水处理技术培训资料全 42页

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水处理技术培训资料全

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'word文档整理分享水处理技术培训资料新疆滨特尔洁明环境工程有限公司企业内部资料(2005年8月1日版)参考资料 word文档整理分享目录第一章水处理知识篇61你知道的预处理设备有哪些?62你所知道的预除盐设备有哪些?63你所知道的深除盐设备有哪些?64你所知道的工艺大体有哪几种?65机械过滤器是如何选型的?其工作原理是什么?66精密过滤器是如何选型的?滤芯有几种方式?77水中含铁如何去除?78有的水型经过阳离子交换器后为什么必须加除二氧化碳器?79防腐的方式有几种?710离子交换再生时用酸碱的量是如何界定的?711反渗透装置主要是由那些设备组成?712反渗透膜元件主要有那些厂家,常用的有那些型号?713电渗析有那些优缺点?714阴阳异相离子交换膜有那些品牌?它们有那些特性?815电渗析的电极是由什么材料做成的?规格有那些?各有什么优缺点?816淡水室、浓水室、极水室是如何区分的?817电渗析装置由那些部分组成?各部分的特点和功能是什么?818反渗透膜元件的脱盐原理是什么?919反渗透膜过滤与传统的过滤有何不同920电渗析的脱盐原理是什么?921电渗析浓、淡、极水分布比例大致为多少?922浓水循环频繁自动倒极系统是如何实现的?其意义是什么?1023电渗析装置中能量馈入部分是什么?该部位起的作用是什么?1024电渗析装置上有几个流量计?1025总硬度、永久硬度、暂时硬度、总碱度的定义是什么?1026硬度的单位及换算关系是什么?1027水处理中溶液含盐量的单位主要是什么?换算关系是什么?1028LSI指数如何能得到有效的控制?1029水处理系统工程中需要那些种类水泵?不同厂家的水泵该如何选型?1030离子交换再生周期是如何计算的?1031反渗透及电渗析中级、段是如何划分的?1332水处理系统中几个基本概念:回收率、脱盐率、DI、TDS、LSI、KSP1333反渗透系统中必需使用哪几种仪器仪表?1334水锤现象是什么?如何解决这一问题?1335反渗透浓水排放管为什么必须比装置高出一点?1436加药计量泵主要有那些品牌和型号?1437电渗析、反渗透的进水指标?1438机械过滤器、除铁除锰过滤器、除二氧化碳器进出水指标?1439高效过滤器的工作原理是什么?1440水温变化时对电渗析和反渗透各有什么影响?1541SDI指数的定义是什么?反渗透进水SDI值一般要达到什么要求?1542阴阳离子交换膜的“中毒”是由什么引起的?如何防止膜的中毒与污染?1553电渗析的浓差极化现象是什么?浓差极化的危害有那些?1554如何控制浓差极化现象?1659离子交换树脂具有那些特点?离子交换树脂是如何分类的?1660离子交换树脂劣化的原因是什么?16参考资料 word文档整理分享61离子交换树脂的污染分为几类?1662阴树脂包括几个方面?如何防止阴树脂的污染?1663如何清除树脂的有机污染?1764离子交换树脂是如何储存的?新树脂该如何处理?1765离子交换树脂的再生方法有那些?1766影响树脂再生的因素有那些?1767消毒灭菌在选择杀菌剂时应注意的问题是什么?1768紫外线杀菌器的特点是什么?1869影响紫外线杀菌器效果的因素和注意的事项是什么?1870臭氧杀菌器的特点是什么?1871水质分析中水样采集应注意什么问题?1872常用的美国Signet仪器仪表主要有哪些种类?1873地表水和地下水的特点分别是什么?1974天然水中有那些杂质?1975什么叫锅炉补给水?1976什么叫汽轮机凝结水?1977什么叫疏水和生产返回水?1978什么叫软化水和除盐水?1979电厂锅炉用水为什么要进行处理?1980什么是水的全固形物、溶解固形物、悬浮固形物?2081什么是电解质溶液的电导率?它与溶解电导的关系如何?2082什么是水的硬度?硬度是如何分类的?2083硬度的表示方法有哪些?常用的是哪一种?2084水的PH值是什么?其意义是什么?2085什么是水的碱度?其存在的形式有哪几种?2086水中的碱度和硬度的关系是什么?2187什么叫水中的溶解氧?2188什么是水的化学耗氧量和生化耗氧量?COD较高时应采取什么措施?2189什么是水的浊度?2290水中主要含有哪些有机物质?2291如何对水质全分析结果进行校核?2292什么是标准溶液?测定硬度、碱度、氯根需要哪些标准溶液?2293什么是离子交换树脂?树脂是如何分类的?2294离子交换树脂的型号含义是什么?2295离子交换树脂具有哪些物理特性?2396强酸性树脂和弱酸性树脂有何区别?2397离子交换树脂对离子选择交换的顺序如何?2498什么是全交换容量、工作交换容量?影响的因素有哪些?2499什么是树脂的再生交换容量、有效利用率和实际利用率?24100树脂保存应注意什么?24101新树脂如何进行预处理?24102离子交换树脂在使用后为什么颜色会变深?24103什么是硅污染?如何复苏?24104离子交换器在运行状态下如何?25105影响交换器工作层厚度的因素有哪些?25106Na+离子软化器出水的特点是什么?25107什么是盐耗和盐的比耗?如何计算?25108Na+离子软化器的出水变化规律如何?25109软化器操作过程中的反洗、再生、置换、正洗的目的及各操作步骤应注意什么?25参考资料 word文档整理分享110软化器工作交换容量如何计算?26111什么是一级复床除盐系统?26112氢型离子交换器出水特点是什么?26113采用喷射器输送再生液有何优点?27114混合离子交换器工作原理及特点是什么?27115为什么离子交换器内树脂层有空气对再生有影响?27116什么是酸耗和酸的比耗?该如何计算?27117交换树脂的实际单耗为什么要比理论单耗大?27118阴、阳床再生剂(工业品)用量如何计算?27119阳床出水水质情况是怎样?27120阴床出水水质情况是怎样?27121阳床为什么要设在除盐系统的前面?28122为什么阴床要设在阳床之后?28123混床为什么要设在一级复床之后?28124除碳器为什么设在阳、阴床之间?28125离子交换器对进水水质有何要求?28126如何提高再生效率以降低单耗?28第二章:阻垢剂篇30127反渗透装置加阻垢剂的原因30128阻垢剂的功能30129阻垢机理30130阻垢/分散剂投加使用规范30130.1原水水质分析30130.2反渗透装置排列及系统回收率30130.3模拟计算书及建议投加量31130.4反渗透初始运行时阻垢/分散剂的投加31130.5管道混合器在多套综合进水中的作用31131计量泵的试验及调校31131.1计量泵性能试验31131.1.1电性能试验31131.1.2泵性能测试31131.2计量泵的调校31132阻垢/分散剂的稀释及投加32132.1阻垢/分散剂的稀释32132.2阻垢/分散剂的投加33132.2.1阻垢/分散剂的投加量计算33132.2.2计量泵的调整33132.3阻垢/分散剂投加的一般过程34第三章:水处理技术文章篇35水锤现象及其预防35133爆破膜在反渗透装置上的应用35133.1反渗透的运行程序35133.2无爆破膜的故障运行35133.3有爆破膜的故障运行35133.4爆破膜的性能特点如下:35133.5其它事项36参考资料 word文档整理分享134变频装置在反渗透系统上的应用36134.1反渗透装置高压泵的选型36134.2反渗透装置的运行费用(不考虑设备折旧费和水费)36134.3变频装置的其它优越性36134.4投资概算37134.5附件:37135关于盐水密封圈不严密所引发的反渗透系统运行故障37135.1盐水密封圈作用及其产生泄露的原因37135.1.1盐水密封圈安装不当37135.1.2盐水密封圈严重损坏38135.1.3压力容器内径不均圆38135.2压力容器偏大38135.3盐水密封圈泄露产生的危害及现象38135.4产生危害的原因38135.5解决问题的办法39136污染密度指数SDI的测定方法39136.1测试仪器的组装39136.2测试步骤40136.3计算公式:40137水中存在的难溶无机盐类成份的反渗透预处理系统设计40138针对原水溶解硅含量较高的反渗透预处理系统设计40139针对原水含有金属氧化物的反渗透预处理系统设计41140针对原水含有天然有机物的反渗透预处理系统设计41141针对原水是含有微粒和胶体的地表水的反渗透预处理设计41142针对原水含有细菌及微生物或已有微生物滋长的反渗透预处理系统设计41143针对原水是稍差的城市自来水或自备水源的反渗透予处理系统设计41144针对原水是处于还原状态的反渗透预处理系统设计42145针对原水中可能含有微量油和脂的反渗透预处理系统设计42146二级反渗透的应用42参考资料 word文档整理分享第一章水处理知识篇1你知道的预处理设备有哪些?预处理设备有:机械过滤器、高效纤维过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、超滤、微滤、钠离子软化器、除铁除锰过滤器、加药装置、原水箱、曝气池。2你所知道的预除盐设备有哪些?预除盐设备有电渗析装置、反渗透装置。3你所知道的深除盐设备有哪些?深除盐设备有阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器、蒸馏装置、EDI装置4你所知道的工艺大体有哪几种?锅炉补给水系统工艺l预处理+软化器l预处理+阳离子交换器+除碳器+阴离子交换器l预处理+电渗析+阳离子交换器+除碳器+阴离子交换器l预处理+电渗析+混合离子交换器l预处理+反渗透+除二氧化碳器+阳离子交换器+阴离子交换器+PH值调节l预处理+反渗透+混合离子交换器+PH值调节l反渗透+阳离子交换器+阴离子交换器+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+PH值医药用水系统工艺l预处理+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+微滤l预处理+电渗析+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+超滤l预处理+反渗透+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+超滤纯净水系统工艺l蒸馏装置l精密过滤器+反渗透+杀菌l精密过滤器+电渗析+杀菌l机械过滤器+精密过滤器+电渗析+杀菌l机械过滤器+精密过滤器+电渗析+离子交换+杀菌生活引用水系统工艺l机械过滤器l精密过滤器+电渗析l曝气+除铁除锰5机械过滤器是如何选型的?其工作原理是什么?机械过滤器的选型是根据系统总进水量来选择过滤器的大小以及组合方式的(一台机械过滤器不够可选择多个并联使用以及备用的数量),如根据反渗透系统水回收率的大小和系统产水量的比值得出系统总进水量。机械过滤器内的填料是由许多不同粒径的精制石英砂严格按从大到小的次序配置而成,因而形成良好的石英砂级配。过滤器在刚投入使用时,过滤效果往往不是很好,是因为在刚开始时过滤器没有形成“架桥”,所谓“架桥”是指由水中悬浮物组成一道拦截网,该拦截网拦截与其粒径相当的悬浮物,继而拦截粒径较小的悬浮物,形成一个先拦截大颗粒物质、后拦截小颗粒物质的反粒度式过滤过程。过滤器一旦形成“架桥”,过滤效果非常好,随着投入运行的时间加长,过滤精度越来越高,拦截网越来越厚,进出口压差越来越大,当压差达到1kg/cm2应对过滤器进行反冲洗,在反冲洗的过程中最好配有压缩空气对石英砂擦洗,一般的工程经验是直径小于2500mm的机械过滤器不需用压缩空气;而直径大于2500mm的机械过滤器必需用压缩空气进行擦洗才能够达到满意的清洗效果;反冲洗流量一般为过滤器的设计容量的3-4倍。参考资料 word文档整理分享老式的机械过滤器大都采用大的鹅卵石作为基础垫层,底部用凸形的钢板均匀地打上透水孔,使布水不均匀,容易产生中心过滤率大而边沿过滤率小;在滤器经过反洗时会发生石英砂混层的现象,这样就不可避免地会发生滤料泄露到下级管道和精密过滤器中,对精密过滤器和反渗透装置形成严重的威胁。经过不断地实践和实验,不少厂家对机械过滤器进行了改进,布水装置采用多孔板加装特殊形式ABS水帽,该种ABS水帽具有双向出力不同的功能,即运行时出力较小、反洗出力可几倍增加,使过滤器在正洗时的布水更均匀,反洗时更彻底,出水品质大大提高。为防止在运行或反洗时有细砂透过滤器,该种ABS水帽的透过间隙非常小,一般在0.1-0.2mm左右。值得注意的是,在过滤器填料填装的过程中,必须将过滤器内注入一定量的水来防止大的石英砂击碎ABS水帽;在安装水帽的过程中,不能穿硬的鞋以防止踩碎ABS水帽。机械过滤器设有反洗水进口限位蝶阀,控制和调节反洗水流量,反洗强度应使滤层膨胀15-25%,反洗压缩空气强度一般在10-18L/S.m2。如无压缩空气可考虑用罗茨风机。1精密过滤器是如何选型的?滤芯有几种方式?精密过滤器的选型是和总进水量配套的,根据总进水量来选择精密过滤器的直径。对40"5um过滤精度的滤芯,单根产水量大致为2m3/h。滤芯的种类大致有聚丙烯滤芯、蜂房式滤芯、喷熔式滤芯、折叠式滤芯等。2水中含铁如何去除?地下水中的铁一般是二价亚铁,因此必须将二价亚铁氧化为三价铁,氧化过程是通过曝气来完成的,曝气装置将水同氧气充分地接触而产生自然氧化;曝气后的水通过除铁除锰过滤器进行除铁过程。如果水中的铁大部分为三价铁则不必曝气而直接进入除铁除锰过滤器进行脱除。3有的水型经过阳离子交换器后为什么必须加除二氧化碳器?水中的金属离子与阳树脂上的H+离子交换的结果使H+离子进入水中,因此阳离子交换器的出水是偏酸性的,使水中大部分的HCO3-转化为H2CO3而进一步转化为CO2气体,由于CO2气体的溶解度较低,一是为脱气提供了良好的条件,二是如果不进行脱气,则H2CO3将与阴离子交换树脂进行交换,加重了阴离子交换器的负担,缩短了阴离子交换器的产水周期。通常除二氧化碳器放在阳离子交换器后、阴离子交换器前,也有放在反渗透等一些预除盐系统之前,而有的地方却不用加除二氧化碳器,所有的这些要视用户的水质水型而定。4防腐的方式有几种?防腐的方式有衬胶、环氧、衬塑、搪瓷等多种防腐方式。5离子交换再生时用酸碱的量是如何界定的?离子交换再生时用过量的酸再生阳离子交换器树脂,而用大量的碱再生阴离子交换器树脂。6反渗透装置主要是由那些设备组成?反渗透装置主要由高压泵、高压泵出口闸阀(手动或电动)、高低压保护开关、进水流量计(也可不加)、产水流量计、浓水流量计、产水电导仪、膜组件(压力容器、反渗透膜元件)、浓水电动阀、浓水截止阀、进水压力表、段间压力表、浓水压力表、产水压力表、反渗透支架、反渗透控制盘、反渗透取样盘、爆破膜以及相应的管道、卡箍、弯头等。