RO操作维护手册临沂热电.docx
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RO操作维护手册临沂热电
山东临沂发电有限责任公司
反渗透系统
操作维护手册
ZHEJIANGOMEXENVIRONMENTALENGINEERINGLTD
浙江欧美环境工程有限公司
警告
RO系统在运行中，出现下列现象之一者，RO膜必须进行化学清洗：
●产品水的膜透过量下降10-15%
●产品水的脱盐率降低10-15%
●膜的压力差（原水进水压力-浓水压力）增加10-15%
目录
目录………………………………………………………2
第一章反渗透原理……………………………………3
第一节渗透与反渗透………………………………………3
第二节反渗透膜……………………………………………4
第二章设备简介…………………………………………7
第一节反渗透系统…………………………………………7
第二节反渗透清洗系统…………………………………13
第三章操作说明…………………………………………14
第一节开车前的准备工作………………………………14
第二节手动操作…………………………………………15
第三节自动操作…………………………………………17
第四章设备维护…………………………………………19
第一节保安过滤器………………………………………19
第二节反渗透装置………………………………………20
附录一污染指数（SDI）测定方法………………………28
附录二余氯测定方法……………………………………30
附录三浊度测定方法……………………………………33
第一章反渗透原理
第一节渗透与反渗透
只透过溶剂而不透过溶质的膜称为理想半透膜。
当把溶剂和溶液（或两种不同浓度的溶液）分置于此膜的两侧时，溶剂将自发地穿过半透膜向溶液（或从低浓度向高浓度溶液）侧流动，这种自然现象叫做渗透（Osmosis），如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用理想半透膜将它们分离开时，纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水侧，此过程如下图所示：
纯水侧
盐水侧
水→
→
半透膜
→
→
纯水侧的水流入盐水侧，浓水侧的液位上升，当上升到一定高度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度对应的压力称为渗透压（Osmoticpressure），该过程如下图所示：
纯水侧
渗透压↑
↓
盐水侧
半透膜
当在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，水的流向就会逆转，此时盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫反渗透（ReverseOsmosis,简称RO），该过程如下图所示：
盐水侧
压力
↓↓↓↓
纯水侧
←
←
半透膜
←水
←水
一般来说渗透压的大小，取决于溶液的种类、浓度和温度，而与半透膜本身无关，通常可用下式来计算渗透压：
=CRT
—渗透压，大气压
C—浓度差，摩尔/升
R—气体常数，等于0.08206升*大气压/摩尔*oK
T—绝对温度OK
上式是应用热力学公式推导出来的，因此只对稀溶液才是准确的。
C为水中离子浓度，若为非电解质则为分子的浓度。
第二节反渗透膜
1、反渗透膜的种类：
反渗透膜的种类多，分类方法也很多，但大体上可按膜材料的化学组成和膜材料的物理结构来区分。
按膜材料的化学组成大致可分为：
醋酸纤维膜、芳香聚酰胺膜等。
按膜材料的物理结构大致可分为：
非对称膜、复合膜等。
2、膜性能表示法
通常所说的膜性能是指膜的化学稳定性和膜的分离透过特性。
膜的物化稳定性的主要指标有：
膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH值范围以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性，有时尚需说明对某些物质，如水中游离氯或氧化性物质的最高允许浓度。
膜的分离透过性的主要指标是：
脱盐率、产水率、流量衰减系数。
对于一张给定的膜，我们可以推导出产水量及盐透过量的计算公式：
Qw=Kw（ΔP+Δπ）A/T
式中：
Qw—产水量
Kw—系数
ΔP—膜两侧的压差
Δπ—渗透压
A—膜面积
T—膜厚度
Kw与膜性质及水温有关，Kw越大，说明膜的透水性能越好。
Qs=Ks*ΔC*A/T
式中：
Qs—盐透过量
Ks—系数
Δc—膜两侧盐浓度差
A—膜面积
T—膜厚度
