甘肃靖远发电厂三期超滤反渗透操作维护手册

甘肃靖远发电厂三期节水工程项目超滤、反渗透脱盐设备运行维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司二零零八年五月甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]1警告！！！发生以下任何情况，北京中电加美公司的保修期将自动失效。1．用户擅自改变系统水源。因为超滤（UF）、反渗透（RO）系统运行参数的确定和水质密切相关，水源改变必须改变运行参数。如不作修改可能造成超滤（UF）污堵、反渗透（RO）脱盐率下降、水产量下降，严重者可使整个系统膜损坏。2．用户擅自改变北京中电加美公司推荐的化学药品。化学药品的选择和水质、超滤（UF）膜、反渗透（RO）膜有直接的关系，错误选择化学药品会影响系统设备的安全运行，造成不可弥补的经济损失。3．用户未按北京中电加美公司提供的操作手册进行操作造成系统发生故障。4．未按要求的误操作引起系统、设备的损坏。甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]2目录一系统说明二超滤设备运行维护说明三反渗透系统运行维护说明四化学加药系统运行维护说明甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]3一系统说明甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]41工艺系统说明本手册是是专门为甘肃靖远发电厂三期工程循环排污水超滤反渗透脱盐系统项目制定的。1.1项目概况：1.1.1系统水源为：电厂循环排污水经预处理后的水。1.1.2设计水质：见附表1-11.1.3处理水量：超滤：每套76m3/h，共4套，反渗透：每套100m3/h，共2套1.1.4设计水温：20℃1.1.5超滤系统性能保证值产水量：≥76m3/h（套）(20℃)SDI指数：≤3水的回收率：≥90%1.1.6反渗透系统性能保证值RO系统除盐率：≥98%（运行一年内）≥97%（运行三年内）RO系统产水量：≥100m3/h（套）(20℃)RO系统回收率：≥75%附表1-1超滤、反渗透装置进水水质估算表项目单位数量项目单位数量Na++K+mmol/L5.95Cl-mmol/L4.55Ca2+mmol/L5.03SO42-mmol/L7.035Mg2+mmol/L3.42NO3-mmol/L0.35Fe3+mmol/L0.007NO2-mmol/L0.0035Cu2+mg/LHCO3-mmol/L2.5NH4+mmol/L0.14CO32-mmol/LR2O3mg/L12.25∑阳离子mmol/L14.647∑阴离子mmol/L14.4385游离CO2mg/L42暂时硬度mmol/L2.5悬浮物mg/L5永久硬度mmol/L5.95总溶解固形物mg/L1365全硬度mmol/L8.45全固形物mg/L~1500活性SiO2mg/L28耗氧量mg/L(Mn法)2.8胶体SiO2mg/L14pH全硅SiO2mg/L42甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]51.2流程概述本工程的主要工艺流程：来水→全自动浅层细砂自清洗过滤器→弱酸阳离子交换器→软水箱→超滤给水泵→超滤保安过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透给水泵→反渗透保安过滤器→反渗透→反渗透水箱1.3主要工艺设备描述1.3.1预处理加药此步骤的主要作用是消除原水中含有的悬浮物、胶体、颗粒及细菌，以及在初级处理中可能形成的藻类等微生物。包括NaClO、PAC两个加药系统，分述如下：1.3.1.1氧化剂（次氯酸钠）加药装置本系统中设置一套生水加氧化剂加药装置，通过投加一定量的氧化剂NaClO（次氯酸钠），通过氧化性的NaClO，破坏或抑制进水中的有机物，保证后级设备出水中有足够量的活性氯，减少超滤膜被生物污染的可能性。为了达到以上目的，一般需加入8~10ppm的有效氯，计量泵的投药量是根据在线流量计输出的信号进行自动调节。生水加氧化剂单元和超滤化学加强反洗加氧化剂集合在一套组架上。1.3.1.2PAC（聚合氯化铝）加药装置该装置的作用是为系统投加适量的凝聚剂，将原水中的悬浮物、有机物、胶体等凝聚成大颗粒的矾花，以便在预处理中更好去除。由于系统进水为循环水排放水，其中含有较高的悬浮物、有机物和胶体等杂质，这些杂质往往有一定量的同性电荷，它们相互排斥，难以自动聚集成大颗粒。PAC是长链的高分子聚合物，在水中可形成带电荷的Alx（OH）Y3X-Y长链多功能基团，具有压缩胶体双电层的作用，同时对异性电荷也可以起到中和的作用，而且每一个基团都可以吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花，以便通过沉淀后将其除去。为了增加水中杂质颗粒到达凝聚剂Alx（OH）Y3X-Y基团表面而被吸附的机会，应适当进行搅动混合，因此本系统PAC的加入选择在自清洗过滤器的进水母管上，且随后装设静态管道混合器。1.3.2超滤系统及其辅助系统1.3.2.1超滤系统概述本系统预处理采用了先进的超滤过滤技术。