7反渗透膜元件主要有那些厂家,常用的有那些型号?目前反渗透膜元件主要由国外进口,市场上运行的膜元件类型大致为美国陶氏公司、世韩公司、海得能公司、流体公司等,陶氏公司、世韩公司、海得能公司在国内有首席代办处。陶氏主要有BW系列苦咸水膜BW30-400、BW30-365等。世韩公司主要有RE系列苦咸水膜如RE8040-BE、RE8040-BN等。海得能公司的主要产品为CPA3、CPA2、ESPA2等。8电渗析有那些优缺点?电渗析的优点为:l能耗低,占地面积小。l操作简单,噪音低。l出水水质稳定,在脱盐过程中无相的变化。l污染环境小。l适用范围较广为200-40000mg/h。电渗析的缺点为:l安装较为复杂。l脱盐效果不太彻底一般为75%。l水回收率低一般为50%。参考资料 word文档整理分享1阴阳异相离子交换膜有那些品牌?它们有那些特性?阴阳异相离子交换膜主要有上海化工厂双花牌异相离子交换膜、临安异相离子交换膜、北京顺义异相离子交换膜等;质量好的异相离子交换膜必须具备以下几个特性:l选择透过性强。选择透过性是衡量膜性能的主要指标,它直接影响电渗析器的电流效率和脱盐效果,其选择透过性大于85%。l膜电阻小。电渗析器由几百对离子交换膜组成,因此膜电阻在总电阻中占很大比重,如电阻小则操作电压低、电流效率高。l较强的化学稳定性。在阴阳离子迁移的过程中,浓水室会形成浓度较大的离子溶液;在发生极化时,膜两侧滞留层PH值也要发生变化,特别是极水参加化学反应会产生氧化性极强的氧气和氯气,这样就必须要求膜具有较强的化学稳定性以延长电渗析器的使用寿命。l较强的机械强度和尺寸稳定性。l较低的扩散性能。l对强电解质具有很高的脱除效果。2电渗析的电极是由什么材料做成的?规格有那些?各有什么优缺点?电渗析的电极分为几种:钛镀铂电极、钛涂钌电极、石墨电极、不锈钢电极;电极根据电渗析本体尺寸的不同而有所不同,常见的工程用电极规格有:800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm等。不同的电极材料有着不同的特点:钛镀铂电极:耐腐蚀性相当好,可以在非常苛刻的条件下使用,但铂的价格昂贵,资源较少,限制着其在国内的推广。钛涂钌电极:是在钛基体上涂敷钌(Ru)、铱(Ir)、钛(Ti)的化合物,经高温处理后形成其混合氧化物;由于钌(Ru)、铱(Ir)、钛(Ti)的离子半径非常接近,点阵结构和空间群属于同一类型,因此在热处理的共氧化中能形成RuO2-IrO2-TiO2的固溶体,具有优越的耐腐蚀性能,很适合作为电极材料。石墨电极:石墨电极很容易被腐蚀,其原因主要有化学腐蚀和机械磨损;石墨作为阳极时,由于阳极氧化,石墨被氧化为CO2或CO,使其晶体结构被破坏而损坏;在电渗析装置中石墨电极损耗主要由于机械作用而造成的,高流速的极水对石墨有很强的冲刷作用,另一方面电极反应所产生的气体对石墨有冲击作用,加上电化学腐蚀,往往造成石墨颗粒剥落污染水质甚至堵塞极水通道;随着钛涂钌电极的出现,石墨电极已逐渐被淘汰。不锈钢电极:一般说来,不锈钢只用作为阴极而不能作为阳极使用,否则因为天然水中多含有氯离子,会导致不锈钢的阳极溶解生成二价的铁、镍和铬离子。正确选择电极的材料对于延长电极的使用寿命、降低系统投资和运行费用具有重要的意义,对于不同水质可选用不同材料的电极:l以氯化物为主要成分的天然水,可优先选用钛涂钌电极。l以硫酸盐为主要成分的天然水,可优先选用铅板、不锈钢、钛涂钌电极。l以重碳酸钙为主要成分的天然水,可优先选用不锈钢、钛涂钌电极。l混合离子的天然水,可优先选用钛涂钌、石墨以及钛涂铂电极。3淡水室、浓水室、极水室是如何区分的?一张阳膜、一张隔板、一张阴膜组成一个膜对,阳膜、阴膜中间构成水室,在电场作用下,水室中的离子产生定向移动,当水室中离子经过牵引和膜的选择透过性而离开该水室时,该水室称为淡水室;相反,离子经过牵引和膜的选择透过性而进入该水室时,该水室成为浓水室;阳膜、阴膜或隔板与电极之间产生的水室成为极水室。4电渗析装置由那些部分组成?各部分的特点和功能是什么?电渗析装置是由几部分组成的,阴膜,阳膜,隔板,电极,夹紧装置,防漏胶板,酸洗系统,流量计,压力表,ABS管材管件,阀门,可控硅整流柜。阴膜、阳膜对水中离子具有的选择透过性使系统有浓水,淡水,极水之分,即是装置的脱盐部分。隔板的主要材料为聚丙烯,起着支撑阴羊膜并与之形成浓淡水室的作用。电极主要形成离子交换膜所需的电场。电极的种类主要有几种如钛涂钌丝电极、钛涂钌网电极、石墨电极、不锈钢电极;钛涂钌电极耐腐蚀性能强,由于采用丝或网状使的电流分布不均匀;石墨电极导电能力强但机械硬度低,容易破碎,特别是CL-参考资料 word文档整理分享离子参与电极化学反应而氧化石墨中的游离碳而腐蚀;不锈钢电极成本低,导电能力强,但容易受腐蚀,特别是作为阳极的部分,同时也容易受到在酸洗时的腐蚀,即化学稳定性不强。电极由布水头、多孔板、PVC边框组成。夹紧装置主要是固定阴阳离子交换膜、电极、隔板等使之成为一个整体。防漏胶板是在电极和隔板之间的,起着防止系统在电极边漏水的现象。酸洗系统是整个装置中不可缺少的部分。当电渗析装置产生脱盐率下降、产水量下降、操作压力升高等不正常现象时应判断系统是由于何种原因如结垢、无机物污堵、有机物污堵等构成的而采取相应的化学药剂进行化学清洗。可控硅整流柜是装置的能量馈入部位,是将工频交流电通过可控硅整流器件整流为电压可调的直流电压,加在电极上在膜堆内形成直流电场以牵引溶液中的阴阳离子产生定向移动。可控硅整流柜的主要参数为:整流电压、工作电流以及整流功率。流量计、压力表、ABS管材管件、阀门是电渗析的附属配件,起着显示电渗析装置的各种运行参数、水室的接通以及水流方向的切换等作用。1反渗透膜元件的脱盐原理是什么?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而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。2反渗透膜过滤与传统的过滤有何不同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:3电渗析的脱盐原理是什么?电渗析装置中的阴阳离子交换膜具有选择透过性,当溶液中的离子在电场作用下发生定向移动时,利用阴阳离子交换膜的选择透过性而透过或不透过相应的交换膜在不同的水室中形成了浓水或淡水。4电渗析浓、淡、极水分布比例大致为多少?电渗析装置中的浓水、淡水、极水的分布比例大致为4:4:2,因此在电渗析除盐系统中节约极水的措施是非常有意义的;常用节约极水的措施有部分浓水充当极水后进行排放或采用极水循环;极水循环系统具体方式是软化水或脱盐水+NaCL溶液充当极水循环。5浓水循环频繁自动倒极系统是如何实现的?其意义是什么?参考资料 word文档整理分享在当前的水处理行业中,浓水循环频繁自动倒极系统是以可编程控制器为控制核心,以系统产水工艺运行时间为控制函数,利用电动或气动直通阀门、三通阀门来定时切换浓淡水的水流方向,使淡水始终流入产水箱,而浓水固定排入浓水循环箱。在水资源日益匮乏的今天,浓水循环频繁自动倒极系统具有深远的意义,第一该系统的水回收率较高可达到80%(视进水水质而定),在一些大型的水处理系统中节水的效果非常明显。第二该系统的造价比较低,对系统进水水质的要求比较低,容易推广(在一些对回收率要求较高而又不能够投入较多资金的企业或厂矿的水处理项目中比较有竞争力)。1电渗析装置中能量馈入部分是什么?该部位起的作用是什么?电渗析的能量馈入部分是可控硅整流柜。该部位所整流的直流脉动电压通过电极在电渗析装置的膜堆内产生直流电场,以牵引溶液中的阴阳离子产生定向移动。2电渗析装置上有几个流量计?普通情况下,电渗析装置上有浓水流量计、产水流量计、极水流量计。3总硬度、永久硬度、暂时硬度、总碱度的定义是什么?永久硬度是指水中钙、镁离子的非碳酸盐的含量;暂时硬度是指水中的钙、镁离子的重碳酸盐(HCO3-)的含量;总硬度是永久硬度和暂时硬度的总和。总碱度是指单位体积中OH-、HCO3-、CO32-的总含量。4硬度的单位及换算关系是什么?硬度的单位有德国度、毫克当量和ppm三种。1毫克当量=50ppm=2.804德国度1德国度=1升水中含有10mgCaO5水处理中溶液含盐量的单位主要是什么?换算关系是什么?水处理中溶液含盐量的单位主要是毫克/升(ppm),毫克当量。1毫克/升=1克/m3毫克当量跟ppm的换算关系同离子的原子量、化学价有关,举个例子钙(Ca2+)离子,原子量为40,化学价为+2价,40ppm的含量换算为毫克当量为40÷40×2=2毫克当量,即:毫克当量=ppm÷离子原子量×离子化学价6LSI指数如何能得到有效的控制?LSI指数是反渗透系统中运用的一个指数,用来衡量反渗透系统结构倾向的,对LSI指数大于零的水处理系统都有结垢的倾向。LSI是LagelierSaturationIndex的缩写,又名为“郎格历耳”指数。要能有效地控制系统的LSI指数可通过以下几个方面:l可通过降低系统水回收率来降低系统LSI指数。l可通过投加酸来降低系统LSI指数。l可通过投加相应的药剂来增加系统中溶解盐的溶解度,如投加TRISPE1000型阻垢剂。l可通过降低或预除去水中容易结构的离子,如通过软化柱软化系统进水。7水处理系统工程中需要那些种类水泵?不同厂家的水泵该如何选型?水处理系统工程中大致需要普通型泵、增压型泵、防腐蚀型泵。普通型泵一般选用IS型铸铁水泵;增压型水泵一般选用不锈钢水泵如丹麦格兰夫进口高压泵(根据具体情况而定);防腐蚀型水泵一般选用IH型化工泵或工程朔料水泵。不同厂家的水泵型号都有所不同,首先根据系统的工艺要求选择水泵的流量;其次根据工艺要求选择水泵的扬程(1公斤约等于10米扬程,1MPa约等于10公斤);再次根据工艺要求来选择水泵的材质(主要是指水泵泵头的材质);最后根据各种水泵的耗电量来选择即能达到工艺要求又能节省系统能耗的水泵。8离子交换再生周期是如何计算的?离子交换的再生周期的计算是一个比较复杂的过程,在计算的过程中只要注意以下几点,离子交换的再生周期就会变得简单,即要对水处理中常用的单位如毫克当量、ppm的换算关系弄清楚,同时还要对各个离子、分子的原子量和分子量要有一定的概念,常见离子、分子的原子量和分子量见下表:类型CA2+MG2+NA+K+FE2/3+原、分子量4024233956类型CL-HCO3-CO32-SO42-NO3-参考资料 word文档整理分享原、分子量35.561609662具体的计算方法可参考下面兖州市太阳纸业集团热电厂反渗透+离子交换和纯离子交换再生周期计算和再生费用的例子:离子交换系统运行费用反渗透的出水水质如下:阳离子PPM含量克/M3毫克当量/M3140M3交换H+离子MOL数/小时Na++K+0.810.810.03524.928Ca2+0.350.350.01752.450Mg2+0.090.090.00751.050Al3+0.000.00合计0.06028.4280阴离子ppm含量克/m3毫克当量/m3140m3交换OH+离子mol数/小时CL-0.250.250.007000.980SO42-0.180.180.003750.525NO3-0.000.000.0000.000HCO3-2.902.900.047546.6556合计0.058298.1606平衡(8.4280+8.1606)÷2=8.2943mol/小时根据所选混合离子交换器的直径(2000mm)可知阳离子交换树脂的体积为:1.57m3,阴离子交换树脂的体积为:3.14m3。树脂类型体积单位体积交换容量总交换容量(MOL)阳离子交换树脂1.57m3900mol/m31413阴离子交换树脂3.14m3450mol/m31413考虑到混合离子交换器在出水快变差的时候再生(留有15%的交换容量),阳树脂再生周期为:1413(mol)÷8.2943(mol/小时)×80%=136.28(小时)即再生周期为5.6天,一年再生次数为:65次。再生一次所需30%HCL的量:再生一次交换的H+离子mol数:1413×80%=1130.4再生一次交换的纯HCLmol数:1413×80%=1130.4再生一次交换的纯HCL质量:1130.4×36.5=41259.6克=41.3kg再生一次交换的30%HCL质量:41.3÷30%=137.5kg一月再生的30%HCL质量:137.5×30÷5.6=736.7kg一年再生的30%HCL质量:736.7kg×12=8839.2kg即一年再生的30%HCL的量为8.8吨再生一次所需40%NaOH的量:再生一次交换的OH+离子mol数:1413×80%=1130.4再生一次交换的纯NaOHmol数:1413×80%=1130.4再生一次交换的纯NaOH质量:1130.4×40=45216.0克=45.2kg再生一次交换的40%NaOH质量:45.2÷40%=113.0kg一月再生的40%NaOH质量:113×30÷5.6=605.3kg一年再生的40%NaOH质量:605.3kg×12=7264.2kg即一年再生的40%NaOH的量为7.2吨再生费用计算:参考资料 word文档整理分享酸再生/月:0.7367×400=290.5元酸再生/年:290.5×12=3486.8元碱再生/月:0.6053×600=363.2元碱再生/年:363.2×12=4358.2元合计再生费用/月:290.5+363.2=653.7元合计再生费用/年:3486.8+4358.2=7845元反渗透+离子交换系统费用每月为:40132.8+653.7=40786.5元纯离子交换费用计算:离子交换进水水质分析如下:阳离子PPM含量克/M3毫克当量/M3140M3交换H+离子MOL数/小时Na++K+34.8734.871.516212.252Ca2+74.1574.153.7075519.05Mg2+18.8518.851.5708219.916Al3+0.050.050.00180.2592合计6.7961951.4772阴离子ppm含量克/m3毫克当量/m3140m3交换OH+离子mol数/小时CL-32.032.00.9014126.197SO42-100.87100.872.1014294.204NO3-0.040.040.00060.0903HCO3-228.82228.823.7511525.16合计6.7545945.6513平衡(951.4772+945.6513)÷2=948.564mol/小时由上表可知,每小时需交换948.564molH+离子和OH-离子,需纯HCL的mol数为948.564mol;需纯NaOH的mol数为948.564mol。