20T单级反渗透设备操作手册Word文档下载推荐.docx
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C、膜组件膜元件安装在受压的压力容器外壳内形成膜组件；
D、膜装置由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安过滤器、就地控制盘柜和机架组成的可单独运行的成套单元设备称为膜装置，反渗透过程通过膜装置来实现；
E、膜系统根据特定水源条件和产水要求设计的，由预处理、加药、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的膜法水处理工艺过程称为系统。
3）影响RO膜性能的因素
进水压力的影响：
进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，产水量加大，而盐透过量几乎不变，这样膜透过水的速率比传递盐分的速率快，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，使得反渗透的脱盐率得以提高。
但是，通过增加进水压力提高盐分的排除率是有局限性的，当进水压力超过一定的值时，过高的回收率将加大了浓差极化，某些盐分也会与水分子耦合一同透过RO膜，这都将导致盐透过量增加，抵销了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。
进水温度的影响
产水电导对进水温度的变化非常敏感，（正常产水水温为25℃）随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，进水水温每升高1℃，产水通量增加2.5%-3.0%，这主要归功于穿过膜的水分子粘度下降、扩散能力增强。
进水水温每降低1℃，产水通量降低2.5%-3.0%，穿过膜的水分子粘度下降、扩散能力降低。
而增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。
进水含盐量的影响
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力主要取决于进水中的含盐量。
如果进水压力保持恒定，含盐量越高，通量就越低，渗透压的增加抵销了进水推动力，同时水通量降低，增加了透过膜的盐通量，导致脱盐率下降。
系统回收率的影响
通过对进水施加压力，逆转浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向，实现反渗透过程。
如果回收率增加（进水压力恒定），残留在原水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同，这将抵销进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使渗透通量降低或甚至停止。
任何RO系统最大可能的回收率并不取决于渗透压的限制，而是取决于原水中的含盐量和它们在膜面上要发生沉淀的倾向，最常见的微溶盐类是碳酸钙、硫酸钙和硅，一般情况下应采用原水化学处理方法阻止盐类结垢。
进水pH值的影响
进水PH对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。
由于水中溶解的CO2受PH影响较大，PH值低时以气态CO2形式存在，容易透过反渗透膜，因此PH值低时，反渗透膜脱盐率也降低；
随着PH升高，气态CO2转化为HCO3-和CO32-等离子，脱盐率也逐渐上升，在PH7.5-8.5之间，脱盐率达到最高。
二、系统简介
本套水处理系统的产品水流量不低于20m3/h。
袋式过滤器、保安过滤器、阻垢剂添加系统为预处理设备，以保证后续系统的正常运行（注；
井下水浑浊度高，铁锰离子高，要单独进行预前水处理）单级反渗透（RO）装置为脱盐净化设备，能够除去水中大部分电解质、离子盐分，用来保障出水的水质指标，达到产品水质标准。
一、设计基础
1、原水水质：
当地矿井水，水质见分析报告
2、采用工艺：
预处理+单级反渗透
3、反渗透装置生产能力
（1）预处理:
袋式过滤器产水量：
≥30m3/h；
（25℃）
保安过滤器产水量：
（2）反渗透装置：
产水量：
10m3/h；
脱盐率：
≥98％（运行一年内）
