反渗透水处理原理 28页

技术部分1第一章：系统设计依据及供货范围21工程概况21.1系统出水水质及参数要求22设计原则22.1技术先进性42.2设备可靠性42.3运行安全性42.4成本经济性43标准和规范44反渗透设计导则55设计及供货范围56公用工程条件5第二章：方案设计说明71工艺流程71.1化学清洗工艺72系统流程介绍72.1管道混合加热器72.1.1系统加热的重要性72.1.2加热器对温度的绝对控制82.1.3加热器的产水温度说明82.1.4对换热器位置的建议92.2多介质过滤器92.2.1多介质过滤器工作原理92.2.2多介质过滤器配置102.2.3多介质过滤器滤料及布水形式102.3活性炭过滤器102.3.1活性炭过滤器性能112.3.2活性炭过滤器配置112.3.3活性炭过滤器滤料及布水形式112.4过滤器的反洗112.5加阻垢剂装置122.5.1反渗透装置加阻垢剂的原因122.5.2阻垢剂的分路投加122.6保安过滤器132.6.1保安过滤器过滤机理132.6.2保安过滤器的配置132.6.3保安过滤器的特性132.7高压泵132.7.1高压泵是反渗透能量馈入部分，是反渗透的“心脏”132.7.2丹麦格兰富高压泵是可靠的保证142.7.3丹麦格兰富高压泵选型142.8反渗透装置142.8.1反渗透原理142.8.2反渗透装置性能指标16\n2.8.3反渗透装置描述172.9反渗透的化学清洗182.9.1反渗透膜化学清洗的依据182.9.2反渗透的标准化182.9.3系统化学清洗202.9全自动钠离子交换器202.10.1LYH型全自动组合式钠离子交换器工作原理202.10.2工艺流程212.10.3产品特点222.11组合式加氨装置22第三章：系统控制231加药控制232反渗透控制232.1控制连锁232.1.1同反渗透产水箱液位连锁232.1.2高压泵同高低压保护连锁232.1.3产水电动阀同产水电导仪连锁242.2.1反渗透就地控制盘上的手动控制242.2.2对高压泵的启停242.2.3进水慢开门、浓水电动阀的开关242.2.4反渗透就地控制盘上的自动控制243系统仪表及保护25第四章：设备规范261原水泵262管道混合式换热器263多介质过滤器264活性炭过滤器275反洗水箱（反渗透浓水作为反洗用水）286反洗水泵287罗茨风机288加阻垢剂装置289保安过滤器2910高压泵2911反渗透装置3012反渗透清洗系统3213中间水箱3314中间水泵3315全自动钠离子交换器3316除盐水箱3417除盐水泵3418组合式加氨装置3419动力配电及控制系统3520系统连接管材、管件、阀门等辅材35第五章：系统配置明细表及备品备件361系统配置明细36\n2备品备件清单41第六章：工程质量与服务421成立项目部422质保期433设备监造及性能验收试验444技术服务445技术培训456供方向需方提供以下服务承诺46商务部分47一、开标一览表48二、分项报价表49三、法人代表授权书57四、资格证书58五、公司部分业绩74\n技术部分\n第一章：系统设计依据及供货范围1工程概况本工程为余热锅炉反渗透水处理系统，系统出力为：50m3/h。1.1系统出水水质及参数要求（1）预处理系统产水量：70m3/h.单套，共2套水温：10~40℃SDI值：≤4残余氯：＜0.1mg/L（2）反渗透系统产水量：50m3/h，系统脱盐率：一年内≥98%，三年内≥95%反渗透系统水回收率≥75%整段压差：一年内≤0.5MPa，三年内≤0.8MPaPH值：8.5～9.2出水硬度：≤0.03mmol/L（原水进水硬度为208mg/L，）注：国家标准锅炉进水硬度为≤0.03mmol/L，达此要求可采用双级反渗透或单级反渗透加钠离子软化器或单级反渗透加混床工艺，通过综合比较，从项目投资、运行费用、占地面积、排废等方面考虑，我公司采用单级反渗透加全自动钠离子软化器工艺。2设计原则为了更好地体现本公司的工程特色，系统设计遵循以下准则：附：原水水质报告：\n\n2.1技术先进性采用最佳的工艺线路，选择性能优异的设备，关键设备全进口，以保证工艺系统的水质、水量和消耗比最优。2.2设备可靠性保证设备24小时连续稳定运行。所选用国内外产品均有在反渗透系统中长年运行的实例，保证设备24小时连续运转。2.3运行安全性本公司承诺设计科学、合理，所选用的设备质量可靠。2.4成本经济性在保证质量安全可靠的前提下，尽可能降低系统造价和产水成本，达到性能价格比最优。