化学水处理系统操作维护说明

化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制1水泥厂低温余热电站工程化水处理系统操作、维护说明江华集团江苏江华水处理设备厂二OO五年十月化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制2目录一、工程概况二、工艺流程三、水质指标四、流程说明及技术数据五、冲洗及试运行六、系统试运行七、运行八、日常维护九、常见故障分析附：填料装填化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制3一、工程概况水是生产的血液，水质的好坏直接影响到化工生产的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行。本岗位的任务是将原水通过预处理、反渗透和离子交换（混床）处理，达到二级脱盐水的品质，送到用户。从水厂来的工业补水32m3/h并加入适量氧化剂、混凝剂后进入预处理工序。在预处理工序，先通过多介质过滤器进行杀菌、混凝、过滤等处理，再加入还原剂后进入活性炭过滤器，中和残余的氧化剂，去除机械杂质、胶体、微生物、有机物后得到污染指数SDI≤5的16×2m3/h过滤水(两套设备可同时运行，也可一用一备，用户根据所需水量随时调整运行方式)，再经加入阻垢剂后进入反渗透处理工序，避免反渗透膜上结垢。在反渗透处理工序，水经保安过滤器进一步去除杂质，再用高压泵升压后送至两级反渗透装置，除去大约96%盐后得到12m3/h×2（两套反渗透可同时运行，也可一用一备，用户根据所需水量随时调整运行方式）的一级脱盐水进入离子交换（混床）处理工序。经过反渗透预处理后进入脱碳塔，脱除二氧化碳由中间水泵送进入混合床进行深度处理，将水中的各种盐类去除，达到合格的产品水（即：水质达到电导率不大于0.2us/cm，二氧化硅不大于10ppb）后进入脱盐水箱。二、工艺流程杀菌剂混凝剂还原剂原水箱原水泵加热器多介质过滤器活性炭过滤器阻垢剂保安过滤器高压泵反渗透装置除碳器中间水箱中间水泵混床除盐水箱除盐水泵锅炉化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制4吗啉加药装置磷酸盐加药装置（2）酸碱再生：人工投加贮存、计量系统酸喷射器混床再生水泵人工投加贮存、计量系统碱喷射器混床（3）反渗透清洗装置：溶液箱清洗泵微孔过滤器反渗透膜三、水质指标四、流程说明及技术数据1、工艺特点：1.1、根据用户提供的原水水质资料及对产品水的要求，本水处理系统存在以下特点：◆原水COD值高；◆原水随季节变化水质存在波动可能性大；◆系统保持长期稳定运行。1.2、针对以上特点，我厂根据多年来反渗透系统的工程经验，特别作如下设计：序号工程名称取水点分析项目单位车间指标厂控指标事故界线1预处理多质过滤器进口余氯ppm1多质过滤器出口浊度NTU1多质过滤器出口SDI≤5活性炭过滤器出口余氯ppm0.12一级脱盐水RO出水电导率us/cm103二级脱盐水混床出口电导率us/cm0.2二氧化硅ppb104再生酸比重g/cm31.014-1.028碱比重g/cm31.032-1.0655中和池废水PH6-9化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制5◆原水进入预处理系统前，投加NaClO杀菌处理；◆专门设置反渗透装置定时冲洗功能，冲洗用水采用反渗透产水，反渗透产水有着亲和力强、溶解性好等特点，及时除去无机盐、有机物、细菌等杂质，防止它们在膜表面的沉积，保持系统长期稳定运行；◆主要水泵和计量泵均有备用。◆为了节约用水，节省运行成本，反渗透浓水用作多介质过滤器、活性炭过滤器清洗用水。1.3、本工艺由以下三部分组成：◆18m3/h原水预处理部分；◆12m3/h反渗透预脱盐部分；◆12m3/h混合床深度除盐部分；2、工艺流程描述：2.1、预处理部分：为确保反渗透装置运行的安全可靠性和经济性，反渗透装置的预处理十分重要。本方案预处理包括换热器、NaClO加药装置、絮凝剂加药装置、多介质过滤器、还原剂加药装置、活性炭过滤器、阻垢剂加药装置、反洗水泵等。1）防止膜表面结垢；2）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；3）防止有机物的污堵；4）防止微生物的污堵；5）防止氧化性物对膜的氧化破坏；6）保持反渗透装置产水量稳定。