纯HCL的质量为:948.564×36.5=34622.59克=34.622kg;折合30%HCL的质量为:34.622÷30%=115.4kg/小时;消耗30%HCL的价格为:115.4×0.4=46.16;每月消耗30%HCL的重量为:115.4×24×30=83088kg纯NaOH的质量为:948.564×40=37942.66克=37.943kg;折合40%NaOH的质量为:37.943÷40%=94.856kg/小时;消耗40%HCL的价格为:94.856×0.6=56.913;消耗40%NaOH的重量为:94.856×24×30=68296.3kg=68.3吨合计单位时间(小时)的再生酸碱消耗为:46.16+56.913=103.073元合计每月再生酸碱消耗为:103.073×24×30=74212.56元对比反渗透+离子交换系统与纯离子交换系统的月生产费用为:74212.56-40786.5=33426.06元=3.34万元年节省费用为:3.34×12=40.08万元。从以上的例子可以看出,离子交换系统的再生周期的计算是比较容易的,关键要看自己怎么去理解离子交换系统的再生周期的本质含义(即水中的阳离子和再生时的H+的mol数相等,阴离子和再生的OH-的mol数相等)。1反渗透及电渗析中级、段是如何划分的?级(Passes参考资料 word文档整理分享):在反渗透系统中,水经反渗透装置形成阻降的称为级,在多级系统中,级与级之间必须用增压泵加压,将第一级的反渗透装置的产水通过增压作为第二级反渗透装置的进水,通过合理的系统设计,二级反渗透系统的系统脱盐率能够达到99.99%。段(Stage):反渗透装置中所有进、出口都并联在一起的膜组件称为段。级(Passes):电渗析装置中一对电极之间的膜堆成为级,电渗析装置的级的数量直接影响系统的产水量。段(Stage):水流在电渗析装置中每改变一次方向成为段,电渗析装置的段的数量直接影响系统的脱盐率。1水处理系统中几个基本概念:回收率、脱盐率、DI、TDS、LSI、KSP原水含盐量-产品水含盐量原水含盐量脱盐率:×100%产水量进水量回收率:×100%TDS:总溶解固形物(一般和矿化度近似)SDI:污染指数是衡量系统预处理效果的指标,SDI<6.7,对深井水(wellwater)而言,反渗透装置对进水SDI要求为SDI<5。LSI:LangelierSaturationIndex,Langelier指数是衡量反渗透装置结垢倾向的,LSI=0,系统无结垢、无腐蚀倾向;LSI>0,系统有结垢倾向;LSI<0,系统有腐蚀倾向。对反渗透系统而言,LSI值要求不大于0。系统的LSI值可用加酸来降低,也可减少系统水回收率来降低。Ksp:溶解度平衡常数,反渗透装置对原水中的溶剂、溶质选择透过,在浓水侧因溶剂的减少而产生了浓缩,当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时就会结晶析出,对反渗透装置带来危害。增加系统的溶解度平衡常数可用加阻垢剂的方式,阻垢剂能够增加溶解固形物的溶解度。2反渗透系统中必需使用哪几种仪器仪表?反渗透系统中必需几种仪器仪表有:污染指数仪用于测量系统预处理的SDI指数。浓水流量计用于测量系统浓水的流量,和产水流量计配合使用来确定系统回收率。产水流量计用于测量系统产水的流量。产水电导仪用于测量系统产水水质(电导率)压力表测量系统进水压力、段间压力、浓水压力、产水压力。进水流量计用于测量系统总进水流量。温度计用于测量系统运行的温度。进水PH计用于测量系统进水PH值的变化情况。进水电导仪用于测量系统进水电导率,和产水电导率配合使用来确定系统脱盐率。氧化还原仪用于测量系统进水中含氧化性物质的多少以确定对系统安全性的威胁程度。高低压保护开关用于保护系统不在低压(供水不足)和高压状态下运行。一个反渗透系统是比较复杂的,使用的仪器仪表是与工艺要求和用户投资情况决定的。正常的反渗透系统只需要产水流量计、浓水流量计、产水电导仪、压力表、高低压保护就足够了。3水锤现象是什么?如何解决这一问题?“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。“防范在先、预防为主”,如何防止产生“水锤”现象就显得相当重要。一般采取的措施有:高压泵采用软启动方式避免,如降压启动、变频调速启动、带自动控制器的串电阻启动。在操作方式上避免,如在启动时将进口阀门关闭或关小,然后缓慢打开阀门,直到达到系统工作压力时为止。利用控制防止避免,如用PLC控制一电动慢开门,在几十秒的时间内打开阀门。利用安装工艺防止,如在浓水排放口设一回流管道,使得管道的最高点超过反渗透装置中最高的压力容器,这样在装置停止运行时就会在压力容器内存满水。参考资料 word文档整理分享以上几点是工程应用中常采用的措施,可都采纳也可根据实际情况采用几点,值得注意的是不论哪一个工程,第4点是必须的。1反渗透浓水排放管为什么必须比装置高出一点?浓水排放阀在反渗透运行时是始终打开的,这样当反渗透装置停止运行时,如果排放管的最高点低于压力容器的最高点时就会产生“虹吸”现象,压力容器中的水会由于自重通过浓水排放管流出反渗透装置,在压力容器中混入了空气,一是容易引起水锤现象的产生,二是停机运行时空气中的氧气会对反渗透膜元件产生或多或少的氧化作用,影响膜元件的使用寿命。2加药计量泵主要有那些品牌和型号?加药计量泵在反渗透装置运行时的作用是非常重要的,因此加药计量泵的性能和使用寿命就显得相当重要了。目前反渗透系统中的加药计量泵一般都使用进口器件,常见的有美国米顿罗公司生产的加药计量泵。计量泵从调节性能上分为手动和自动调节两种,常见的型号有P05,P03,A775,A773,B123等。计量泵的性能参数大致有:额定加药量、额定功率、加药压力等。3电渗析、反渗透的进水指标?电渗析的进水指标有:温度范围:4-40℃含铁、锰量:Fe≤0.3mg/l,Mn≤0.1mg/l浊度:小于0.3mg/l(对0.9mm厚的隔板)SDI约等于0游离氯:CL≤0.3mg-0.5mg/l反渗透的进水指标有:含铁量:Fe≤1mg/l游离氯:CL≤0.1mgSDI:小于4温度范围:5-45℃浊度:小于1NTU4机械过滤器、除铁除锰过滤器、除二氧化碳器进出水指标?机械过滤器的进水悬浮物≤20mg/l,出水悬浮物≤5mg/l。除铁除锰过滤器的进水含铁量≤30mg/l,出水含铁量≤0.3mg/l。除二氧化碳器进水二氧化碳含量≤330mg/l,出水二氧化碳含量≤5mg/l。5高效过滤器的工作原理是什么?高效过滤器是目前水处理工艺中最新设备,是一种采用经过特殊加工处理、膨胀度较高、吸附能力增强的纤维滤料,该滤料是一种不带任何功能基因的高分子纤维材料,能过滤吸附水中的悬浮物并以表面吸附为主,吸附的杂质可用水和压缩空气擦洗再生,在没提高过滤阻力的同时,提高了过滤效率和效果;滤料能连续耐温为106±12℃,并对各种碱及非氧化性酸有很强的耐腐蚀性,连续使用寿命大于10年。高效过滤器内部为若干垂直状纤维束,上端固定在多孔板上,下端挂一重坠,在纤维束的内部安置规定数量高强度的弹性纤维胶囊,过滤时间胶囊内充入确定体积的水。胶囊形成垂直向上方向截面积逐渐增大的倒梨形状,使纤维由下到上处于紧密程度逐渐增加的压实状态,因此形成先经过粗滤料,再经过细滤料的反粒度式过滤,充分发挥整个滤层截污作用;清洗时,放掉胶囊内的水,纤维处于松散状态,再通入水和压缩空气搅拌、松动纤维层,清洗出所拦截、吸附的杂质,清洗容易彻底。另外,通过调节弹性胶囊充水量,即可调节出水量、出水水质等。在使用高效过滤器的过程中需要注意的事项有:l设备运行进出口最大压差不得超过0.2MPa,最好压差为0.15MPa时进行清洗。l胶囊充水门、放水门、压缩空气入口门必须严密无泄露,建议采用橡胶隔膜阀门来保证无泄露。l胶囊充水时,内部要保持满水状态(即内部无空气)l胶囊充水时,严格监督流量表,不许超出规定水量l新纤维滤料通水初期会有泡沫,要完全排除为止设备在使用中发现纤维上有大量微生物、油类物质吸附时,可用3-5%NaOH溶液在滤器内或使用其它对吸附杂质有效的物质(如NaPO4等)浸泡清洗参考资料 word文档整理分享1水温变化时对电渗析和反渗透各有什么影响?水温对电渗析和反渗透装置的几个参数有较大的影响,综合具体的实际情况和理论推测,温度对反渗透的影响要大于电渗析。电渗析装置的产水量基本不受温度的影响即运行压力不受温度影响;脱盐率受温度影响的幅度为1-1.7%/℃。反渗透装置的产水量受温度的影响非常大,幅度大致为2.7-3%℃;系统操作压力受影响的幅度大致为1.5-2.2%。脱盐率也受温度的影响,温度升高脱盐率下降,温度降低脱盐率升高。2SDI指数的定义是什么?反渗透进水SDI值一般要达到什么要求?污染指数SDI是表征反渗透系统进水水质的重要指标,基本原理是测量在30psi给水压力下用0.45um微滤膜过滤一定量的原水所需要的时间。其取值范围为0-6.7之间。反渗透系统进水的污染指数SDI一般要求小于5,在系统设计中正常设置为SDI小于4。3阴阳离子交换膜的“中毒”是由什么引起的?如何防止膜的中毒与污染?某些高价离子如铁、锰等与膜中活性基团(如磺酸基团)亲合力特别大,它们进入膜后既与这些活性基团产生不可逆反应而固定在膜上,使膜“中毒”。膜的污染基本上是一种表面现象,阴离子交换膜对水中带负电的胶体粒子和有机物特别敏感,如腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠等都容易被阴离子交换膜带正电的活性基团吸附并与之结合,在膜表面形成吸附污染。为防止、缓延膜的中毒和污染,可以采取以下措施:源水必须经过一定的预处理,严格控制其中重金属离子和胶体、有机物的含量。电渗析给水水质应符合下列指标:1浊度<2mg/l2锰离子含量<0.1mg/l3铁离子含量<0.3mg/l4游离氯含量<0.5mg/l5化学耗氧量COD<5mg/l6水温5-30℃7控制电渗析的操作参数,防止发生浓差极化和溶液中PH值紊乱。8增加电渗析隔室中液流的搅拌、湍流程度,以将污染物带出隔室。9定期对膜进行碱洗与酸洗。10选择抗污染的阴离子交换膜。4电渗析的浓差极化现象是什么?浓差极化的危害有那些?当电渗析的工作电流超过极限电流时在阴离子交换膜与淡水的界面处产生水电解,生成了H+和OH-离子,使这些离子参与了电荷的传递时即产生了极化现象。极化的危害简而言之是使一种电能消耗在与除盐无关的电解水上,因而造成电能的浪费,而且OH-离子进入浓水室后和CO32-及CaCO3水垢,使膜和电渗析的性能下降。极化时脱盐室膜面上电解质离子的浓度比主体溶液浓度低得多,引起很高的极化电位,而浓水室膜面浓度则比主体溶液浓度高得多,使水中易形成沉淀的离子在膜面上产生沉淀,其结果是:膜对表观电阻明显增大,电流密度下降,脱盐率降低。电流效率下降,因为很大一部分电流消耗在水的电解上,以产生H+和OH-离子代消耗的反离子来传递电荷。若阴膜先极化,脱盐室水离解产生的H+离子透过阳膜进入浓水室,使脱盐室膜面呈碱性,容易使Ca2+、Mg2+离子和CO32-形成CaCO3沉淀。若阳膜先极化,脱盐室水解产生的OH-离子透过阴膜进入浓缩室,使被阴膜阻挡的Ca2+、Mg2+离子容易形成结垢。膜面上形成的沉淀除了是膜电阻增加、单位产水电耗量明显增加、水流阻力升高以外,还因溶液PH值变化使离子交换膜受到腐蚀而缩短了使用寿命。5如何控制浓差极化现象?6严格控制操作电流,是电渗析在低于极限电流密度的条件下运行。7强化电渗析隔室中的传递过程,例如采用湍流效果好的隔网,高温电渗析。参考资料 word文档整理分享1采用定期酸洗,加入防垢剂,倒换电极等措施消除浓差极化现象产生的沉淀。2可采用适当的预处理来改善系统进水水质。3离子交换树脂具有那些特点?离子交换树脂是如何分类的?离子交换树脂具有以下几个特点:亲水性和弹韧性,亲水性是作为离子交换树脂的基本要求。适当的交联度,适当的交联度是有利的。一定的稳定性。较高的交换容量。按物理特性分为:凝胶型树脂、大孔型树脂、载体型树脂、螯形型树脂、两性树脂、热再生树脂。按化学功能基团特性分为:阳离子交换树脂(强酸性离子交换树脂、弱酸性离子交换树脂),阴离子交换树脂(强碱性离子交换树脂、弱碱性离子交换树脂)。4离子交换树脂劣化的原因是什么?离子交换树脂劣化的原因主要有:树脂的物理破损。主要是指树脂在快速运行、反复再生中颗粒破裂。树脂含水量增加。指树脂颗粒内部的含水量增加。活性基团的损失。活性基团的损失或改变将降低树脂的各种性能,特别是交换容量。阳离子交换树脂的氧化。树脂被氧化后会由于膨胀使单位体积的交换能力降低。阴离子交换树脂活性基团分解和不可逆肿胀。5离子交换树脂的污染分为几类?在离子交换技术中,树脂污染(也可称为中毒)所指的现象比较广泛,大致有下列三种情况:树脂表面被水中的悬浮物固体或交换过程中的产物(如用硫酸再生阳树脂时产生的硫酸钙沉淀)所覆盖。有些与树脂亲和力很大的离子,树脂与其进行离子交换后不能通过再生过程恢复原形,铁离子与钠型树脂的交换即属于这种情况。有机物进入阴离子交换树脂内,由于机械作用卡在树脂内。6阴树脂包括几个方面?如何防止阴树脂的污染?阴树脂的污染情况比较复杂,大致包括以下几个方面:有机污染。无机污染。水中的微生物、细菌的污染。防止有机物进入除盐系统的主要措施有三个方面:在混床前边的双床式除盐系统中采取大孔型强碱性阴树脂通常可以从水中除去90%以上的溶解性有机物;也可用大孔型弱碱性阴树脂,它可以去除水中70-80%的有机物,并且在再生时能较好地解析。在除盐系统的前面,采取有机物清除器,预先去除水中的腐殖酸及富里酸等。在混床中选用不易污染的树脂,用大孔或等孔强碱性阴树脂代替一般用的凝胶树脂。7如何清除树脂的有机污染?在整个系统中可以用三种方法清除有机物:用NaOH再生(24-32kg/m3树脂),在用NaCL溶液流过树脂层(105-128kg/m3树脂),NaCL溶液变为综黑色,重复过程几遍,直到溶液颜色变淡为止。清洗也可改用10%NaCL和NaOH的混合液,用1.5倍树脂的体积,在1-2小时内慢慢流过树脂层,将树脂浸泡在这种溶液内过夜更好,一般用40-50℃热溶液为好。用氧化剂溶液处理。当树脂的污染较严重时才对它进行氧化处理,一般在次氯酸钠(NaCLO)溶液中加入氯化钠、硫酸钠,多用10%NaCL+0.5molNaCLO混合液浸泡12-24小时。通气搅拌和用酸浸泡。将压缩空气引入交换器底部,使树脂充分摩擦,在用3-4%HCL溶液将树脂浸泡过夜,借酸的作用将有机物去除。8离子交换树脂是如何储存的?新树脂该如何处理?参考资料 word文档整理分享离子交换树脂内部都含有一定的水份,在运输和储存过程中,应尽量保持这部分水,若存运过程中树脂脱水,应先用较浓(>10%)的NaCL溶液浸泡,在逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而使颗粒破裂。