,洗至出水清晰时为止,停止正洗,关闭上述两个阀门备用。正洗时,出水中应无滤料,否则则可能是由于因反洗操作不当,而造成过滤器下部配水装置损坏所至。此时应停止正洗,查明原因并处理好后,再恢复正洗。9.多介质过滤器的运行、反洗、正洗程序可参照表1表1:机
9、械过滤器运行反洗程序开启阀门名称序号 程序 进水阀DN1 反排阀DN2 反进阀DN3出水阀DN4进气阀DN6正排阀DN5排气阀DN7控制指标1 运行 开 开 6-8米/时2 排水 开 开放水至滤料表层以上200-300mm3 空气吹洗 开 开空气压力0.05bar,时间3-5min4 反洗 开 开使滤料膨胀在25%-40%,时间约3-5min5 进水排气 开 开 时间约5min 6 正洗 开 开 出水SDI410.多介质过滤器常见故障与处理新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 7 页 共 30 页多介质过滤器运行中常见的异常及处理方法见下表:表2:异 常 现 象原 因 处 理 方
10、 法过滤器周期性水量减少滤砂与悬浮物结块反洗强度不够或反洗不彻底反洗周期过长配水装置或排水装置损坏引起偏流滤层高度太低原水水质突然混浊(如洪水期水中悬浮物急剧增加加强反洗及水质的混凝澄清的处理调整反洗水强度适当增加反洗次数,缩短反洗周期检查配水装置或排水装置适当增加滤层高度加强原水水质分析工作,掌握水质变化情况,强化水的混凝和澄清过滤器流量不够进水管道或排水系统水头阻力过大滤层上部被污泥堵塞或有结块情况改变或排除进水管道或排水系统故障清除污泥或结块,彻底反洗过滤器,尽量降低水中的悬浮物含量反洗中滤砂流失反洗强度过大排水或配水装置损坏,导致反洗水在过滤器截面分布不均立即降低反洗强度检查、检修排水
11、或配水装置反洗时间很长,浊度才降低反洗水在过滤器截面上分布不均或有死角滤层太脏检查、检修配水或排水装置,消灭死角适当增加反洗次数和反洗强度过滤出水达不到浊度要求滤层表面被污泥严重污染滤层高度不够过滤速度太快加强和改进混凝澄清工作,加强反洗工作增加滤层高度调整滤速至适宜程度运行时出水有滤砂排水装置损坏 卸出滤砂,检修排水装置新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 8 页 共 30 页二、保安过滤器1 概述滤芯过滤是分布在过滤介质的表面,或被捕捉于滤材的深度部位以从水中去除颗粒物的过滤方式,其过滤材质的类型包括有微滤膜、缠绕纤维滤芯、微孔材料或粉末材料构成的多孔滤芯,固体滤芯等。这种过
12、滤装置结构简单、运行方便,称为滤芯过滤器。在反渗透系统中,用于膜的给水预处理的最后屏障(微孔滤芯过滤器)是介于微滤(Micro Filtration)与颗粒介质过滤(Particle Filtration)之间的比较精密的过滤装置。因为它可起到安全防护作用,故也称为保安过滤器。2 滤芯过滤器的作用经过颗粒过滤(或称介质过滤 Media Filter)后,进入反渗透膜之前,为了除去系统中带入的大颗粒(如管路的锈蚀产物等) ,防止膜受到大颗粒的冲击和划破,并保护高压泵不受意外碎片的伤害,在高压泵前均装设有保安过滤器。通常器内装设 5m 的滤芯过滤,以减低与铁、铝产生硅酸铁、硅酸铝胶体。此种过滤器一
13、般在压降到达 0.1Mpa 的极限值前即要更换,但为了减少微生物污染,一般不超过三个月。考虑到反冲效果不好,同时也为了避免微生物污染及滤芯缝隙变大,不建议采用反洗的滤芯。5m 的滤芯过滤器设置不是为了过滤大量悬浮物的,即不承担过滤的负荷,它只是起对反渗透装置的保护作用,否则运行成本会很高,效率很低,且可能导致膜频繁地被污染。3 保安过滤器的操作与维护原水经高效纤维滤器进入保安过滤器,当保安过滤器排气完毕(排水阀出水后) ,关闭排气阀,原水进入 RO 装置。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 9 页 共 30 页当保安过滤器进出口压差达 1kg/cm2时,须对滤芯进行清洗或更换新
