20万吨甲醇工程脱盐水站操作维修手册.docx
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20万吨甲醇工程脱盐水站操作维修手册
20万吨甲醇工程脱盐水站
操作维护手册
编制：
审核：
批准：
特别告示：
注意！
严禁没有阅读并完全理解本操作维护手册，没有经过相应培训的人员操作本系统装置。
由于本系统装置是在一定的水压下运行，违背本手册中的操作规程将可能导致伤害甚至死亡事故的发生。
请特别留意本说明中的安全规范以及贵公司的安全规定，请给操作人员提供完善的安全防护用品。
因以下情况造成的任何人身伤害、设备损坏以及其他方面的损失，OEE公司不承担任何责任：
▲操作人员缺乏对本系统装置的培训和操作技能；
▲人为疏忽；
▲没有遵守本手册规定的操作规程或国家强制制性的法律法规。
▲如果您对手册中的操作规范或者涉及到的设备有任何问题请随时和我们：
手册说明：
本资料专为脱盐水站的运行管理而编制的，有关各工艺设备、传动设备、电仪设备的使用维护及检查，请参阅设备使用说明书。
本手册叙述的是基本运行要领，操作人员应以本书为基础，结合现场条件，根据实际情况进行适当的修改，编制出本企业的操作运行规程，使装置处于最佳运行状态。
本书所列运行数据，均为设计条件下的基础数据，故在实际运行中要根据运行的实际情况进行修正。
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（进水压力-浓水压力）增加10-15%
目录………………………………………………………4
第一章系统概述…………………………………………5
第一节工艺概述…………………………………………5
第二节仪表与自控系统概述……………………………7
第三节电气概述…………………………………………8
第二章工艺设备…………………………………………9
第一节换热器…………………………………………9
第二节锰砂过滤器…………………………………………10
第三节加药装置…………………………………………14
第四节反渗透系统…………………………………18
第五节RO清洗系统………………………………………………23
第六节混床………………………………………………23
第三章操作说明…………………………………………28
第一节开车前的准备工作………………………………28
第二节手动操作…………………………………………29
第四章设备维护…………………………………………30
第一节锰砂过滤器……………………………………30
第二节保安过滤器………………………………………31
第三节反渗透装置………………………………………33
附录一污染指数（SDI）测定方法………………………40
附录二余氯测定方法………………………………42
附录三浊度测定方法………………………………45
附录四二氧化硅测定方法………………………………47
第一章系统概述
第一节工艺概述
本系统根据功能主要可分为三个分系统，即预处理系统、RO脱盐系统、混床精脱盐系统。
预处理系统为锰砂过滤器。
预处理设备为反渗透系统提供合格的进水，保证反渗透系统的正常运行。
反渗透系统承担了主要的脱盐任务。
反渗透系统包括阻垢剂加药装置、还原剂加药装置、酸加药装置、5μm保安过滤器、高压泵、反渗透装置、除碳器等。
混床装置为精脱盐设备，用来保障出水的水质指标。
1.1工艺系统流程
脱盐水处理流程：
原水→【原水箱】→原水提升泵→原水加热装置→锰砂过滤器→高压泵→RO反渗透→脱气塔→【反渗透产水箱】→中间水泵→混合离子交换器→【脱盐水箱】→脱盐水泵→用户
注：
【】设备不在卖方供货范围内。
1.2系统能力
脱盐水处理200m3/h（含自用水量）
1.3设计温度：
原水经生水加热器加热后温度：
20±5℃
1.4本工程水源为地下水，平均水质指标见下表：
水质分析报告
序号
项目
单位
数值
1
耗氧量
mg/l
2.40
2
Ca2+
mg/l
34.07
3
Mg2+
mg/l
23.70
4
Fe2+
mg/l
0.80
5
Fe3+
mg/l
<0.04
6
Al
mg/l
<0.02
7
Ka+
mg/l
1.61
8
Na+
mg/l
133.4
9