随着超滤膜制造技术的提高和应用工艺的不断完善，与传统工艺相比，其性能可靠、抗污染能力强、透水性强、占地面积小、操作简便、出水水质优异、使用寿命长的特点，超滤膜在水处理领域应用的范围逐渐受到青睐。反渗透系统的主要特点是对进水水质要求较严格，主要反映在反渗透膜污堵指标的淤泥密度指数SDI值上。通过实践证明，只有在采用膜过滤技术的前提下才有可能长期稳定的保持SDI=2的状况，所以超滤过滤技术作为RO的预处理在国内外已得到越来越广泛的应用。1.3.2.2海德能公司超滤膜组件A.海德能超滤膜组件概述甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]6超滤设备的中心部分为进口的超滤膜元件，本工艺采用美国海德能HYDRACAP60膜组件。该超滤膜由亲水性的聚醚砜中空纤维组成的，每一根超滤膜元件由上千根中空纤维组成的纤维束，膜元件长度为1.6米，其有效过滤面积为46m2，截留分子量为100,000道尔顿，原水是在中空纤维的内部从一端流向另一端，而产水则是在原水流经膜的过滤过程中逐渐由内壁向外壁透过（称为内压式）收集后从产水端排出。B.亲水性聚醚砜超滤膜的优点：1)机械强度好2)抗污染能力强3)亲水性强4)可恢复性强，不易被堵塞，产水量不随时间下降5)出水水质SDI可小于2.0，优于其它的超滤膜C.超滤装置特性1)HYDRACAP60的膜组件自带专用外壳，垂直排列，这种布置装膜、换膜更容易，可以进行全流、错流或上下阶段进水，更换方便。2)膜元件内独特的流量分配器保证液体在膜元件和压力容器的整个长度方向都有效作用，确保流量分配均匀。3)带化学药品反洗，比停车清洗更易实现自动化，清洗效果更彻底，系统需停车时间更短。4)系统管路简单，方便处理。D超滤系统与传统工艺的比较超滤系统与传统工艺（化学加药+多介质过滤器+活性碳过滤器）相比具有以下优点：*出水水质大幅度提高，可以去除绝大部分悬浮物及大分子有机物。一般超滤系统出水的污染指数SDI=2，而传统预处理产水SDI5。*出水水质稳定，不随时间及进水水质的变化而变化。*可有效去除原水中的悬浮物、有机物及胶体等杂质，延长后级反渗透系统的使用寿命。*操作强度大大减轻，易实现全自动控制。*大大节省占地面积。1.3.2.3超滤系统主要设备配置根据原水水质和水量要求，本系统设置4套净出力为76m3/h的超滤装置。每套超滤配置24根直径8”且1.7m长的膜组件，它们装在一组架上。根据超滤膜元件的运行特性，本系统选用以下相关的设备与超滤设备配套：（1）超滤保安过滤器精度为50μm，去除大分子的颗粒以免堵塞通道，该过滤器选用传统的保安过滤器，每只过滤器内置4支PALL的HFU620UY200J-20T大流量滤芯。甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]7（2）超滤给水泵超滤给水泵给超滤提供过滤动力。本系统设计三台超滤给水泵，每台超滤给水泵流量150m3/h，扬程：0.30MPa，每台超滤给水泵变频控制，自动根据超滤出水流量控制频率。（3）超滤反冲洗泵(变频控制)超滤系统采用反冲洗方法来达到去除膜表面的沉积污垢，该反洗方式在压力一定的情况下，反洗开始时膜组件的污堵最严重，反洗流量不高，随着时间增加反洗流量不断地增加，故若需保持反洗流量恒定，可采取改变水泵扬程的方式，本反洗系统采用反洗泵变频控制的方式，以达到调节反洗进水压力保持反洗进水流量恒定的目的，见图2。图1反洗变频控制示意图超滤反冲洗泵提供3~4倍正常运行流量能力的反冲洗用水，4套UF装置共用2台变频反冲洗泵。每台反洗泵的出力为反冲洗所需水量的100%。当进行常规反冲洗时1用1备，提供所需要的反洗水流量和压力。当进行加药反冲洗（即化学加强反洗）所需水量约为常规反冲洗水量的50%。该水泵流量280m3/h，扬程0.20MPa。（4）热工仪表及程控系统每套UF设备都配有相应的流量变送器，压力变送器，共用系统PLC控制系统。（5）化学加药增强反冲洗系统化学药剂直接加入至反冲洗母管中，再通过静态混合器混合后，进行化学反冲洗。化学反冲洗一般投加HCl（CEB1）和NaClO/NaOH（CEB2）。a)盐酸（HCl）盐酸的投加量约为400mg/L。要求提供的盐酸浓度＞31%。b）次氯酸钠溶液（NaClO）/氢氧化钠溶液（NaOH）次氯酸钠溶液的投加量约为200mg/L。要求提供的浓度为8~12%。氢氧化钠溶液的投加量约为500mg/L。要求提供的浓度为＞30%。化学药品的实际加药量通过调试最终确定，化学加强反洗方案中的用量为设计值。1.3.2.4超滤设备技术参数甘肃靖远发电厂三期工程超滤及反渗透脱盐系统操作维护手册北京中电加美环境工程技术有限责任公司北京市海淀区知春路113号银网中心A座8层邮编：100086电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]8序号设备名称规范数量1超滤设备Q=76m3/h，每套含海德能公司生产HYDRACAP60膜组件24件，回收率≥90％4套2超滤膜组件海德能公司的HYDRACAP60膜组件共96只型式内压式中空纤维膜型号HYDRACAP60膜元件有效面积46m2膜工作通量60-140L/m2h反洗通量300-340L/m2h膜内径/外径0.8/1.2mm最大进水压力0.50MPa反洗进水最大压力0.24MPa运行压差0.02-0.15MPa3超滤给水泵PWT125-100-315Q=150m3/hP=0.30MPaPentai