≥95％（运行三年内）
回收率：
≥60％
二、工艺流程简述：
1.系统工艺流程：
高压原水泵→自力式压力调节阀→电动进水阀→袋式过滤器→保安过滤器→RO高压泵→RO装置→纯净水箱→供水泵→外供
本系统根据功能可分为两个分系统，即预处理系统。
预处理系统包括比例减压阀、电动进水阀、袋式过滤器、保安过滤器、阻垢剂投加系统等，用于去除水中的悬浮物、胶体、有机物、机械杂质等，为后续的脱盐处理系统减轻压力，且可以有效的防止反渗透膜的结垢，使设备能够长期稳定的运行；
RO预脱盐系统包括保安过滤器、RO高压泵、RO膜组等，能脱除水中98%以上的盐分，保障出水水质指标，达到产品水质要求标准。
三、工艺单元功能简介
3.1原水电动阀/自力式压力调节阀
自力式压力调节阀与电动进水阀串联使用，自力式压力调节阀把高压来水按设定的压力进行减压，保证后续系统的进水压力（本套设备的进水最高压力为4MPa，出水压力为0.4MPa）。
电动进水阀控制系统进水的通断，开启设备时，原水电动阀开启，系统设备进水，系统关机时，原水电动阀关闭，保证系统不再进水。
3.2阻垢剂投加系统
为了保证反渗透系统在高回收率下长期、稳定的运行，必须防止膜的结垢和污染，特别要防止CaCO3、CaSO4、CaF等结垢物质在膜表面的沉积。
由于反渗透膜对离子的截留率均大于98%，原水在经过反渗透处理时，根据系统回收率的不同，反渗透浓水的离子浓度常常达到原水的几倍，此时水中的难溶盐类易超过其浓度积而发生沉淀，造成膜的结垢。
原水中加入阻垢剂，可有效阻断难溶盐类结晶体的形成和增长，达到防止结垢的目的。
本系统有药箱、计量泵组成，药箱采用PE材质；
计量泵选用国内优质产品,加药箱60L，不锈钢材质；
药剂推荐选用MTSA3100阻垢剂。
MTSA3100是高效能的液状阻垢剂配方，用于控制膜分离系统中碳酸钙、硫酸盐及氧化铁沉淀所造成的结垢。
使用此阻垢剂后可延长系统清洗的周期，使膜寿命延长而降低成本。
MTSA3100可适用于不同水源，产品结合了有机磷酸盐及分散性高分子聚合物来防止硬度及氧化铁沉积。
其产品特点如下：
A、符合饮用水合格认证（ANSI/NSF60）标准；
B、有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢，LSI高达3.0尚不致结垢；
C、所有主要反渗透膜都能使用；
D、籍由分散阻塞微粒来维持反渗透膜表面的清洁；
E、进水的PH从5-9仍属有效范围。
3.3袋式过滤器
袋式过滤器它主要用于水中悬浮物的去除，过滤精度一般为25μm，是保安过滤器前级较理想的过滤装置，清洗方便，过滤器外壳为不锈钢材质。
本装置设置一台ф550mm的带式过滤器，内装4只，过滤精度20µ
m的布袋。
3.4保安过滤器
保安过滤器又称表面过滤器，即水中除掉的杂质颗粒物是分布在过滤介质的表面，而不是分布在过滤介质内部的一种过滤器。
它主要用于微量悬浮物的去除，用在反渗透、电渗析之前，多介质过滤器之后，充当保安过滤器的作用。
保安过滤器由过滤器外壳和安装于内部的滤芯组成，工作时水从滤芯的外侧进入滤芯的内部，水中的杂质颗粒被挡在滤芯外部，过滤干净的水进入滤芯内部后经收集管路引出。
精密过滤器的过滤精度一般为1.1-20μm，滤芯的精度可以根据需要随便更换，而外壳主要有不锈钢结构。
本系统预处理水进入保安过滤器，保安过滤器将截留住大于5µ
m的颗粒杂质，防止预处理系统漏过的杂质及预处理系统流失的虑料进入反渗透装置内，是反渗透装置前最后一道屏障，起保安作用，过滤器为不锈钢材质，滤芯为聚丙烯熔喷PP滤芯，过滤精度5µ
m。
本装置设置一台ф530mm的保安过滤器，内装30支40寸，过滤精度5µ
m的虑芯。
3.4高压泵
保安过滤器出水进入一级高压泵，经高压泵升压后送入反渗透装置。
由于水中的电解质、离子等需要在一定压力下才能够在反渗透装置内通过反渗透的作用进行分离，所以反渗透系统的主要运作设备是高压泵。
高压泵选用南方特泵立式多级离心泵产品，该产品采用不锈钢材质，具有外形美观、安装方便、性能稳定、噪音小等优点。
3.5反渗透主机
3.5.1反渗透膜元件采用美国陶氏公司生产的BW30-400卷式复合膜,该膜元件具有脱盐率高、化学稳定性好、水通量大等特点。
在标准状态下，单只膜元件脱盐率高达99.9%，适用PH值范围2-11。
反渗透装置采用单级多段，选用21支膜元件，分装于7支3芯压力容器中，按4：