NH4+
mg/l
0.06
10
总硬度
mmol/l
3.650
11
暂硬度
mmol/l
3.650
12
负硬度
mmol/l
2.60
13
总碱度
mmol/l
4.050
14
HCO3-
mg/l
295.93
15
SO42-
mg/l
85
16
NO3-
mg/l
4.30
17
NO2-
mg/l
<0.004
18
Cl-
mg/l
43.75
19
CO3-
mg/l
0.00
20
SiO2
mg/l
16.00
21
PH
7.64
22
总阳离子
mmol/l
192.84
23
总阴离子
mmol/l
428.984
24
水温
℃
25
电导率
μs/cm
564.0
26
固形物
mg/l
465.79
27
矿化度
mg/l
597.81
28
硫化物
mg/l
<0.3
29
H2SIO
mg/l
20.80
30
悬浮物
mg/l
<1.0
31
浊度
mg/l
3.0
32
余氯
mg/l
<0.01
1.5化学药品规格：
化学药品由卖方提供技术参数和规格，买方负责采购，卖方按照买方提供的药品进行系统的设计。
阻垢剂
纯度
33-37%（W/W）
包装
桶装
运输方式
汽车
配制浓度
10％
加药量
3-3.5ppm
投加方式
自动
酸
HCL
备注
纯度
30%
包装
槽车
运输方式
汽车
配制浓度
原液
加药量
离子交换器再生
碱
NaOH
备注
纯度
30%
包装
槽车
运输方式
汽车
配制浓度
原液
加药量
离子交换器再生
公用物料
低压蒸汽（LP）：
最小值
最大值
正常值
机械设计值
温度（℃）
152
260
158
280
压力（MPaA）
0.4
0.8
0.6
0.84
1.6仪表空气
温度：
常温
压力：
0.45～0.65MPa（G）
质量：
干燥，油含量≤1mg/m3，灰尘≤1m
露点：
-60℃
1.7电源
电机额定功率：
<200kW
≥200kW
电压等级：
380V
10000V
频率
50Hz
50Hz
相数：
3
3
绝缘等级：
F
F
第二节仪表与自控系统概述
脱盐水系统采用PLC+上位机的程序控制方式，PLC采用西门子的高端产品，上位机采用21英寸CRT，可以实现自动/手动控制切换。
整个系统（包括水箱和水泵）的控制在就地和控制室内均能够实现。
卖方提供的PLC对过程参数进行集中监控。
即脱盐水站生产过程的监控、操作及状态监控、故障报警、显示、累积和调节、程序控制、报警的确认、消音和复位，均由卖方提供的PLC实施，PLC系统带有独立的操作员站及辅助操作台。
脱盐水站的联锁保护系统功能由卖方提供的PLC完成。
监控要求不频繁的非关键过程变量，采用就地显示和控制；要求在开车过程中监视或仅需现场观察的过程变量，采用就地显示；现场操作的过程变量，采用卖方提供的PLC对其进行监控
第三节电气概述
一、配电控制
1.电压等级：
380/220V电压等级。
2.配电室：
装置设一配电室，作为装置的动力中心，
3.电机控制方式：
电动机采用自动/手动两种操作方式，集控操作在控制室统一操作，控制由PLC实现，泵的联锁及备用自投均由PLC实现。
所有电动机旁均设有机旁就地操作按钮。
4.电机的保护：
采用断路器及热继电器过热保护。
二、接地
所有电气设备的金属外壳均可靠接地，主要包括配电装置、PLC装置、计算机系统等，接地系统的电阻不大于4欧姆。
第二章工艺设备
第一节原水加热器
1.1原水加热装置
数量：
2台（一备一用）
规格：
单台处理量Q＝300m3/h
出水温度：
15～25℃
蒸汽要求：
压力0.4-0.8MPa；温度：
152-260℃
原水加热装置采用自动可调控制，温度调节范围15～30℃，采用蒸汽加热。
本换热器是液—汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高，热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3—5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。
设备使用投产前检查：
1、设备使用前应检查夹紧螺栓是否松动，按照说明书应紧到保证所有螺栓均匀一致。