3标准和规范国产设备的制造和材料应符合下列标准、规范、规定的最新版本要求，但不仅限于此。1)GB150-98《钢制压力容器》2)JB2932-86《水处理设备制造技术条件》3)JB2880-81《钢制焊接常压力容器技术条件》4)劳动部《压力容器安全技术监察规程》5)JB4730-94《压力容器无损检测》6)JB1157-1164《压力容器法兰标准》7)GB113-9128《钢制管法兰》8)JB2532-80《压力容器油漆、包装、运输》9)SDZ037《电厂水处理设备制造质量分等标准》10)ZBG98020－90《水处理设备系列型谱》11)ZBJ98003－87《水处理设备油漆、包装技术条件》12)HGJ229－83《水处理设备橡胶衬里技术条件》13)HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》14)DC130A16《橡胶衬里设备技术条件》15)GB12224《钢制阀门一般要求》\n16)GB1047《管子和管路附件的公称通径》17)GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》18)GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》19)GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》20)计量泵采用美国石油协会标准API1676及GB7783《计量泵试验方法》JB／T74－94《管路法兰技术条件》；接口法兰应与阀门法兰配套。21)衬里钢管和管件应符合下列标准的最新版本的规定要求《衬胶钢管和管件》（HG21501）《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》（HG20538）22)设备外部管路的设计应符合DLGJ23《火力发电厂汽水管道设计技术规定》现行最新版本的规定要求。23)进口设备和制造工艺和材料应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）和工业法规中涉及的标准或相当标准。4反渗透设计导则给水类型RO产水井水地表水废水海水(过滤市政污水)MF1传统过滤MF1传统过滤沉井/MF1表面取水给水SDISDI<1SDI<3SDI<3SDI<5SDI<3SDI<5SDI<3SDI<5元件最大回收率％3019171514121310典型通量gfd(l/m².h)23(39)19(32)16(27)15(25)12(20)10(17)8.8(15)7.3(12)5设计及供货范围由原水泵进水母管化水车间外1米始至除盐水出口母管化水车间外1米范围内的所有设备及安装，包括预处理、反渗透设备本体、各类水箱、管道系统、控制系统、水泵、设备管道、仪表、电力电缆、控制电缆及其附件。\n6公用工程条件电源锅炉补给水处理系统用电源由厂用电系统供给，电源参数为：电压三相四线制(380V/220V)频率50Hz蒸汽：换热器所用蒸汽由卖方负责连接，安装。\n第二章：方案设计说明1工艺流程本系统采用如下工艺流程：原水箱→原水泵→管道混合加热器→多介质过滤器→活性炭过滤器→加阻垢剂装置→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→全自动钠离子软化器→除盐水箱→除盐水泵→用水点1.1化学清洗工艺清洗药剂→化学清洗箱→化学清洗泵→清洗过滤器→RO装置2系统流程介绍2.1管道混合加热器系统设置了1台管道混合加热器，换热器正常产水量为70m3/h。经过换热器处理的水，能满足反渗透装置对温度的要求。2.1.1系统加热的重要性加热器在本系统中的作用是非常重要的：反渗透膜在实际运行的过程中，产水量和运行压力受温度的影响非常大；在温度比较低时，就需要较高的操作压力，在相同的产水量下，温度越低，操作压力越大；在相同的操作压力下，温度越高，产水量越大。下图为温度和产水量（单只膜）的关系：\n由图中的曲线关系式可以知道，温度每上升或下降1℃，产水量将上升或下降0.03-0.05t/h（标准化单只膜1t/h），因此，恒定的水温对反渗透长期稳定运行是非常必要的和关键的。增加加热器装置，能够将一年的温度基本上控制在18-25℃左右，在保障系统稳定运行的同时，也极大地保证了系统的安全。