Ks与膜性质、盐的种类及水温有关，Ks越小，说明膜的脱盐性能越好。
从以上两式可以看出，对膜来说Kw大Ks小则膜质量较好。
相同面积和厚度的产水量与净驱动压力成正比，盐透过量只与膜两侧溶液浓度成正比，而与压力无关。
3、醋酸纤维素膜
从化学上讲，醋酸纤维素膜（CelluloseAcetate简称CA）是一种羟基聚合物，它一般是用纤维素经酯化生成三醋酸纤维，再经过二次水解成一、二、三醋酸纤维的混和物。
作为膜材料的醋酸纤维素中的乙酰基含量越高，脱盐性能越好，但产水量越小。
为了平衡脱盐性能和透水性能，一般选择乙酰基含量为37.5—40.1%的醋酸纤维。
醋酸纤维是一种酯类，会发生水解，水解的结果将降低乙酰基的含量，使膜的性能受到损害，同时膜也更易受到生物的侵袭。
醋酸纤维素膜的水解出和温度有关以外，还于PH值有关。
为增加膜的使用寿命，一般控制原水的PH在5-6之间。
4、复合膜
从结构来讲，复合膜（ThinFilmComposite简TFC）是若干层薄皮的复合体，此膜的最大特点是抗压实性较高、透水率较大和盐透率较小。
5、复合膜与醋酸纤维膜的性能比较
a.复合膜的化学稳定性较好，而醋酸纤维膜将会发生水解。
b.复合膜的生物稳定性好，复合膜不受生物侵袭，而醋酸纤维膜易受微生物的侵袭。
c.复合膜的性能好。
即Kw大而KS小。
d.复合膜在运行中不会被压紧，因此产水量不随使用时间改变；而醋酸纤维膜在运行中会被压紧，因而产水量下降。
e.复合膜的脱盐率不随时间而改变；而醋酸纤维膜由于会发生水解，脱盐率将会不断下降。
f.复合膜由于Kw大，其工作压力低，反渗透给水泵用电量是醋酸纤维膜给水泵用电量的一半。
g.醋酸纤维膜的使用寿命一般仅为3年，而复合膜的使用寿命大于三年。
复合膜的缺点为抗氯性较差，价格较贵。
第二章设备简介
第一节反渗透（RO）系统
反渗透（RO）系统利用反渗透原理，主要去除水中溶解盐类，同时去除一些大分子和前阶段未去除的小颗粒等。
其功能是对经过预处理的生产水进行脱盐。
本系统包括2台5m保安过滤器、4台高压泵、2套RO膜组、1套阻垢剂投加设备以及1套RO清洗设备。
RO膜组布置在碳钢机架上。
成套设备本体上有各种阀门并留有各种仪表接口，便于用户现场维护和实现水站运行自动化。
RO系统水回收率在75%以上，系统一年内脱盐率不小于98%。
工程采用2套出力为100m3/h的一级反渗透处理膜组，每套有17支CODELINE压力容器按11：
6方式排列，压力容器安装在一个滑架上；每个压力容器内装有6支美国DOW公司的BW30-400型低压卷式反渗透膜，每套共计使用102支膜。
单支膜的脱盐率达到>99.5%。
反渗透装置配备就地控制盘，盘上安装各种就地仪表和控制按钮。
一、还原剂投加系统
由于反渗透膜对进水余氯含量有要求，为了防止余氯的氧化作用破坏反渗透膜，系统中配有还原剂加药装置，通过投加亚硫酸氢钠还原水中的余氯，保护反渗透膜。
二、阻垢剂投加系统
通过RO计算可以知道浓水的朗格利尔指数超出了RO的设计通则，将会引起浓水侧产生Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等微溶盐的沉淀。
为避免上述情况的产生，可以采用软化、加酸、加阻垢剂等办法，在本工程中采用添加阻垢剂Flocon135的方法。
Flocon135是一种高效阻垢剂分散剂，特别使用于金属氧化物、硅以及致垢盐类含量高的水质，其阻垢效能高且不与残留凝集剂或富铝富铁的硅化合物发生凝聚形成不溶聚合物。
它可以在结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。
在不加酸的条件下朗格利尔指数最大允许值为2.5。
Flocon135理化性能：
标准溶液
外观
浅黄色液体
PH值
4±0.5
比重（20℃）
1.17-1.20
固体含量
33-37%（W/W）
沸点范围
100—103
凝固点范围
0—-3℃
阻垢剂投加量：
2-3mg/l（标准液）
三、PH调节系统
反渗透膜不能脱除溶解于水中的二氧化碳，因此透过反渗透膜的产水中二氧化碳含量仍然很高。
二氧化碳含量较高时，会影响EDI装置的除盐效果，造成EDI出水不合格。
加碱装置能提高水中的PH值，使水中部分二氧化碳转化为重碳酸根。
四、保安过滤器
5μ保安过滤器设置在RO本体之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保RO的正常运行。
保安过滤器是立式柱状设备，内装27支长40英寸的均孔、PP喷熔滤芯，过滤精度为5μm。
工艺原理及工艺参数：
1.工艺原理：
保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。