14、滤芯。在工作正常情况下(对系统预处理出水水质较好) ,的滤芯可维持3-6 月以上。三、反渗透主机1 反渗透的净化原理反渗透(RO)是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能,以压力为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在一端流出。进水中的杂质,如离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧,然后在农水出水端流出,从而达到分离净化目的。反渗透与一般单纯的筛分离过程不同,无法象过滤那样可以无限浓缩(反渗透有浓差极化问题) 。2 卷式反渗透装置(1)卷式反渗透元件特点和适用范围膜元件是一种能使 RO 膜技术付诸于实际应用的最小基本单
15、元,它由反渗透膜、产水流导布,中心管等制作而成。然后多个 RO 元件装入耐压壳体中成反渗透装置。本系统中应用的膜元件是引进海得能卷式膜元件,是目前世界现金的 RO 元件之一,该种膜元件装置结构紧凑、产水量大、操作压力低、耐细菌侵蚀性好,使用的 PH 范围宽等特点。广泛地用于低盐度苦咸水淡化,电子工业超纯水,高压锅炉补给水,医药、饮料等行业净水制备。(2)卷式膜装置的进水水质指标和运行条件为了使反渗透装置稳定运行,国内外多年经验表明,必须严格控制预处理和反渗透装置操作参数,其操作参数必须控制在下列范围内:a. PH:2-11新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 10 页 共 30
16、页b. 余氯:0.1ppmc. 温度:545d. 最高操作压力:2.0Mpae. Fe:0.1ppmf. COD:1.5ppmg. 装置回收率:75%3 反渗透工艺设备和流程(1)在反渗透装置中,除装有 RO 元件多少外,还装有各种附注设备和仪表,如保安滤器、高压泵、电导率仪、浓水电动排放阀,高低压保护开关等。它们主要作用是:a 保安滤器:防止微粒进入 RO 泵,以免损坏 RO 泵和膜组件;b 电导率仪:监测进水和产水水质;c 浓水电动排放阀:主要用于 RO 的低压冲洗和浓水置换水从电动 阀排出;d 高压保护开关:主要用于防止产水压力过高而引起膜元件损坏;e 低压保护开关:主要用于防止无进水情
17、况下,RO 泵继续运行而损 坏。RO 系统中所装的上述设备和仪表主要保证 RO 装置在安全情况下运行。(2) 反渗透装置的工艺流程当预处理出水达指标而进水压力0.15Mpa 时,进水经保安滤器后,由 RO 泵增压进入反渗透装置,产水直接进入中间水箱,而浓度排放。4 反渗透的操作运行1)在反渗透装置初次起动之前,预处理系统必须经过调试和试运,给新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 11 页 共 30 页水水质和给水流量应能满足反渗透装置运行的要求。预处理系统处于供水状态。2)在将反渗透器连接到管路上之前,应吹扫并冲洗管路(包括反渗透给水母支管) 。3)检查各管路,应按工艺要求连接,