2.1.2加热器对温度的绝对控制反渗透膜元件对进水水温有一个范围要求值（5℃-45℃），对于本系统是绝对不允许水温超过温度上限值的，为保证系统的水温不超出设定值和操作简单，换热器系统采用了如下技术保障措施：î设置温度检测探头和温度数字显示仪表，精确地对汽水加热器进行数码显示。当产水温度高于设定值时，利用信号传输电缆将温度上限报警信号传输到中央控制室并发出温度超限报警以提示当值人员检查温度报警的原因。î加热器的过热蒸汽进口设置了带温度反馈控制的电动球阀，根据设定的温度值并在允许的范围内进行温度负反馈实时调整控制，实现精确控制反渗透进水温度的目的，达到不同的季节（如冬天与夏天）、不同的负荷状况（如有管道泄露情况等）而产水温度一致的作用。î为提高系统的安全性能，在温度控制球阀之前特设置一个限温针型阀，确保系统的稳定性与安全性。2.1.3加热器的产水温度说明膜系统产水电导对进水温度的变化非常敏感，虽然随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。但增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。当原水水质变差，含盐量变高的时候，这种脱盐率的降低对混床来讲是致命的。\n基于上述情况考虑，我公司通过详细的计算机模拟计算和大量的工程实践经验认为，本反渗透系统的换热温度不宜超过25℃，否则将会大大影响到供水的安全性。2.1.2对换热器位置的建议建议将换热器的位置放置在原水泵之后，这样在化学水处理车间设置总的进水自动阀门，当温度超出设置值时，控制系统将自动关闭该进水阀门，以保障后续处理系统的安全。但是介于换热器按放在预处理前被消耗一部分温度，所以换热器出水温度应在35－40℃，保证反渗透进水温度在25℃左右。2.2多介质过滤器本设备适用于清除水中的悬浮物、泥沙以及机械杂质。不管使用或不使用絮凝剂或前置净化装置，它去除的大多数杂质是尘埃、毒物、氧化铁、锰、有机物和色度。滤料采用精制石英砂和无烟煤，过滤器在原水悬浮物小于20mg/L的情况下，出水悬浮物小于2mg/L，工作压力小于0.6MPa。2.2.1多介质过滤器工作原理多介质过滤器内填精制石英砂和无烟煤，由于采用不同颗粒的大小滤料，从而形成了从上到下、由小而大的依次排列顺序；当水从上流经滤层时，水中部分的固体悬浮物质进入上层滤层滤料形成了微小的孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留。同时这些被截留的悬浮物质之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，就形成了所谓的薄膜过滤。\n多介质过滤不仅有薄膜过滤的作用，还有渗透过滤作用。即当水进入中间滤层也有这种截留作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物质颗粒流经滤层中那些曲曲弯弯的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物质在滤料的颗粒表面与絮凝体相互黏附，从而发生接触混凝过程。2.2.1多介质过滤器配置本系统配置2台（1用1备）多介质过滤器，过滤器直径为3000mm，过滤器过滤面积7m2，过滤滤速8-12m/h，单台产水量70m3/h。多介质过滤器材质碳钢衬胶。多介质过滤器采用并列运行方式和顺序反洗。并列运行时能大幅度地降低过滤器的过滤流速，较低的滤速能提高过滤的效果。同时并列运行时，也能最大限度地防止备用过滤器的细菌繁殖，能有利于反渗透装置的长期稳定运行。为了防止反洗后刚投入使用时小颗粒杂质进入更深层的滤砂，从而穿透滤层，本过滤器适当地增加了滤层高度，同时采用粒径均匀的精制石英砂和无烟煤以达到完善的工艺效果。同时配置本体阀门、压力表组件及取样组件。2.2.2多介质过滤器滤料及布水形式î过滤器内填400mm高度的无烟煤；î过滤器内填800mm高度的石英砂滤料；î布水装置采用多孔板+ABS水帽的布水形式；î正洗时的布水更均匀；î反洗更彻底；2.3活性炭过滤器\n活性炭过滤器是以石英砂、活性炭为滤料，主要去除水中的活性氯、色度、微生物、有机物以及其它有害物质。在本系统中，由于地表水的化学耗氧量较高（一般系统设计中，如果化学耗氧量超过3PPm就必须增设活性炭过滤器），如果不采用活性炭过滤器将会给反渗透系统增加极大的危害和隐患，对反渗透装置而言，过多的有机物、微生物将会附着在反渗透膜元件的膜表面以及透水栅格上，使反渗透装置产水量下降、段间压差增加，化学清洗频繁等不良后果。