3排列。
膜元件结构如图：
3.5.2反渗透系统中流量计、压力开关等仪器操作简便、可靠性好、可满足客户各种工艺要求，便于实现系统自动化。
3.5.3反渗透装置设有自动冲洗装置
反渗透装置设有自动冲洗装置，当反渗透开机时，自动用处理好的过滤水低压冲洗反渗透系统，能有效的防止膜组件结垢，有利于系统的维护。
3.6纯净水箱
反渗透产水进入纯净水箱。
纯净水箱设置液位控制装置，水箱高低液位与高压泵、原水电动阀及供水泵连锁控制。
纯净水箱采用不锈钢材质，容积5000L。
3.7纯净水泵
纯净水泵选用博山水泵厂生产的潜水泵，用于向配液箱输送反渗透产水。
纯净水泵设置为一台。
四、设备操作规程
本设备操作分为手动和自动两种方式
1、手动操作：
通过控制箱控制面板开机，纯净水箱满水时，进行关机操作。
开机：
每次开机前，先打开进水电动阀，然后打开袋式过滤器、保安过滤器上部的排气阀门，见到有水流出时再关闭，此时通过电控箱的控制面板，开启浓水排污电动阀，（为避免误操作给设备带来的危害，必须注意先将浓水调节阀全部打开）低压冲洗2-3分钟关闭浓水电动阀，开启高压泵、计量泵（进药量调整在2L/H），然后通过浓水调节阀缓慢套接浓水压力（注意：
膜后压力要比膜前压力小一点）产水流量控制在340LPM（每分钟340L）左右，泵后压力调整到1.2-1.4MPa，主机设备进入正常产水工作状态。
（计量泵随同高压泵同步开启和关闭），纯净水箱满水时，进行关机操作。
关机：
对于RO主机系统，先打开浓水电动阀，并关闭高压泵、计量泵，低压冲洗三分钟后，再依次关闭进水电动阀、浓水电动阀（在关机时最好将相应的浓水调节阀全部打开，以免下次开机时忘记，从而在误操作的情况下对设备造成危害，此为手动状态下操作，在自动状态下，无需再调节此阀门）。
2自动操作：
在手动操作正常出水的前提下，通过控制面板将自动按钮按下，设备将实现自我识别，启动，停止条件，按照预设的各水箱高低水位以及程序自主开、关机。
高压泵前设有低压保护，进水量不足或进水压力低于设定值时，反渗透系统按预设程序停机，压力恢复后反渗透系统重新启动。
反渗透系统配套阻垢剂加药系统，阻垢剂加药计量泵与高压泵连锁，同开同关。
高压泵后级设有高压保护，当高压泵出口压力高于设定值时，高压开关动作，停止高压泵、阻垢剂投加泵运行，反渗透主机按预设程序停机，此时需要重新启动反渗透系统才能使反渗透系统进入正常运行状态。
纯净水箱设有高低液位，当水箱液位达到高液位时，高压泵停止运行，反渗透系统自动停机，当水位低于设定水位后，反渗透系统自动重新开启。
反渗透系统自动开机时，进水电动阀与浓水电动阀同时开启，高压泵、计量泵延时2分钟后自动开启，当高压泵开启10S后浓水电动阀自动关闭，待高压泵完全启动后反渗透系统转入正常运行状态。
反渗透系统停机时，进水电动阀、高压泵、浓水电动阀依次自动关闭，反渗透主机系统完成停机过程。
自动状态下，关机时只需通过控制面板将自动按钮按下即可。
注：
在自动状态下,所有相关阀门均处于正常制水运行状态,主机的药物按时或按实际情况添加阻垢剂并定期手动清洗药箱。
五、设备维护与注意事项
（一）RO膜元件注意事项及保养方法
1防止膜性能的损坏，新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。
在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响其寿命和性能。
当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响，因此膜应尽量在使用前开封。
设备试机完后，可采两种方法保护膜。
设备试机运行两天（15～24h），然后采用2%的甲醛溶液保养；
运行2～6h后，用1%的NaHSO3的水溶液进行保养（应排尽设备管路中的空气，保证设备不漏，关闭所有的进出口阀）。
两种方法均可得到满意的效果。
第一种方法成本高些，在闲置时间长时使用，第二种方法在闲置时间较短时使用。
2设备操作时防止对膜造成损伤设备中有残余气体在高压下运行，形成气锤会损坏膜常有两种情况发生：
A、设备排空后，重新运行时，气体没有排尽就快速升压运行。
应在2～4bar的压力下将余下的空气排尽后，再逐步升压运行。