18、各阀门开关状态良好。4)检查全部仪表应安装正确并已经过校准。5)确认高压泵、电动慢开门处于可以立即运行状态,泵进水门处于打开状态。6)各药箱应保证 2/3 以上液位,并经搅拌均匀,加药的计量和加药系统均处于正常备用状态。7)核对产品水不合格排放门(产品不出口阀门)是打开的。8)浓水控制阀应处于适当的开启位置。5 反渗透装置初次起动1)反渗透装置的操作方式选择开关“手动停止自动”应位于“手动”的位置。2)将各种仪表按需要投入运行。3)各加药单元计量泵投入运行(初始以手动方式调节) 。4)打开冲洗排放门,打开高压泵出口手动调节阀(开度 1/3) ,就地起动电动慢开门,在预处理系统提供的低压(0.2
19、0.4Mpa) 、小流量下使给水进入反渗透装置,以便将系统中的空气排出(排气约5min,冲洗约 30min 以上) ,以时新膜中的保护液也一并冲出。5)检查系统应无渗漏。至此,排气和低压冲洗结束。6)关闭电动慢开门,关闭冲洗排放门,打开浓水排放阀(浓水排放阀可全开,微开冲洗排放门 1/3) 。7)起动高压给水泵,起动电动慢开门,如果无电动慢开门,手动调节新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 12 页 共 30 页高压泵出口手动调节阀,膜的进水压力升高率每秒须小于 10psi,使给水在低于 50%给水压力下冲洗反渗透装置,直至排水不含保护液为止(冲洗时间至少 30min) 。8)检
20、查各调节加药单元计量泵工作应正常。9)慢慢开大高压泵出口手动调节阀,同时调整浓水排放调节阀的开度,直至满足设计的进水流量和回收率,同时调节各种药剂加药量至稳定。10)系统达到设计条件时,检查各段压力,检查总流量、淡水流量和浓水的流量。11)系统稳定运行后(大约 1h 的运行时间) ,记录所有运行参数。关闭产品水不合格排放阀门,转向正常,反渗透装置开始正常制水。12)检测每一个压力容器的产品水电导率,并分析已发生或可能会发生的故障。13)在运行 2448h 后,记录所有的运行数据(给水压力、压差、流量、回收率、电导率等) ,注意保存起始运行的记录,并取给水、浓水水样,测定成分,核计并比较系统的特
21、性。14)当反渗透装置手动停止运行时,首先关闭电动慢开门,然后停止高压泵的运行。6 手动起动操作反渗透装置的“手动起动”步骤与上述“初步起动”步骤相同。如果是非长期停运或未经停运保护,操作步骤可作相应的调整。7 反渗透装置自动起动和停止反渗透装置的自动起动是通过中央控制盘上的操作开关(或上位机键盘)来实现的。在起动前的准备工作全部完成并且初次起动成功后,新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 13 页 共 30 页预处理系统已在运行供水,反渗透装置可以进行自动起动的操作。1)将反渗透装置的操作方式选择开关“手动停止自动”置于“自动”位置。2)将各种仪表投入运行,打开加药计量泵的出入
22、口门。3)检查联锁、报警、分析仪表应正常。4)按下“反渗透起动按钮” ,此时 PLC 程序自动起动计量泵、高压泵,起动电动慢开门,系统进入脱盐制水运行阶段。5)需要停止反渗透装置运行时,按下“反渗透停止按钮” ,PLC 自动关闭电动慢开门,停止高压泵和计量泵的运行。6)每次反渗透装置停止运行后,都要进行低压冲洗。8 运行方式的调整1)反渗透装置正常的运行方式是保持流量,稳定水质,取得设计的回收率。2)如果由于水温的变化或膜的污染结垢引起流量下降,可调整给水压力以改善产水量。但不能允许过多的污染和结垢,即不可超过设计压力(或原、初始运行压力)的 10%。如给水水质变化,当给水 TDS 增加过大时