在长期储存中,强酸或强碱性树脂应转变为盐型,弱酸性或弱碱性树脂可转为相应的氢型或游离碱型,也可转变为盐型,然后浸泡于洁净的水中。树脂在储存或运输中,应在5-40℃下保存,过热与过冷都会影响其质量。若冬季无保温设备时,可将其存于NaCL溶液中,既可防止树脂冻裂,又可减少污染,夏季气温高,树脂则必须存放在通风或阴凉处。新树脂中往往残存有单体、各种添加剂及低聚物,还含有Fe,Cu,Pb等无机杂质。当树脂与水、酸、碱溶液接触时,上述杂质就会转入溶液中,影响水质,因此新树脂使用前必须进行预处理,一般先用水使之充分膨胀,然后用乙醇、丙酮和NaOH等溶液去除油和有机物,最后用HCL(2-5%)除去无机杂质(Fe,Cu等)及用2-4%NaOH去除有机物和硅等。1离子交换树脂的再生方法有那些?树脂失效后的再生方式很多,大致可分为静态再生和动态再生两类。静态再生是指在容器内用再生态浸泡树脂,使之恢复到原来工作状态的方法。它可分为体内再生与体外再生二种。动态再生又可分为顺流再生、逆流再生、对流再生等。再生液和处理水的流向一致的称为顺流再生;流向相反的称为逆流再生;上、下两端同时进入有中部集流管流出的成为对流再生。2影响树脂再生的因素有那些?影响树脂再生的因素有:再生剂的浓度、温度及流速对树脂再生度有一定的影响。再生剂的选择对树脂的再生效果有一定的影响。再生剂的纯度对树脂的再生效果有很大的影响。3消毒灭菌在选择杀菌剂时应注意的问题是什么?在选择杀菌剂时必须考虑如下问题:由于管路中的微生物污染主要是霉菌、细菌和藻类等,因此所选的杀菌剂要对它们有良好的杀菌效果。所选的杀菌剂要使用方便。装置杀菌后的废液处理要简单,检测方法要简单。对系统中的各种装置无腐蚀性,易冲洗而不残留。符合上述要求的杀菌剂有甲醛、双氧水、次氯酸钠等,以双氧水最为理想,通常所用的浓度为3%,处理时间在半小时以上。下表给出了各种装置中杀菌剂的实用性。装置杀菌剂反渗透装置(卷式或中空纤维式)甲醛、次氯酸钠容器及配管甲醛、双氧水、次氯酸钠FRP(玻璃钢)甲醛、双氧水、次氯酸钠不锈钢甲醛、双氧水、次氯酸钠离子交换塔甲醛混床型甲醛终端过滤器甲醛、双氧水、次氯酸钠4紫外线杀菌器的特点是什么?紫外线杀菌器的特点如下:紫外线杀菌速度快、效率高、效果好。紫外线照射不会改变水的物理、化学性质,对纯水不会带如附加物所引入的污染。能适用于各种水的流量下使用,操作简单,使用方便,只需定期地清洗石英玻璃管套。体积小,轻便、耗电低、寿命长。5影响紫外线杀菌器效果的因素和注意的事项是什么?影响紫外线杀菌效果的因素是紫外线的强度、紫外线光谱的波长和照射时间。在使用紫外线杀菌器时应注意的事项为:参考资料 word文档整理分享安装位置。紫外线安装的位置离使用点越近越好,但也应留有从一端装进或抽出石英管套和更换灯管的操作空间。流量。在同一杀菌器内,当紫外线的辐射能量一定,水中细菌含量变化不大时通过杀菌器的水流量大小对杀菌效果有显著的影响。水的物理化学性质。水的色度、浊度、总铁含量对紫外线都有不同程度的吸收,其结果使杀菌的效果降低。灯管功率。灯管的点燃功率对杀菌效率影响很大。灯管周围的介质温度。紫外线灯管辐射光谱能量与灯管管壁的温度有关。石英管套。适应管套的质量和壁厚与紫外线的透过率有关,石英管套的纯度高,效率好。水层厚度。水层厚度对杀菌效果有很大的关系。1臭氧杀菌器的特点是什么?臭氧是水处理中最有效的杀菌剂之一,只有游离氯才能和臭氧的杀菌能力相比。用臭氧消毒的优点是其杀菌效率高,即使对于如病毒和囊孢等抵抗性强的微生物,它也是迄今最为有效的消毒剂。它可以减少给水的嗅、味和色度,并且在分解时它唯一剩余物质是溶解氧。另外,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响。用臭氧消毒也有不利的一面,因为必须用电产生臭氧,并且不能储备,在遇到水质和水量变化时,对臭氧的需用量难于及时调整。经验证明臭氧最适用于用水量低而用水量稳定的水厂;此外臭氧虽强氧化剂,但其氧化能力是有选择性的,并不是普遍产生氧化作用,像乙醇这种容易被氧化的物质却不容易和臭氧作用。2水质分析中水样采集应注意什么问题?水质分析中水样采集应注意以下几个问题:采样应具有代表性,即所采取水样能代表整个水体的水质。水样的水质应在采用与分析之间应该稳定不变或无明显的变化。取样量应为检测项目需样量的4-5倍,以保证重复分析和复检的水样量,最小取样量应以保证分析的准确度与精度的要求为准。尽量缩短水样和取样设备的接触时间,水样流经管线应采取高线性流速,如果采用时需要连接管路和阀门等中间流路,应特别注意这一中间环节的污染问题,其材质与清洗的要求应与采用容器一致。现场测试的项目,如PH值、溶解氧、碱度、CO2、亚铁、氨态氮、余氯等含量,应尽量缩短取样至分析饿时间间隔,且应尽量采用在线分析检测。应备有采用记录并在采样容器上贴标签,注明采用名称、时间、地点、温度、采样量、采用容器及采样人等。3常用的美国Signet仪器仪表主要有哪些种类?常用的美国Signet仪器仪表主要有如下几类:流量传感器、分析传感器、变送器、监视器和控制器流量传感器有:515Rotot-X转轮式传感器、319/515Rotot-X转轮式Wet/Tap流量传感器、525Metalex金属流量传感器、2000微流量传感器、2507小流量传感器、2536低流量传感器、2540/2571高强度流量传感器、2550插入式电磁流量计、2560电磁流量计。(其中反渗透水处理系统常用的为515系列转轮式传感器)分析传感器有:2714/2714-HF/2716PH电极、2715/2717ORP电极、2720前置放大器、2819/2820/2821电导传感器、2822/2823电导传感器。变送器有:8300温度变送器、8400压力变送器、8512流量变送器、8710PH/ORP变送器、8800电导变送器。监视器有:5090传感器驱动流量监视器、5091电流计、5100干电池驱动流量监视器、5500流量监视器、5600批量控制器、5700PH/ORP监视器、5800CR电导/电阻监视器。控制器有:9010流量控制器、9030PH控制器、9040ORP控制器、9050CR电导/电阻控制器。4地表水和地下水的特点分别是什么?地下水的特点有:水中悬浮物杂质、胶体杂质及细菌较少。水质和温度比较稳定。溶解氧低而CO2高。含盐量和硬度都较高,普遍含有Fe2+、Mn2+等离子。地表水的特点有:水温和水质极不稳定,随季节变化大。参考资料 word文档整理分享悬浮物和胶体杂质含量高。溶解氧高而CO2低。含盐量和硬度都较低。1天然水中有那些杂质?按杂质颗粒大小分类:悬浮物:主指泥土、沙砾和动植物残余体等不溶性杂质,微粒直径在10-4mm以上。胶体物质:主要指Fe、Al、Si的化合物及植物有机体分解产物,是由许多分子或离子聚合体,之间。溶解物质:只溶解在水中的矿物质、盐类和气体,常以分子或离子状态存在于水中,粒径在10-6mm以下。天然水中的离子几乎都是无机盐溶于水后电离形成的,而天然水中的气体杂质多以低分子状态存在于水中,主要气体为CO2和O2。2什么叫锅炉补给水?锅炉在运行中,由于取样、排污、泄露等都要损失一部分,而且生产回收被污染不能回收利用或无蒸汽凝结水时,都必须补充经过各种方法净化处理后符合水质要求的水为锅炉补给水。3什么叫汽轮机凝结水?锅炉的蒸汽在气轮机作功后,经气轮机的凝结器冷凝成的水叫汽轮机凝结水。4什么叫疏水和生产返回水?蒸汽管道、热交换器等设备的排水叫疏水;锅炉在输出蒸汽作功或供热之后,经冷凝返回的水叫生产返回水。5什么叫软化水和除盐水?生水经过钠离子交换器处理,除去水中硬度的水称为软化水。生水经过阴阳离子交换器处理,除去了水中所有的阴阳离子的水称为除盐水。6电厂锅炉用水为什么要进行处理?电厂锅炉根据其锅炉参数的不同,对其水质标准的要求也不同,但它们的用水都必须经过严格的处理;同时对锅炉的水汽质量还必须进行严格的质量监督,否则水中有杂质,达不到锅炉用水标准,则对锅炉会引起如下危害:引起锅炉结垢。其危害是降低锅炉的蒸发率,浪费燃料,结1mm的水垢大约浪费3%燃料;烧损锅炉或减少锅炉使用寿命,容易爆管。引起过腐蚀。其危害是缩短锅炉的使用寿命;腐蚀产物转入水中,使水质进一步恶化而造成结垢;腐蚀还会使金属管壁变薄甚至造成锅炉爆管或爆炸等恶性事故。造成过热器及气轮机的积盐。宗上所述,锅炉用水不仅要进行严格的处理,达到用水标准,而且还需要对水汽质量进行严格监督,否则后果将不堪设想。7什么是水的全固形物、溶解固形物、悬浮固形物?全固形物:水中除溶解气体外的一切杂质均称为全固形物。全固形物包括溶解固形物和悬浮固形物,单位为mg/l。溶解固形物:水经过过滤之后,那些仍溶解于水的各种无机盐、有机物等,在水浴上蒸干,并在105-110℃以下干燥至恒重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物,单位mg/l。悬浮固形物:就是水经过过滤后分离出来的不溶解于水的固体物质的含量,单位mg/l。8什么是电解质溶液的电导率?它与溶解电导的关系如何?水的导电能力的大小可以用电导率来表示,单位为s/cm;电导率反映了水中含盐量的多少,是水的纯净程度的一个主要指标,水越纯净,含盐量越少,电导率越小,即电导的大小等于电阻值的倒数,S=1/R(S:电导度、电导)电导率常用k表示:k=SQ=1/p(Q为电极常数,p为电阻率)9什么是水的硬度?硬度是如何分类的?硬度:表示水中某些高价金属离子(Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等)的总含量,在天然水中常见的高价金属离子和钙镁离子,所以也可以说硬度是钙镁离子的总浓度。硬度可按水中存在的阴离子种类分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度(H参考资料 word文档整理分享碳):表示水中钙镁的重碳酸盐含量。天然水中的碳酸根非常少,所以碳酸盐硬度看作是钙镁的重碳酸盐硬度,也叫暂时硬度(因为这种硬度在水沸腾时就从溶液中析出而生成沉淀物)。非碳酸盐硬度(H非):表示水中钙镁的硫酸盐、氯化物等的含量,由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀物而称为永久硬度。当水中HCO3-含量小于水中钙镁总量时,水的硬度有碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。当水中HCO3-含量大于水中钙镁含量时,水的硬度有碳酸盐硬度和负硬度(碱性水)。1硬度的表示方法有哪些?常用的是哪一种?过去的硬度单位表示方法常用:毫克当量/升,德国度(。G)、法国度。毫克当量/升:即每升水中含有钙20.4毫克或12.15毫克镁时,水的硬度为1毫克当量/升。德国度(。G):即每升水中含有10毫克氧化钙时水的硬度为1德国度(。G)。法国度:即即每升水中含有10毫克碳酸钙(CaCO3)时的硬度为1法国度。目前人们常用的硬度单位是:毫克当量/升或微毫克当量/升,按照国家标准《GB3102.1.3.8-82》的规定硬度的单位mmol/L或umol/L。硬度单位毫克/升CAO毫克/升CACO3德国度法国度毫克当量/升28502.85.02水的PH值是什么?其意义是什么?水的pH值是表示水中氢离子浓度的负对数,表示为PH=-lg[H+],纯水难导电,但用精密的仪器仍可以测出它有微弱的导电能力,说明水可以微弱地电离生成H+和OH+,在22℃时,测得纯水中[H+]的物质的量浓度为H+=OH+=10-7mol/L,水溶液中H+和OH+离子浓度积为一常数,其值为10-14,H+浓度越高,酸性越强。3什么是水的碱度?其存在的形式有哪几种?碱度是指每升水中所接受氢离子mol数即:JD=n[H+]/VS,单位是mmol/L或umol/L。天然水中碱性物质主要是HCO3-;炉水中有CO32-和OH-,当锅炉内投加Na3PO4处理时还有HPO42-、PO43-等碱性物质。在含碱性物质的溶液中,重碳酸根碱度和氢氧根碱度是不能同时存在的,相遇后发生如下反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O;在含有HCO3-、OH-、CO32-的水型中有几种情况:只含OH-、OH-+CO32-、CO32-、HCO3-+CO32-、HCO3-。水中阴阳离子的组合顺序如何?Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、NH4+、Na+、H+阳离子与阴离子的组合顺序为:强弱PO43-、HCO3-、CO32-、SO42-、OH-、NO3-、CL-阴离子与阳离子的组合顺序为:强弱4水中的碱度和硬度的关系是什么?水中的硬度主要指Ca2+、Mg2+等金属离子成份的含量;碱度主要是是指HCO3-、CO32-、OH-的成份含量,但天然水中要存在的离子有Ca2+、Mg2+、Na+、K+和HCO3-、SO42-、CL-等,但它们在水中都是单独存在的,出于判断水质的需要,可依据阴阳离子结合的顺序,将水中的硬度和碱度之间的关系分为三中情况:a:碱度>硬度HCO3->Ca2++Mg2+负硬水(碱性水)水中阳离子CA2+MG2+NA++K+水中阴离子HCO3-SO42-CL-生成化合物Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Na2SO4,K2SO4,NaCL,KCL水中的硬度Ca2+、Mg2+离子都变为重碳酸盐,并同时还有Na++和K+的重碳酸盐,但没有非碳酸盐硬度存在,此时碱度减去硬度等于负硬度即Na++和K+的重碳酸盐,也称为剩余碱度。b:碱度等于硬度(单位mmol/l)HCO3-=Ca2++Mg2+(中性水)水中阳离子CA2+MG2+NA++K+水中阴离子HCO3-SO42-CL-参考资料 word文档整理分享生成化合物Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Na2SO4,K2SO4,NaCL,KCL此时水中只有Ca2+、Mg2+硬度及重碳酸盐碱度,即水中即没有非碳酸盐硬度又没有钾、钠碱度。c:碱度<硬度HCO3-<Ca2+钙硬水水中阳离子CA2+MG2+NA++K+水中阴离子HCO3-SO42-CL-生成化合物Ca(HCO3)2CaSO4,MgSO4Na2SO4,K2SO4,NaCL,KCLHCO3->Ca2+镁硬水水中阳离子CA2+MG2+NA++K+水中阴离子HCO3-SO42-CL-生成化合物Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2MgSO4Na2SO4,K2SO4NaCL,KCL此时水中只有Ca2+、Mg2+硬度及重碳酸盐碱度,即水中即没有非碳酸盐硬度又没有钾、钠碱度。