反渗透纯水系统操作运行手册secretWord下载.docx
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8.1工艺控制原则
8.2控制方式概述
8.3现场仪表
九﹑维护保养及日常运行参数记录
9.1日常维护保养
9.2日常运行维护参数记录
十、常见故障及排除方法
10.1欠压
10.2淡水流量不正常
10.3产水电导率上升
10.4其他故障
十一、附图:
1.工艺流程图
2.平面布置图
3.电气原理图
1.1项目概述
本系统专为****化工股份有限公司新建电站项目配套锅炉补给纯水系统而设计。
为达到锅炉补水的水质要求，需要采用纯水系统对原水进行处理，根据业主方的要求以及我公司在水处理行业的成功经验，我公司提供的纯水及超纯水处理设施具有以下特点：
1）工艺成熟，流程简洁，并尽量少投资。
2）系统设备性能可靠，自动化程度高。
3）系统产水水质稳定，运行费用低。
4）采用RO+MB作为主脱盐工艺，RO膜的正常使用寿命可保证3年。
本方案设备的配置，主控件、关键设备部件均采用国外先进的、并应用实例广泛，性能安全可靠的产品；
为降低业主的投资，采用国内加工组装的形式。
进水情况：
江苏涟水市嘉诚化工厂区地下水；
30m3/h。
纯水要求：
脱盐率≥98%，回收率≥70%；
20m3/h。
超纯水要求：
电阻率≥5MΩ·
cm；
1.2工艺流程简述
超纯水处理系统设计采用如下工艺流程：
原水→原水箱→絮凝加药装置→原水增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→加药阻垢装置→保安过滤器→反渗透系统→反渗透纯水箱→混床给水泵→混床系统→终端过滤器→加氨装置→超纯水箱→超纯水外输泵→锅炉补给水
原水经絮凝加药后进入多介质过滤器和活性炭过滤器过滤，再经投加阻垢剂和精密过滤，进入反渗透系统进行一级脱盐处理，产水进反渗透纯水箱，经增压泵提升进入混床系统进一步脱盐，制备成超纯水进超纯水箱储存，再利用变频供水泵输出供锅炉补给水需要。
1.3主要设备工艺原理
1.3.1原水箱和原水泵：
用以储存和提升自来水，保证后续设备的流量和压力要求。
1.3.2絮凝加药装置：
通过向原水中投加絮凝剂，利用药剂的凝聚、架桥、卷扫等作用，使原水中的细微悬浮物形成更大的矾花，以利于被后续过滤设备更好的截留去除。
整套加药装置由计量加药泵和计量箱组成。
1.3.3多介质过滤器：
多介质过滤器内部装填多层不同粒径的滤料，采用压力过滤方式。
它具有截污能力大、滤速高、过滤周期长的优点。
待滤水从过滤器上部进入，自上而下穿过滤料层之后，水中杂质颗粒便被滤料所粘附截留，从而使其从水中分离出来。
随着过滤时间的延续，滤料层中所截留的杂质颗粒越来越多，其孔隙率越来越小，压力损失便越来越大。
到过滤周期末，压力损失达到极限值，此时便不得不停止过滤进行反冲洗。
考虑冲洗周期较长且冲洗过程时间较短，设计采用人工定期手动进行反冲洗和正洗。
1.3.4活性炭过滤器：
利用活性炭滤料的吸附特性，采用压力过滤方式。
可去除自来水中游离余氯、卤化物、色度和部分有机物，防止氧化性物质对后续RO膜的损坏。
随着过滤时间的延续，截留污染物越多，压力损失也越来越大，因此也需要停机进行冲洗。
另外定期冲洗还可以避免细菌等微生物在活性炭滤层中滋生和繁殖。
1.3.5阻垢加药装置：
由于反渗透膜脱盐装置运行原理为溶解性固体浓缩排放和淡水的收集利用，根据淮安地区自来水硬度偏高的特性，为了防止浓水端，特别是RO压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现诸如CaCO3、CaSO4浓度积大于其平衡溶解度指数而结晶析出，从而堵塞或损坏膜元件的应用特性，因此在进入膜元件之前设置阻垢剂投加装置。