23、,为避免膜表面的浓差极化,应该降低回收率,以免造成膜的污染和结垢。3)通常反渗透的设计水量往往是生产需要的最高量。当正常运行不需要最高流量时,为避免频繁开停设备而降低膜的寿命,除设计上应该设置产品水箱以平衡水流量外。4)给水温度降低时,可借提高给水压力来补偿,但不能超过极限值,如果温度进一步下降,则只能降低产品水流量。5)当温度高时,则可引起脱盐率下降。温度高时产水量高,脱盐率下降,可借降低给水压力来调节产水量,新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 14 页 共 30 页但要注意又不能使产品水 TDS 高于设计的规定值。6)停用部分压力容器或减少部分膜元件(以减少膜面积,需要经过
24、系统分析来确定,此时给水压力和产品水水质均可保持不变) 。而且要注意取出的膜远件要妥善保护。7)当原水的盐分增加时,可采取增高给水压力;当原水的盐分降低时,可降低给水压力或提高系统回收率,或增大产水量。9 反渗透运行维护要点1)反渗透系统(聚酰胺膜)的给水温度应当小于 30。2)卷式膜给水的 SDI(15min,30psi)应当小于 4.0,必须小于 5。3)给水中不应含有胶体硫。4)海水膜元件的给水压力不应超过 1000psi(6.9Mpa) ,苦咸水膜的给水压力不应超过 600psi(4.2Mpa) ,自来水膜元件的给水压力不应超过 300psi(2.1Mpa) 。5)运行时渗透产品水的静
25、压力不应超过给水/浓水压力 0.3bar(5psi) 。在停机时(高压系统停运时) ,产品水侧静压不能超过 0.3bar。如果在系统设计上装有产品水出口门(在膜化学清洗时关断用) ,为了防止运行人员疏忽,忘记打开产品水出口门,可在产品水管上装设爆破膜,以保证膜的安全(除非产品水出口静压不超过 3m) 。为防止膜袋黏结线开裂,并不采取设置逆止阀的方法,黏结线的开裂并非由于大流量,而系膜两侧的压力差,逆止阀常常不能瞬间关闭,也不能保证绝对保密,因而不是可靠的方法。6)膜元件在运行时(特别是起动时)对给水的冲击压力(水锤)必须设法消除。为了防止水锤发生,在给水泵出口可装行程时间为2540s 的电动慢
26、开门,与手动调节门配合使用(压力上升速度应小于 10psi/s) 。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 15 页 共 30 页7)所使用的水质阻垢剂应该是膜厂家许可的。8)当连续运行时,pH 值不应小于 2.0,也不应大于 11.0。如果需要调节 pH 值,可用 H2SO4 或膜厂家许可使用的同等当量的酸。9)回收率应当受盐的浓度限制,不能超过膜设计导则的限度。10)为控制膜的结垢,应控制给水中的化学成分(如 Ca、Ba 或 Sr)或采取加阻垢剂的措施12)浓水中可溶硅不应超过 150mg/L(25) 。13)应避免膜被表面活性剂、溶剂、可溶油、脂类等高分子量的聚合物污染。14
27、)给水中不应含有臭氧、过锰酸盐或其他强氧化剂。15)给水为地表水源时,要采取消除细菌的预处理措施。16)对比初始运行产品水流量,经过标准化后,下降 10%15%时,要进行膜的清洗。17)当化学清洗膜或在停运时,pH 值不应小于 2,也不应大于 11。18)当膜被清洗时,不能用阳离子型或非离子型的表面活性剂、以及未经膜生产厂家同意的化学药剂。19)给水流量不能超过膜元件设计导则规定的流量,以防止膜卷因流量过大而窜出(给水泵的设计流量不能大于导则规定) 。单个膜元件的压降不能大于 20psi(1.4bar) ,6 个膜的压力容器的压降不能大于 60psi(4.2bar) 。20)膜厂家的湿膜产品要
28、注意防止干燥,在所有时间内都应保持在湿的状态下。21)更换或新装的新膜,投入运行开始时的渗透水至少需 12h 排掉,至冲洗干净甚至需要 4h。22)为防止微生物在长时间停用时生长,膜元件应该浸在保护溶液中,新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 16 页 共 30 页储存溶液中应含有 18%(质量百分数)的甘油和 1%(质量百分数)的亚硫酸氢钠(食品级) ,该溶液也能作为防冻液保护用。在低于10 周的短期保护时,1%的亚硫酸氢钠足以抑制细菌的生长。23)如果膜元件浸在甲醛溶液中杀菌,在此之前膜必须是使用过一段时间的,即至少是用过 6h,否则将使膜的水通量降低。24)用氯(HOCl)