活性炭过滤器同样起到吸附作用（吸附率为100%），大大增强了反渗透系统的安全性能（因为反渗透装置对游离氯的要求是小于0.1PPm，过多的游离氯会氧化反渗透膜而使其失去活性和脱盐性能，进水氯化物为：96.6mg/L）。作为反渗透的前处理装置，活性炭过滤器可有效防止反渗透膜表面的有机物污染，而不受其本身进水温度、pH值和有机混合物的影响。2.3.1活性炭过滤器性能²可以极为有效地去除水中低分子有机物，游离氯，也能有效防止反渗透的有机物污染。²具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对有机物污染要求。²带反洗装置，能力强、时间短、水耗低。²因活性炭在工艺中主要起吸附水中的有机物、余氯及部分铁、锰，由于该滤料比重较小，反冲洗强度为7～14L/m².s，滤料反洗膨胀率为20～40%，反洗时宜选用低流速反洗，以防活性炭随反洗时随水冲走。²活性炭过滤器滤料（活性炭）更换周期以出水余氯含量0.05PPM及有机物含量CODcr<1.5mg/L，两项指标确定，出水水质应定期监测。2.3.2活性炭过滤器配置本系统设置2台活性炭过滤器，过滤器直径为3000mm，过滤器过滤面积7m2，过滤滤速10-12m/h，单台产水量70m3/h。活性炭过滤器材质碳钢衬胶。2.3.3活性炭过滤器滤料及布水形式î过滤器内填1800mm高度的活性炭；î过滤器内填200mm高度的石英砂滤料；î布水装置采用多孔板+ABS水帽的布水形式；î正洗时的布水更均匀；î反洗更彻底；2.4过滤器的反洗\n根据压差或定时自动按顺序对过滤器进行反洗以恢复过滤器的过滤性能。滤器长时间运行以后需进行水反洗与空气擦洗相结合，过滤器配置1台罗茨风机提供气源。（反渗透浓水作为反洗用水）2.5加阻垢剂装置为防止RO膜元件在选择透过淡化水的同时，其浓水侧溶解固形物浓缩出现因浓度积大于溶解度平衡常数Ksp而结晶析出，在RO膜表面结垢，影响RO膜的脱盐率、水通量、运行压力等性能参数。如果出现细小晶粒而不能及时处理的话，溶解固形物会以其为结晶核心，使结晶粒增大，从而其结晶棱角会刺破膜表面，损坏反渗透装置，因而在反渗透装置前设置阻垢剂加药装置。加阻垢剂装置由1台计量箱、2台计量泵（1开1备）和相应的管道、阀门组成。2.5.1反渗透装置加阻垢剂的原因反渗透在运行过程中，由于采用错流过滤/渗透的运行方式，使其在产生高品质的产品水时，还产生一定数量的、溶解包含原水98%左右无机盐、有机物、胶体的浓水；根据系统回收率及膜元件的排列方式，反渗透装置的回收率也不太相同，在反渗透浓水中，当无机盐的溶解平衡常数超过其KSP值时，无机盐将产生结晶析出，这也是反渗透膜元件结垢的基本原因。阻垢/分散剂由于在其药品作用下，能增加无机盐、胶体等在水中的溶解度，使得浓水中这些致垢成份虽超过其常态下的KSP值，但仍不能从浓水中结晶析出，使反渗透装置得以长期稳定运行。经过实践证明，阻垢/分散剂作为反渗透装置稳定运行的保护神是其它阻垢方式所无法比拟的，其优良的控制品质、低廉的运行费用、可靠地、有效地保护也是其它阻垢方式所无法超越的。综上所述，本系统投加的阻垢剂不仅需要有较高的LSI控制能力，还必须要有比较高的分散控制能力。2.5.2阻垢剂的分路投加\n为了防止阻垢剂在投加的过程中产生偏流效应，使反渗透装置在没有阻垢剂或阻垢剂剂量不足的情况下不正常运行，系统阻垢剂采用分路投加的运行方式，即系统设置2台计量泵，最大限度地提高反渗透系统运行的安全性能。2.6保安过滤器为了保证反渗透膜元件不被悬浮颗粒所堵塞，因此需要在高压泵入水口设置保安过滤器。2.6.1保安过滤器过滤机理保安过滤器滤芯在投入运行过程中，所拦截的污物、杂质在滤芯表面形成“架桥”作用，利用污物、杂质本身拦截与其相近的颗粒杂质，过滤效率会随着运行的时间加长而增大，但随着运行时间的延长，虽过滤精度逐步增高，进出口压差逐步增大，当压差过大时，会将杂质、污物压入滤芯深层，恶化产水水质，为提高系统进水水质，在保安过滤器进出口压差达到0.1MPa时应拆下进行更换。在正常工作情况下滤芯可维持6-7个月以上的过滤使用时间。2.6.2保安过滤器的配置反渗透装置设置了1台保安过滤器，单台出力70m3/h，直径为700mm。2.6.3保安过滤器的特性a、保安过滤器采用耐腐蚀的SUS304不锈钢材质外壳，滤芯采用聚丙烯喷熔滤芯。b、保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。