1、什么叫背壓,產水背壓會有什么不良后果 在反滲透水處理***域,背壓指的是產品水側的壓力大于給水側的壓力的情況。如前面介紹,卷式膜元件類似一個長信封狀的膜口袋,開口的一邊粘接在含有開孔的產品水中心管上。將多個膜口袋卷繞到同一個產品中心管上,使給水水流從膜的外側流過,在給水壓力下,使淡水通過膜進入膜口袋后匯流人產品水中心管內。 為了便于產品水在膜袋內流動,在信封狀的膜袋內夾有一層產品水導流的織物支撐層;為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動,在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網層。 膜口袋的三面是用粘結劑粘接在一起的,如果產品水側的壓力大于給水側的壓力,那么這些粘接線就會破裂而導致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低,因此從安全的角度考慮,反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。 由于反滲透膜過濾是通過壓力驅動的,在正常運行時是不會存在背壓的,但是如果系統(tǒng)正常或者故障停機,閥門設置或者開閉不當,那么就有可能存在背壓,因此必須妥善處理解決背壓的問題。
2、為什么高壓泵后面應設手動調節(jié)門和電動慢開門 配制標準測試溶液的水源為反滲透產水,因而幾乎不帶雜質,不存在膜元件被污染的問題。在實際使用時,除了二***反滲透系統(tǒng)的進水是以一***反滲透系統(tǒng)的產水作為原水外,其他反滲透系統(tǒng)的進水幾乎都是經普通預處理后的原水。盡管預處理工藝去除了其中一部分雜質,但與標準測試條件下所用水源相比,其進水水質仍然較差。所以膜元件設計產水量應該小于標準產水量,此時如仍按標準產水量作為設計產水量,則反滲透膜元件很快就會受到污染,造成膜元件損壞。 為了避免上述情況的發(fā)生,膜元件生產廠家提供了設計導則,以使設計人員有據可依。設計導則建議應根據不同的進水水源來選取不同的設計產水量。 即使在實際使用時按照膜元件生產廠家提供的設計導則使用,但是反滲透膜元件仍然會慢慢受到污染,當然在一段時間后可以通過化學清洗部分恢復其性能,但卻很難完全恢復其性能,所以有經驗的設計人員在設計時應該考慮到這一問題,此時應該選用能夠保證3年后達到設計產水量的給水泵,即需要設計更高壓力的給水泵,但系統(tǒng)初始投運時不需要很高的壓力就可以達到設計產水量,所以系統(tǒng)在初始運行時給水泵壓力富裕,隨著時間的推移,壓力富裕逐漸減少,因此高壓泵后面應設手動調節(jié)門來調節(jié)給水壓力。有些時候可以對給水泵設置變頻調節(jié)裝置,此時可以用變頻的方法來實現(xiàn)給水壓力的調節(jié)。 高壓泵后面的手動調節(jié)門在設置后一般不需要經常調節(jié),在一段時間內基本上是保持在恒定的位置,在系統(tǒng)每次啟動時也不需要開閉此閥門。 但是如果高壓泵后面沒有其他閥門,此時每次啟動系統(tǒng)時,高壓泵的高壓水源會直接沖擊膜元件,***別是在系統(tǒng)中存在空氣時就會產生“水錘”的現(xiàn)象,這樣容易造成膜元件的破裂。 為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生,應該在高壓泵后面設電動慢開門,在啟動高壓泵后慢慢打開電動慢開門,也即慢慢向系統(tǒng)的反滲透膜上加載壓力,電動慢開門應該是全開全閉閥門,其全開全閉時間是可以調節(jié)的,但一般設定為45~60s。所以從反滲透膜元件的安全角度考慮應該設置電動慢開門。