29、连续泡膜将造成损坏,应该避免,不得已时只能短时间浸洗。25)在不同的温度条件下运行,膜的性能将受到影响,温度对膜的产水量影响可参照温度校正系数(TCF)表进行校正。26)系统停运时应进行系统的冲洗,冲洗方式有:采用渗透水冲洗系统;采用不开高压水泵的低压水冲洗;采用产品水泵连接至反渗透冲洗入口进行冲洗。27)运行中发现反渗透系统给水不合格时,要在进入 5m 的过滤器之前排掉。10、运行记录1)起动记录反渗透装置的特性必须从运行开始就记录下来。记录应包括起动时和实际初始运行时的预处理和反渗透的运行数据记录。2)运行数据运行数据可以说明系统的性能,在整个反渗透运行期间都要进行日常收集,这些数据与定期
30、的水质分析一起为评价装置的性能提供资料。具体内容包括:(1)流量(各段产品水和浓水流量) ;(2)压力(各段给水、浓水、产品水、5m 过滤器出口及入口) ;新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 17 页 共 30 页(3)温度(给水) ;(4)pH 值(给水、产品水、浓水) ;(5)电导率/TDS(给水、产品水,每一段给水、产品水、浓水) ;(6)SDI 及浊度(给水,5m 过滤器前,浓水) ;4)维修日志维修记录是对反渗透装置和机械设备进行问题分析的必备资料。如机械故障时零件的更换、反渗透压力容器/膜元件的更换维修、清洗(清洗剂和清洗情况) 、仪表和表计的校准等。11 异常情况
31、及现场处理1)发生异常情况时,值班人员应保持镇静,必须在确保各种仪表指示无误、分析数据可靠的基础上,分析故障的原因并及时进行处理。2)如泵发生缺陷时,在允许的情况下应先起动备用泵,其后停运故障泵,进行检查、修理。3)故障排除后,值班人员应将发生的一切现象、过程、时间、故障原因及处理情况记录下来。12 反渗透系统联锁与报警1)高压泵入口压力低,开关的联锁与报警。当高压泵入口给水压力低于 0.05Mpa 时,高压泵自动停运,同时联锁关闭电动慢开门。2)泵出口压力高,开关的联锁与报警。高压泵起动在延时 25S(慢开门开启时间为 25S)后,如高压泵出口给水压力仍高于给水泵的最高压力,高压泵自动停止运
32、行,同时联锁关闭电动慢开门。13 反渗透装置的停用保护反渗透装置停用的保护目的是:避免生物的滋生和污染;防止膜在停用时,在含有阻垢剂的情况下形成亚稳定状态的盐类析出而结垢,导新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 18 页 共 30 页致性能下降。1)短期运行保护反渗透停运时间一般不超过 3 天可以用冲洗的方法作为保护措施,其参考步骤为:(1)停止反渗透的运行,打开浓水冲洗排放阀。(2)打开冲洗进水阀,启动冲洗水泵,一般低压冲洗为 3bar(40Psi),调节冲洗流量在额定量。对装有一个膜的 8min 元件,压差控制在不应超过 1 bar(15Psi),对于装有 6 个膜的 8mi
33、n 元件,压差不应超过 60Psi。一个容器的冲洗量约 9.1m/h,冲洗时间为 20min 左右。(3)冲洗结束后,在系统中充满冲洗水的情况下关闭冲洗进水,排水门,关闭冲洗水泵。(4)当采用低压给水冲洗时,则冲洗水 SDI 要保证合格,并在冲洗时停加阻垢剂。(5)当水温高于 20 度时,每天重复上述操作 3 次.低温时每天冲洗一次。(6)对于系统暴露在阳光之下,水温超过 45 度的情况,要连续不断地用冲洗水冲洗系统,或每 8 小时启动运行 1-2 小时。2)长期停用保护反渗透系统长期停运一般超过 3 天以上(水温不能超过 45 度,系统不能暴露在阳光下)。按下列方法保护:(1)停止反渗透系统