c、进入保安过滤器的水管上设排放阀。d、保安过滤器滤元表面运行滤速不大于10m3/m2·h（以滤芯表面积计）。e、保安过滤器的滤元过滤精度为5μm。2.7高压泵2.7.1高压泵是反渗透能量馈入部分，是反渗透的“心脏”\n反渗透膜元件对水中的离子具有选择透过性，因而在反渗透浓水侧和产水侧存在着渗透压差，这样就必须要有外界的压力来克服渗透压差才能够使反渗透装置正常工作并达到设计要求，外界的压力由高压泵提供，因此可以说，高压泵是反渗透装置是反渗透能量的馈入部分，是反渗透装置的“心脏”，“心脏”性能的优越将决定着反渗透装置运行的可靠。2.7.2丹麦格兰富高压泵是可靠的保证丹麦格兰富不锈钢多级离心高压泵因其先进的制造加工工艺，使得丹麦格兰富高压泵在反渗透水处理系统运行中以最稳定和可靠著称，其优良的运行性能，可靠的运行品质，使得其在反渗透水处理系统有着更长的无故障运行记录和广泛的市场占有率。2.7.3丹麦格兰富高压泵选型高压泵的选型在本系统是非常关键的，一旦型号选小则意味着运行了一到两年以后，反渗透设备不能生产出额定数量的产水，将会耽误整个系统的安全稳定运行的同时必将陷入膜元件性能尚好却不得不更换的尴尬局面。应该说，影响到反渗透的操作压力的因素比较多，具体有以下几点：l温度的影响；l进水含盐量的影响；l运行年限的影响；l污染或污堵的影响。任何上述情况发生变化，都意味着反渗透的操作压力发生变化。综合上述分析，特别是考虑到反渗透的污染、温度变化以及较长时间的运行等因素，将高压泵出口压力选择在1.40Mpa左右，反渗透选用1台丹麦格兰富不锈钢多级离心高压泵CR64－7-1，额定流量为70m3/h，扬程143m，配37kw电机。\n2.8反渗透装置2.8.1反渗透原理反渗透膜元件的主要脱盐部分的机理类似于半透膜，能对水中的离子具有选择透过性，如下图所示：在自然状态下，半透膜（反渗透膜）选择透过溶剂（水）由低浓度侧向高浓度侧进行自然渗透，在形成一定的渗透压差下达到自然渗透平衡；当在高浓度侧施加外界压力时，高浓度侧的溶剂克服自然渗透压和自然液位高度差而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。反渗透膜过滤属于横流过滤的范畴反渗透膜分离系统的运行方式与传统的过滤系统完全不同。传统的过滤系统在运行时，水全部通过过滤器的滤层，在截污能力降低到一定限度时，依靠设备的反冲洗操作将截留下来的污染物从滤层中除掉。而反渗透系统在运行时则是原水中的一部分水流沿与膜表面垂直的方向透过膜，同时另外未透过的部分水流则沿着与膜表面平行的方向流过，在工艺上属于横流过滤的范畴。下图是膜元件在运行过程中的过滤、渗透过程：设计优良反渗透透系统能完成良好的自身清理过程\n在反渗透系统产水的过程中，在有水流垂直透过反渗透膜时，此时原水中的盐类和其它胶体污染物也势必受给水的净压作用将被浓缩于膜表面，与此同时所剩下的另外部分未透过的水流则沿于膜表面平行的方向将被浓缩在膜表面的污染物带走。也就是说，一个设计优良的反渗透系统在运行过程中能够在正常运行的同时完成良好的自身清理过程。较好的横向流速能能有效地控制反渗透系统的污染速度工程实践表明，为有效地控制反渗透系统在适用过程中的污染速度，选择适宜的水通量及分离过程中的横向流速是十分重要的。过高的水通量设计将使膜污染的速度呈指数变化趋势上升，而膜系统若采用较高的横向流速设计则可增加膜系统运行时水流的湍流程度，从而减少已进入膜系统内的颗粒物质在膜表面的沉淀或在隔室空隙处的堆积。另外，由于系统采用了较高的横向流速，因此提高了膜表面的高浓度盐份向主体水流扩散的速度，进而减少了难溶物质沉淀在膜表面的危险。较好的膜选择和膜性能能有效地控制系统的污染除上述抗污染措施以外，有效地增加膜面积，降低单只膜元件的水通量也能够有效地提高系统的抗污染性能，但关键的因素还是膜性能的好或差，膜本身有效的抗污染性能是本质的。因此在本反渗透系统设计中，抗污染、抗污堵型设计是整个设计的主题，根据国内外多个工程项目经验表明，合理的预处理对系统长期稳定运行起着关键作用，但反渗透装置本身的抗污堵性设计也是提高系统抗污染、污堵的重要措施之一。2.8.2反渗透装置性能指标综合系统情况，本着有利于系统长期稳定运行的宗旨，我公司对反渗透装置做如下设计：增加膜面积以提高反渗透的抗污染性能增加膜面积可以降低单只膜的产水量，降低水通量，从而增加反渗透的抗污染性能。