该装置由计算箱、计量泵组成，阻垢剂是一种有机化合物质，除了能使系统在朗格利尔指数（LSI）≥2.8情况下正常运行之外，还能阻止SO42-的结垢，它的主要作用是相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质在膜表面的淤积成垢，同时也可以降低铁离子堵塞膜的微孔。
采用意大利“SEKO”公司高精度计量泵，与后续RO系统高压泵联动，保证阻垢系统的同时更可最大限度的节省运行成本。
1.3.6保安过滤器：
保安过滤器设置的主要目的是截留因多介质过滤器未能去除的大颗粒物、胶体、悬浮物，更好的保护反渗透膜。
采用熔喷式PP过滤芯，过滤精度为5μm。
一般使用1个月左右或过滤器进出水的压力差值大于0.1MPa时需要更换滤芯。
1.3.7反渗透系统：
反渗透就是与自然渗透流向相反的一个过程，通过向浓溶液端施加足够的压力克服稀溶液（纯水）的自然渗透压使其反向流动。
在实际应用中，需要的与自然渗透流动反方向的力是由高压泵提供的。
水通过高压泵被泵入装有半透膜的滤筒（压力容器），淡水从系统中流入纯水箱。
被膜截留的溶解性盐分随浓缩水通过调节阀不断地从系统中冲走排放。
1.3.8纯水箱和混床给水泵：
反渗透所产纯水进入纯水箱，水箱装有液位开关，水箱满水时液位开关控制反渗透系统自动停止运行。
水箱内的水到中水位时液位开关控制反渗透系统自动运行。
低水位自动保护后续增压泵不在空载下运行。
混床给水泵用以保证到后续混床系统的流量和压力要求。
1.3.9混床系统：
混合床离子交换，就是把阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器中，并且在运行前将它们混合均匀。
所以，混合床可以看作是许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床，如以阴、阳混匀的情况推算，其级数约可达1000～2000级。
在混合床中，由于阴、阳树脂是相互混匀的，所以其阴、阳离子交换反应几乎是同时进行的。
或者说，水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。
所以经H型交换所产生的H＋和经OH型交换所产生的OH－都不能累积起来，基本上消除了反离子的影响，交换反应进行得十分彻底，出水水质很高。
混合床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。
分离的方法一般是用水力筛分法，即用水反洗，利用阳树脂的湿真密度比阴树脂大的特点，使阳树脂处于下层，阴树脂处于上层。
经酸碱再生恢复树脂的交换能力后，再用清水进行彻底的清洗，最后将两种树脂用压缩空气混合均匀，又可投入运行。
1.3.10终端精密过滤器：
为避免混床运行和再生过程中有破碎的树脂泄漏到超纯水中影响产品的质量，设在混床出水设置终端精密过滤器对超纯水进行过滤，采用熔喷式PP过滤芯，过滤精度为1μm。
一般使用3个月左右或过滤器进出水的压力差值大于0.1MPa时需要更换滤芯。
1.3.11加氨装置：
空气中的CO2溶解于超纯水箱中会导致最终超纯水的pH降低，电导率下降，容易造成给水管路及锅炉等设备的金属部件产生碳腐蚀，通过向混床产水中加入氨水，控制pH在9左右，可以有效抑制腐蚀情况的发生，而氨在锅炉内部受热后会形成NH3+气体逸出，不会影响锅炉给水的水质。