34、的运行。(2)如膜装置无水垢,可不用酸清洗液,直接用 PH=11 的碱清洗液,循环清洗 2 小时,如有微生物,清洗后要杀菌。(3)杀菌使用非氧化性杀菌剂或 1%(质量)的硫酸亚氢钠(食品级)冲洗新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 19 页 共 30 页系统(如无微生物时 0.5%已足够).连续冲洗直到排放水含有 0.5%硫酸亚氢钠为止.冲洗时按照清洗时建议的流量,约为 30min.保证系统内空气最少,应在充满冲洗液的最高压力容器的顶部有少量药液溢出。(4)在系统中充满上述溶液的情况下,严密关闭所有进口和出口阀门。(5)采用硫酸亚氢钠时,每一周检测一次保护液的 PH 值,由于硫酸
35、亚氢钠氧化反应为酸,当 PH 值小于三或浓度低时,或保护超过一个月的时候则须更换保护液。(6)为了防冻的保护(-4 度时)应用 1%的硫酸亚氢钠和 20%的甘油的保护液,此时水结冻时仅为软性物,不会伤害膜。(7)注意每三个月检查一次微生物生长情况,当保护液不清澈时,应重新更换,并在重新运行前最好用碱性清洗液清洗一次。3)实施药液保护时的要注意的事项(1)配制溶液使用的水必须不含痕量的氯或者类似的氧化剂,可以 使用渗透水或处理后的给水。(2)设有清洗系统的的反渗透装置可利用清洗系统冲洗和配制保护药液。(3)重新启动时,必须至少将产品水排放 1 小时,以便充分的冲掉产品水中的痕量保护液。(4)目前
36、一般建议用无醛化合物作为保护液.厂家规定必须于膜使用 6 小时,有的厂家规定使用 24 小时以上才能用甲醛溶液杀菌,否则膜将受到损害。(5)甲醛是比 NaHSO3更为有效的杀菌剂,且不会受氧化分解,但甲醛有使人致癌的可能性,使用要小心。目前一般建议使用无醛化合物作为保护液(特殊情况下可使用甲醛液保护) 。厂家规定须于新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 20 页 共 30 页膜使用 6h 后,有的厂家规定使用 24h 以上时,才可允许用甲醛溶液杀菌,否则膜将受到损害,影响水通量。14 膜的储藏与运送1)新膜元件的保存和运送一般均贮存于保护液中,保护液为1%NaHSO3与 20%的
37、甘油。如采取干式出厂和运送,则在每个元件经质量检验后浸泡于保护液中 1h,控干后装入双层塑料包装袋内,内袋是由隔绝氧气的特殊材质制造的。运送时要小心勿将塑料袋弄破。有些干式出厂的产品,未经逐个对元件检验,仅以单层塑料袋包装,但亦要保证其密封至使用时才可打开。2)膜元件失水的再湿润。膜元件若在使用后不慎被弄干,就会永远失去渗透水特性,可以用下述方法再湿润:a. 浸泡于 50%乙醇水溶液中或 50%丙醇水溶液中 15min。b. 在装入系统后注以 10bar(150psi)压力的水,在排除压力容器内的空气后关闭产品水出口阀,经 30min,注意要在注水压力释放(压 力下降)前,先打开产品水出口阀,
38、以防膜口袋破裂。c. 浸泡元件于 1%HCl 中数小时或数天。15 反渗透膜的清洗反渗透膜表面在运行中由于给水带入的物质的污染而产生污垢,例如金属氧化物的水合物,钙的沉淀物,有机物和微生物.这些物质在适当的操作条件下可借助于化学药剂的清洗而有效的去除.称之为膜的清洗。1)污垢产生的因素a.预处理方式不当;b.预处理运行不正常;c.给水系统(管道、泵、阀门等)材料选择不当;d.加化学药品的系统(计量泵等)不正常;新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 21 页 共 30 页e.停机后冲洗不当;f.操作控制(如回收率、产品水水通量、给水流速等)不当;g.长期运行中积累的钙、硅等沉淀物;
