水处理安装调试手册

....．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有2序自公司引入膜分离技术近四年时间以来不论从公司的整体势力和技术力量的储备方面都有了非常大的发展。应当说国内膜分离技术在锅炉给水、医药用水、饮用纯净水、海水淡化、中水回用等方面有了广泛的应用，目前我公司主要针对不同压力的锅炉对软化水的要求为其提供高标准软化水，在其他领域诸如医药用水、饮用纯净水等行业也不乏有很多成功的范例，本人自公司成立至今一直从事安装调试方面工作，对这方面的工作稍有了解，出这本手册主要目的是将我在工作中的一些心得体会与公司的各位同仁共同切磋，由于本人的学识和能力的限制，错误和偏颇在所难免，望各位同仁对此不吝提出批评和指正。...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有3目录第一部分认识反渗透设备第二部分调试第三部分超滤和EDI第四部分工程实例分析第五部分附录1、调试所用文书及表格。2、数据标准化表...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有4第一部分认识反渗透一、膜法分离过程分类膜法液体分离技术一般可分为四类：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），它们的过滤精度按照以上顺序越来越高。【微滤】能截留0.1~1微米之间的颗粒，微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但将阻挡住悬浮物、细菌、病毒及大尺度的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar。【超滤】能截留0.002~0.1微米之间的颗粒和杂质，微滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，但将阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大的有机物。用于表征超滤膜的切割分子量一般介于1,000~100,000之间，超滤膜两侧的运行压差一般为1~7bar。【纳滤】是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因所截留物质的大小约为1纳米（0.001微米）而得名，纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，它截留有机物的分子量大约为200~400左右，截留溶解盐的能力为20~98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液，如含氯化钠及氯化钙的脱除率为20~80%之间，而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为90~98%。纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素，井水的硬度及镭，部分去除溶解盐、食品及药品生产和有用物质的浓缩分离，纳滤膜两侧的运行压差一般为3.5~16bar。【反渗透】是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，醋酸纤维素反渗透膜脱盐率可大于95%，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%。它广泛用于海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离等过程，在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低操作费用和废水排放量。反渗透膜两侧的运行压差一般介于苦咸水的14bar到海水的69bar。...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有5富里酸腐殖酸小假单胞菌藻类非挥发有机物/色度/消毒副产物/致癌前躯物蛋白质酶制品细菌氨基酸小红细胞●流感病毒似隐孢菌素病毒●脊髓灰质炎病毒卵母细胞粘土淤泥胶体乳化油●胶体硅离子和分子大分子微粒微米10-310-210-11纳米110102103离子：硝酸根、硫酸根、氰化物、硬度、砷磷酸根、重金属二、反渗透原理【渗透】我们知道渗透是指稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜（反渗透膜或纳滤膜）进入浓溶液（浓水）侧的溶剂（水分子）流动现象。【渗透压】定义为某溶液在自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高差称为该溶液的渗透压。【反渗透原理】即在进水水流（浓溶液）侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水（请参见下图）。反渗透纳滤超滤微滤颗粒过滤合成有机化合物：杀虫剂，表面活性剂挥发性有机物，染料二垩英，生物耗氧量化学耗氧量...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有6【反渗透过程】根椐反渗透原理可知，渗透和反渗透必须与具有允许溶剂（水分子）透过的半透膜联系在一起才有意义，才会出现渗透现象和反渗透操作，反渗透过程如下图所示。反渗透膜→允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜称为反渗透膜；膜元件→将反渗透膜与进水流道网格、产水收集流道、产水管和抗应力器等用胶粘剂组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透过程的最小单元称为膜元件；膜组件→膜元件安装在受压的压力容器外壳内形成膜组件；膜装置→由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安滤器、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；膜系统→为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。第二部分设备的调试一、调试的准备工作1、物品方面的准备。A、技术资料方面，应准备技术协议、工艺流程图、系统图、安装图以及其他一些技术方面的资料。...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有7B、带齐调试期间与监理打交道的一些表格。