1什么叫水中的溶解氧?溶解于水中的游离氧称为溶解氧(DO),单位为mg/l,天然水中氧主要来源是水中溶解了大气的氧,其溶解度与温度压强的关系为:水面上压力绝对大气压MPA水温(℃)01020304050607080901000.98114.511.29.17.56.45.54.73.82.81.600.78511.08.57.05.75.04.23.42.61.60.500.5878.36.45.34.33.73.02.31.70.8000.3925.74.23.52.72.21.71.10.40000.1962.82.01.61.41.21.00.400000.0981.20.90.80.50.20000002什么是水的化学耗氧量和生化耗氧量?COD较高时应采取什么措施?化学耗氧量(COD):在一定条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,测定其反应过程中所消耗的氧化剂量(mg/l),而将消耗的氧化剂换算成氧气(O2),是表示水中还原性物质多少的一个指标,也可作为有机物质含量多少的指标,目前最普遍用的是酸性高锰酸钾氧化法和重铬酸钾氧化法。当COD指标过高时表明水中含有较大量的微生物,则必须采取加强氧化剂进行氧化处理,通常加入的氧化剂为NaCLO、CL2等,值得注意的是,在加入氧化剂的后级需加入还原剂以防止氧化剂对后面设备的损害。生化需氧量(BOD):在有氧的条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物质,完全分解氧化时所消耗氧的量为BOD,是以水样在一定温度下(如20℃)在密闭容器中保存一定时间后溶解氧所减少的量(mg/l),来表示。3什么是水的浊度?由于水中含有悬浮物以及胶体状态的粒子使原来是无色透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度成为浊度,单位是用‘度’来表示的,既1升水中含有1mg/lSiO2(或白陶土、硅藻土)时所产生的浊度现象为1度。4水中主要含有哪些有机物质?水中主要含有腐殖质、生活污水和工业污染物等有机物质。其中腐殖质是水中植物或动物体腐烂和分解的产物。5如何对水质全分析结果进行校核?ε阳-ε阴½(ε阳+ε阴)ε=×100%ε£5%说明分析正确mmol/l对阴阳离子分析结果进行校核:ε固-ε蒸½(ε固+ε蒸)ε=×100%ε£5%说明分析正确mg/l参考资料 word文档整理分享蒸发残渣和溶解固形物校核:ε计算-ε½(ε计算+ε实测)ε=×100%ε£5%说明分析正确mg/l有机物分析结果校核:水中PH值计算:PH=PK1+Lg[CO2]式中在25℃时,K1=4.45×10-7,所以PK1=6.35,HCO3-为mmol/l,[CO2]为水中的CO2浓度C(½CO2)mmol/l。水中总碱度计算:总碱度=ε弱酸+[OH-]mmol/l。水中总硬度计算:总硬度=碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度全固形物计算:全固形物=悬浮固形物+溶解固形物1什么是标准溶液?测定硬度、碱度、氯根需要哪些标准溶液?已知准确浓度的溶液叫标准溶液,它的浓度要准确到4位有效数字。测定硬度、碱度、氯根所需要的标准溶液分别为:乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、H2SO4、AgNO3。2什么是离子交换树脂?树脂是如何分类的?用化学合成法制成的有机质离子交换剂称为离子交换树脂,简称树脂,分为阳树脂和阴树脂。树脂名称交换集团酸碱性化学式名称阳树脂-SO3-H+磺酸基强酸性-COO-H+羧酸基弱酸性阴树脂N+OH-季胺基强碱性≡NH+OH-叔胺基强碱性=NH3+OH-仲胺基弱碱性-NH3+OH-伯胺基弱碱性3离子交换树脂的型号含义是什么?离子交换树脂的产品型号,是化工部颁布的统一命名,原则如下:凝胶型离子交换树脂:12345△△△×△1:分类代号;2:骨架代号;3:顺序号;4:联接符号;5:交联度数;1234D△△△1:大孔型代号;2:分类代号;3:骨架代号;4:顺序号大孔型离子交换树脂:;例如:001×7即为强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂,交联度为7%;D113为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂,具体参数见下表:分类代号0123456分类名称强酸弱酸强碱弱碱螯合两性氧化还原骨架代号0123456骨架名称苯乙烯系丙烯酸系酚醛系环氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯4离子交换树脂具有哪些物理特性?外观:#颜色:透明,半透明;#形态:呈球型(成球率>90%);#粒度:均匀。湿树脂质量湿树脂颗粒的体积湿真密度=(g/ml)在1.04-1.3之间(不包括间隙)密度(比重):#湿真密度:指树脂在水中充分膨胀后颗粒的密度。#湿视密度:指树脂在水中充分膨胀的堆积密度(包括间隙)。:参考资料 word文档整理分享湿树脂质量堆积体积湿视密度=(g/ml)在0.6-0.85之间(不包括间隙)湿树脂重量-干树脂重量湿树脂重量含水率=×100%(越大交联度越低)溶胀性耐热性:一般阴阳树脂可耐热100℃,强碱Ⅰ型阴树脂耐60℃耐磨性:<3-7%/年溶解性:不溶、难溶导电性:干不导电,湿导电属离子型1强酸性树脂和弱酸性树脂有何区别?强酸性树脂:在酸碱各种溶剂中都比较稳定,对弱氧化剂也较稳定,耐热性能也好,其交换基团的离解能力很强,因此交换速度快,交换后产生强酸,再生度低(即不易再生)而失效度高(容易交换),体积变化不大。弱酸树脂:化学稳定性和耐热性都较强酸树脂差,转型膨胀率比强酸树脂大,由氢型转变Na型可高达50%(厂家提供),实际应用中,失效Ca2+、Mg2+型转型膨胀率为10%左右,交换速度慢,对水PH值要求较严,当PH值稍有下降(PH<3时),液相H+离子即会抑制树脂交换,它的有效PH值在6以上,即弱酸性树脂不能同中性盐所分解的离子交换反应(如CL-、SO42-、NO3-),只能与弱酸性离子如HCO3-交换反应,特点为再生度高(容易再生),失效度低(不容易交换),酸耗较低(理论的1.1倍),当应用于原水碱度比较高的除盐系统中,可极大减轻强酸型树脂的负担,(强酸型树脂最不容易吸附的是H+离子,而弱酸性树脂则相反)。2离子交换树脂对离子选择交换的顺序如何?强酸性阳树脂对各种反离子的选择顺序:Fe3+>AL3+>Ca3+>Mg3+>K3+>NH43+>Na+>H+弱酸性阴树脂H+>Fe3+>AL3+>Ca3+>Mg3+>K3+>NH43+>Na+强碱性阴树脂SO42->NO3->CL->OH->HCO3->HSiO3-弱碱性阴树脂OH->SO42->NO3->CL->HCO3->HSiO3-3什么是全交换容量、工作交换容量?影响的因素有哪些?全交换容量:树脂的交换基团全部起交换反应时的交换能力,单位是每毫克干树脂所交换的离子摩尔数mmol/g。全交换容量与树脂的种类和交联度有关,交联度越大,交换容量越低;同类树脂交联度相同,交换容量一致。工作交换容量:是表示离子交换树脂在一定的工作条件下所具有的交换能力,单位通常是单位体积的湿树脂所交换离子的摩尔数(mol/m3或mmol/ml)。工作交换容量是树脂实际交换能力的量度。4什么是树脂的再生交换容量、有效利用率和实际利用率?再生交换容量是表示树脂在指定再生剂用量和再生条件下的交换容量。一般情况下,再生交换容量E再与全交换容量E全、工作交换容量E工三者之间的关系为:E再=0.5-1.0E全,E工=0.3-0.9E再有效利用率=E工/E再;实际利用率=E工/E全5树脂保存应注意什么?新树脂的保管:#保持树脂的水份;#防止受热受冻;#防止污染。旧树脂的保管:#树脂转型(CL型或Na型);#湿法存放;#防止发霉(1.5%的福尔马林即甲醛消毒)。参考资料 word文档整理分享1新树脂如何进行预处理?阳树脂预处理:用饱和NaCL溶液浸泡18-20小时放掉清洗排放出水无黄色用2-4%NaOH浸泡4-8小时清洗至中性用5-8%HCL浸泡4-8小时清洗至中性待用阴树脂预处理:用饱和NaCL溶液浸泡18-20小时放掉清洗排放出水无黄色用5-8%HCL浸泡4-8小时清洗至中性用2-4%NaOH浸泡4-8小时清洗至中性待用新树脂在使用前进行预处理,不仅可以提高其稳定性,还可以起到活化树脂、提高工作交换容量的作用。当树脂在没有失水现象时,可省去饱和食盐水浸泡步骤。小型软化器的冲洗处理:作为软化水用的树脂,可以不用酸、碱进行预处理,但在使用前必须用清水进行充分清洗,直到排水的耗氧量稳定后方可再生使用。2离子交换树脂在使用后为什么颜色会变深?离子交换树脂在使用一段时间后,由于水中高价离子(如Fe3+)或有机物的污染及氧化,往往使树脂颜色变深,失效时树脂的颜色要比再生好的树脂颜色深。3什么是硅污染?如何复苏?阴离子交换器除硅的效率低,在运行时有不断地放硅现象,这说明阴树脂已被硅污染,污染的主要原因是由于阴离子交换器再生过程控制不好,致使强碱性阴树脂吸附着可溶性硅化物HSiO3-经水解成为硅酸而逐渐聚合成胶体状态的硅化物。HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-;nH2SiO3[SiO2]2+nH2O这些胶状化合物堵塞了树脂内的交换孔道,使其交换容量降低,用5-8%NaOH溶液在50℃左右条件下对树脂进行再生。4离子交换器在运行状态下如何?交换器在交换时分为三个区域:失效层、工作层、保护层5影响交换器工作层厚度的因素有哪些?流速:工作层高度与流速的0.5-0.8次方成比例。再生程度:反比。粒径:正比。温度:反比。进水浓度比值:正比。系数:反比。6Na+离子软化器出水的特点是什么?CL根基本不变,硬度可以降低甚至降到零。碱度不变:经钠离子软化后,碳酸盐硬度等物质的量转变为重碳酸钠。总含盐量略有增加。7什么是盐耗和盐的比耗?如何计算?盐耗:恢复/摩尔物质的量(mol),交换剂的交换能力所消耗的再生剂克数称为单耗,用食盐再生时的单耗为盐耗(单位:g/mol);实际运行中盐耗可按下式计算:GQ(H-H残K=K:盐耗(g/mol);G:再生一次用NaCL量(g);H:原水硬度(mmol/l)H残:软水的残余硬度(mmol/l);Q:周期制水量(m3)由于H残远小于H可忽略:K=G/QH,因此每除1mol硬度则必须用1molNaCL(58.5克)比耗:实际盐耗与理论盐耗的比值;比耗=实际盐耗/理论盐耗(一般为1.3或130%)。参考资料 word文档整理分享1Na+离子软化器的出水变化规律如何?软水硬度失效2软化器操作过程中的反洗、再生、置换、正洗的目的及各操作步骤应注意什么?反洗目的:a:松动交换剂层,为再生创造良好的条件;b:清除交换剂上层及其层间的悬浮物和交换剂的碎粒、气泡等杂物。注意事项:a:反洗水泵应澄清以免污染交换剂,且含有反离子量(如Ca2+、Mg2+)不宜过多。b:反洗水要正常,注意观察交换剂是否徐徐松散上升,如发现交换剂结块上升并久不散时,应立即停止反洗。c:控制反洗强度,应控制在即能洗去交换剂表面的悬浮物和交换剂碎粒,又不会冲走完好的树脂,一般为3L/m2S。d:反洗时间应根据水的清洁度决定,一般用10-15分钟,用水量一般为2.5-3m3/m3交换剂体积。再生目的:使失效的交换剂恢复交换能力。注意事项:a:应全面检查再生系统是否正常。b:按照规定标准,准确控制好再生液的浓度、温度及再生液的用量。c:要严格控制好再生流速(再生时间),再生液的流速是指再生溶液通过离子交换器的速度。d:再生时交换器应保持一定的压力,再生效果才能好。严防交换器内树脂层露出水面。再生前应注意检查交换器软化门(软水出口门)是否关严,防止跑硬度水或盐水。置换目的:为了充分利用进入软化器的再生液和存留在管道的再生液。注意事项:a:置换水最好用软化水,其流速应与进再生液流速相同,速度不宜过高。b:置换时间应控制在15-25分钟。c:置换水量一般可取其等于交换剂中的空隙容积加水垫层容积;交换剂的空隙率按40%考虑,交换剂中的空隙容积=0.4×交换剂体积。正洗目的:清除交换剂中残余的再生剂和再生产物,防止再生后出现的逆向反应。注意事项:a:进水压力的大小。交换器内部要保持一定的水压,一般为0.03-0.05MPa。b:进水要均匀。c:交换器满水后,关闭空气门,控制一定的再生流量,一般常用的正洗流速10-20m/h,正洗水耗为5-6m3/m3交换树脂。d:接近正洗终点时,应检查正洗控制项目,防止浪费生水。软化器一次再生用盐量该如何计算?G=0.000785d2×h×E1×kd:软化器直径。参考资料 word文档整理分享h:交换剂层的高度。E1:交换剂的工作交换容量:mol/m3。k:盐耗。0.000785:系数为3.14/4×1000。1软化器工作交换容量如何计算?工作交换容量E1=(H-H残)×Q/VRE1:工作交换容量mol/m3树脂H:原水总硬度;H残:出水总硬度(实际计算中可忽略)Q:周期制水量,m3VR:交换剂体积,m32什么是一级复床除盐系统?经过阴阳离子交换器处理的水,水中的盐份被去除,这样的水处理称为一级复床除盐系统。在一级复床除盐系统中,一般在阳离子交换器后,阴离子交换器之前设有除碳器,以去除水中的CO2(即HCO3-),减轻阴离子交换器的负担,特别是在HCO3-离子含量较高的水型中。3氢型离子交换器出水特点是什么?硬度可以降低或消除。氢型离子交换器由于出水呈酸性,故不单独使用,多与钠离子软化器或阴离子交换器配套使用。出水呈酸性。含盐量降低。4采用喷射器输送再生液有何优点?水力喷射器构造简单,成本较低,使用方便和运行可靠等优点,但在使用时,要求水流压力稳定,尤其在逆流再生时要检查严密性。5混合离子交换器工作原理及特点是什么?混合离子交换器简称混床,它是将阴阳离子交换树脂放在同一交换器内,并且在运行时将它们混合均匀的化学除盐设备。工作原理:由于混床的阴阳离子交换树脂处于均匀混合状态,互相接触、相互排列,因此每一对毗邻的阴阳树脂都可看作一级复床,整个混床由这样许多级的这样的复床连续叠加而成,据推算,一台混床包含的复床级数可达1000-2000。在混床中经阳树脂交换生成的H+离子和阴树脂交换生成的OH-离子立即得到中和,不存在反离子的干扰,因此离子交换反应进行的十分彻底,出水纯度很高。混床再生:再生的方法首先利用阴阳树脂的湿真密度差异,用水反洗方法将两种树脂分开,然后用酸或碱分别进行再生,再生结束后用除盐水进行清洗至合格后,用压缩空气将两种树脂混合均匀,即可投入生产。