39、h.反渗透给水的水源改变;i.给水水源的生物污染。2)反渗透膜需要进行清洗的标志膜表面污垢导致产品水流量减小,膜的脱盐率下降,给水/浓水的压力差增加。经过标准化后的运行参数:(产品水流量下降 10%,脱盐率下降 5%,给水、浓水压差增加 15%需进行清洗)其基准是参比新膜最初始运行2448h 内的运行性能。如预处理设计合理、运行正常,则一般半年至一年清洗一次,如小于 3 个月就需清洗,则应研究改进预处理的方式。3)污垢的判别复合膜的清洗,由于其对 pH 值和温度的高度稳定性,只要选择清洗工艺得当,就可以达到较好的清洗效果。如果未及时清洗,拖延太久,就很难彻底清洗干净。有效的清洗是依据污垢的性质
40、选择清洗化学药品,错误选择药品将使污垢恶化,因而清洗前可根据下述几个方面弄清污垢种类:a.反渗透装置和系统的配置和组合;b.给水水化学分析成分;c.以前清洗的检查结果;d.SDI 测定的过滤膜上的污物分析;e.5m 过滤器滤芯上沉积物的分析;f.检查给水管道内表面打开压力容器前端部观察在膜元件的进水端污垢的外状(如红棕色则可能是铁污垢,生物污垢或有机物能常为黏性胶状新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 22 页 共 30 页物) 。4)清洗工艺要点a.必须按照选择的配方和规定的温度进行。b.清洗流速:对于 8in 膜元件,流速最大采用 9.1m3/h;4in 膜元件,采用 1.8
41、2.3m3/h;2.5in 膜元件,采用 0.71.1m3/h。压力容器的压力必须是达到上述流量的最小压力,但通过任何压力容器的压降不得超过60psi。c.膜元件的清洗可以用阴离子表面活性剂,避免使用阳离子型表面活性剂,因其可能发生不可逆转的污堵。d.允许并联清洗,亦可分段清洗,分段清洗的目的是:不致使第一段流速过低,也不致使最后一段流速太高。不致使第一段的沉积物带至下一段。e.配制溶液使用的水源必须为不含痕量的氯或其他氧化剂。5)清洗设备及系统a.清洗系统清洗系统流程如下图所示。b.清洗设备新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 23 页 共 30 页(1)清洗溶液可能为酸性或碱
42、性,即 pH=112,因此清洗系统必须是防腐蚀材料,溶液箱设有加温,故应考虑耐温(40),并且不应低于 15,以防止化学药剂(如 12 烷基硫酸钠)在低温下沉淀,一般可用碳钢衬胶、环氧玻璃钢或聚丙烯材料。清洗箱应设有盖子,盖上有人孔以便加药。(2)清洗溶液箱体积大致为每次清洗时第一段压力容器的容积加上清洗(进出溶液)循环管路的容积。(3)压力容器容积 V1=R 2L=3.14(0.1)26.1=0.19(m3/个),第一段压力容器个数为 n,则总压力容器的容积为 nV1(m3)。(4)管路容积 (管路直径为 Dm,长 Lm),则总容积。(5)洗泵的材质应先 316SS 或非金属复合聚酯材料的泵
43、。泵的压力应能克服膜元件的阻力加上 5m 过滤芯阻力(约为 0.2bar)及管路阻力。如 8in 膜元件,每个元件压降最大为 20psi 或每根压力容器最大为 60psi(即 4.2bar)。即正常运行总计约为 4.5bar。清洗流量:对 8in 膜元件,每个压力容器的流量为 8.1m3/h,流量乘以每一段最高的压力容器排列个数,考虑到污垢严重的可能性,应乘以 1.5 的系数。(6)清洗管路:从清洗装置到反渗透装置之间的连接可以用固定式硬管连接或临时性软管连接,流速不超过 3m/s。c.清洗过程及步骤(1)清洗系统的准备停下待清洗的反渗透系统,关闭高压泵出口门,电动门,开浓水排放门及调节门,关