3、為什么要設置自動沖洗功能 給水進入反滲透系統(tǒng)后分成兩路,一路透過反滲透膜表面變成產水,另一路沿反滲透膜表面平行移動并逐漸濃縮,在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分,甚至還有有機物、膠體、微生物和細菌、病毒等。在反滲透系統(tǒng)正常運行時,給水/濃水流沿著反滲透膜表面以一定的流速流動,這些污染物很難沉積下來,但是如果反滲透系統(tǒng)停止運行,這些污染物就會立即沉積在膜的表面,對膜元件造成污染。所以要在反滲透系統(tǒng)中設置自動沖洗系統(tǒng),利用干凈的水源對膜元件表面進行停運沖洗,以防止這些污染物的沉積。
4、反滲透系統(tǒng)需要哪些常用儀表 為了使RO裝置能夠安全可靠地運行,便于運行過程中的監(jiān)控,應該裝置必要的儀表和控制設備,一般需要裝設的表計有溫度表、壓力表、流量表、pH表、電導率表、氯表、氧化還原電位表等,裝設的地點及其作用分述如下。 (1)溫度表 給水溫度表,因產水量與溫度有關,所以需要監(jiān)測以便求出“標準化”后的產水量。大型設備應進行記錄,另外,溫度超過45℃會損壞膜元件,所以對原水加熱器系統(tǒng)應設超限報警、超溫水自動排放和停運RO的保護。 (2)壓力表 給水壓力表、***段RO出水壓力表、排水壓力表用于計算每一段的壓降(也可裝設壓差表)并用于對產水量和鹽透過率進行“標準化”。鹽透過率、產水量和△P用于RO性能問題的分析。 5mm過濾器要安裝進出口壓力表(也可裝設壓差表),當壓降達到一定值時(2bar)更換濾芯。 給水泵進出口壓力表用于監(jiān)測給水泵進出口壓力,進出口壓力開關用于在進口壓力低報警、停泵,出口壓力高(延時,以防慢開門未打開)報警、停泵。 (3)流量表 產品水流量表在運行中監(jiān)測產水量,每段應單***裝設,以便于“標準化RO性能數(shù)據。產品水流量應有指示、累計和記錄,濃水排水流量表在運行中監(jiān)測排水量,應有指示、累計和記錄。 從各段產品流量和排水流量可計算出各段的給水量、回收率和整個RO系統(tǒng)回收率,給水流量表主要用于RO=加藥量的自動調節(jié)(加酸、加阻垢劑、加亞硫酸氫鈉往往兩套RO共用),除知識累計外還要給出信號用于比例調節(jié)。 (4)電導率表 給水電導率表、產品水電導率表指示、記錄水的電導率,可設置報警,從給水電導率和產品水電導率可估計出RO的脫鹽率。 (5)pH表 當給水需加酸防止生成CaCO3垢時,加酸后的給水需裝pH表在使用醋酸纖維素膜時,不僅為防止CaCO3垢生成,而且更重要的是維持***佳pH值。醋酸纖維素膜的pH值要求為5.7,除指示、記錄、設超限報警外,還可以自動控制不合格給水排放,并停運RO還可以與流量表配合對加酸系統(tǒng)進行比例積分調節(jié)。 (6)氯表 使用醋酸纖維素膜元件RO給水必須含有0.1~0.5mg/L殘余氯,***大允許含氯量為lmg/L,因此給水必須裝設氯表,以指示、記錄、和超越報警。藥液箱要設液位開關,低液位報警,加酸可采用比例調節(jié)或比例積分調節(jié),加阻垢劑等可采用比例調節(jié),加藥泵與給水泵之間進行連鎖。 (7)氧化還原電位表 經加亞硫酸氫鈉消除余氯的給水應裝設氧化還原電位表,應有指示、記錄、超限報警。