混床的优点:(1):出水纯度高;(2)出水水质稳定;(3)交换终点明显;间断运行对出水水质影响较小;混床的缺点:树脂的交换容量的利用率较低;(2)树脂损耗率大;(3)再生操作复杂;6为什么离子交换器内树脂层有空气对再生有影响?树脂层进入空气后,部分树脂就会被空气气泡包围,再生液便不能通过空气所占领的部分,因而这部分树脂便不能进行再生,使得交换器出力低,同时造成出水水质不良。7什么是酸耗和酸的比耗?该如何计算?阳树脂每交换1mol阳离子所消耗酸的克数称为酸耗,酸耗g/mol=再生用纯酸量/总阳离子摩尔数×周期制水量。酸的比耗=实际酸耗/理论酸耗(HCL为36.5g/mol;H2SO4为49g/mol)。碱耗、碱的比耗与此类同。8交换树脂的实际单耗为什么要比理论单耗大?从带电荷量来看,离子带电荷量越少越不容易被吸附,对带电量相同的原子序号大的容易被吸附,H+和OH-不容易被吸附交换。参考资料 word文档整理分享离子交换反应具有可逆性,当再生一定程度时,就达到动态平衡,而使再生剂中H+和OH-不能全部发挥作用。再生剂不纯。1阴、阳床再生剂(工业品)用量如何计算?G=0.000785×d2×h×E1×k/εG:再生剂用量,kg;h:交换剂高度,m;E1:交换剂的工作交换容量,mol/m3d:交换器的直径;k:再生剂实际单耗(碱耗和酸耗),g/mol;ε:工业用酸碱浓度%2阳床出水水质情况是怎样?阳床在运行阶段水质保持稳定,出口硬度几乎等于零,酸度稳定在一定的值,出水Na+离子含量很小(一般小于0.5mg/L)。最后失效阶段,首先是出水Na+离子含量增加,同时相应的酸度降低,运行停止。监督阳床失效通常是用专门的仪表-阳床终点计,也可用测定出水的含钠量进行监督,在无条件情况下也可用测定酸度的方法(但这种方法灵敏度低且易受原水水质变化的影响)。3阴床出水水质情况是怎样?阴床在正常运行时,出水水质是比较稳定的,一般电导率<5us/cm,[SiO2]<0.1mg/L。当阴床失效时,由于有酸漏,PH值下降,与此同时SiO2含量增加,电导率有一个微略下降而后有上升的情况。阴床的失效终点一般是用测定出水口阴床出水的电导率或SiO2含量来监督。附:阴阳离子交换器出水水质变化图4阳床为什么要设在除盐系统的前面?阳床在交换过程中,H+离子浓度增大,在交换平衡过程中,使反离子干扰作用加强,由于阳树脂交换容量大,使得抗反离子浓度干扰作用增强。如果阴床放在前边,有可能生成CaCO3、Mg(OH)2、Fe(OH)3等沉淀,附着在阴树脂表面而污染树脂。强酸性阳树脂的抗污染能力强,耐热性、机械强度等均比阴树脂好。给强碱性阴树脂除硅创造条件。5为什么阴床要设在阳床之后?阳床出水是酸性,阴床交换生成的OH-和H+中和生成H2O,极大减少了反离子的干扰,使阴树脂的交换反应彻底地进行。对去除水中的碳酸根、重碳酸根、硅酸根等弱酸根离子或弱酸十分有利。强型阴树脂抗污染能力差,如果设在阳床之前容易产生CaCO3、Mg(OH)2、Fe(OH)3等沉淀,附着在阴树脂表面而污染树脂。6混床为什么要设在一级复床之后?这是根据水质确定的,因一般原水成分比较复杂,杂质较多,在一级复床之前则容易污染,导致周期缩短,由于混床操作比较复杂,一般不设在一级复床之前。设在一级复床之后,进一步提高制水纯度。参考资料 word文档整理分享如果阴阳床失效而监督不及时的话,容易发生出水水质恶化事故,混床对出水水质可以起到保护作用。1除碳器为什么设在阳、阴床之间?阳床出水中含有大量的CO2,经除碳器去除HCO3-,可以减轻阴床负担。HCO3-的去除极大地有利于阴床去除HSiO3-,因为两者共存将大大影响HSiO3-的交换吸附。可以降低阴床碱耗和提高出水水质。2离子交换器对进水水质有何要求?悬浮物:顺流再生悬浮物<5mg/l;逆流再生悬浮物<2mg/l(固定和浮动床)。残余活性氯:[CL2]<0.1mg/l。耗氧量:为防止有机物对凝胶型强碱性树脂的污染,要求耗氧量<2mg/l(KMnO4)。含铁量:为防止离子交换树脂的铁污染,一级复床除盐系统进水的含铁量<2mg/l,混床含铁量<0.1mg/l。3如何提高再生效率以降低单耗?设备结构:内部装置是否合理,进再生液中排装置,上部配水装置是否水平,树脂膨胀空间是否适当等(这些均能引起偏流现象,降低再生效率,如何选择合理的结构形式、达到水力分布均匀的条件是提高再生效率、降低单耗的关键)。再生工艺:选择最佳的再生液浓度、用量、流量以及再生温度。碱液加热:提高阴树脂再生效果可通过加热碱液25-30℃为宜。设备工艺改进:结合水质情况,增设弱酸性和弱碱性离子交换器,这可节约酸碱消耗量,对于顺流床可采用逆流再生或浮动床、双层床等技术改进措施。参考资料 word文档整理分享第二章:阻垢剂篇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。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,特别是当出现硫酸钡结垢时,其尖锐的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。2阻垢剂的功能抑制析出功能:在有阻垢剂的系统中,易结垢成分的阳离子和阴离子开始析出时的离子积值比没有阻垢剂时的临界析出离子积值大得多。分散功能:在有阻垢剂时,因数析出的颗粒的粒径小,难于凝聚,比没有阻垢剂时析出的颗粒难沉降。晶格变形效应:在有阻垢剂的系统中,析出的晶体有球形、多面体。雪花状等不定形的状态,一般认为不定型晶体是在晶体生长过程中,阻垢剂吸附在晶体生长点上,使其表面的生长速度急剧下降,生长与晶体原来形状不同的晶体。低限效应:阻垢剂的投加量相当水中结垢成分低得多也能显示其阻垢效果。3阻垢机理抑制析出效应:阻垢剂具有吸附难溶性的钙、镁盐等的功能,在有阻垢剂的条件下,阻垢剂和已析出的晶核的生长点的阳离子结合,使晶体的生长抑制在离子水平,离子水平的晶体颗粒由于布朗运动不会沉降,可稳定保持在水中。防止附着效应:根据阻垢剂的种类和水质条件,在晶体达到某种程度的大小之前,晶体还在生长,这样在存在阻垢剂的条件下,由于吸附的药剂的电荷和水合水的影响,析出的颗粒在水中具有容易分散的性质。因此吸附了药剂的颗粒,在滞留层难于沉积,垢物的生长受到抑制。同时投加阻垢剂后可吸附部分的悬浮物难于沉积。4阻垢/分散剂投加使用规范阻垢/分散剂的种类比较多,不同类型的阻垢/分散剂都得到不同程度的应用和实践的验证,无论是何种类型的阻垢/分散剂,其共同的作用是增加浓水侧难溶物质的溶解度,使这些难溶物质在浓水侧不产生结晶析出现象,即所谓的阻垢和分散。一个反渗透装置的长期安全稳定运行,是和诸多因素相关联的,因此如何为一个反渗透系统配备适宜的、可靠的阻垢/分散剂,就显得尤为重要了。4.1原水水质分析一个成功的反渗透系统设计的前提,是系统进水详细的水质分析,这也是反渗透阻垢/分散剂选型的一个重要的依据和前提。详细的水质分析可以判断原水经过反渗透装置浓缩后一些致垢物质的结垢倾向,从而选择适当的、可靠的、经济的处理方案。当用户没有详细的水质分析时,北京宝莱尔科技有限公司可以根据用户所在地的水质大致情况在储存的水质数据库中寻找相类似的水型作为计算的参考依据。4.2反渗透装置排列及系统回收率依照水质和系统出力,由设计院或工程公司来对反渗透装置进行配置,依据系统产水量、回收率等的不同,配置的反渗透装置差别也非常地大;级数/段数的差异:一级一段、一级二段、一级三段、一级四段回收率的差异:15-80%压力容器长度的差异:1芯-7芯参考资料 word文档整理分享浓水排放的差异:浓水直接排放、浓水部分循环回流无论是何种排列,浓水侧难溶物质的结垢倾向只和反渗透系统的回收率有关,在一些进水中含有比较多胶体物质的系统,还应该注意反渗透膜元件横向流速这样一个重要的参数。根据系统回收率的大小来选择阻垢/分散剂是非常重要的前提之一。1.1模拟计算书及建议投加量在了解反渗透系统的进水详细水质分析、排列方式、回收率后,就可以根据阻垢/分散剂的专用计算机软件来进行系统药剂投加的模拟计算,根据浓水侧结垢物质的倾向来进行适当的、可靠的调整后得出系统模拟计算书。一般地讲,由于受到系统进水水质波动的变化如进水水质变化、进水水温变化、进水PH值变化或系统回收率的变化等,都会对浓水侧结垢物质的结垢倾向产生一定量的影响,因此北京宝莱尔科技有限公司一般都建议用户在模拟计算结果的基础上增加10%的投加量以防止这种变化所带来的不良影响。1.2反渗透初始运行时阻垢/分散剂的投加反渗透初始运行时,膜元件有一个“适应”过程,在这个“适应”期间,膜元件的所体现的性能(初始性能)还达不到膜元件的最佳性能,不同的膜元件的适应期有所不同,相比较而言,干膜的适应期略微长于湿膜的适应期,因此为防止在初始运行期间出现一些不可预见的不利因素,北京宝莱尔科技有限公司建议用户在初始运行24小时-72小时之间采用标准投加量的2-3倍进行阻垢/分散剂的投加,在适应期过后再恢复到标准值。1.3管道混合器在多套综合进水中的作用在现有许多用户反渗透水处理系统中,由于系统设计的需要,一套反渗透系统往往采用多路配置的方式,如100m3/h的反渗透系统采用2×50m3/h的配置;150m3/h的反渗透系统采用2×75m3/h的配置;225m3/h的反渗透系统采用3×75m3/h的配置;这些多路反渗透装置的配置一般预处理系统都是一个整体的,阻垢/分散剂的投加也只为总管投加方式,为了防止不同的反渗透装置在阻垢/分散剂的摄取出现不均匀的现象,需要在总管上配置管道混合器,这在系统设计中是必须也是必要的,否则将出现某路反渗透装置由于摄取阻垢/分散剂的不足而产生严重的结垢现象。通过管道混合器的混合作用,可以使所有并联在一起运行的反渗透装置进水中阻垢/分散剂的含量均匀。2计量泵的试验及调校阻垢/分散剂是反渗透装置得以长期稳定运行的保护神,其是通过阻垢/分散剂计量泵输送到反渗透装置,因此,计量泵性能的可靠和准确,就显得非常重要了。2.1计量泵性能试验计量泵性能试验包括两个方面的试验:2.1.1电性能试验在一些反渗透的控制连锁中,计量泵是和高压泵进行连锁的,因此要试验这种连锁达到可靠性,因为连锁往往让操作人员比较容易忽视检查计量泵在系统运行后是否能正常工作。还应该注意的是,在反渗透装置在进行低压冲洗的过程中,由于低压冲洗具有一定的压力,因此也将产生一部分的渗透产水(即原水将在一定程度上被浓缩),因此,需要将计量泵和高压泵的连锁调整为:在开启高压泵之前1-2分钟开启计量泵,在停止高压泵之后1-2分钟停止计量泵将更加有利于反渗透装置的稳定运行。2.1.2泵性能测试计量泵一般具有冲程(stroke)调整和冲频(speed)调整功能,因此要仔细测试冲程和冲频准确性和可靠性,一般地,计量泵冲程和冲频在30-90%范围基本上呈现出线性关系,因此尽量使加药量控制在这一区域,以保证投加的准确性。2.2计量泵的调校计量泵有两个基本参数,额定压力和额定流量,这两个参数的关系是在额定压力条件下,计量泵输出的流量为额定流量,而实际运行压力(背压)往往是达不到计量泵额定压力值的,因此在这种情况下,计量泵的输出流量要较大幅度地大于计算值,这样会引起运行费用的增加;同时,由于计量泵在0-30%的幅度区是属于非线性区,当计量泵在这个区域运行时,其输出流量就要较大幅度地低于计算值,这样会引起反渗透装置由于摄取阻垢/分散剂的不足而产生结垢、污堵的故障现象;因此就有必要对计量泵的实际输出参数进行客观地调校。下图为计量泵P02的计量曲线:参考资料 word文档整理分享50%泵曲线100%泵曲线由图中可以得知,在额定压力10bar的背压条件下,计量泵出力为0.8L/h,在没有背压时其最大可输出1.7L/h的流量,在3bar的背压条件下,输出流量也高达1.3L/h。由上图可知,对泵实际的调校是非常有必要的。通常调校计量泵的方法为容积法,即在实际运行压力(预处理产水压力)条件下,对计量泵进行输出容积的调校。根据理论计算投加量(见下章节的关于阻垢/分散剂的稀释及投加)调整计量泵的冲程和冲频。将计量泵吸入口放在量筒、烧杯或具有刻度的容器中,并将容器注入一定量的清水或阻垢剂(如1000ml)。模拟实际运行中预处理产水压力条件(既背压条件如3bar)。开启计量泵电源并同时开始计时。以1小时为单位分别计量加入量。测量3次加入量并取平均值,和需要加入量(计算值)进行比较,若小于计算值则适当增加冲程和冲频值;若大于计算值则适当减少冲程和冲频值;直到基本和计算值相吻合。并在计量泵上做好标记或做好记录。分别测量不同背压条件(如4bar、5bar)时的计量泵冲程和冲频值并做好记录。根据实际运行的预处理产水压力来适当调整计量泵的冲程和冲频值,并在此基础上适当增加10%的投加量。1阻垢/分散剂的稀释及投加1.1阻垢/分散剂的稀释由于计量泵在30-90%额定流量时计量泵的线性关系比较好,为了提高加药的精度,特别是在一些小型的反渗透系统,在投加阻垢/分散剂时一般都需要将阻垢/分散剂进行稀释后投加。参数选择:稀释药液的比重(约)为:1kg/L阻垢/分散剂的比重为:根据产品参数如ACUMER1035为1.15kg/LRO产品水的比重为:1kg/L稀释倍数:稀释倍数=(RO产品水重量+阻垢/分散剂重量)÷阻垢/分散剂重量其中:RO产品水重量=RO产品水的比重×RO产品水体积阻垢/分散剂重量=阻垢/分散剂的比重×阻垢/分散剂体积以稀释8倍的阻垢/分散剂为例:参考资料 word文档整理分享配置160kg稀释后的阻垢/分散剂需要阻垢/分散剂重量:20kg(即需要TRISPE1000的体积为17.40L)需要RO产品水重量:140kg(即需要RO产品水140L)则稀释倍数8倍=160kg÷20kg如需要配置4倍稀释液则需要阻垢/分散剂重量为40kg在有些时候,由于阻垢/分散剂的密度和水的比重相差并不是太大,因此可以适当地简化阻垢/分散剂稀释的程序:用一个烧杯、量筒、带刻度的容器或一个完整的容器、水桶等,取一定体积的阻垢/分散剂后,用同样的容器取相同体积的RO产品水来进行稀释:稀释倍数原液2倍3倍4倍5倍6倍7倍8倍9倍10倍阻垢/分散剂体积VVVVVVVVVVRO产品水体积V2V3V4V5V6V7V8V9V稀释后再根据阻垢/分散剂的密度进行适当的补偿即可。1.1阻垢/分散剂的投加1.1.1阻垢/分散剂的投加量计算需要了解的事项:计量泵量程:以A776-Y为例量程为1.6L/h。反渗透系统进水、产水或回收率的关系:75m3/h反渗透装置,回收率为75%时,系统进水为100m3/h。阻垢/分散剂计算投加量:如3ppm即3mg/L(3g/m3)。加药量:系统进水量(m3/h)×计算加药量(g/m3)=g/h则:75m3/h反渗透装置,回收率为75%时,系统进水为100m3/h,加药量为3ppm则加药量为:100m3/h×3g/m3=300g/h稀释后的加药量:如果稀释4倍,则投加4×300g/h=1200g/h,由于稀释后阻垢/分散剂密度大致约等于1kg/L,因此,稀释后阻垢剂需要投加1.2L/h。