B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水（尤其是微滤器及其后的管路漏水），当预处理供水不很足时，如微滤发生堵塞，在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气（应清洗或更换微滤器，保证管路不漏）。
总之，应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行，运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。
3．设备停机的注意事项
3.1短期停机：
1-3天停机时必须保证每天早晚开机各30分钟左右，使膜元件浸泡在产品水中。
3.2中期停机：
十五天以上停机时，设备必须打进保护液，方法同药洗。
附：
膜元件保存
（1）适用范围：
本文介绍的方法适用于以下情况：
1.适用于BW、ESPA、AK、CPA、AE、LFC系列膜元件
2.安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存
3.安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存
4.作为备件的反渗透膜的储存及反渗透系统启动前的膜保存
（2）短期保存
短期保存方法适用于那些停止运行5-30天的反渗透系统。
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；
2.将压力容器及相应管道充满水后，关闭相应阀门，防止气体进入系统
3.每隔5天按上述方法冲洗一次
（3）长期停用保存
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：
1.RO装置停运前应首先对装置进行化学清洗，通过清洗最大限度清除运行中累积在RO膜元件内的各种污染物，因为在运行中累积的污染物在长期停运后可能会更难以清除；
2.用反渗透产水配制1%浓度的SBS（亚硫酸氢钠）杀菌液，并用杀菌液循环冲洗反渗透装置；
3.当杀菌液充满反渗透系统后关闭高压泵，并迅速关闭装置全部阀门使杀菌液保留于系统中，此时应确认系统完全充满；
4.如果系统温度低于27℃，应每隔30天用新的杀菌液进行2、3步骤操作；
如果系统温度高于27℃，则应每隔15天更换一次杀菌液；
5.在反渗透系统重新投入使用前，用低压给水冲洗1小时，然后再用高压泵给水冲洗系统5-10分钟，无论低压冲洗还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。
在恢复系统至正常操作前，应检查并确认产品水不含有任何杀菌剂。
（二）反渗透膜化学清洗（需要配合的要联系厂家）
1.尽管预处理适当，进入反渗透膜的水质符合要求，且按正确方法使用设备，但随着水垢、细菌等污染物的形成，出水量和水质会逐渐下降。
若不是由于温度和压力因素的影响而引起的产水量下降15%时，则反渗透膜需要化学清洗。
如何判断反渗透主机需要药洗：
电导率增高，（即脱盐率下降10-15%）
产水量下降，（即产水量下降10-15%）
膜前压增高，膜后压下降。
（即压差增加10-15%）注:
必须与以往1-3个月的生产计录相比较
2.化学清洗的常用药物视反渗透膜污染的种类不同而随着改变，一般情况使用食品级的柠檬酸（浓度1%左右）。
方法如下：
清洗箱配好药液，打开与清洗系统相应的阀门，使药液在清洗箱，清洗泵，膜壳，清洗箱之间封闭循环或者打进药液浸泡2-3小时。
开启清洗泵药洗2-3小时，如第一次药洗太脏，可排放药液，用产品水冲洗药洗系统，再配好药液，药洗1-2小时就可以了。
最后启动设备低压冲洗1小时左右，直到电导小于20US/CM（一般根据原水水质确定）。
3.化学清洗液的配备及选择：
号数
成份
379LRO产水加入量
PH调节
最高温度
1#
柠檬酸（100%粉末）
7.7kg
用氨水调节PH至3.5
40
2#
三聚磷酸钠
EDTA四钠盐
318kg
用硫酸或盐酸调节
PH至10
3#
十二烷基苯磺酸钠
0.97kg
PH≤10
4#
盐酸（36%HCL）
1.8L
用盐酸缓慢调节
PH≤2.5
35
5#
亚硫酸氢钠（100%粉末）
3.86kg
用氢氧化钠调PH≥11.5再用盐酸调PH≤11.5
6#
氢氧化钠（100%粉末）十二烷基磺酸钠（100%粉末）
0.38kg