2、本设备使用前用清自来水进行20分钟左右清洗循环即可以了。
1.2操作运行
1、开机时，先打开冷侧介质阀门，并排出空气，再打开热侧介质阀门，关时反之。
开关阀门应慢速进行；
2、必顺在产品铭牌规定参数以下运行，不得超压、超温使用。
1.3维护保养参考手册
1、定期检查换热器的腐蚀情况，并进行清洗。
2、使用过程中压力突然增加时，首先检查换热器内是否有严重堵塞现象。
3、碳钢设备应定期刷油漆防腐。
第二节锰砂过滤器
1.工艺原理：
锰砂过滤器是锰砂、石英砂两种滤料比重差异和粒径不同，在过滤器内装填不同的高度和位置。
从而在实际运行中产生薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤，并利用这些原理去除原水中的悬浮物、胶体物、大分子有机物等。
该设备属于普通快滤设备。
在实际运行中，含有悬浮物、颗粒、胶体物、大分子等杂质的原水流过锰砂过滤器的滤料层时，通过薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤原理。
在滤料表层及内部截留了一定量的污物、杂质。
随时间推移，过滤器的截流的杂质、污物越来越多，表现为进出水的压差将会逐渐升高，有效率层越来越短，直至失效。
此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内锰砂及石英砂层悬浮松动，从而使粘附于锰砂及石英砂表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。
2、主要技术参数：
●数量：
6台
●规格：
DN2800
●本体材料：
碳钢
●内部防腐：
衬胶
●设计压力：
0.6Mpa
●浊度：
进水≤3NTU
●正常滤速将小于8m/h
●设备出力：
正常49m3/h
●滤料装填情况：
（1）锰砂层高：
1100mm,0.4-0.6mm；
（2）石英砂层高：
150mm,2.0-3.0mm。
3.锰砂滤器操作步骤：
①设备制水：
正洗（当该过滤器一段时间不用，又投运时，需要进行正洗一下）。
●开排气阀、进水阀（同时启动原水泵、阀门调节到适当位置）。
●排气管出水后开正洗排放阀、关排气阀。
●正洗10—15分钟。
制水
●开出水阀
●关闭正洗排放阀
●开始制水
●系统运行巡检。
注：
每隔1小时取一次产水水样，检测其浊度（小于1度），一旦不合格，立即停止运行，进行反洗再生。
②设备反洗：
松滤料
●检查反洗水箱液位满足过滤器反洗用水量
●开反排阀
●启动反洗泵
●开反洗进水阀，反洗3分钟后，关反洗阀同时停反洗泵
排水
●开正洗排放阀，观测过滤器视镜，使排水至上视镜底部或下视镜中部
●关闭正洗排放阀
注：
一定要注意不允许将滤料上部的水排净，滤料上部至少要保持100～200mm高的水。
空气擦洗
●开进气阀
●气擦洗约3～5分钟
●关进气阀
●气洗后要静止3分钟左右，以便滤料回落。
反洗
●开反洗阀同时启动反洗泵，反洗大约20分钟后，检查反洗排放水清澈，目视检查无明显杂质，关反洗阀同时停反洗泵。
若是反排水水不符合要求，根据水箱液位及设备运行情况，选着继续反洗或停止反洗，进入下一步。
静置
●保持开反排阀静置5分钟，让滤料下沉
正洗
●关反排阀
●开排气阀、进水阀（同时启动原水泵）
●排气管出水后开正洗排放阀、关排气阀
●正洗10—15分钟
注：
测出水的浊度是否小于1，如果不符合要求，可适当延长正洗时间。
运行说明：
本装置中锰砂过滤器的运行及正洗应按以下内容调整：
●处理量：
运行流量:
＜49m3/h；
连续运行时间：
设备累积运行一段时间后,应对锰砂过滤器进行反洗；并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期，确保出水浊度≤1NTU。
当锰砂过滤器进出压差达0.05Mpa时,立即进行反洗再生。
●反洗流量：
反洗的目的在于使石英砂、锰砂反向松动,并将滤层上所截留的截留物冲走，达到清洁滤层的作用,过大容易冲泡滤料，太小冲不出依附在滤料表面上的杂质，本系统反洗流量在150m3/h（约150～180）左右，以不冲出滤料为主。
●反洗时间：
反洗时间的长短和填料层的截污量有关。
反冲洗时间可根据反洗排水而定。