1.1.2计量泵的调整需要了解的事项:计量泵的冲程:计量泵每一次的输出量程(类似针管注射一次量的多少)计量泵的冲频:计量泵每分钟输出的频率(类似针管注射的频率)冲程、冲频都有0-100%刻度,在都为满刻度时计量值为额定值如1.6L/h。冲程示意(一次为总量的55%)冲频示意(每分钟注射多少次如总量的50%)参考资料 word文档整理分享下表为冲程、冲频相结合后计量泵输出值(额定值的百分比数)冲程加入量冲频25%50%60%75%80%90%25%0.0625Q额定0.1250Q额定0.1500Q额定0.1875Q额定0.2000Q额定0.2250Q额定50%0.1250Q额定0.2500Q额定0.3000Q额定0.3750Q额定0.4000Q额定0.4500Q额定60%0.1500Q额定0.3000Q额定0.3600Q额定0.4500Q额定0.4800Q额定0.5400Q额定75%0.1875Q额定0.3750Q额定0.4500Q额定0.5625Q额定0.6000Q额定0.6750Q额定80%0.2000Q额定0.4000Q额定0.4800Q额定0.6000Q额定0.6400Q额定0.7200Q额定90%0.2250Q额定0.4500Q额定0.5400Q额定0.6750Q额定0.7200Q额定0.8100Q额定100%0.2500Q额定0.5000Q额定0.6000Q额定0.7500Q额定0.8000Q额定0.9000Q额定以(5-2-1、阻垢/分散剂的投加量计算)中的例子,当需要加入4倍稀释液1.2L/h时,可调整冲程到75%,调整冲频到100%,也可调整冲程到80%,调整冲频到94%。后根据(4-2、计量泵的调校)相关内容进行计量泵的校验以使阻垢/分散剂的投加量更符合实际使用情况。1.1阻垢/分散剂投加的一般过程阻垢/分散剂的投加一般遵循如下过程:系统进水量计算→加药量计算→根据计量泵和计量箱选择稀释倍数→调整冲程、冲频→校验计量泵尽量采用高冲频、低冲程的方式进行调整计量泵。参考资料 word文档整理分享第三章:水处理技术文章篇水锤现象及其预防反渗透装置在启动前,压力容器内没有被水注满,在这种情况下,如果不加限制地启动高压泵,大流量的水在泵巨大的推动力下,会象一只快速移动的“锤子”,在瞬间把进水侧的膜元件击碎,这种现象俗称“水锤”。“水锤”现象的危害是勿容质疑的,其对反渗透装置的损坏也是巨大的,因此如何正确地预防“水锤”现象的发生是每一个水处理工程公司都着重注意的问题。如何预防就显得尤为重要了。系统配置及程序设计上来预防在高压泵出口端设置电动阀门。在高压泵启动前关闭该阀门,在启动高压泵的同时打开电动阀门,使反渗透的进水在20-60秒内缓慢地增加,以达到预防水锤的目的。从系统操作上来预防(无电动阀门的系统)高压泵出口一般都设置流量调节阀门,在启动高压泵之前,关闭(或微开)该流量调节阀门,在启动高压泵之后,缓慢打开流量调节阀门,直到设定运行压力值,从而达到预防水锤的效果。特殊系统的预防在一些反渗透系统的配置中,高压泵出口即没有设置电动阀门,也没有设置流量调节阀,不能有效地降低初始流量(如带节流孔板调节),因此在这样的系统中,极容易出现水锤现象。在这样的操作条件下,首先对装置进行低压冲洗以排除反渗透装置中的空气,使压力容器全部浸没在水中,减少浓水排放量以提高装置的阻力,其后启动高压泵就比较安全了。无论是什么样的系统及操作,适宜的低压冲洗能将预处理产水置换反渗透装置中的浓水,将对系统的安全稳定运行,提高装置的抗污染性能是有利的。1爆破膜在反渗透装置上的应用反渗透膜元件的脱盐薄膜是附着在一些多孔支撑层上的脱盐物质,这层物质很薄,因此,反渗透膜元件在运行的过程中,产水侧的压力是绝对不允许大于浓水侧的压力的,否则,脱盐薄膜将从多孔支撑层上被反向破坏,使产水盐透过率增加,严重时使反渗透膜元件报废,为从根本上防止出现反渗透产水背压情况的发生,在工程实际的安装中,在产水侧设置爆破膜,当产水侧压力超过设定值时,爆破膜将破裂,产品水从裂口中流入排污管道而泻压,以根本上保护反渗透膜元件的安全。1.1反渗透的运行程序反渗透设置高压保护和低压保护,低压保护设置在高压泵入水口,当预处理产水供应不足(或管道泄露、连通短压等)时,低压保护开关动作,其发出的电信号将停止高压泵的运行,以防止高压泵在供水不足的情形下产生严重磨损和损坏,低压保护和高压泵连锁;高压保护安装在反渗透入水口处(非高压泵出水口),当反渗透装置运行压力超过设定值(如1.80MPa)时,高压保护开关动作并连锁停止高压泵的运行,以防止反渗透装置在超高压的状态下运行(最大限度地防止反渗透膜元件在高压差情形下产生的望远镜效应)。1.2无爆破膜的故障运行反渗透在正常运行时,当操作人员出现误操作同时关闭产水阀和产水排污阀时,反渗透装置由于产水憋压而使整个反渗透装置的压力(进水压力、浓水压力、产水压力)在极短的时间内上升到2MPa以上,在持续一定时间后(如2秒),高压保护将动作而停止高压泵的运行,届时产水侧的压力将短时间内超过浓水侧压力,反渗透膜元件将受到严重反向压力的冲击而被损坏乃至报废。1.3有爆破膜的故障运行反渗透装置在正常运行时,当操作人员出现误操作同时关闭产水阀和产水排污阀时,反渗透装置由于产水憋压而使整个反渗透装置的压力(进水压力、浓水压力、产水压力)在极短的时间内上升到2MPa以上,在持续一定时间(如0.6秒)后,爆破膜在高压保护动作之前爆破泻压,使产水侧的压力在瞬间低于浓水侧的压力,从而达到保护反渗透膜元件的目的。1.4爆破膜的性能特点如下:爆破压力4BAR爆破直径0.8DN爆破时间0.1-0.6s材质有机玻璃参考资料 word文档整理分享厚度5mm刻槽宽度6mm刻槽深度3.5-4.5mm其它1.1其它事项在有产水背压设计的系统中必须选择符合要求的爆破膜。在有产水背压的系统中不宜使高低压保护与高压泵连锁。2变频装置在反渗透系统上的应用变频装置的核心是变频器,是利用改变电动机供电的频率和电压来达到电动机调速、恒压、恒流量控制的目的。变频器除具有优越的参数控制能力如软启动、软停车、恒压控制、恒流量控制外,其最显著的性能就是节能性能;众所周知,电动机的输出功率P正比与电动机的运行频率的三次方(P∝f3),降低电动机运行频率将带来显著的节能效益,以一台以50HZ运行的电动机(水泵)运行为例,为了降低装置的操作压力而不得不采用节流阀门,当利用变频装置来降低装置的操作压力时是通过降低电动机的运行频率来实现的。当从50HZ的运行频率降低到40HZ的运行频率时,节能将达到48.8%(P2/P1=n403/n503=0.512)。2.1反渗透装置高压泵的选型在一个反渗透系统的设计中,首先根据系统产水量、水温、运行年限(一般以3年计算)、系统进水水质等进行计算机模拟计算,得出3年后的运行压力(上浮一小部分)来选择高压泵的扬程,通常是要留有较大余量以应付日益提高的反渗透运行压力。2.2反渗透装置的运行费用(不考虑设备折旧费和水费)反渗透无论是产水水质还是运行费用都优越于纯离子交换系统,但其也存在着运行费用,具体运行费用由如下组成(以80m3/h反渗透,采用丹麦格兰夫多级离心高压泵为例):阻垢剂4克/M3纯水0.06元/克0.24元/M3纯水高压泵电耗0.9kwh/m3纯水0.5元/kwh0.45元/m3纯水合计0.69元/m3纯水使用变频器的反渗透装置的运行费用(不考虑设备折旧费和水费)通过变频器能调整电动机在42HZ的运行频率和三年后在46HZ的运行频率运行,则:第一年吨纯水电耗为:0.53kwh42HZ0.256元/m3纯水第二年吨纯水电耗为:0.68kwh44HZ0.340元/m3纯水第三年吨纯水电耗为:0.77kwh46HZ0.385元/m3纯水则节能:直接运行电耗变频运行电耗节能效益年节能效益第一年0.45元/m3纯水0.265元/m3纯水0.185元/m3纯水11.7216万元第二年0.45元/m3纯水0.340元/m3纯水0.110元/m3纯水6.9696万元第三年0.45元/m3纯水0.385元/m3纯水0.065元/m3纯水4.1184万元合计22.8096万元由上表可知,使用变频器的反渗透系统运行节能效益是显著的。2.3变频装置的其它优越性变频软启动:将对泵的冲击降低到最小程度,延长高压泵的运行使用寿命。根本上防止水锤:30-60秒的启动时间,最大限度地防止水锤现象的产生。减少设备投资:因其软启动性能而不需要进水慢开门。参考资料 word文档整理分享优越的恒压性能:由于采用变频恒压控制,因此当一些性能参数发生变化,如系统回收率升高时,泵的出力是缓慢下降的(若无变频系统,在发生系统回收率升高时,系统进水压力将急剧升高)。压力调整的可靠性和简单化,随着温差的变化,只需要通过按纽设置参数即可完成对运行压力的调整。1.1投资概算以80m3/h反渗透,采用丹麦格兰夫多级离心高压泵为例,一个使用变频装置的不同投资费用和运行费用综合概算表:数量单价合计变频装置2套+1.75万元+3.50万元电动慢开门1只-1.20万元-1.20万元运行费用三年-22.8096万元-22.8096万元合计-20.5096万元备注:+为增加设备投资费用,-为减少设备投资费用或节省运行费用虽然,变频装置的费用将有所上升,但通过三年的总体运行费用来分析,将会节省大量的运行费用,在提高反渗透系统性能的同时,大大降低运行成本。1.2附件:常规使用的变频器厂家如下:美国艾默生日本安川日本富士德国西门子丹佛斯2关于盐水密封圈不严密所引发的反渗透系统运行故障反渗透膜元件(一只或多只)与压力容器组成膜组件,在设定的运行压力、产水量、回收率等条件下,因逆渗透作用而生产出高品质的净化水。在系统中,若一些关键部件出力不当将给系统的安全稳定运行带来巨大的危害作用,盐水密封圈不严密就是这样一种情形。一般地讲,反渗透膜元件的进水没有明显的方向性,但盐水密封圈的设置与使用(可移动)给膜元件指定了唯一的进水方向,如下图所示:2.1盐水密封圈作用及其产生泄露的原因在受到向右的水力后,盐水密封圈斜上角将被压向压力容器内壁,从而阻断盐水从膜外侧通过而进入后面的膜元件,是进水全部进入膜元件被出力,这是盐水密封圈正常阻断盐水的机理。但在一些非正常情况下,盐水是有可能从盐水密封圈侧透过的,根据实际工程故障来分析,出现这种盐水密封圈密封不严密的情况大致有以下三个方面的因素所导致的:2.1.1盐水密封圈安装不当在一些工程项目的维护过程中,当工程技术人员需要将膜元件进行倒方向时,其需要将盐水密封圈从一端取出安装在另一端,由于忽视而将其反向安装。参考资料 word文档整理分享1.1.1盐水密封圈严重损坏膜元件在压力容器中进出的方向是和进水方向一样的,具有单一性,当系统出现故障特别是系统出现严重结垢时,不恰当的逆向取膜方式,将极有可能地对盐水密封圈产生严重的损坏,由于盐水密封圈一般都没有备品,因此,即使发现盐水密封圈已经损坏,也不得不安装,进而产生盐水泄露情况。1.1.2压力容器内径不均圆压力容器内径不均圆是出现盐水泄露的最主要因素,当压力容器内径不均圆时,盐水密封圈将不能有效地封堵膜元件和压力容器之间的间隙,从而导致盐水的严重泄露。这种现象多发生于3-6芯的不锈钢压力容器,由于长度的延长使得生产厂家在控制均圆率时有一定的偏差(但也有些不锈钢压力容器生产厂家生产的不锈钢压力容器的均圆率比较不错)。当系统采用多芯不锈钢压力容器时就需要密切注意均圆率这一重要参数。1.2压力容器偏大由于极个别的膜厂商为了降低成本,采用了性能强度比较低的玻璃钢作为膜外壳的缠绕资料,因此,就必须要比较多的玻璃钢才能保持膜元件的强度,因此,这类膜就显得不正常地粗。可因为其进入中国内地市场的时间比较长,与其相配套的不锈钢压力容器厂家由此将自己的压力容器内径做的偏大。而按照国际标准尺寸以及使用高质量强度的玻璃钢生产的膜元件,对压力容器而言反而小了,一些压力容器生产质量不能很好掌控的生产厂家,其压力容器对标准的膜元件而言,就显得大了,从而也会引起盐水泄露的问题。1.3盐水密封圈泄露产生的危害及现象当一套反渗透装置不论因何种原因产生盐水泄露时,其产生的危害是非常严重的,这种危害所表现的特征为:(1)RO装置的阻降比较小(不同的膜排列方式,RO装置的阻降将有所不同),和计算机模拟参数相比,阻降要减小0.5-1.2bar。(2)系统初始脱盐率较低,一般初始脱盐率(实际)与设计脱盐率相差2-5%左右。(3)系统初始产水量、浓水量、回收率都比较正常。当系统出现上述现象时,就应该引起足够的重视,因为这是盐水泄露的具体表现,这种情况将对反渗透的安全、稳定运行产生严重的危害:(1)RO系统脱盐率会逐步下降,随着系统运行时间的推移,下降的趋势会加快。(2)RO系统会产生结垢的现象,这种现象很难从表征现象观察出,并且化学清洗的效果将不太明显。(3)系统的阻降有进一步减少的趋势(在一部分工程中)。1.4产生危害的原因从表征现象来分析,系统产水量稳定,回收率稳定,应该不会产生这种现象的,但实际上却不是表征现象所体现的一样。以一个30m3/h的反渗透装置为例子,系统设计回收率为75%参考资料 word文档整理分享,当出现盐水密封圈不严密产生盐水泄露时,将产生如下情况:系统表征回收率:30/40×100%=75%实际回收率:30/(40-②)×100%>75%由于②为泄露盐水,其没有经过膜的处理,因此当出现盐水泄露时,其实际回收率要大于系统表征回收率,当②=4m3/h时,实际回收率为83%,反渗透膜元件浓水侧浓缩倍数为6倍,要远远大于实际回收75%(浓水侧浓缩为4倍)。实际回收率的增高将使膜元件浓水侧的含盐量增高进而使产品水水质低于设计标准,同时这种较高的回收率将产生膜元件的结垢、污堵现象,即便清洗后,由于回收率过高而体现清洗的效果将不明显。1.1解决问题的办法要从根本上解决盐水泄露而引起的回收率过高,首先要从元器件上着手,针对于压力容器(特别是多芯不锈钢压力容器)要认真、仔细地检查,以防止内径的不均圆;同时在施工过程中,装膜工程师或现场技术服务工程师要仔细阅读膜厂家、压力容器厂家有关于膜投装及膜性能的技术性文件。当一个已有工程出现类似盐水泄露情形时,可以从以下几个方面来解决或缓解症状:(1)更换不正确、不适宜的压力容器或盐水密封圈可解决症状。(2)降低系统表征回收率可缓解症状(若节约系统用水,可进行部分浓水循环来增加系统回收率)。(3)针对偏大的压力容器,可将安装盐水密封圈的膜刻槽内缠绕2-5圈的胶布以扩大盐水密封圈的外径。2污染密度指数SDI的测定方法污染密度指数SDI值是表征反渗透系统进水水质的重要指标。本文介绍了测定SDI值的标准方法,其方法的基本原理是测量在30psi给水压力下用0.45μm微滤膜过滤一定量的原水所需要的时间。