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化学水处理人员内部取证学习资料热电一分公司培训科2010年10月热电一分公司培训科1目录第一部分主要设备的工艺原理.................................第一节生水加热器...........................................第二节双滤料过滤器.........................................第三节活性炭过滤器.........................................第四节反渗透(RO)系统.....................................第五节反渗透(RO)清洗系统.................................第六节混床装置.............................错误!未定义书签。第二部分阴、阳床及混床的再生...............................第一节阳床的再生...........................................第二节阴床的再生...........................................第三节混床的再生...........................................第四节再生注意事项及故障处理...............................第三部分水汽监督.............................................第一节机组启动过程中的化学监督.............................第二节机组运行中的化学监督.................................第三节锅炉的水汽监督和炉水处理.............................第四节汽轮机的水汽及监督...................................第五节加药系统运行操作.....................................热电一分公司培训科2第六节水汽质量劣化时的处理...................................第一部分主要设备的工艺原理一、系统概述本水处理系统根据功能可分为四个分系统,即预处理系统、RO脱盐系统、离子交换除盐系统和凝结水系统。预处理系统包括清水箱、清水泵、生水加热系统、双滤料过滤器、超滤等,用于去除水中的悬浮物、胶体等,为后续的脱盐处理提供条件;RO脱盐系统包括5μm保安过滤器、RO高压泵、RO膜组等,能脱除水中98%以上的盐分,保障后续系统的进水要求;离子交换除盐系统包括阴阳混床离子交换装置、除盐水箱、除盐水泵等,作为精处理系统它的主要作用是保障出水水质指标,产出合格的除盐水。二、辅助系统:1、过滤器反洗系统:由反洗水泵、反洗水箱、罗茨风机等构成。用于定时去除多介质过滤器和活性碳过滤器截留的污物。反洗水水源采用RO的浓水。2、RO/UF清洗系统:主要设备包括5μm过滤器、清洗水箱、清洗水泵等。随着系统运行时间的增加,进入RO/UF膜组的微量难溶盐、微生物、有机和无机杂质颗粒会不可避免的污堵RO/UF膜表面,产生RO/UF膜组的产水量下降、脱盐率下降等情况。为此需要RO/UF清洗系统,在必要时对RO/UF装置进行化学清洗。3、絮凝剂投加系统:主要由絮凝剂计量箱和絮凝剂计量泵组成。为了保证预处理的效果,在双滤料过滤器前投加絮凝剂,使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒形成絮凝体,在双滤料过滤器上被截留去除。4、助凝剂投加系统:主要由助凝剂计量箱和助凝剂计量泵组成。为了提高絮凝效果,最大限度的减少絮凝剂的加入量,在絮凝剂投加系统后面继续加入助凝剂,使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒迅速的形成絮凝体,在双滤料过滤器上被截留去除。5、阻垢剂投加系统:主要由阻垢剂计量箱和阻垢剂计量泵组成。为了防止溶解在水中的不易溶解的盐类,在反渗透浓水侧的浓度超过溶度积产生沉淀,在5μm过滤器前投加阻垢剂。第一节生水加热器热电一分公司培训科3一、工艺原理:由于原水水源为地表水,在冬天时水温会很低,设计一套加温装置可以避免反渗透系统因水温过低而达不到设计出力。生水加热器是一种广泛的用在水处理系统中的成熟的工艺设备。它是通过热蒸汽和来水在生水加热器内部换热片上的热交换,来提高水温。二、板式换热器通用操作步骤:1、全开加热器进水阀。2、全开加热器出水阀。3、关闭加热器旁路阀。4、开蒸汽疏水阀。5、打开蒸汽手动阀。6、自动调节阀根据换热器出水水温调节温度。7、系统运行巡检,记录运行参数。第二节双滤料过滤器一、工艺原理及工艺参数:1、工艺原理双滤料过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除原水中的悬浮物,属于普通快滤设备。含有悬浮物颗粒的水在管道混合器中与絮凝剂、助凝剂充分混合,使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当胶体颗粒流过双滤料过滤器的滤料层时,滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高,直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料,使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动,从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走,恢复过滤功能。本工程中使用的双层滤料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤,下部为大比重的小颗粒石英砂,这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。2、反洗流量反洗的目的在于使石英砂、无烟煤反向松动,并将滤层上所截留的截留物冲走,达到清洁滤层的作用,通常控制反洗强度控制在10L/m2.s左右,以无烟煤不被冲跑为宜。