反渗透系统操作规程

技术知识 文章推荐 2022-07-11 易泵网 手机阅读

（一）、项目反渗透系统简介

系统流程简图
  本项目反渗透系统采用单级两段的连续处理方式，为了平衡被拿走的产水并保持每段内原水的流速均匀性，每段压力外壳的数量按进水水流方向递减，本系统的排列比例为7：4。每套反渗透系统有11个压力容器，每个压力容器中有6支膜元件，第一段由7个压力容器组成，第二段由4个压力容器组成。第一段的浓水出水为第二段的进水，两段的产水和为总产水，浓水由第二段排出。整套系统的回收率为75%。
      RO运行、清洗时各个阀门开关情况见下表：
RO运行状态控制表

（二）、操作说明

一、反渗透运行前准备：

1、开始启动设备之前，首先检查供电电源是否打开，应使之处于打开状态。
2、检查前级处理设备（纤维过滤器或连续微滤）供水端总进水阀是否打开,并且水压保持在0.2-0.4Mpa压力范围内。
3、检查各管路管件、加药系统的状况。
4、电器线路是否完整，接线是否可靠。检查高低压控制器上、下限控制指针的位置，高压泵进口前的低压控制下限指针在0.1Mpa位置。
5、打开高压泵进出口阀门（①、③），浓水排放阀（⑥）和淡水出口阀门（⑤），关闭各取样阀门。
6、检查高压泵机械部分是否灵活，如发现异常，需采取必要措施予以处理。
7、开启反渗透装置的总电源开关（电源指示灯亮），预设变频器的运行频率（变频器运行频率的预设方法参考有关说明书）。
8、打开过滤器的放气阀门，待放气阀门出水后，关闭放气阀。预处理给水压力应保持保安过滤器出口压力表(高压泵前压力)指示在0.15-0.4Mpa范围内。

二、就地手动控制：

1、将就地/远控按钮旋至就地位置，再将手动/就地/自动按钮旋至手动位置。利用预处理给水压力，使水通过高压泵进入反渗透组件2分钟，以排除组件及管路中的空气。
2、开启高压泵、低压运行（0.3-0.5Mpa）5-10分钟，以冲洗膜元件，然后缓慢调节浓水排放阀⑥，使压力缓慢上升，10分钟后升至额定压力约1.0~1.5MPa。（此时也可以看淡水、浓水出水流量计调解，以回收率不大于75%为准）注：此处压力调节参看《压力调节》
3、检查各段压力，检查淡水和浓水的流量是否正常。调整浓水出水阀门，以确保装置的回收率不大于75%。
4、关机：反渗透系统每次启动关闭，都牵涉到压力与流量的改变，因此对膜元件造成机械应力，因此应尽量减少开关次数，同时，正常的开动程序也应越平稳越好，进水压力上升要缓慢。当关闭RO膜系统时，先关闭高压泵10秒后关闭进水阀。

三、就地自动控制

1、开机运行：在系统手动正常运行各阀门正确位置，给水压力为0.2—0.4Mpa时，将就地/远控按钮旋至就地位置，将手动/就地/自动按钮旋至自动位置，控制系统将选择于自动控制状态（即程序控制方式）。2分钟后系统进入运行状态。
2、自动停机：反渗透系统在下面几种情况可自动停机
2）阻垢剂、还原剂加药箱也设有液位保护功能。当药箱液位过低时，高压泵停止工作。
3）人为停机：将手动/就地/自动按钮旋至手动位置，系统将手动停机。

（三）、化学清洗

一、化学清洗条件

   膜表面的污垢将加速系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率。污垢的另一个负面现象是进水和浓水间的压差增加。只要措施得力及时，就可以很有效地进行系统清洗，最大限度地恢复膜系统的性能。但若拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜面上清洗掉。在正常操作过程中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染。操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。
   当下列情况出现时，需要清洗膜元件：（在所有运行参数不变的情况下）
        ▬ 标准化产水量降低10%以上
        ▬ 进水和浓水之间的标准化压差上升了15%
        ▬ 标准化透盐率增加5%以上
  以上的标准（基准）比较条件取自系统经过最初48 小时运行时的操作性能。