预处理部分产水设计参数如下：1）处理水量：Q=18m3/h2）污染指数SDI：≤53）余氯：0.1ppm4）浊度：1NTU5）水温：25℃(1)汽水混合加热器：化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制6虽然反渗透膜使用温度5-35℃,但随水温弯化，水的粘度随之而变，影响反渗透产水量，为了保证用户在低温季节用水量的要求，设置加热器一台，型式选用气水混合加热器，具有结构紧凑、换热效率高等优点，并配置自动温控制系统。加热器设置在多介质过滤器前，还有利于解决低温低浊度的处理。(2)NaClO投加装置：原水COD含量大，故采用对原水进行深度加氯处理，减少进水的有机物和细菌。(3)絮凝剂投加装置：采用在多介质过滤器进口加絮凝剂处理，配合过滤器更有效地截留悬浮物和胶体。投加ST絮凝剂。加药设备含有溶液箱与加药泵间的连接管道、阀门、计量泵出口阀门、计量泵入口过滤器、溶液箱进药阀，进水阀及仪表等。(4)多介质过滤器：采用立式多介质过滤器，选择合适级配的填料及较低的运行流速，滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质，以降低进水的浊度并保证过滤出水污染指数SDI15≤5。反洗周期为1天，反洗过程及时间：第一步松层10分钟、第二步排水5分钟，第三步反洗15分钟，第六步正洗10分钟。反洗以时间或累积流量参数设置来控制反冲洗周期。反洗水由单独的一台反洗水泵供水并控制和调节反洗水流量，反洗水强度使滤层膨胀30%。(5)还原剂NaHSO3装置：除去原水中的余氯，确保进入反渗透装置的余氯0.1mg/l，可减轻活性炭过滤器运行负荷。(6)活性炭过滤器：去除水中的有机物、余氯。操作步骤上同。(7)阻垢剂投加装置：由于反渗透过程为溶解固体物浓缩排放和淡水利用，当水受浓缩时无有无机盐结晶析出，形成碳酸盐水垢和硫酸盐水垢。特别是硫酸盐晶体，因为它的晶体往往带有锋利的尖角，会刺穿反渗透膜，造成浓水漏过膜表面，无法达到脱盐的目的。这种现象最容易发生在第二段的最后一根膜元件的浓水侧，因为该地方的浓水浓缩倍数最高。化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制7现已开发出新的有机复合阻垢剂，与早期的SHMP等相比，它具有高的阻垢和分共用性，对无机碳酸盐垢在LSI2.6以内安全运行；对于硫酸盐垢，采用有机复合阻垢剂之后，可以提高它们的溶解度；还因为它是非低磷或非磷系的化合物，水解后不会产生反渗透浓水侧产生富氧化环境，引起细菌繁殖，而且排放后不会对环境形成富营养化的二次污染，起到保护环境作用。同时它对铁胶体和硅胶体具有很强的分散作用，即防止胶体对膜的污堵作用，阻垢剂选用XM-51或FLOCON26。2.2、反渗透脱盐部分：反渗透净化原理：反渗透（RO）是一种借助于选择透过性膜的功能，以压力差为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流量流入中心管，然后由出水端流出，进水中的杂质：如离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，然后在浓水端流出，从而达到净化的目的。反渗透装置脱盐部分由保安过滤器、高压泵、反渗透装置、反渗透低压冲洗泵、反渗透清洗装置组成。反渗透预除盐部分的设计参数：处理水量：≥12m3/h•套2套反渗透装置水回收率：≥75%反渗透装置初始脱盐率：≥98%（三年内≥95%）2.2.1、保安过滤器：保安过滤器的设置是为了防止细菌的颗粒性杂质堵塞通道并影响反渗透的出水量。每套反渗透装置前设置一台出力为18m3/h的不锈钢外壳的保安过滤器，内装5微米的聚丙烯滤芯。当过滤器进出口压差达到0.1MPa时需更换滤芯，过滤器结构满足快速更换滤芯的要求。2.2.2、高压泵：高压泵为后级反渗透装置提供足够的流量、压力。高压泵选用丹麦格兰富立式多级高压泵，该泵具有体积小、高效率、低噪声等特点。