水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。
随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.05MPa时，应更换滤芯。
保安过滤器的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。
2.工艺参数：
●数量：
2台
●规格：
500，垂直圆筒
●筒体材质：
304SS
●滤芯材质：
PP
●过滤精度：
5μm
●流量：
75m3/h
●工作压力：
0.2MPa-0.4MPa
●前后工作压差：
<0.05MPa
●进水条件：
SDI<4；浊度：
<1mg/l
五、反渗透膜组（RO）
1．工艺原理：
RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐份。
在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。
透过水中仅残余少量盐份，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。
膜元件的水通量越大，回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高，由于浓缩作用，膜表面的物质浓度与主体水流中物质浓度不同，产生浓差极化现象。
浓差极化会使膜表面盐的浓度增大，膜的渗透压增大，盐的透过率也增大，为提高给水的压力而需要消耗更多的能量。
2膜的污染：
膜的污染由微溶盐结晶、胶体物质浓聚、微生物和细菌滋生等原因而引起。
膜表面上的浓差极化现象造成膜面的盐类浓度大于主体水流中的浓度，过大的盐浓度造成微溶盐结晶沉淀在膜表面；胶体物质的扩散系数较盐类小得多，在膜表面浓聚的胶体物质不及扩散而沉积，是造成膜污染的主要原因；微生物和细菌会以有机物胶体为养分，在膜表面滋生，滋生的菌斑会严重影响膜的性能，造成难以恢复的膜性能下降。
RO系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率。
因为膜通量和回收率过高可能造成膜的污染速度过高和需要频繁的化学清洗。
3反渗透膜进水要求：
最高进水温度
45℃
PH范围
3.0-10.0
最高操作压力
41.6bar
单个膜元件最高进水压力损失
0.7Kgf/cm2
进水最高SDI（15分钟）
<5
最高进水自由氯浓度
<0.1ppm
进水最高浊度
1.0NTU
单只元件上浓缩水与透过水量的最高比例
5：
1
4.反渗透装置性能参数：
装置型号
RO-2×100
工作压力
1.0-1.5Mpa
标准水温
20-25℃
产水量
2×100m3/h
脱盐率
98%（第一年）
水回收率
75%
进水PH值
6-8.5
进水含盐量
<2500mg/l（NaCL计）
四、反渗透膜组通常操作步骤：
1、启动：
●开启浓水排放阀XV02，产水排放阀BFV02。
●开启冲洗阀SV03，低压冲洗5分钟。
●关闭冲洗阀SV03，浓水排放阀XV02。
●运行高压泵，打开进水阀XV01。
●排水至产水电导合格。
2、运行：
●关闭产水排放阀BFV02。
3、停机：
●打开产水排放阀BFV02，关闭进水阀XV01。
●停高压泵。
●打开浓水排放阀XV02。
●打开冲洗阀SV03。
●冲洗5-10分钟。
●关闭产水排放阀BFV02，浓水排放阀XV02，冲洗阀SV03。
●停运。
五、反渗透系统运行要点及工艺参数：
●周围环境温度最低不得低于5C，最高不得高于38C。
当温度高于35C时，应加强通风措施。
●反渗透系统的回收率为75%。
较低的系统回收率易于防止结垢和膜污染。
●控制盐的透过量：
盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。
因此应控制系统回收率在75%左右，水温保持在20-25℃左右，最高不得大于30℃。
●正常运行中膜元件受到渗透水的冲洗，所以只有在RO出水量下降10%以上、压降增加15%以上、脱盐率明显下降等情况下，才对系统进行化学清洗。
但为了保证系统长时间的安全运行，通常半年至一年清洗一次。
清洗时需要分段清洗，清洗方向与运行的方向相同，不允许反向清洗，以免发生膜卷伸出而损坏膜元件。
●产品水电导率：
<100μs/cm。
●调试过程中要求进水压力不得大于1.8MPa，且只限于对装置进行耐压实验。
●操作压力控制：
应在满足产水量与水质的前提下，尽量取低的压力值。
●排放量控制：
由于水温、操作压力等因素的变化，使装置的产水量也发生相应的变化，这时应对排放量进行调整，控制排放量与产水量之间比为1：