1.3.12超纯水箱和超纯水泵：
混床所产超纯水进入超纯水箱，水箱装有液位开关，水箱满水时液位开关控制混床给水泵自动停止运行。
水箱内的水到中水位时液位开关控制混床给水泵自动启动。
超纯水外输泵用以保证到生产线的流量和压力要求，采用变频方式控制，保证稳定供水的同时更可大大降低运行能耗。
二、多介质过滤系统的操作
本系统设计采用一套30m3/h的多介质过滤器，采用人工定期操作手动蝶阀进行反冲洗或正洗。
多介质过滤器内部装填多层不同粒径的石英砂滤料，具有截污效率高、出水水质好、操作维护方便等优点。
项目
性能参数
工作压力
0.2-0.5MPa
处理能力
30m3/h
滤罐规格
Φ2000×
H3495mm
进出口管径
DN80
进水要求
符合GB3838-88的地下水
出水水质
SDI＜4、浊度＜3
多介质过滤器的阀门布置见下图：
2.3.1开机前检查：
原水箱是否处于高液位；
原水泵进出口阀门已打开；
原水泵已排气。
2.3.2操作方法：
多介质过滤器的操作过程主要有过滤运行、反冲洗、正冲洗等几个步骤。
下面对不同工作状况时的手动操作方法进行说明。
过滤运行：
第一次开机时首先要将罐体内的空气排出（打开进水阀、出水阀和排气阀），开启对应的原水泵，当排气管有水流出时手动关闭排气阀；
反冲洗：
目的是去除滤层截留的污染物，重新恢复过滤能力。
利用原水泵进行冲洗。
方法为打开反洗进水阀、反洗排水阀，约10~20分钟后关闭阀门，进入下一步；
正冲洗：
目的是冲洗掉滤料磨损的细微颗粒，使滤层稳定，恢复至最佳运行状态。
方法为打开进水阀和正洗排水阀，约10~20分钟后关闭对应的原水泵和阀门，进入备用状态。
为补充运行及冲洗过程中的滤料磨损，每年需补充10%左右的滤料或每三年左右彻底更换一次。
三、活性炭过滤系统的操作
本系统设计采用一套30m3/h的活性炭过滤器，采用人工定期操作手动蝶阀进行反冲洗或正洗。
内部装填净水专用果壳型活性炭滤料，可保证出水游离余氯＜0.1PPM，操作维护方便。
Φ1800×
H3395mm
符合GB3838-88的地下水
游离余氯<
0.1PPM
活性炭过滤器的阀门布置见下图：
3.3.1开机前检查：
原水泵已排气；
多介质过滤器已冲洗完毕，可以正常工作。
3.3.2操作方法：
活性炭过滤器的操作过程同多介质过滤类似，主要有过滤运行、反冲洗、正冲洗等几个步骤。
目的是冲洗掉滤料磨损的细微活性炭颗粒，使滤层稳定，恢复至最佳运行状态。
方法是打开进水阀和正洗排水阀，约10~20分钟后关闭对应的原水泵和阀门，进入备用状态。
因为活性炭过滤器的原理为过滤和吸附两种方式并存，当吸附饱和时需对活性炭滤料进行更换，根据运行及冲洗的频繁度程，通常更换周期为1~1.5年。
四、阻垢加药装置
4.1概述
本系统在进水端设置有一套絮凝加药装置，使水中细微悬浮物形成较大的矾花在后续过滤器中更好的去除。
装置包括一台意大利SEKO公司生产的AKS603型计量泵和一个容积为120L的计量储药箱。
为防止RO膜浓水侧结垢，本系统设置一套阻垢剂计量加药装置。
主要包括一台意大利SEKO公司生产的AKS603型计量泵和一个容积为120L的计量储药箱。
混床产水设置一套加氨装置，避免因空气中CO2溶入水中导致pH降低，引起后续设备或管道金属部件的腐蚀。
计量箱用于储存和稀释药品；
计量泵用于向过滤器产水中定量投加需要的药剂并可根据实际需要进行手动调节。
4.2操作维护管理
药剂的具体添加量根据现场的进水水质和选用药剂的品牌型号等可灵活调整；
药剂的稀释倍数由药液浓度、计量泵的流量范围和计量箱的容积而定。