二、化学清洗安全注意事项

①. 在下列各章节中，当使用任何清洗化学品时，必须遵循获得认可的安全操作规程。关于化学品安全性、使用方法和排放处置方面的细节请咨询该化学品制造商。
②. 当准备清洗液时，应确保在进入元件循环之前，所有的清洗化学品得到很好的溶解和混合。
③. 在清洗化学药品与膜元件循环之后，应采用高品质的不含余氯等氧化剂的水对膜元件进行冲洗（最低温度>20ºC），推荐用膜系统的产水，如果对管道没有腐蚀问题时，可用经脱氯的饮用水和经预处理的给水。在恢复到正常操作压力和流量前，必须注意开始要在低流量和压力下冲洗大量的清洗液。此外，在清洗过程中清洗液也会进入产水侧，因此，产水必须排放10 分钟以上或直至系统正常启动运行后产水清澈为止。
④.在清洗液循环期间，pH2~10 时温度不应超过50ºC，pH 1~11 时温度不应超过35ºC，pH 1~12 时温度不应超过30ºC。
⑤. 对于直径大于6 英寸的元件，清洗液流动方向与正常运行方向必须相同，以防止元件产生“望远镜”现象，因为压力容器内的止推环仅安装在压力容器的浓水端。
   在小型元件的系统清洗时也建议注意这一点，清洗流程如示意图所示：

三、清洗步骤

1) 配制清洗液
  下表列举了适宜的清洗药品，这些酸性和碱性清洗剂是标准的清洗药品，酸性清洗剂用于清除包括铁污染在内的无机污染物，而碱性清洗剂用于清洗包括微生物在内的有机污染物。由于使用硫酸会引起硫酸钙沉淀的危险，不应选作清洗剂。最好采用膜系统的产水配制清洗液，当然在很多情况下也可以使用经过预处理的合格预处理出水（反渗透出水）来配制清洗液。原水可能缓冲容量很大，需要消耗更多的酸或碱才能达到规定的pH 值，酸性清洗的pH 约为2 左右，碱性清洗的pH 约为12 左右。

 

   本套工艺配置清洗液为酸碱两种，碱性清洗液为0.1%NaOH（W）即：每吨水中投加1Kg NaOH（片碱），配置后pH 约为12 左右。酸性清洗液为0.2%HCL（W）即：每吨水中投加6L盐酸溶液（工业用浓盐酸多为30%左右），配置后pH 约为2 左右。
1 (W)表示有效成份的重量百分含量；
2 按顺序污染物化学式符号为：CaCO3 表示碳酸钙；CaSO4 表示硫酸钙；BaSO4 表示硫酸钡。
3 按顺序清洗化学品符号为：NaOH 表示氢氧化钠；Na4EDTA 表示乙二胺四乙酸四钠，陶氏化学生产该产品的商标为 VERSENE*；Na-
SDS 表示十二烷基磺酸钠盐，又名月硅酸钠；HCl 表示盐酸；Na2S2O4 表示亚硫酸氢钠；H3PO4 表示磷酸；NH2SO3H 表示亚硫酸氢胺。
4 为了有效的清洗硫酸盐垢，必须尽早的发现和处理，由于硫酸盐垢的溶解度随清洗液含盐量的增加而增加，可以在NaOH 和Na4EDTA 的
清洗液中添加NaCl，当结垢一周以上时，硫酸盐垢的清洗成功性值得怀疑。
5 柠檬酸是无机盐垢的可选清洗剂。
2) 低流量输入清洗液
首先用清洗水泵混合一遍清洗液，预热清洗液时应以低流量。然后以尽可能低的清洗液压力置换元件内的原水，其压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可（用小泵，操作压力0.1—0.2Mpa），即压力必须低到不会产生明显的渗透产水。低压置换操作能够最大限度的减低污垢再次沉淀到膜表面，视情况而定，排放部分浓水以防止清洗液的稀释。
3) 循环
当原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，让清洗液循环回清洗水箱并保证清洗液温度恒定（最适宜温度为20—30℃）。
4) 浸泡
停止清洗泵的运行，让膜元件完全浸泡在清洗液中。有时元件浸泡大约1 小时就足够了，但对于顽固的污染物，需要延长浸泡时间，如浸泡10—15 小时或浸泡过夜。为了维持浸泡过程的温度，可采用很低的循环流量（约为小泵流量的10%，流量大小可用清洗泵的回水阀调解）。
5) 高流量水泵循环
高流量循环30—60 分钟（大泵，操作压力0.3—0.4Mpa）。高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物。如果污染严重，请采用高于所规定的50%的流量将有助于清洗，在高流量条件下，将会出现过高压降的问题，对多元件压力容器最大允许压降为0.35Mpa（进出水压差，即进水压力不得高于0.45Mpa），以先超出为限。
6) 冲洗
预处理的合格产水可以用于冲洗系统内的清洗液（反渗透出水），为了防止沉淀，最低冲洗温度为20℃。系统冲洗时间约为1小时。
7) 重新启动系统、
必须等待元件和系统达到稳定后，记录系统重新启动后的运行参数，清洗后系统性能恢复稳定的时间取决于原先污染的程度。为了获得最佳的性能，有时需要多次的清洗和浸泡步骤。
注：本套设备清洗为分段清洗，每段的阀门开关情况依照RO运行状态控制表。