0.11kg
30
7#
氢氧化钠（100%粉末）
建议最小清洗温度极限是21℃，最高温度和最大PH见上表，超过这一限制会造成不可恢复的膜元件损坏。
硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢：
用2#，严重时4#
金属氧化物/氢氧化物（铁、锰、铜、镍、铝等）：
用1#，严重时5#
无机胶体污染物：
用1#，严重时4#
无机/有胶体混合污染物：
用2#，严重时6#
聚合硅沉积物：
用7#
硫酸钙垢：
微生物类：
用2#，严重时3#或6#
天然有机物（NOM）：
（三）设备常见故障的排除：
常见故障
原因
解决方法
开关打开设备不启动
电器线路故障
保护元件保护后没复位
修复电器线路故障
将保护元件复位
启动后系统压力升高时噪音过大
泵反转，保安过滤器堵，泵内有空气，浓水电动阀未打开
重新接线，清洗或更换滤芯，排除泵内空气，检查浓水电动阀
冲洗后电动阀不能够关闭
阀控制元件或线路故障，电动阀故障
更换元件或线路、更换修复电动阀
浓水压力达不到额定值
原水供水量或压力不足
高压泵调节阀关闭较大
提高供水压力
将调节阀打开一些
膜前、后压差太大
膜污染堵塞
进行化学清洗
水质变差
膜密封圈老化失效
膜穿孔
清洗
更换密封圈
更换膜
产水量下降
膜污染结垢
水温变化
调整原水水温
（四）其它注意事项
1、本资料为此设备量身定做并考虑到国家的GMP相关验证，和实现公司设备在正常工作过程中零维修的目标，请设备操作人员在没有熟练掌握操作技巧之前，务必严格按照标准操作，在设备启动1-2分钟之内仔细检查相关流量、压力和电导率。
如遇意外情况请快速切断控制柜面板急停开关，或者控制柜总电源。
2、精密过滤器内含pp熔喷滤芯，孔径5um，随着使用时间的增加，滤芯污染程度随着增加，当污染严重时，造成出水量不足，影响反渗透系统地正常运行。
如何不拆而知道污染严重：
A通过精滤器上部的压力表读数和以往的生产记录做对比，如比以往压力增加20%，则已污染；
B污染已严重无法达到设计通量，此时不管手动还是自动操作状态下，高压泵都无法启动，或者一会自动停，一会自动启动，此时必须更换滤芯。
根据原水水质的不同，虑芯更换周期差异很大，一般为1-3个月
3、高压泵是RO主机的一个重要组件，它的作用是给反渗透膜输送一定流量及一定压力的水源，使用中应保证其不得长时间空转（前级进水不畅或无水），不得反转，不得长期超负荷运行，短时间内不得频繁开启高压泵，经常按要求排出空气，应保证电器部分的干燥。
4、反渗透膜壳：
在安装两端的端头时，应在橡胶O型圈上或膜壳内壁涂上一层甘油，增加润滑，增加密封性，维修时应谨防损坏密封圈。
5、反渗透膜：
膜是RO主机的关键部件，其品质的好坏对产品水质有绝对的影响，如拆装时，应在密封圈处涂抹甘油，增加润滑，并应该水平放入或取出膜元件，防止膜与膜壳之间摩擦，造成膜的损坏。
6、浓水压力调节阀：
该阀是反渗透主机的一个重要元件，它的作用是调节膜管内压力，使膜元件达到最佳工作状态，设备开启前，一定要将该阀完全打开，以防膜内压力突然升高而超过极限。
调整该阀时，应同时观察膜前膜后压力以及浓水流量和淡水流量。
7、压力表：
本系统配的低压表用来检测保安过滤器的运行情况，高压表显示膜两端的水压情况，通过观察压力表，可知膜间压差，以调整运行参数，这一点在实际运行中是很重要的。
调整运行参数时，应以膜前压力表为依据，调整压力，尤其在达到系统压力上限，膜压差又较大时，更应注意这一点。
8、节流阀：
安装在泵后的截止阀，是调节控制反渗透膜进水流量，开机时应部分关闭，泵启动后慢慢打开（小设备一般在调试人员调整好后不必每次重新设置）
9、浓水电动阀：
其作用是定时开放，让浓水大量流过，降低膜内压力，增加膜管内的流速，达到冲洗膜的目的。
低压冲洗时此阀完全打开。
10、反渗透主机进水温度设计为25度，允许上下浮动，但水温过低时将影响设备产水量，一般每降低1度，产水量下降2.7%左右。
反渗透一旦开机则必需每天开机1-2小时，如果长期停用则可以用药洗的方法打进保护液，（见膜元件的保存）。
注意进水温度不得超过45℃，最好不超过35℃，否则对膜造成不可恢复的影响。
11、※反渗透系统在冬季长期不用的情况下，应做好反渗透系统
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