3、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浊度而定。一般情况下反洗浊度应小于1NTU,且时间不少于5分钟,可根据运行热电一分公司培训科4情况进行适当调整。第三节活性碳过滤器工艺原理活性碳过滤器主要是利用粒状活性碳的吸附机理来吸附水中的有机物和余氯,还可以去除胶体、铁化物、悬浮物,降低色度、浊度,保证后系统的正常运行,延长反渗透膜的使用寿命。活性碳过滤器应保证出水余氯≤0.1ppm,SDI≤4。第四节反渗透(RO)系统一、反渗透(RO)系统反渗透(RO)系统利用反向自然渗透原理,主要去除水中溶解盐类,同时去除一些大分子和预处理未去除的小颗粒等。其功能是对经过预处理的产水进行脱盐。本系统包括1台5μm保安过滤器、2台高压泵、RO膜组和一套阻垢剂投加设备。RO膜组布置在一个碳钢机架上。成套设备本体上有各种阀门并可在控制室监视各种阀门的开关状态,便于用户现场维护。二、保安过滤器的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,运行阻力逐渐上升,当运行至进出口水压差达0.2Mpa以上时,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。三、反渗透膜组(RO)1、工艺原理如果将淡水和盐水用一种只允许水透过而不透过溶质的半透膜隔开,则淡水侧的水会通过膜渗透到盐水中,这种现象叫做渗透,当盐水侧的液面升高到一定的高度,产生的压力能倾向时,盐水侧的液面不再升高,此时,盐水和淡水的液面差称为渗透压差,如果在盐水侧加上一个比渗透压差更大的压力,则盐水侧的水就会透过膜进入到淡水侧,这种现象叫做反渗透,水处理系统就是利用反渗透的工作原理进行制水的2、浓差极化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。热电一分公司培训科53、膜的污染:膜的污染由微溶盐结晶、胶体物质、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来不及扩散而沉积,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。四、反渗透系统运行要点及工艺参数:1、周围环境温度最低不得低于5℃,最高不得高于38℃。当温度高于35℃时,应加强通风措施。2、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。3、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℃。4、常运行中在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,需要对系统进行化学清洗。为了保证系统长时间的安全运行,做好预处理的运行规范,尽量保持RO半年至一年清洗一次。(具体的清洗周期可根据实际情况而定,例如产水量、压差、脱盐率等)清洗时最好分段清洗,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。第五节反渗透(RO)清洗系统在运行中,RO膜不可避免的受到一些微量的无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等的污染或阻塞。这些物质沉积在膜表面上,将会越积越多,从而引起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,清洗周期为3月/次及以上可认为正常。一、RO膜清洗1、RO膜清洗的条件RO系统在运行中,出现下列现象之一者,RO膜需要进行化学清洗:⑴产品水的膜透过量下降10-15%⑵产品水的脱盐率降低10-15%⑶膜的压力差(原水进水压力-浓水压力)增加10-15%热电一分公司培训科6⑷已被证实有结垢或有污染。但值得注意的是,RO膜本身是受运行的压力、水温等参数的影响,RO膜清洗的条件应综合全面考虑。⑸循环过程:循环是RO系统清洗的主要过程。该过程中化学液与膜内部分子发生物理的动力接触,进一步发生渗透、磨擦、剪切等反应,从而达到化学清洗的目的。⑹长期停用保护:适用于停止运行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冲洗系统中的膜元件②用反渗透产水配制杀菌液保留于系统中,应确认系统完全充满。③如系统温度低于27℃,应每隔30天用新的杀菌液进行2、3补充药液的操作;如系统温度高于27℃,则应每隔15天更换一次保护液(杀菌液)。④、在反渗透系统重新投入使用前,用低压水冲洗系统一小时,在恢复系统至正常操作前,检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。附录一污染指数(SDI)测定方法由于后续RO装置的要求,预处理出水控制应能达到RO装置进水要求,才能尽可能的提高RO装置的性能及降低运行成本,我们采用淤塞密度指数(污染指数SDI)来检测预处理的效果,但仍需对水质进行更多项目的检测,使装置的运行更可靠。一、SDI测定概要:SDI测定是基于阻塞系数(PI,%)的测定。测定是向∅47mm的0.45μm的微孔滤膜上连续加入一定压力(30PSI,相当于2.1kg/2cm)的被测定水,记录下滤得500ml水所需的时间T0(秒)和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间Tt(秒),按下式求得阻塞系数PI(%)。PI=(1-T0/Tt)X100SDI15=PI/15式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时,滤水量可取100ml、200ml、300ml等,间隔时间可改为10分钟、5分钟等。二、测定SDI的步骤:1、将SDI测定仪(见图一)连接到取样点上(此时在测定仪内不装滤膜)。2、打开测定仪上的阀门,对测定仪进行彻底冲洗数分钟。3、关闭测定仪上的阀门,然后用钝头的镊子把0.45μm的滤膜放入滤膜夹具内。4、确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