（四）、压力调节

1、进水压力，通过调节进水提升泵的回流水量来控制，控制在0.2—0.4Mpa。
2、高压泵进水压力，监测点位于高压泵前精密过滤器后，当高压泵进水阀（电动）打开时，显示压力应该与进水压力保持一致。
3、高压泵出水压力，通过缓慢调节浓水排放阀⑥，使之压力控制在1—1.5Mpa。（此时也可以看淡水、浓水出水流量计调解，以回收率不大于75%为准）
4、浓水出水压力，此压力与高压泵出水压力的差值视为标准压力（水温20℃时，标准压力应为0.3Mpa左右），标准压力越小证明反渗透膜通量越高，运行越稳定。（标准压力也受到温度影响，水温在4—45℃之间时，水温每下降1度，产水量将下降3%，标准压力也随之增加0.03Mpa左右）。
5、化学清洗进水压力，通过调节化学清洗进水泵的回水阀。

（五）、其他

1、阻垢剂的配制及投加：根据本工艺进水水质，阻垢剂的投加量为0.003%（即每吨水投加3mL）。阻垢剂按照10%的配比进行配制（1L阻垢剂加9L水），每套反渗透设备按照50吨/小时进水量计算，加药泵的投加量应为25mL/min（通过加药流量计读出）。加药量的大小可通过旋转加压泵上的调节旋钮来调节。
2、还原剂的投加：本工艺用亚硫酸氢钠作为还原剂，它的投加量由进水的ORP值（氧化还原电位）来决定。
3、缓冲容器的操作：加药泵出水端有一个小的缓冲容器，当加药流量计的浮球上下浮动无法读数时，证明缓冲容器中已经没有空气或空气量很少了，起不到缓冲的作用了。拔掉缓冲容器两端快速接头的软管，排掉里边的药液，并检查是否漏气，然后将软管插紧即可解决。

（七）、注意事项

1.在开启高压泵和化学清洗水泵之前必须严格检查确认水所走管路为通路。
2.设备安装场地温度应在4－45℃之间。设备长期停置一个月以上时，应在系统内加防腐剂（1%次氯酸钠溶液），初次加防腐剂应由专业人员或在专业人员指导下进行。如发现设备 警停机，仔细检查无误后消警重新启动。
3.日常操作时必须测量和记录每一段压力容器间的压差，随着元件内进水通道被堵塞，压差将增加。需要注意的是，如果进水温度降低，元件产水量也会下降，水温每下降1度，产水量将下降3%，这是正常现象而非膜的污染所致。
   造成污染的原因有以下几种情况：
1)预处理控制不严，如阻垢剂添加不及时，或添加量不足。前级过滤装置未及时反冲洗，或反洗不彻底。
2)产水回收率过高（超过75%）。
4.当系统停机超过48小时以上时，请注意保持以下状态：
1)元件不能失水干掉，元件再次干掉将出现通量的不可逆损失；
2)适当的保护系统以阻止微生物的生长，或每隔24小时冲洗一次。