本反渗透系统产水量为50m3/h，采用54只膜元件,产水量为50m3/h，单只膜元件平均产水量为0.925m3/h，平均水通量为25L/m2h，在膜元件的安全范围之内。使用性能优异的高脱盐率复合膜\n为了能满足反渗透产水达到系统用水要求，本系统选用了性能优异的高脱盐率复合膜，选用美国陶氏公司生产的高脱盐率复合膜BW30-400，在225psi，2000ppm的NaCL溶液测试中，稳定脱盐率达到98%，产水量达到10000gpd，由于采用的测试标准比实际运行的条件要严格，因此在实际的运行过程中，在设定的操作压力条件下，就有可能超过所标定的标准测试值。性能优异的高脱盐率复合膜是系统长期稳定运行的保证，也是系统在反渗透的运行配置情况下能长期满足系统用水水质要求的根本保证。使用性能优越的MemShell压力容器膜元件是安装在压力容器中而形成膜组件，可以形象地说，膜元件好比一个人的“大脑”，而压力容器则是保护“大脑”的“脑壳”，压力容器性能的好坏，将是膜元件能否得以安全稳定运行的关键。MemShell压力容器为环氧树脂玻璃钢/纤维缠绕加工而成，外表面为白色高亮度聚脂漆，具有极好压力稳定性和极低的整体膨胀系数，经过大量的工程实践证明MemShell压力容器具有优良的性能，完全能满足反渗透装置中膜元件运行的各种要求。本反渗透系统共配置9根压力容器，呈6：3排列，每根压力容器中安装6根膜元件，第一段的6根反渗透膜管浓水作为第二段3根反渗透膜管的进水，压力容器型号为80S300-6A，材质为玻璃钢。合理的膜元件排列能提高抗污染性能合理的排列能有效地提高二段膜元件的浓水横向流速，能有效地降低系统运行中的段与段之间的压差，从而能最大限度地降低膜元件两侧的压力差，尽最大可能性地增加系统运行的安全性。配置分段清洗以防止清洗时的交叉污染本反渗透装置配置了分段清洗，以防止清洗时的交叉污染，最大地防止反渗透装置在清洗的过程中出现第一段的清洗污液污染第二段，本反渗透装置特别设置了分段清洗管道，在清洗时，可以分别对第一段、第二段进行单独的清洗，也可以进行统一的冲洗，大大提高了反渗透装置的清洗性能。2.8.3反渗透装置描述反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来去除水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物。\n反渗透装置进口母管设置流量、电导率在线测量及分析仪表，每套反渗透装置产水流量、浓水流量、产水电导率实现在线测量并可传至控制室微机显示。提供的电源为380VAC（动力）和220VAC（控制）。经过过滤和投加阻垢剂后的预处理产水进入高压泵，由高压泵升压后进入反渗透装置，75%的预处理产水进入反渗透装置透过膜元件进入产水箱；98%以上的无机盐、有机物、胶体被截留并随25%未透过水经浓水管道排放。6：3排列能满足水回收率75%的要求，使反渗透装置回收率不超过75%，以保证RO膜元件的设计通量和回收率小于膜元件制造商《导则》规定的最大水通量和回收率。反渗透装置配有相关的流量计、电导率仪，压力表、集中取样装置和相关的控制元件。在产水侧设不合格排放阀，能够将刚开机、停机维护、调试时短时间内产生的不合格产水排放，不使其进入后段工序。在反渗透系统开机时，需要注意“水锤”现象的预防。“水锤”是由于压力容器中混有空气，在启动装置的时候没有采用必须的手段来排除容器中的空气，以至于高压水流混杂着空气向容器内运动时产生剧烈的震动，严重时会将膜元件击的粉碎，带来不可恢复的损失。为防止水锤现象的发生，本系统在高压泵出口设置进水慢开门，当启动高压泵的时候，进水慢开门缓慢打开，使反渗透的进水压力缓慢增加，详细介绍参考后续章节《系统控制》中有关高压泵控制的详细说明。2.9反渗透的化学清洗反渗透装置的预处理设计越趋完善，膜元件清洗的次数就可以减少，但要完全保证膜元件不被污染是不可能的，反渗透系统最终是需要进行清洗的。所以一级反渗透每套装置都设有相应的化学清洗液进、出口，化学清洗接口通过专用的清洗管道接到化学清洗系统。2.9.1反渗透膜化学清洗的依据在RO系统表现出污染的倾向（标准化后产水量下降10~15%，标准化后产水水质下降10~15%，或者给水与浓水间的压降增加10~15%）、长时间停运之前、或按计划进行常规保养时，将需要对RO系统进行清洗。