C、弄清调试期间药品由谁负责，如由我方负责应将药品准备好。D、应了解现场方面的基本情况，如安装情况、甲方的具备情况。特别是甲方：水、电、气、汽、暖、排水等方面的条件是否具备。E、自带一些小的工具如螺丝刀、钳型万用表等。2、设备性能参数的了解准备。调试人员在到达现场以前应对设备进行充分的了解，这些参数应从技术协议以及技术科提供的工艺流程图、技术图纸中获取，具体所需技术数据如下（见后页）：设备情况一览表水源情况□地表水□井水□海水□苦咸水□其他___________水源特点:水温PH值浊度耗氧量含盐量设备情况（反渗透部分）设备出力水利用率排列方式理论计算值进水压力一段压力二段压力浓水压力二级进水压力二级二段压力二级浓水压力二级水利用率产水电导进水流量产水流量膜厂家膜型号保安过滤器尺寸滤芯数量滤芯型号英寸UM高压厂家...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有8泵功率扬程（H）流量（Q）冲洗用水□反渗透产水□除盐水□保安过滤器水□其他预处理部分预处理组成：原水泵：□一台□一用一备□两用一备□其他_______扬程(H)流量(Q)过滤器□一台□一用一备□两用两备□三用一备□其他_____________过滤器尺寸内部结构□大板水帽□弓形板□其他_______在线浊度□有□无厂家活性碳过滤器□有□无数量外形尺寸内部结构□大板水帽□弓形板□其他_______后处理部分后处理组成:除碳器尺寸混床尺寸中间水泵(台)中间水箱容量树脂厂家理论产水量混床控制方式酸碱储罐□用户自备□随设备配备气源□用户自备□随设备配备混床产水电导客户要求电导再生条件...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有9设备预处理及后处理参数（传统配置）二、分步调试1、预处理部分1.1要做好系统的预处理。首先应了解原水的特点，同时调试时也应对水源有一个全面了解。〖SDI〗称为淤积密度指数又称污染指数，它表明给水中的淤泥、胶体、粘土、硅胶体、铁锰氧化物、腐植质等对膜面的污染堵塞的速率。一般说来，当RO系统给水SDI值低于3时，膜系统不会出现过快的污染；当SDI值大于4时，表明RO系统运行时可能会出现过快的污染；因此，必须将SDI严格控制在4以内。〖浊度〗是利用水的透明程度来判定给水中能污染膜的可能性的综合指标。它一般使用浊度计测定水中的杂质所散射的光的强度。浊度单位为NTU，在我国通常称为“度”。在反渗透系统中要求给水浊度小于1，我们建议在反渗透系统连续运行时，给水浊度值最好控制在0.3—0.5NTU以下。与SDI指标一样，浊度只是一个水质定性判定指标。尽管浊度指标和SDI值都能反映原水水质或预处理系统出水质量，但两者间却并不一定呈正比关系：即浊度低的水则可能SDI值很高，这是因为水中存在着相当多的光能透过的但能污染膜的污染物质，而这些污染物在对原水进行浊度测定时往往检测不到。它们都是反映给水状况和系统预处理性能不可缺少的重要技术指标，均应引起系统设计及使用者足够的重视。〖COD〗〖BOD〗有机污染物、微生物和细菌普遍存在于地表水和废水之中。反渗透系统在处理这类水源时，水中尚存的有机物在膜分离过程中非常容易地吸附在膜表面上，一般说来当原水TOC含量在2毫克/升以上时应引起足够的重视；在TOC含量高于3毫克/升时就应该对存在于原水中的有机物进行细致的分析，因为水中的有机物不仅会污染膜，而且还会长期附在膜表面上引起超薄膜盐层的化学降解，但有些水源，虽然水中有机物含量很高，但是实践证明其对膜材料却无丝毫损害，所以工程设计时在对特殊水源的有机物分析十分重要。原水的生物含量检测也是十分重要的，微生物在进入RO系统后，虽然不会吞食膜材料，但是膜元件确成为形成生物膜的理想环境，生物的大量繁殖会引起严重的生物污堵，压差迅速增加，甚至会导致膜元件发生“望远镜现象”，造成机械损坏。1.2膜污染的预防措施1.2.1从反渗透进水除去游离氯当反渗透系统中使用反渗透膜时，反渗透（RO）进水必须脱氯以防止膜的氧化。反渗透膜在出现显著的脱盐率下降前有一定氯的抵抗性，最终的降解可能出现在与1mg/l的游离氯接触200——1,000小时之后发生。氯的攻击速率取决于各种进水特性，在碱性PH条件下，氯的攻击比在中性或酸性PH条件下快，酸性的PH条件更有利于获得更好的氯化杀菌效果。在高温能和能催化膜降解的高浓度重金属（如铁）条件下，氯的攻击速率更快。如果在反渗透系统中出现脱氯设备故障并及时得以排除，膜的降解将会降低。例如FILMTEC膜在实验室对氯胺测试的耐受性为300,000ppm-hrs。这表明，脱氯胺并不需要。然而由于氯胺是由加氨水与氯反应形成的反应产物，仍有可能存在游离氯，而氯又能破坏膜，所以仍应考虑脱氯。余氯可以通过活性炭或化学还原剂还原为无害的氯离子。...．．．青岛．．XXX．．．有限公司．．．．－版权所有10活性炭将按照如下反应非常高效的对RO进水脱氯：C+2Cl2+2H2O→4HCl+CO2在某些情况下，炭床被认为是微生物的滋生场所，这也会引起膜的污染，所以要采取措施减低生物的生长。偏亚硫酸钠（SMBS）是最常用于脱除游离氯，其它的还原剂如二氧化硫，但与SMBS相比，价格没有竞争力。偏亚硫酸钠（SMBS）溶于水中时形成亚硫酸氢钠（SBS）：NaS2O5+H2O→2NaHSO3SBS然后按如下反应还原成盐酸：NaHSO3+HOCl→HCl+NaHSO4按理论计算，1.34mg/l的偏亚硫酸钠可以去除1.0mg/l游离氯。然而实际使用时，通常加入3.0mg/l的偏亚硫酸钠脱除1.0mg/l的氯。固体的贪偏亚硫酸钠在阴凉通风干燥的储存条件下，通常的储存期为4——6个月，但在水溶液中，暴露于空气时，亚硫酸氯钠易于氧化，典型的溶液的寿命随浓度的变化为（wt.%）溶液寿命102—3201个月306个月偏亚硫酸钠必须是食品级不含杂质，不能经钴活化过。虽然脱氯本身速度很快，为保证反应完全，需要良好的混合，推荐使用静态混合器。加入点最好在保安过滤器的出水口以便让氯对保安过滤器有一定的保护作用。在这种情况下，SMBS浓溶液注入RO进水前必须经过另一个过滤器过滤过。经脱氯的水不能储存在水箱中不用。1.2.2防止膜有机物污染有机物在膜表面上的吸附会引起膜通量的损失，特别严重的情况是不可逆的。当高分子量的有机物是憎水性的或正电荷时，这种吸附过程更易进行；当PH9时，膜表面及有机物均呈负电荷，因而，高PH值将有利于防止有机物污染。但以乳化态出现的有机物会在膜表面形成有机污薄膜。必须在预处理部分除去。在天然水体中存在的有机物主要为腐植酸类物质，其以TOC含量计在0.5至20mg/l，当TOC超过3mg/l时，在预处理部分应作专门考虑，腐植酸物质可以通过含氢