絮凝剂推荐采用PAC（聚合氯化铝），可配制成10%左右的浓度后向原水中添加，添加有效成分量约5~10mg/L，水质较干净时可酌减。
阻垢剂推荐选用英国“BWA”公司的FLONCON190型产品。
如采用上述推荐品牌型号的阻垢剂可将原液稀释四倍后按调试时计量泵的设定比例投加即可。
建议添加标准原液量约为3~5mg/L。
加氨防腐的药剂建议选用氨水，可采购15%左右浓度的氨水直接向系统中投加，有效成分添加量约1~2mg/L。
贵公司也可另外选择药剂的品牌，具体添加量可咨询药剂供应商。
注：
贵公司选用其他品牌或成分的化学药剂时需经我公司或膜生产厂家确认，如选用未经确认允许的化学药剂导致系统运行出现问题，我公司将不再承担质保责任。
絮凝剂和阻垢剂计量泵采用与高压泵联动的控制方式，加氨计量泵采用与混床给水泵联动的控制方式。
一般调试时设定正常后无需另外调整。
日常运行时需注意观察药剂余量，低于药箱容积的1/5时需人工进行补充。
五、保安过滤器
5.1概述
RO机组前设置一台保安过滤器，防止前级过滤泄漏的大颗粒物进入机组损坏RO膜。
保安过滤器是立式柱状容器，内部各装有20支40″的均孔、熔喷式PP滤芯，过滤精度为5微米。
保安过滤器属于精密过滤，其工作原理是利用滤芯的孔隙进行过滤，水中残存的粒度大于5微米的微量悬浮颗粒、胶体和部分有机物，被滤芯截留或吸附在表面或孔隙中。
随着制水时间的增长，截留的污染物会造成过滤器阻力逐渐增加，到达设定值时需进行更换。
其主要优点是过滤效率高、运行阻力小、维护管理方便。
5.2操作维护管理
保安过滤器的日常维护主要是滤芯的更换，一般当过滤器进出口压力差大于0.1Mpa时需更换滤芯或定期进行更换（一般4-10月间至少每月更换，11-3月间至少每2个月更换）。
六﹑反渗透系统的操作
本部分装置的电气部分有危险的电压、活接部件和热表面。
装置的其它部分有高水压管道、压力容器和仪表，还可能有危险的化学药品。
如果不按照安全规程将会造成人体的伤害或设备的性能损害。
只有彻底熟悉本说明书中所有警告、安全注意事项和维护保养程序的“有资格者”才能操作设备或停留在设备的周围。
设备安全、成功地运行取决于适合的调试、安装、操作和维护。
反渗透装置设计为一组20m3/h（@25℃）的系统，保证用水量的需要。
设计系统脱盐率≥98%；
回收率≥70%。
6.2系统介绍及技术参数要求
6.2.1系统构成介绍：
该组件由高压泵、膜、膜壳、控制元件、仪表、阀门和管道等组成，全部安装在一个钢制（喷涂）的机架上。
⏹高压泵：
RO机组配置一台浙江南方特种泵业公司的CDL32-100型不锈钢材质高压泵为原水透过RO膜提供足够的压力，并保证进膜的水保持稳定的流量。
⏹反渗透膜：
本系统使用的是美国DOW/Filmtec公司的BW30-400型8″复合卷式反渗透膜，共配有24支膜。
RO系统的实际产水量取决于水的含盐量、温度、压力和回收率。
正常每年RO膜产水量会减少3~8%，这取决于它的运行条件，在高温高压下运行，其产量损失最大。
产品水的质量也随水的含盐量、压力、浓水流量而变化，减小进水的含盐量、增加压力、增加浓水流量都会改善产品水质量。
产品水质量变坏、产量减少或膜间压差增大表明膜受污染。
RO膜受温度影响产水量变化很大，通常以25℃为基准，温度每下降1℃，膜的通量下降约2.7%，所以本系统设计适当增加膜的支数来尽可能保证在冬季低温时保证生产用水的需要。
⏹膜壳：
RO装置选用江苏REWORK公司R8040-300-4W型优质玻璃钢膜壳6支。
每支膜壳可串联安装8″反渗透膜4支，机组的6支膜壳成4:
2一级两段式排列。
保证稳定运行同时可以更好的控制回收率。
⏹流量计：