\n2.9.1反渗透的标准化水温对产水量的影响也是非常明显的，随着水温的增加，水通量几乎呈线性增大的趋势，这主要归功与透过膜的水分子粘度下降，扩散能力增加；系统由于存在着进水水温可能产生变化，当温差比较大的时候，就比较难于判断膜系统是否被污染或是否性能下降，因此，就必须对反渗透进行数据标准化。下表给出不同温度范围内的温度补偿系数表，该系数表以25℃时系数为1.0为基本值。温度（℃）温度校正系数TCF温度（℃）温度校正系数TCF10.01.71118.01.27610.51.67918.51.25411.01.64819.01.23211.51.61819.51.21012.01.58820.01.18912.51.55820.51.16813.01.53021.01.14813.51.50221.51.12814.01.47522.01.10914.51.44822.51.09015.01.42223.01.07115.51.39623.51.05316.01.37124.01.03516.51.34724.51.01717.01.32325.01.00017.51.29925.50.985*校正后流量=实测流量×对应进水温度校正系数TCF\n通过初始运行72小时的数据为原始数据得出校正流量，并把该流量作为参考标准值，当系统工况出现变化时，利用标准化后的数据进行比较，在流量下降15%时应考虑对系统进行维护性清洗，以防止膜出现严重的污堵现象。2.9.1系统化学清洗清洗时机的判断首先应判断发生污染的性质和位置，然后采用相配套的化学药剂溶液通过每段反渗透组件留有的清洗接口进行清洗。清洗装置包括溶液箱、5μ保安过滤器和清洗泵以及相关控制电路部分。清洗装置由清洗泵、清洗箱、5μ保安过滤器以及相关的流量计、压力表、阀门、管材管件组成。在清洗时需要注意对清洗药品的选择、使用剂量、使用pH值、清洗温度和清洗时间。使用侵蚀性最小的药品完成清洗工作，这些做会延长膜的使用寿命。清洗注意事项l在调节pH值时，一定要审慎以延长膜的使用寿命。药品侵蚀性较小的pH值范围是4~10，允许的最大pH值范围是2~12。l高PH值和低PH值药品不要混合。在加入下一种溶液之前，彻底冲洗系统以排尽上一次的清洗液。l确认遵守正确的清洗操作规程和清洗液处理要求分段清洗流程及阀门开关表要系统能进行分段清洗，首先必须配置相应的分段清洗管道和阀门组，如下图所示：阀门开关表：v01v02v03v04v05v06v07v08清洗液混合×××○○×××清洗、冲洗第一段○×○×○×××清洗、冲洗第二段×○××○○××清洗、冲洗第一、第二段○×××○○××○：开×：关2.8全自动钠离子交换器2.10.1LYH型全自动组合式钠离子交换器工作原理\n本LYH型全自动组合式钠离子交换器由两个交换柱呈浮床式交替连续工作，工作时2个交换柱1个在再生还原（即松床、再生、小清洗、大清洗、产水、产水、产水、产水八个周期连续完成），两个过程互不干扰，产水、再生连续，各交换柱由双层阀控制，上部管路由上阀控制，下部管路由下阀控制；上下多路阀由十字轴传动在倒向电机的带动下同步工作，阀的结构无偏磨，在非进盐周期内，阀体内无食盐水，且阀芯材质为铜，交换柱材质为不锈钢，所以能减少机械磨损和化学腐蚀，大大延长了设备的使用寿命。本设备采用对流再生钠型交换，工业食盐装储于两个盐罐内溶解，盐液由上下多路阀控制，在进盐周期内由盐罐进入沉淀池（或滤盐器）流经流量计稀释后输入交换柱，对交换柱内失效的钠型树脂进行再生置换。再生与清洗废液再生过上下多路阀通过废液管路排除。由于本设备采用上下多路铜质阀芯，代替了传统的阀门管道，即所谓的阀门、管道集成，在提高设备精确使用的同时，利用阀芯集成的特点，将全自动钠离子交换器设置为浮床的运行品质，固定床的再生特点，具有产水周期稳定可调（根据原水水质变化调整产水周期），低耗盐量，延长使用寿命，基本免维护，操作简单等优点，在一些特定场合是固定床的替代品。2.10.2工艺流程（1）单柱运行流程为：产水→产水→产水→产水→松床→再生→小清洗→大清洗→产水→产水→产水→产水………（2）整机工艺流程：（如下表）周期柱别1#、2#柱3#、4#柱第一周期产水松床第二周期产水再生\n第三周期产水小清洗第四周期产水大清洗第五周期松床产水第六周期再生产水第七周期小清洗产水第八周期大清洗产水每八个周期为一个循环，第九周期同第一周期，第十周期同第二周期，以此类推。2.10.3产品特点1、自动控制，连续产水、操作简便安全可靠。2、适应性强，对高硬度水≤18mmol／L，一次可软化至残余硬度≤0.03mmol／L。3、再生时间短，树脂用量少，盐耗低．