一般情况下反洗排水清澈（反洗排放水清澈，目视检查无明显杂质），且时间不少于15分钟，可根据运行情况进行适当调整。
●正洗流量：
正洗流量可在50m3/h左右。
●正洗时间：
按正洗出水浊度在1度,通常正洗15分钟左右。
●锰砂、石英砂的添加：
由于运行摩擦、反洗冲跑，填料层会逐渐减少。
需要通过观察孔，监视填料的变化，大约每半年会降低100-200mm左右，此时最好添加一次。
●运行管理：
严格执行运行操作程序说明，观察出水浊度。
第三节加药装置
一、系统加药
系统加药包括杀菌的氧化剂（次氯酸钠）；防止反渗透膜浓水侧结垢的阻垢剂；调节PH值的酸以及消除余氯的还原剂（亚硫酸氢钠）。
加药装置由计量箱和计量泵组成。
计量箱用于溶解和稀释药品；计量泵用于定量向水中投加药液。
计量箱均设置液位开关，在药液不多时报警，提醒操作人员及时配制药液。
药液配制需人工进行。
具体投加量：
1.氧化剂NaCLO为原液，可在实际运行调节，控制余氯在0.1PPM。
2.还原剂NaHSO3配制成10%，加药泵冲程80%；以确保反渗透进水的余氯小于0.1mg/L，实际运行中可调节加药量。
3.阻垢剂配制成10%，加药泵冲程85%，速度80%。
4.氨水配制成约1%，加药泵冲程60%。
5.盐酸为原液调节PH在6-7.5左右。
二、计量泵的标定
1.0启动和调节
当吸头为1.5米以下时，泵一般能自动灌注溶液。
（出厂时，泵头内已装满水，以利于溶液进入泵头）
1.1调节输出
在采用外部控制方式的计量泵的控制板上，主要调节旋钮有两个功能。
控制板上最小的旋钮是速度调节旋钮，其刻度在控制板上。
冲程调节旋钮是控制板上最大的旋钮。
a）速度调节旋钮：
可调节每分钟最大冲程数的百分比。
顺时钟旋动时速度增大。
b）冲程调节旋钮：
可调节隔膜行程最大值的百分比。
顺时针旋可增大每冲程的输出百分比。
1.2灌注泵头（带四功能阀）采取防护措施，安装好泵，管子接牢后，就可以在泵头内灌溶液以起动泵了。
步骤如下：
a）泵通电。
b）泵运行时，将速度旋钮到80%刻度处，冲程旋钮到80%刻度处。
备注：
只有在泵运行时才能调节速度、冲程旋钮。
c）若泵配有四功能阀，拉住其黑色和黄色的两旋钮，转1/4圈或向外拉打开四功能圈。
d）吸入管应开始充满药箱内的溶液。
e）少量溶液从四功能阀的回流管中排出。
转1/4圈或放开黄、黑两旋钮，并关掉泵。
f）泵头完成了灌注过程。
g）进行输出流量调节见1.3小节。
注：
若泵未自动灌注溶液，就取下泵头排出端的四功能阀，取下阀球，直接往泵头内灌满水或溶液。
然后装上四功能阀，再试一遍。
1.3输出流量调节
泵头灌满溶液后，必须进行输出流量调节。
按下列公式计算泵的输出流量。
泵输出量=最大输出x速度%x冲程%
例：
A151-192S
最大输出（控制板上已标明）＝24GPD（加仑/天），速度旋钮指在60%刻度处，冲程旋钮指在70%刻度处，则
泵输出量=24.0x0.60x0.70=10.08（加仑/天），除以24后得到每小时加仑数。
注：
如果泵没有速度调节功能，则泵输出量=最大输出x冲程%
注：
LMI对每种类型的泵都有冲程输出最小调节量的要求。
泵类型
A14/A74/A94
A15/A75/A95
A17/A77/A97
A18/A78
B系列泵
C系列泵
P02,P03
P04,P05,P06
P12~P16
最小调量
20%
30%
10%
10%
30%
20%
注：
LMI对每种类型的泵都有冲程频率输出最小调节量的要求
泵类型
A1，A7系列
A9系列
B系列泵
C系列泵
P12,P13
P14,P15,P16
最小调量
5SPM
1SPM
5SPM
5SPM
3SPM
5SPM
2.0标定决定了大致的流量后，泵应标定，以调整速度和冲程，达到实际需要的流量。
a）检查泵头是否已灌满溶液，排出管和单向阀是否已装好，以及排出压力，液体粘度和吸头等是否达到要求。
b）把脚阀放入容积大小为1000毫升以上的有刻度的容器里。
c）给泵接通电源并打到内部控制方式，把泵头和吸入管里空气排尽。
d）关掉泵，把溶液倒入容器加至某个初始液位。
e）让泵运行一设定时间（至少50个冲程）且数出冲程个数。
这个运行时间越长，越有利于标定结果。