装在仪表盘上的两台浙江振兴公司管道流量计分别监控RO装置的产水及浓水的流量。
⏹电导率仪：
装在控制箱上的两台上海诚磁公司CM-230型在线电导率仪分别监控进水电导率和RO装置的产水电导率。
⏹压力表：
面板上装有2块0~1.0Mpa的压力表显示保安过滤器进出水口的压力；
装有3块0~2.5MPa的压力表显示RO进水、段间和浓水的压力。
⏹压力保护开关：
高压泵入口设置一台韩国3S公司低压开关，当系统进水压力低于0.05Mpa时，自动控制高压泵停止以保护高压泵，避免空转损坏。
高压泵出口设置一台韩国3S的高压开关，当后续电动阀故障或手动阀被误操作关闭导致泵出口压力超过1.7Mpa时，自动控制高压泵停止，避免因高压产生爆管等危险事故。
⏹相关阀门：
高压泵出口设有意大利FABIA公司电动慢开阀，当系统开机时缓慢开启，避免突然的压力变化损坏RO膜；
RO机组浓水设置浓水调节阀控制回收率；
RO浓水侧设置冲洗电动阀，开机时自动开启，低压冲洗RO膜表面残存的高盐分原水，保护RO膜；
每支膜壳的产水侧设取样阀，可以快捷方便的诊断RO系统的故障。
⏹配套管材管件：
RO高压部分管材管件采用SS304不锈钢材质；
低压部分选用台湾三厘公司UPVC给水管材管件。
⏹系统就地控制柜和支架：
RO机组设置一个就地控制柜进行调试及维护时的手动控制；
为节省占地空间，保安过滤器、高压泵和RO膜组件布置在一个机架上，结构紧凑，美观大方。
6.2.2系统工作环境要求：
⏹不要冻结：
设备决不能处于结冰的条件下（0℃）运行，必要时需进行保温处理以确保不会发生冻结。
⏹避免高温：
在运输、储存、待用期间均应避免高温，建议设备非运行条件时最高的储存温度为45℃。
避免设备储存或运行在阳光直射的地方，否则可能会使膜壳内部的温度超过建议的最高温度，且阳光照射下细菌等微生物容易滋生繁殖而污染膜。
⏹防止膜干：
要保证RO膜任何时候都要有水份。
⏹原水必须除去氧化剂：
如有类似的氧化剂（如：
次溴酸、过氧化氢、臭氧、高锰酸钾、过硫酸钠、氯气）会引起反渗透膜不可逆的损坏。
如果原水中含有这些氧化剂请向供应商咨询。
⏹其它化学药品：
进入系统的原水和清洗液不得含有任何与水难混溶的成份（如油等），这些成份的使用将对RO膜产生不可逆的堵塞。
本说明书没有特别列举的，其它化学品尽量不要使用。
使用不相容的化学品就会使反渗透膜和泵元件造成不可逆的损坏。
6.2.3进水技术参数及要求：
进水技术参数
要求
最高进水温度
45℃
pH范围
3~10
最高操作压力
41.6Mpa
进水污染指数（SDI）
＜5
游离余氯
＜0.1PPM
进水浊度
＜1NTU
6.3.1常用术语
反渗透最常用的两个术语是“脱盐率”和“回收率”。
被膜除去的总溶解固体（TDS）量称脱盐率，用百分数表示。
99%的脱盐率意味着水中可溶性固体的99%被膜除去。
用下面公式计算脱盐率：
脱盐率（%）=
×
100
上式原水TDS是指进入系统的水中总溶解性固体的含量，产品水TDS是指清洁水总溶解性固体的含量。
例如：
原水TDS是35000ppm，产品水TDS是350ppm
脱盐率（%）=
100=99%
因TDS与电导率近似成正比关系，通常情况下也可采用进水和产水的电导率仪读数来计算脱盐率。
可以回收使用的水量（纯水量）占进入反渗透装置处理的水量的百分比叫回收率。
用下列公式计算回收率：
回收率（%）=
原水流量等于产品水流量加上废水（浓缩水）流量，两者很容易测量。
如果产品水流量是每分钟0.04加仑，浓水流量是3.69Gpm，应这样计算：
回收率（%）=
100=10%
6.3.2操作前的检查项目