5、設計反滲透控制系統(tǒng)時應考慮哪些方面的問題 反滲透脫鹽系統(tǒng)的運行和監(jiān)控由PLC、儀表、計算機系統(tǒng)和工藝流程模擬屏執(zhí)行,同時設有手動操作按鈕和控制室操作按鈕;系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護功能及報警指示功能。PLC和主要儀表由國外進口。 1)RO系統(tǒng)運行過程對儀表和程控的工藝要求 ⑴加藥量采用比例調節(jié)方式,根據給水流量計發(fā)出的信號自動調節(jié)計量泵進行比例加藥。 ⑵計量箱裝有就地液位計,并有低液位信號進行報警,以保證不會因藥液箱無藥而使加藥中斷。 ⑶設有就地給水儀表盤,盤上裝有流量指示和流量積累表、電導率表、pH值指示表。另外還設有給水壓力表。流量表、電導率表和pH表所發(fā)出的參數(shù)信號送至中央控制室進行連續(xù)記錄;同時流量計發(fā)出的信號控制計量泵進行比例加藥;pH計發(fā)出的高、低報警信號送至中央控制室進行報警。 ⑷保安過濾器進、出口裝有壓力指示表,當保安過濾器進出口壓差達到一定值或運行一定時間后,需更換濾芯。 ⑸高壓泵進、出口側分別裝有低、高壓開關。 當高壓泵進口壓力低于限定值時,低壓開關閉合并發(fā)送信號至PLC,由PLC進行報警并自動停止高壓泵的運行;當高壓泵出口壓力高于限定值時,高壓開關閉合,發(fā)出信號送至PLC,PLC延時一定時間后,如高壓泵高壓側壓力仍高于限定值,則PLC輸出報警并自動停止高壓泵的運行,如在延時范圍內高壓開關恢復至斷開狀態(tài),則PLC自動取消輸人信號。 ⑹高壓泵出口裝有電動慢開門。 高壓泵啟動后,慢開門自動緩慢打開以確保RO膜元件不受水錘破壞,如慢開門發(fā)生故障而未能在規(guī)定時間內打開,則高壓泵出口壓力增高,壓力開關輸出報警信號并經PLC自動停止高壓泵的運行。 ⑺每套RO裝置設就地儀表盤一塊,盤上裝有RO一段、二段產品水、排水的流量表各一塊(流量及累積流量值顯示),產品水電導率表一塊。流量表和電導率表所發(fā)出的參數(shù)信號送中央控制室進行連續(xù)記錄,并具有電導率值高報警。就地盤上裝有高壓泵啟動、停止按鈕和指示燈,系統(tǒng)緊急停止按鈕和指示燈,電動慢開門開、關按鈕和指示燈。 ⑻每套RO裝置設就地壓力表盤一塊,盤上裝有RO一段進水、二段進水和排水壓力指示表。 ⑼中央控制盤上設有高壓泵、計量泵、沖洗水泵的三位操作開關(自動一關一手動),系統(tǒng)程序啟、停按鈕,可實現(xiàn)上述裝置的自動啟動控制室遠操和就地手操功能。當三位開關打至“自動”位置時,上述裝置不能就地操作。 ⑽RO裝置啟動和運行過程 a.RO裝置程序啟動和運行。先將高壓泵、計量泵的“自動一關一手動”,三位開關扳至“自動”位置,然后按下每套RO裝置的程序啟動按鈕,此時PLC按程序自動對所有計量箱液位、高壓泵入口側壓力進行檢測,當有“低”液位或高壓泵入口側壓力“低”報警時,PLC進行聲光報警并停止程序運行。消除報警后,按程序啟動按鈕,程序恢復運行,并自動啟動加藥計量泵、高壓泵、開啟電動慢開門,延時一定時間后,如高壓泵高壓側壓力仍高于限定值,則PLC輸出報警并自動停止高壓泵、計量泵的運行,同時自動關閉電動慢開門;如在延時范圍內高壓開關恢復至斷開狀態(tài),則PLC自動取消高壓開關輸入信號,系統(tǒng)進入正常運行階段。 b.RO裝置控制室手動啟動和運行。當高壓泵、計量泵、沖洗水泵的“自動一關一手動”三位開關扳至“手動”位置時,上述設備可在控制室內操作。 c.RO裝置就地手動啟動和運行。當高壓泵、計量泵的“自動一關一手動,三位開關扳至“關”位置時,上述設備可在就地手動啟動和運行。在任何情況下,都可以通過設置在就地儀表盤上的系統(tǒng)緊急停止按鈕,停止RO裝置的運行。 ⑾RO裝置自動停止運行或由操作人員按程序停止按鈕停運時,高壓泵停止運行,計量泵聯(lián)鎖停止運行,自動關閉高壓泵出口電動慢開門。 ⑿計量泵與高壓泵的聯(lián)鎖 反滲透系統(tǒng)包括兩套RO裝置和一套加藥系統(tǒng),每套RO裝置配備一臺高壓泵。當有一臺高壓泵啟動時,加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖啟動,當兩臺高壓泵都停運時,加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖停運,高壓泵一臺運行一臺停運時,計量泵正常工作。 ⒀RO裝置設有沖洗系統(tǒng) RO裝置停止運行一定時間后,可自動啟動沖洗水泵、開啟沖洗進水及排放閥,對RO膜元件進行低壓沖洗。 ⒁中央控制盤上裝有光字牌和音響器,可對報警信號進行聲、光顯示;裝有系統(tǒng)模擬屏,可顯示RO系統(tǒng)的運行;可對需記錄的各種參數(shù)進行連續(xù)記錄。裝有電流表顯示高壓泵電機電流。 2)儀表及PLC系統(tǒng)的構成 儀表及PLC控制系統(tǒng)的構成根據RO系統(tǒng)對儀表和控制的要求確定。 ⑴液位開關。給出低液位信號。 ⑵流量計。瞬時流量指示及流量累積值顯示。 ⑶電導率儀。數(shù)字顯示,具有電導率值高報警輸出和4~20mA電流信號輸出。 ⑷pH計。數(shù)字顯示,具有用戶可設定的pH值高、低報警輸出和4~20mA電流信號輸出。
6、裝置初次啟動前的檢查事項 1)對給水加藥系統(tǒng)核查 ⑴所有管道和裝置必須都是防腐材料制作的。 ⑵核查系統(tǒng)中使用的所有管道對壓力和pH值的適合性。 ⑶檢查加藥系統(tǒng)包括:所加藥品之間要兼容,例如陽離子型 絮凝助劑與阻垢劑的兼容;加藥管線上的逆止閥安裝方向正確;藥品與給水的充分混合,如靜態(tài)混合器等。 使用醋酸纖維素膜元件時還要檢查一下加氯系統(tǒng),使進入反滲透組件的游離氯確保在規(guī)定范圍內。所有加入的化學藥品其純度應符合要求。 ⑷檢查所有儀表是否已經過校準,保證加藥系統(tǒng)的正確運行和準確的監(jiān)測。 ⑸檢查報警和安全閥設置正確與否。 2)對反滲透系統(tǒng)檢查 ⑴檢查5mm保安過濾器是否能起到保護高壓泵和反滲透膜元件的作用。 ⑵在將反滲透組件連接到管路上之前,吹掃并沖洗管路,包括反滲透給水母管。 ⑶在RO裝置啟動之前,記錄好每套RO中***段和第二段中各壓力容器的系列號和所裝膜元件的系列號產水量和脫鹽率。畫一張圖表明各壓力容器在滑架上的位置。 ⑷檢查反滲透器壓力容器的管道是否連接無誤(正常運行和清洗操作)。 ⑸檢查反滲透的壓力表、流量表、電導率表安裝正確與否。 ⑹保證給水、一段濃水、排水、一段和二段產品水以及總產品水的取樣點有代表性。 ⑺如果產品水管上裝設了關斷閥,則要安裝壓力釋放保護裝置。 ⑻肯定RO高壓泵已經可以立即運行,檢查一下泵的轉動以及潤滑情況。 ⑼保證所有管線都采用防腐管道。 ⑽核對每一段的給水、產品水和濃水以及混合后的產品水都裝有采樣裝置。 ⑾審查系統(tǒng)中所有管道對壓力和pH值的適合性。 ⑿核對泵與液位接觸的部件是否由防腐材料制作。 ⒀檢查所有儀表是否已經過校準,保證反滲透系統(tǒng)的正確運行和準確的監(jiān)測。 ⒁核對聯(lián)鎖、報警、安全網和延時繼電器已經過正確的鑒定。 ⒂檢查管件、壓力容器應嚴密不漏。 ⒃核對產品水管線確實是打開的,當系統(tǒng)沒加壓力時在產品水側沒有壓力。 ⒄保證濃水流控制閥處于開啟位置,可能需要人工整定開度。 ⒅核對產品水流向排水溝。 ⒆保證泵的節(jié)流控制閥的開啟程度使初始的給水壓力低于50%的運行壓力。 ⒇應保證產品水的壓力永遠不會超過給水或濃水的壓力的規(guī)定值。對復合膜元件一般為34.5kPa(5psi)(根據膜廠家規(guī)定)。 (21)檢查反滲透/壓力容器固定在滑架上的U形螺栓不要擰得太緊,否則會使玻璃鋼外殼翹曲。 3)RO系統(tǒng)的試運行 對于地表水水源,在RO裝置初次啟動之前,預處理系統(tǒng)必須已經過調試和試運,出水質量能夠滿足R0裝置運行的要求,原水的預處理應包括殺菌、凝聚、澄清和過濾,預處理過程中所加入的化學藥品必須與RO系統(tǒng)加入的化學藥品相兼容,這一點是非常重要的,例如凝聚過程中加入某些陽離子型聚電解質十分有效,但與RO系統(tǒng)中加入的(NaPO3)6會反應生成沉淀而嚴重污染RO膜,因此不能使用,經二***過濾后水的濁度應小于0.2NTU,SDI值必須小于5。在將給水送入RO系統(tǒng)之前,預處理系統(tǒng)必須工作正常,給水水質必須滿足RO給水要求。具體操作如下。 ⑴在低壓力下將系統(tǒng)中的空氣趕出。 ⑵檢查并消除系統(tǒng)的泄漏。 ⑶用低壓水將膜元件的保護液從滲透器沖出(開濃水排放閥)。 ⑷將產品水排向地溝。 ⑸打開濃水減壓閥。 ⑹高壓泵出口節(jié)流閥的開度調整到其初始壓力的50%。 ⑺啟動高壓泵進行沖洗,直至沖凈。 ⑻關斷濃水排放閥,調節(jié)濃水減壓閥,調節(jié)給水泵出口節(jié)流閥,打開產品水出口閥,關閉產品水排放閥,直至達到設計的產品水流量和系統(tǒng)回收率。 ⑼試運行72h。 ⑽做好運行記錄包括試驗用儀器藥品清單;試驗方法;預處理系統(tǒng);原水加熱自動控制;凝聚燒杯試驗;加氯量試驗;出水濁度測定,SDI測定。
7、為什么剛開機時系統(tǒng)要不帶壓沖洗 反滲透系統(tǒng)在停止運行后,一般都要自動沖洗一段時間,然后根據停運時間的長短,決定是否需要采取停用保護措施或者采取什么樣的停用保護措施。在反滲透系統(tǒng)再次開機時,對于已經采取添加停用保護藥劑的系統(tǒng),應該將這些保護藥劑排放出來,然后再通過不帶壓沖洗把這些保護藥劑沖洗干凈,***后再啟動系統(tǒng)。 對于沒有采取添加停用保護藥劑的系統(tǒng),此時系統(tǒng)中一般是充滿水的狀態(tài),但這些水可能已經在系統(tǒng)中存了一定的時間,此時也***好用不帶壓沖洗的方法把這些水排出后再開機為好。有時,系統(tǒng)中的水不是在充滿狀態(tài),此時必須通過不帶壓沖洗的方法排凈空氣,如果不排凈空氣,就容易產生“水錘”的現(xiàn)象而損壞膜元件。
8、為什么要記錄初始時的運行數(shù)據 在運行過程當中,系統(tǒng)的運行條件,如壓力、溫度、系統(tǒng)回收率和給水濃度可能有變化而引起產品水流量和質量的改變,為了有效地評價系統(tǒng)的性能,需要在相同的條件下比較產品水流量和質量數(shù)據,因為不可能總是在相同條件下獲得這些數(shù)據,因此需要將實際運行狀況下的RO性能數(shù)據按照恒定的運行條件進行“標準化”,以便評價RO膜的性能。標準化包括產品水流量的“標準化”和鹽透過率的“標準化”。 如果系統(tǒng)運行條件與初投運時相同,現(xiàn)在理論上所能達到的流量,稱標準化的流量。 如果系統(tǒng)運行條件與初投運時相同,現(xiàn)在理論上所能達到的脫鹽率稱標準化的脫鹽率。 從上述定義可以知道,標準化的參考點是以初投運時(穩(wěn)定運行或經過24h)的運行數(shù)據,或者由反滲透膜元件制造
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