2.2.3、反渗透装置：2.2.3.1、设备选型：反渗透膜元件采用美国海德能或陶氏的复合膜，该膜组件由三层的薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度约为2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制8对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性。膜压力容器采用专用卷式RO组件的FRP压力容器，选择可5支膜元件的耐压300PSI，长度约5.2米，压力膜管具有管内壁光滑、装卸方便等特点。随着系统长期运行，任何反渗透膜元件性能（产水量、脱盐率等）必将因时间的推移而衰减。为了确保三年时间内无论产水量和脱盐率均能得到满足，RO膜元件的设计通量不大于各膜元件制造厂商《导则》规定的最大通量值，并选择合理的排列组合。本系统在膜品种的选择、膜元件的数量都已充分考虑，保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。2.2.3.2、工艺设计：反渗透装置在进水温度25℃时产水量12m3/h，反渗透需配置15根膜、5芯装压力容器3个，采用2：1排列，此时能满足水回收率75%的要求。当反渗透装置进水量为18m3/h，回收率为75%，初始脱盐率为98%.反渗透装置设置反渗透产水低压冲洗功能，及时除去无机盐、细菌等杂质，防止其在膜表面的沉积，能够在污染层粘附膜表面前得以松动并被冲出，降低膜元件的清洗频率，减缓膜元件的产水量、脱盐率等性能参数的衰减。在反渗透装置开、停机及运行中每间隔8-16小时，由PLC控制启动启动冲洗功能，每次冲洗3分钟。2.2.3.3、反渗透装置辅助配置：反渗透装置配有慢开启阀门、自动快冲洗排放阀、低压部分选用UPVC管阀件，高压部分均选用不锈钢阀门及管件以保证整个工艺运行正常。反渗透装置还有流量、电导率仪、压力表、PH和其它批示仪表等，以监测RO装置运行的工况。RO装置中每支外壳产水管均设取样点，可随时抽样检测水质情况，并能有效地诊断并确定系统的运行状况。RO系统测量配置点及数量等的设置目的是要满足本系统的安全、稳定、可靠运行的需要。RO膜组件应安装在组合架上，组合件应配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。管道、法兰均采用不锈钢材质或部分采用耐压等级相当的软管。RO装置各段给水及浓水进出水总管上设有足够的接口及阀门，以便清冼时与清洗进出管相连。2.2.4、反渗透化学清洗：化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制9反渗透的预处理越完善，膜元件清洗周期就越长，清洗也越容易。但要保证反渗透膜元件完全不被污染是不现实的。因此当膜元件因运行累积而造成污染时，反渗透的进出口压差上升，产水量下降，脱除率下降。为了确保反渗透长期稳定运行，设置的反渗透化学清洗装置是必要的。本系统配套一套化学清洗清洗装置，兼作反渗透长期停运进保护处理，其流量如下：清洗溶液箱清洗泵微孔过滤器反渗透装置清洗接口本方案化学清洗采用分段清洗，以保证每一段的循环量不会太高或太低。2.2.4.1、反渗透的化学清洗：反渗透膜元件具体的清洗、维护及保养方法介绍如下：[1]反渗透装置停运保护a、短期停运保护：停运5-30天称为短期停运，在此期间可采用下列保护措施：◆用低压冲洗方法来冲洗反渗透装置冲洗时间：5-10分钟；冲洗流量：48m3/h。◆也可采用运转条件下运转1-2小时◆每2天重复上述操作一次，夏季每天重复一次。b、长期停运保护：◆用PH2-4HCl溶液，把RO装置一段清洗干净，清洗时间为2小时。◆酸溶液清洗完毕后，用预处理水把RO装置冲洗干净，清洗到进水PH约等于出水PH，则清洗结束。◆清洗完毕后，RO装置用清洗装置注入1%NaHSO3，装置注满保护液后，停泵，关闭所有阀门，有防止空气进入RO装置。◆每6个月更换保护液一次，环境温度在0℃以下，采用18%甘油和1%NaHSO3混合防冻保护液。注：上述所有清洗液和保护液，都须采用反渗透产水来配制。[2]反渗透膜污染特征，清洗液配方和用量以及清洗时间：a、反渗透膜污染特征：反渗透膜经长期使用，在膜上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等物质，而造成膜污染，各种不同的膜污染引起的性能变化不同，一般现象列于下表。化水处理系统操作手册江苏江华水处理设备厂技术科编制10污染物类型