⏹RO系统已安装在水平地面上。
⏹所有的电气选择键都在“关”的位置。
⏹检查原水压力为0.4~0.5Mpa。
⏹产水管到纯水箱管路通畅，浓水排放口与污水口相连。
⏹操作前应将膜表面的保护液冲洗干净。
⏹检查电源：
电压为380V，三相/50Hz及确定接地。
⏹电气安全装置应在通常没有动作的位置。
⏹在主电气面板上电气隔离开关和断路器应在开的位置。
⏹精密过滤器确认为5μm的精密过滤器并已排气。
⏹经精密过滤器后的水SDI值应小于3。
⏹进水的pH值约为7左右。
6.3.3手动操作
⏹开机：
首先开启浓水侧冲洗电磁阀和进水阀，利用原水泵低压冲洗几分钟，并开启膜壳端板取样阀进行排气，取样阀口水流顺畅后关闭浓水电磁阀和取样阀；
开启高压泵，调整浓水调节阀到合适的回收率；
至出水水质稳定后投入正常工作。
⏹停机：
关闭高压泵；
开启浓水侧冲洗电磁阀，低压冲洗几分钟；
关闭浓水电磁阀，关闭原水泵，停机备用。
6.4系统维护管理
正常情况下，RO系统调试好后无需进行调整，但运行管理过程中需注意以下内容：
⏹环境温度：
当环境温度变化超出前面讲的要求时，应进行相应的保温或降温措施。
⏹回收率：
系统设计回收率为70~75%，较高的回收率易于导致膜结垢或膜污染。
⏹脱盐率：
正常脱盐率应在98%以上，变化幅度过大应进行检修。
⏹操作压力：
进水压力不得大于1.7Mpa，过高的操作压力可能导致膜的机械损伤；
段间压力差不得大于0.4Mpa，压差过高也可能导致膜损伤。
⏹运行时间：
系统不得长时间停运，每天至少运行两小时以上。
当系统停机时间超过48小时，应利用清洗机组向系统内充装2%的亚硫酸氢钠保护液施以保护，并关闭所有阀门；
停机时间一个月以上，至少每个月更换一次保护液。
下次运行时应彻底冲洗或进行一次化学清洗。
⏹化学清洗：
正常运行中如RO产水量下降15%以上、压力或压差增加15%以上或脱盐率下降10%以上时，需对系统进行化学清洗。
建议至少每6个月进行一次保养性清洗。
⏹RO膜更换：
RO膜的正常使用一般在三~五年以上，但不正确的操作、预处理效果不好等不确定因素可能导致RO膜的损坏。
定期检查，如发现有损坏的膜需进行更换。
⏹运行记录：
操作人员应定期对系统运行参数进行记录，主要为：
进水电导率、流量、压力和SDI，产水电导率、流量，段间压力，浓水流量、压力等。
保留RO运行记录，并保证数据的真实、完整和连续，以便于分析查找故障原因。
在运行中，RO膜不可避免的会受到一些微量的无机盐垢、胶体、微生物或金属氧化物等的污染或阻塞。
这些物质沉积在膜表面或内部，将会越积越多，从而引起系统的产水量降低、脱盐率下降或压力压差增加，因此，为了恢复RO膜的正常性能，需要对系统进行化学清洗。
一般来说，膜的清洗周期受其本身材质、性能参数、运行条件等影响，清洗周期为3个月/次以上可认为是正常的，低于3个月/次则应检查预处理运行情况或调整系统设计。
化学清洗系统主要由清洗配药箱、化学清洗泵、清洗过滤器和配套的管阀件系统构成。
本项目中考虑设备占地及投资成本，初步规划中暂未包含。
可待需要化学清洗时再与客户协商配置或采用离线清洗的方式。
针对不同的污染成分应选用不同的清洗剂并在不同的pH条件下进行清洗，通常有机类或胶体污染可在碱性条件下进行清洗；
无机垢类污染应在酸性条件下进行清洗。
为避免清洗不当造成膜的损伤，在化学清洗时建议选用专用膜清洗剂。
RO膜化学清洗工艺一般包括冲洗、循环、浸泡三个过程：
⏹冲洗：
冲洗是RO系统在清洗时必不可少的过程之一
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