水质稳定，运行费用低。4、设备重量轻．结构紧凑．设计合理．占地面积小。不需备用设备．不需另设盐池、盐泵和压力溶盐器，投资省。5、整机出厂．安装简便．只需接通进出水管和电源，即可开机产水。6、节能效果显著．与同类产品相比节省投资，50%，节能30%，节省用水60%，并减少环境污染。2.11组合式加氨装置经过反渗透处理的水，其出水为偏酸性不符合锅炉的进水要求（8.5-9.2之间）。为防止锅炉在PH值较低的情况下产生“H蚀”现象，系统设置一自动加氨调PH值装置，以调节锅炉进水PH值，保证锅炉系统的安全，加氨调PH值系统由美国LMI计量泵、加氨计量箱以及相应的管道、阀门组成。\n第三章：系统控制反渗透系统的长期稳定运行是和系统完善的控制分不开的，加药的准确性，压力控制的精确性、电动阀门开启的可靠性都是为了保证系统在运行的过程中达到自动控制的目的，最大限度地防止人为操作失误带来的不良后果。1加药控制加药装置采用自动投加的加药方式，当在自动投加运行模式下，阻垢剂计量泵同反渗透高压泵连锁，当高压泵启动时自动启动阻垢剂计量泵，计量泵则开始加药；计量泵根据设定的冲程按流量比例投加阻垢剂，当高压泵停止运行时，计量泵将自动停止加药操作。阻垢剂计量泵可以在手动方式下运行，当在手动运行方式下，可以手动选择计量泵是否进行加药操作。加阻垢剂装置由计量泵、计量箱和现场控制柜组成。其它加药装置操作同上。2反渗透控制反渗透装置是整个系统除盐的核心部分，其控制的好坏，控制性能的优劣将决定着反渗透装置是否能得以长期稳定运行的关键。2.1控制连锁2.1.1同反渗透产水箱液位连锁反渗透装置的启动、停车是和反渗透产水水箱连锁的，当反渗透产水箱处于高液位时，反渗透将停止运行并进入高压冲洗→低压冲洗→排气的备用停运程序；当反渗透产水箱不处于高液位时，反渗透将依据工艺启动或停车的要求进行启动或停车。2.1.2高压泵同高低压保护连锁当保安过滤器出口压力高于设定值时，符合启动高压泵的条件；当压力低于设定值时，高压泵停止运行，防止高压泵在无水状态下运行。当出现高压保护信号时，高压泵级反渗透将停止运行，并发出报警信号，以提示当值人员处理该故障。\n当出现低压保护信号，高压泵将在90秒内不得重新启动；当出现高压保护信号时，反渗透装置在15分钟内将不得启动；程序连锁控制的目的是为了防止故障的扩大化和最大限度地防止高压泵的频繁启停。2.1.3产水电动阀同产水电导仪连锁当产水电导仪产水符合设定值时，产水电动阀关闭；当产水电导仪产水不符合设定值时，产水电动阀打开；反渗透就地控制盘上的手动控制反渗透就地控制盘上设置了手动控制按钮，当按钮打到手动侧时可以对用电设备进行手动控制：对高压泵的启停按下高压泵的启动按钮，控制系统启动1#高压泵的同时，打开进水慢开门，延时10秒左右，启动2#高压泵，以防止产生的水锤现象对反渗透装置的冲击和对反渗透膜元件的损伤。按下高压泵停车按钮，将停止1#高压泵的运行，延时10秒左右，停止2#高压泵的运行。进水慢开门、浓水电动阀的开关将进水慢开门、浓水电动阀打到开侧，进水慢开门、浓水电动阀在40秒的时间内被完全打开，当到开位置时，内部限位行程开关将切断供电电源；同时，行程开关输出一开关量信号，开阀指示灯被点亮；将进水慢开门、浓水电动阀打到关侧，浓水电动阀在40秒的时间内被完全关闭，当到关位置时，内部限位行程开关将切断供电电源；同时，行程开关输出一开关量信号，关阀指示灯被点亮；反渗透就地控制盘上的自动控制当按钮打到自动侧时可以对用电设备进行自动控制：按下总启动按钮，反渗透装置将执行自动程序控制：a)首先，系统检测所有的连锁点；b)在满足原水箱有水、高压保护没有信号和产水箱不满的条件下，系统开始启动；c)关闭浓水电动阀，进行系统排气30秒；d)启动高压泵同时打开进水慢开门、浓水电动阀进行高压冲洗60秒；e)关闭浓水电动阀；f)系统正常运行。\na)当在运行出现高液位时，执行停车程序；b)打开浓水电动阀，进行高压冲洗30秒后关闭浓水电动阀；c)停止高压泵的运行，关闭进水慢开门，同时打开冲洗电动阀及启动冲洗水泵，待冲洗水箱液位低时，停止冲洗水泵和关闭冲洗电动阀；d)如果液位等符合系统要求时将按照d)步骤重新启动系统。如下图所示：3系统仪表及保护反渗透系统配备了进水电导仪、产水电导仪、产水流量计以及浓水流量计；同时配备了防震压力表组件以监测反渗透的各种运行参数；为防止反渗透产水侧出现背压现象，在反渗透产水侧设置了爆破膜，当压力超过设定值时自动爆破泄压以保护反渗透膜元件的安全。