44、闭产品水至水箱内的出口门及产品水对地排放门。清洗时渗透水由临时管路引至清洗箱中。要求以上阀门严密不泄漏。检查清洗系统无误后,按系统图接至反渗透系统。连接好系统后将渗透水注至清洗箱的 1/2 液位,打开清洗泵进口门,超动清洗泵,稍开清洗泵出口循环门,打开 5m 过滤器进口门及出口门,此时可打开管道上的空气门排放系统中的空气,直至有水流出为止,即可准备清洗。(2)配制清洗液新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 24 页 共 30 页根据膜元件的污染物质的性质,选择合适的配方,准备好所用的药品。将渗透水注入清洗箱至液位计的 2/3 处。准备好清洗过程监测化验所需的仪器和药品。打开清洗泵
45、进口门,起动清洗泵。打开清洗泵出口药液循环门。将每一种清洗药品分别溶解后,从加药口倒入清洗箱中。经泵出口对药箱中的溶液打循环,使药品完全溶解并混合均匀后,从取样阀取样测定溶液 pH 值,调节 pH 值至规定值。药液均应透明无色。加入渗透水至清洗箱液位计规定的刻度处,测温度并调至规定的温度。3)低流量进药关闭药液循环门,打开 5m 过滤器进口门,稍微打开 5m 过滤器出口门,并注意排除空气。完全打开一段浓水侧清洗回水阀门及渗透水回水门,打开一段清洗液进口阀门,起动清洗泵慢慢调节 5m 过滤器出口门,使清洗液以较低流量(正常清洗流量的一半)打入压力容器。压力容器内的水完全被清洗液替代后,循环一定时
46、间后取样测定清洗液的浓度和 pH 值,若 pH 值变化 0.5 则应加酸、碱进行调节,如清洗液过于浑浊,应重新配制药液。4)浸泡关闭泵,使药液浸泡膜上的污垢,一般在室温下浸泡时间约为 1h。若膜污染严重,则浸泡时间需加长至 10h 以上。为了在较长的浸泡时间内保持容器内清洗液浓度和温度的稳定,应采用较低的循环流量(正常清洗流量的 1/4)间断循环清洗液。5)高流量循环在高流量下进药和清洗 3060min,清洗流量为:4in 膜为1.82.3m3/h,8in 膜为 8.1m3/h 乘以清洗段的膜元件个数。如膜上污垢严重,可采取该流量的 1.5 倍。应注意: 高流量情况下允许的最大压力降为 20p
47、si/每根膜或 60psi/每根压力容器。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 25 页 共 30 页取高流量清洗后的溶液和未用的新溶液进行比较和分析,以了解清洗出的污垢量。6)冲洗一段、二段压力容器分别清洗完毕后,关闭清洗液进出口阀,打开冲洗排水门,采取冲洗方式,用渗透水或过滤后的清水(SDI3,不含 Cl2,电导率10000S/cm),冲洗反渗透装置中的药液至完全冲净,为避免药液中物质沉淀,最好在 20下,大约冲洗15min,冲洗完毕后,反渗透装置处于备用状态。如清洗工艺采取两种和两种以上药液配方,尚须将原用药液冲干净后,再开始用另一种药液清洗。拆下清洗用的临时软管,排放掉清洗系统中的清洗液,用渗透水将清洗系统冲洗干净。清洗后的反渗透装置在开始运行时,应先将运行初期的产品水排放掉,排放时间至少为 10min7)清洗监测项目表 1 为清洗监测项目,表 2 为清洗前后比较项目。反渗透装置的故障及处理见下表。新疆海龙化纤有限公司化学水处理系统操作培训手册 第 26 页 共 30 页四、常见故障分析及及处理1 膜元件可能发生脱盐率下降的原因分析(1)膜受氧化。膜受到给水中 Cl2、Br2、O3 或其他氧化剂的