3。
●装置不得长时间停运，每天至少运行2小时。
如准备停机72小时以上，应用化学清洗系统向组件内冲装浓度为2%的亚硫酸氢钠溶液以实施保护。
●RO装置每次开机都应在进水压力小于0.5MPa条件下冲洗5-10分钟。
●操作工人应每1小时对运行参数进行记录，主要内容为：
◆进水：
电导率、压力、水温
◆产水：
电导、产水量
◆二段进水：
压力
◆浓水：
流量、压力
应保留RO系统操作记录，保证数据真实、完整和连续，便于分析查找故障原因。
●当RO系统发生脱盐率严重下降时，应依据以下原因进行逐项分析，确认原因及时处理：
◆浓差极化造成膜表面的发生污染和结垢，使膜表面变得粗糙，系统脱盐率下降。
◆元件之间的连接件“O”型圈密封失效。
◆膜口袋粘结线破裂。
◆膜被硬颗粒划破。
◆因高压泵启动时产生的水锤使膜元件或其连接件破损。
◆膜元件压降过大而产生的膜卷伸出损坏。
五、仪表和自控：
为了使RO装置能够安全可靠的运行，便于运行监督，需要装设温度表、流量表、导电度表等表计，装设位置及作用分述如下；
1、进水温度表：
●RO产水量随温度下降而下降，监测RO进水温度能更好地判断反渗透运行工况，保证反渗透系统良好运行。
2、压力表：
●进水压力表、一段进水压力表、浓水压力表：
计算压降，用于调整产水量和盐透过率。
盐透过率、产水量和ΔP用于RO性能问题的分析。
●5m过滤器进出口压力表：
当压降达到0.1MPa时，需要更换滤芯。
●高压泵进出口压力表开关：
进口压力低报警停泵；出口压力高（延时，以防慢开门未打开）报警，停泵。
3、流量表：
●产品水流量表：
监督产水量。
产水流量有累计、记录等指示。
●浓水排水量表：
监督排水量，以便通过阀门SV02调整回收率。
有指示和记录，浓水流量过低时停系统并报警。
4、电导表（带温度显示）：
给水电导表和产品水电导表估计出RO系统的脱盐率。
因RO产水量与温度有关，可根据温度判断产水量是否正常。
●给水电导表：
指示、记录
●产品水电导表：
指示、记录，电导率超标报警。
第二节反渗透（RO）清洗系统
在运行中，RO膜可能被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染或阻塞。
这些物质沉积在膜表面上，将会引起RO膜透过量下降和脱盐率降低。
因此，为了恢复RO膜的透过量和脱盐性能，需要对RO定期地进行化学清洗。
一般来说膜的清洗周期受其本身材质性能参数、运行条件（如温度、压力等）的影响，清洗周期通常为2-4月/次。
本系统RO装置配有一套化学清洗装置，其化学清洗泵的流量为105m3/h，扬程为0.35MPa，化学药箱的容积为5000L，并设置电加热装置，清洗保安过滤器的流量为105m3/h。
RO清洗系统由具有防腐性的溶药计量箱、清洗过滤器（5m保安过滤器）、清洗泵及管系组成。
化学清洗采用人工配液、人工控制清洗过程的方式。
第三章操作说明
本章主要描述反渗透装置手动和自动开车的详细操作步序，其中部分参数将根据现场实际情况有所变化，变化内容由现场工程师提交。
图标说明：
一般说明；对操作步骤的补充说明。
在操作过程中必须关注的重点。
危险！
必须严格遵守的操作。
第一节开车前的准备工作
开车前，检查设备是否已处于完好备用状态，水、气、电是否通畅，并检查以下项目：
●MCC柜已合闸上电
●现场各控制柜已上电
●各种仪表已经校验准确，并投入使用
●仪表空气压力流量正常
●现场电磁阀箱气源压力调至0.6MPa
●各加药装置药液已按要求配制
●计量泵开度已调节到计算值
●超滤水箱液位处于高液位
●预处理系统已运行
第二节手动操作
系统手动操作仅在调试、故障、检修等特殊情况下进行，平时宜采用自动运行。
一、开车
●开启预处理系统，预处理产水合格；
●运行至超滤水箱处于高液位；
●开启保安过滤器进水阀，出水排放阀；
●开启中间水泵，打开中间水泵出水阀；
●开启还原剂加药泵；
●取样测试保安过滤器出水余氯，确保余氯小于0.1mg/l；
保安过滤器出水余氯小于0.1mg/l后，才能进入下一步，否则会对反渗透膜造成不可恢复的破坏。
●开启RO装置产水排放阀、浓水排放阀；
●开启RO装置进水阀；
●开启进水控制阀；
●关闭保安过滤器出水排放阀；
●RO浓水排放口出水后，冲洗3-5分钟，关闭浓水排放阀；
●关闭RO装置进水阀，半开进水控制阀；半开浓水控制阀；
●开启高压泵；
●开启阻垢剂计量泵、加酸计量泵；
严禁在开启RO装置进水阀、浓水排放阀的情况下开启高压泵，否则可能对反渗透膜造成不可恢复的破坏。
●开启RO装置进水阀，调节进水控制阀和浓水控制阀的开度，使RO进水压力缓慢上升至1.0MPa；
●关闭RO装置产水排放阀；