f）关掉泵，记下时间长短与输出体积变化的关系，算出单位时间内的输出量。
g）若输出量过大或过小，就调节速度旋钮或冲程旋钮，估计需要纠正之处，重复1-7步骤。
2.1外部控制方式下的体积标定程序
a）因泵的速度由一外部元件控制（如流量计，LMI电频转换器或LMI模拟数字转换器），所以只能标定每个冲程的输出量。
b）泵头灌满溶液，排出管连接到注入点后，把脚阀和过滤器组件放入容积大小为500毫升以上的有刻度的容器里。
c）在“内部”模式下，速度调节旋钮打到100%刻度，把泵头和吸入管里空气排尽。
d）调节压力控制，请参看7.1小节内容。
e）记下容器的液位。
再注入溶液，使液位达到一个初始刻度值。
f）启动泵，并数出一分钟内冲程个数，然后关闭泵。
g）记下一分钟内泵的输出量，再除以冲程个数，就得到每冲程的输出量大小。
例如：
100冲程下500ml=每冲程5.0ml。
将此数与所需输出量进行比较。
h）若输出量过大或过小，就调节冲程长度旋钮，重复1-7步骤。
第四节反渗透（RO）系统
1.概述
反渗透系统包括阻垢剂加药系统、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、化学清洗系统等。
本工程中，反渗透采用美国陶氏公BW30-400FR型抗污染反渗透膜元件。
这种膜具有高脱盐率、较强抗污染性、高水通量、低压运行等特点，单根膜脱盐率大于99.6%。
不易堵塞。
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。
2.保安过滤器
5μ保安过滤器设置在RO高压泵本体之前，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，保安过滤器内分别装57支均孔、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增加值达0.05Mpa时，应更换滤芯。
最大压差不能超过0.15Mpa
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：
保安过滤器：
●数量：
2台
●规格：
DN700，垂直圆筒
●筒体材质：
SS304
●滤芯材质：
PP
●过滤精度：
5μm
●流量：
Q＝150m3/h
●设计压力：
0.6Mpa
●前后工作压差：
<0.05Mpa（原则上这时就应该更换滤芯，否则将影响流量）
●进水条件：
SDI<4；浊度：
<1mg/l，余氯：
<0.1mg/l
3.RO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.工艺参数：
a.设计温度：
20℃
b.设计产水量
反渗透膜组（RO）数量：
2套
规格：
单套处理出水量Q≥110m3/h
反渗透装置膜组件均按一级两段方式：
12：
6排列.
4.反渗透膜组通常操作步骤：
前提：
预处理来水合格，反渗透各个手动阀门已调节到位，计量泵已调节到位。
1、反渗透
1.1、启动：
●开启浓排阀、产排阀。
●开进水阀，同时启动还原剂加药泵，低压冲洗3—5分钟，在冲洗期间对保安过滤器进行排气。
●关闭浓排阀。
●启动高压泵。
同时投运阻垢剂
1.2、运行：
●排水60秒后（或产水电导稳定后）关产排阀，RO投运。
1.3、停机：
●打开产排阀。
关闭RO进水阀。
●停高压泵，待高压泵完全停运后再打开RO进水阀和浓排阀，停原水泵、加药泵（阻垢剂、还原剂）。
●关闭RO进水阀。
●打开冲洗阀同时启动冲洗水泵冲洗5-10分钟。
●停冲洗水泵关闭冲洗阀、产排阀、浓排阀。
●停运。
备注：
1、若RO停运则每8小时低压冲洗一次，停运超过三天以上需加药进行保护
2、若RO连续不断的运行则每20小时就停机用冲洗水泵低压冲洗一次
5.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35C。
当温度高于35C时，应加强通风措施。
●反渗透系统
脱盐率：
≥98%（一年内）；≥97%（三年内）；回收率：
≥75%（三年内）；
产水量：
≥110m3/h（套
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