●调节浓水控制阀和进水控制阀的开度，使产水流量计显示约100m3/h，浓水流量计显示约33m3/h；
●运行10分钟，纪录进水电导率仪和产水电导率仪的读数，计算脱盐率；
回收率计算：
产水流量÷（产水流量+浓水流量）×100%
脱盐率计算：
（1-产水电导÷进水电导）×100%
●脱盐率大于98%，视为RO装置运行正常；
系统运行正常后,建议在通常情况下将系统切换至自动状态运行。
二、停车
●各控制柜上“手动/自动”旋钮均置于“手动”档；
●打开RO产水排放阀；
●关闭RO进水阀，停高压泵，停中间水泵；
先关阀门，10秒后停泵。
●打开浓水排放阀，启动RO冲洗泵，打开冲洗阀，冲洗5-10分钟；
通过低压冲洗排除RO元件内的浓水，防止停留在元件内的浓水在膜表面结垢。
●反渗透装置冲洗5-10分钟后，关闭冲洗阀，浓水排放阀，产水排放阀。
第三节自动操作
系统一般已自动运行为主。
在自动状态，所有设置的自动保护均起作用，能有效减轻故障对系统产生的危害。
必须在手动运行稳定后，所有手动调控阀门调节到合适的开度，才能进入自动运行。
进入自动运行后，禁止调节手动调节阀门。
如果需要再次调整运行参数，必须切换至手动运行状态，调整结束后再进入自动运行状态。
一、手动开车后转入自动运行
手动开车后运行正常，可以转入自动运行。
●PLC柜上电，上位机打开；
●将所有控制柜上“手动/自动”旋钮切换至“自动”档；
二、自动停车后再次自动运行
自动停运后，必须保证未改变系统中的阀门状态以及未进行其它手动操作，才能直接进行自动运行。
●PLC柜上电，上位机打开；
●所有控制柜上“手动/自动”旋钮均置于“自动”档；
●在上位机系统主画面中点击“启动”。
三、自动停车
●所有控制柜上“手动/自动”旋钮均置于“自动”档；
●系统正处在自动运行状态；
●在上位机系统主画面中点击“停机”。
●手动进行RO装置低压冲洗。
四、单台反渗透装置自动运行程序表
序号
操作过程
阀门状态
转动设备状态
时间
XV01
XV02
高压泵
中间水泵
1
启动
○
○
○
5min
○
5s
○
○
2s
○
○
○
1min
2
运行
○
○
○
3
停运
○
○
5s
注：
.“○”表示阀开或泵开状态；
第四章设备维护
为了保证系统长期稳定运行，平时应该注意对系统设备的维护保养。
本章根据系统情况，介绍了保安过滤器、反渗透装置的常规维护、故障处理等内容。
高压水泵的维护说明见设备所附使用说明文件，本章不再提及。
第一节保安过滤器
一、日常运行检查：
进入正常生产后,操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。
把巡检的结果如实记录下来，与运行记录一起给予总结，作为定期维修的资料。
检查周期
检查项目
检查方法或检查点
备注
每
班
一
次
检查有否漏水
设备的各密封部位及附属阀门等各处是否漏水
如有漏水，找出漏水点位置及原因，及时止漏
检查进出口压力
计算进出口压力的压差，压差是否超过0.2MPa
压差超过0.2MPa，需要更换滤芯
二、定期检查：
设备要进行定期检查,其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。
本设备是较大型设备，检查作业需要较长时间。
为了缩短定期检查的停车时间，应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进行，如发现有异常，要及时处理。
NO.
检查项目
检查方法
1
滤芯检查
检查保安过滤器滤芯，如果污染严重，则应全部予以更换。
2
内部紧固件检查
检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件,如有松动应拧紧。
3
检修孔密封垫检查
更换变形的检修孔密封垫。
三、滤芯更换：
NO.
操作步骤
操作方法
1
排水
排净过滤器内部的积水
2
打开检修口
卸下排气管道，打开检修孔
3
取出滤芯
拧下滤芯压紧螺母，拿出压紧板，取出污染的滤芯
4
清洗
用抹布清洗过滤器内部
5
安装滤芯
安装新滤芯，用压紧板压紧
6
封闭过滤器
封闭检修孔，装上排气管道
7
冲洗滤芯
打开保安过滤器出水排放阀，冲洗至排水无白沫
第二节反渗透（RO）装置
一、日常运行检查：
进入正常生产后,操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。
把巡检的结果如实记录下来，与运行记录一起给予总结，作为定期维修的资料。
检查周期
检查项目
检查方法或检查点
备注
每班一次
检查有否漏水
设备的各密封部位及附属阀门等各处是否漏
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