2.1测试仪器的组装按图1组装测试装置:将测试装置连接到RO系统进水管路取样点上;在装入滤膜后将进水压力调节于30psi(2.1bar)。在实际测试时,应使用新的滤膜。      为获取准确测试结果,应特别注意下列事项:        A.在安装滤膜时,应使用扁平镊子以防刺破滤膜        B.确保O型密封圈清洁完好并安装正确        C.避免用手触摸滤膜        D.事先冲洗测试装置,去除系统中的污染物参考资料 word文档整理分享1.1 测试步骤记录测试温度。在试验开始至结束的测试时间内,系统温度变化不应超过1℃排除滤池中的空气压力。根据滤池的种类,在给水球阀开启的情况下,或打开滤池上方的排气阀,或拧松滤池夹套螺纹,充分排气后关闭排气阀或拧紧滤池夹套螺纹。测量从球阀开通到接满500ml水样的所需时间并记录。十五分钟后,再次测量收集500ml水样的所需时间并记录。实验结束并打开滤池后,最好将实验后的滤膜保存好,以备以后参考。1.2 计算公式:SDI=100×(1-Ti/Tf)/Tt      式中:      SDI——污染密度指数      Tt——总测试时间,单位为分钟。Tt为15分钟。      Ti——第一次取样所需时间      Tf——15分钟以后取样所需时间2.反渗透预处理系统及设计综述2水中存在的难溶无机盐类成份的反渗透预处理系统设计■离子交换软化:此工艺在系统未选择投加有机阻垢剂时且原水硬度含量较低及有一定的钡、锶离子含量水源时,被经常采用。一般说来,目前此工艺在小型反渗透装置的预处理系统和用于饮用水净化的反渗透纯净水制备系统应用最多。■石灰软化辅助投加镁剂:此工艺在原水碳酸盐硬度和溶解二氧化硅含量较高的大型反渗透系统中往往被采用。一般说来,该方法可将原水碳酸盐硬度降低到100mg/l左右,与此同时原水中溶解的二氧化硅含量也可以去除50~60%左右。此工艺在处理水质较差的地表水和工业循环水时应用居多。■给水中计量投加阻垢剂:由于该工艺对原水和现场条件的适用性强,实现自动控制容易,装置运行可靠,故此在大型反渗透系统和原水难溶无机物含量较高的系统中被广泛采用。目前在新建的反渗透系统中,投加的阻垢剂多见于国外进口产品,如:美国罗门哈斯公司的ACUMER1035和英国TRISPE公司的TRISPE1000/1600/1700/1800。该类阻垢剂的共同特点是稀释及投加均十分方便,该药剂对水中的多种难溶物质均具有较高的分散能力,药剂生产厂商甚至可以保证在R/O浓水系统LSI或S&DSI指数高达+2.5~+3.0时仍不结垢,另外,CaSO4、SrSO4、BaSO4、CaF2的饱和度而因此可以分别扩展10000ppm、8.0、60、120ppm(倍);并且与预处理系统中投加絮凝剂兼容(如:POLYTE705)。而在过去国内被作为阻垢剂经常使用的六偏磷酸钠,由于其具有溶解不便、受温度影响、不十分稳定、分散能力较差等缺点而正在被逐渐取代。另外,六偏磷酸钠水解后生成的磷酸根离子和磷酸盐垢,很可能成为原水中所含有微生物的营养剂,从而促进了微生物在反渗透系统内繁衍,这也是六偏磷酸钠正在被用户逐渐弃用的原因之一。无论是选用哪一种阻垢剂,在应用时应特别注意其浓水系统中LSI和S&DSI值的控制,保证系统安全运行。■弱酸型阳离子交换脱碱软化:该法在原水含盐量较高和碱度成分高(占阴离子含量70%以上时)的大型反渗透系统中应用居多。但经过此工艺处理后,被处理水PH值较低(4~5),这样往往会由于反渗透系统的无机酸透过量增加,而使反渗透系统脱盐率较低;即便再对脱碳后的被处理水进行调节PH值处理或采用不脱除二氧化碳的工艺,其脱盐率也无法达到原来较为理想的水平。尽管如此,该工艺在高盐量、高碱度的水质条件情况下还是得到了较多的应用。3针对原水溶解硅含量较高的反渗透预处理系统设计对此种水源条件下运行的反渗透预处理系统设计一般有如下几种方法:■在现场条件允许的情况下,通过系统内设置的换热器将给水温度调整至28~35℃左右,进而提高水中硅酸化合物的溶解度,并与控制系统水回收率的工艺设计相结合,来确保反渗透系统在运行过程中无硅胶垢形成.这是在工程中经常采用的方法。在此种条件下,一般应注意将反渗透浓水系统的二氧化硅的含量控制在150mg/l以下。■采用石灰预软化和投加镁剂(菱苦土)相结合的方法除硅。该方法可以将溶解在原水中的二氧化硅去除60%以上,另外,本工艺在用户实际操作时比较麻烦,故此本工艺在小型水处理系统中应用很少,而在大型反渗透系统中被广泛采用。■投加硅分散剂。目前,由于进口硅分散剂的优越性能而导致该方法在国内最近开工的大型反渗透工程中已被广泛采用。在此类系统中,常见的是投加英国TRISPE公司提供的TRISPE1800型号的药剂。从药剂供应商提交的技术文件和相关信息来看,在应用时,有的甚至允许反渗透浓水系统二氧化硅的含量达到400PPM参考资料 word文档整理分享左右。但对一个反渗透系统设计者来说,具体工程中反渗透浓水系统二氧化硅的所允许的最高含量,应根据具体投加药剂所允许的技术指标和符合现场条件的药剂投加计算软件的模拟结果而最终确定。1针对原水含有金属氧化物的反渗透预处理系统设计■在预处理系统中设置对原水的预氧化工艺,然后通过混凝、沉降和砂滤或锰砂过滤等工艺,将原水中的铁、锰离子及其化合物去除。■在预处理系统中,增设石灰预软化和混凝、澄清、沉降的组合处理工艺一般均可以将原水中的大部分金属氧化物去除。■采用电化学凝聚、沉降和多介质过滤的预处理组合工艺,也可将水中的绝大部分铁金属氧化物去除。■投加化学分散剂。在可以有效地防止无机盐结垢的同时,还可以防止一定量的金属氧化物在反渗透膜系统中的沉积。如在系统中投加英国TRISPE公司的TRISPE1700化学分散剂。2.2针对原水含有天然有机物的反渗透预处理系统设计■在预处理系统中,设置石灰预软化、混凝、澄清组合处理工艺,然后再通过多介质过滤和细砂过滤的工艺处理,以去除原水中的被吸附的天然腐殖质有机物。该工艺在地表水和循环水脱盐净化处理的大型反渗透预处理系统中被广泛采用。■在预处理系统中设置活性炭吸附过滤工艺,去除原水中尚存的有机物。该工艺在中小型反渗透预处理被经常采用,尤其在纯净水生产和生活饮用水净化系统中应用最多。■在预处理系统中增设有机物清扫器工艺,以便较为彻底地去除原水中的有机物。该工艺在电子行业的超纯水系统和原水为江、河、湖水,水中有机物含量相对较多或成分也较为复杂的反渗透预处理系统中多被采用。■将微滤器(0.2μm)和超滤器(截留分子量在6000~20000)作为清除有机物的预处理设备使用,该工艺在小型反渗透系统中被经常使用。■在预处理系统中以纳滤膜分离设备作为反渗透系统的预处理设备,可以将分子量在200以上的有机物和微生物、病毒、热源去除。在二级海水淡化系统中和以地表水为水源的超纯水制备系统及生活饮用水净化系统中应用较多。3针对原水是含有微粒和胶体的地表水的反渗透预处理设计▉在预处理系统中设置石灰预软化工艺,并在澄清器中辅助投少量的铝酸钠,以增加澄清效果。▉在多介质过滤或细砂过滤等预处理工艺环节之前,增设投加混凝剂/助凝剂、沉降、澄清等预处理组合工艺。▉在反渗透膜分离系统之前,设置微滤或超滤预处理设备,以去除原水中该类污染物。*反渗透膜系统不允许有大于5微米的颗粒物质进入,因为反渗透给水中的颗粒物质在系统运行过程中会把反渗透膜的超薄屏障层滑伤,进而导致膜系统盐透过率增加和系统脱盐率下降。4针对原水含有细菌及微生物或已有微生物滋长的反渗透预处理系统设计▉在反渗透给水系统上间断投加被允许使用的非氧化性化学杀菌剂,如投加英国TRISPE公司的PT-ROBIO911或性能等同的其它非氧化性化学杀菌剂。▉在反渗透预处理系统中增设紫外线消毒工艺。▉在预处理系统中增设微滤或超滤工艺。▉优化反渗透装置的结构设计,减少微生物的孳生地带;如在反渗透装置配管设计时,尽量减少水流死角;再如在设计系统连接管道时,尽量减少在停机时造成部分管道局部积水状态的高-低-高形式的设计和连接;在适当的管道低段增设排放阀等。▉在处理湖、河及海水时,在预处理系统中设计投加硫酸铜(0.1PPM)工艺,以控制微生物、藻类的生长和污染。一般说来,反渗透系统要求原水细菌总数要控制在10000cfu/ml以下。5针对原水是稍差的城市自来水或自备水源的反渗透予处理系统设计▉在预处理系统中考虑设置还原剂(亚硫酸氢钠)计量投加装置或设置活性炭吸附过滤器,用以消除给水尚存的自由氯,以防止由于水中氧化性物质的长期存在而导致的反渗透膜的表面活性层性能退化。一般说来,在小型反渗透系统中均选择设置活性炭过滤器,而在大型系统中一般都考虑在预处理系统中计量投加还原剂。▉在选择系统需投加的阻垢剂品种时,参考资料 word文档整理分享应考虑所投加的阻垢剂与给水前期投加的絮凝剂和凝聚剂是否兼容。一般从历史上看,为了保证混凝效果,在之前一般以地表水为水源的自来水厂和自备水源系统中,都选用了投加阳离子絮凝剂,故此,在为反渗透系统选择阻垢剂时,一定要注意药品的兼容性,若一旦原水在预处理过程中使用了阳离子型絮凝剂,在后续反渗透系统中就要坚决避免使用阴离子型阻垢剂;若不能避免,则后续工艺投加阴离子阻垢剂就可能与过滤水中尚存的阳离子型絮凝剂发生反应,且由于药剂投加而形成的反应物会以胶体化合物的形式沉积在膜表面上,进而对反渗透膜形成污染。目前,在市场上一些国外药剂生产厂家一般都能提供与其阻垢剂相兼容的有机絮凝剂,如英国TRISPE公司提供的POLYTE705絮凝剂与其提供的阻垢剂就相互兼容,这样系统使用起来就特别安全。1针对原水是处于还原状态的反渗透预处理系统设计当将反渗透系统处理处于还原状态、且含有铁锰离子的原水时,设计者更应该注意防止铁锰氧化物形成的膜污染。这是因为原水在经过预处理氧化工艺处理后-即当水中氧含量在5PPM以上时,二价铁、锰离子会变成不溶性氢氧化物的溶胶,虽然一般情况下通过混凝、沉降及介质过滤等组合工艺可将该类污染物去除。然而,在实际的反渗透水处理工程中,铁在反渗透膜系统中污堵的产生案例往往很多。多年的工程实践表明,当原水PH值为7.7以上时,即便反渗透给水中铁含量为0.1PPM、且在SDI测试值小于5的情况下,也可能发生铁的膜污染问题,这是因为铁的氧化速率与铁含量,水中溶解氧的浓度及PH值等因素密切有关,所以在预处理系统中应注意对原水中铁离子含量的控制。工程实践证明:一般情况下,原水PH值较低时,反渗透给水中铁离子的允许含量可以稍高:在原水PH值<6.0,溶解氧含量<0.5ppm,原水铁含量在4ppm以下时,反渗透膜系统基本上不可能发生铁污染;当原水溶解氧含量在0.5-5ppm之间,PH为6.0-7.0时,水中铁离子的安全允许含量应在0.5ppm以下;当原水溶解氧含量为5ppm以上,且PH>7.7时,反渗透给水中的铁离子的安全允许浓度仅为0.05ppm。另外,在处理含铁的地下水对原水进行氧化处理时,请勿采用加氯工艺,因为水中的铁在被氯化时所形成的胶体铁很难去除,进而对反渗透膜形成污染。地下水中硫化氢可以通过氯化及氧化的方法将之去除,但该方法的实际效果与被处理水源的PH值密切相关。在原水PH低于6.4时,原水加氯可使硫化氢转变成硫酸成分存在与水中;但在原水PH值高于6.4时,在对原水氯化过程中,会有一部分硫化氢被氧化成胶体硫。工程实践证明:在PH为7~10时,两种反应成分约各占50%。然而,一旦原水系统中有胶体硫形成就非常难以去除,其对反渗透膜的污染较大,所以在实际反渗透工程应用中要特别谨慎。另外,也可以使原水在进入反渗透系统之前,采用脱气或气提的方法将原水中的大部分硫化氢去除。目前,关于硫化氢的祛除技术有了较大的进步和发展。美国SulfaTreat公司提供的SulfaClean产品可以有效的将原水中的硫化氢去除,而且使用简单、安全。该处理方法与其它处理方法有所不同,它不是将硫化氢转化成其它硫化物,而是从被过滤的水流中提取硫化氢,并且不产生溶于水流的副产品。Sulfaclean不是一种化学添加剂,也不需要维护,其消耗只与水中的硫化氢含量有关,并且不需要调节就能适应硫化氢含量的变化,去除效果很好,经过处理后的给水硫化氢几乎检不出,所以该工艺用于反渗透系统十分安全。2针对原水中可能含有微量油和脂的反渗透预处理系统设计在反渗透给水中不能含有油和脂,因为原水中油和脂的存在均可能会使反渗透膜的芳香聚酰胺活性层在应用过程中发生化学降解,并引起膜性能的退化,同时,油脂在膜表面上的附着更容易使水中的其它污染物在膜表面滞留,从而引起反渗透膜的其它污染。在进行反渗透系统设计时,当给水中油和脂的含量在0.1PPM以上时,就应根据具体情况选择油水分离、化学凝聚、活性炭吸附过滤或超滤膜分离等工艺对其进行去除。3二级反渗透的应用反渗透膜分离技术是当今最先进的除盐技术之一,其工作原理是在压力的作用下,水分子逆向渗透到膜片的产水侧成为纯水;水中杂质被反渗透膜截留并随着浓水流出排放;利用反渗透膜技术的电化学机理、微孔机理可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、热源和大部分有机物等杂质。在实际的生产应用中,有些水源经过一级反渗透装置处理后往往还达不到系统产水水质的要求,因此,二级反渗透在这样的系统中被应用来制造高品质的产水。虽然二级反渗透装置能去除99%以上的无机盐,但却不能去除溶解于水中的CO2气体,在常规的系统设计中,针对于这样一种情况,一般在一级RO装置之后设置加碱装置,利用加入的碱来中和CO2气体,一般能制取1兆欧的产品水;在这样的系统中,当原水的PH值发生波动变化时,产品水的电导率将有着明显的变化;另外当原水中CO2气体含量比较高时,就需要加入大量来中和CO2气体的碱,使得二级RO装置的进水含盐量增高,进而影响产品水质。有些厂家在解决上述问题时,一般是采用在一、二级RO中间增加除CO2气体装置和缓冲箱,能够取得比较明显的效果,特别是CO2气体含量比较高的情况下,由于使用一级RO→除CO2气体装置→加碱→缓冲箱→二级RO的工艺过程,使得一级RO装置的产水中CO2气体含量小于5mg/L,使加碱装置投加少量达到碱就能中和水中的CO2气体,在二级RO装置的处理下就能达到非常好的效果;比较常规的加碱工艺,这种处理方式就更加优越。在一些项目的双级反渗透工艺中,公司基本上认可这种处理工艺,但公司认为,在一些特定的用水要求如卫生、食品、医药等方面,采用一级RO→除CO2气体装置→加碱→缓冲箱→二级RO的制水工艺是不可靠和不安全的。除CO2气体装置是利用气体溶解平衡定律(亨利定律),即任何气体在水中的溶解度与该气体在水气界面上的分压成正比例,当溶解于水中的CO2气体与空气接触时,水中的溶解气体与空气气体进行自由交换;由于空气中的CO2气体含量很小(只占大气质量的0.03%左右)使得溶解在水中的CO2气体很容易扩散到空气中,当水逐渐向下流动的时候,它所接触到的是鼓风机吹来的新鲜空气,更有利于CO2气体扩散到空气中,大大降低一级RO产水中的CO2气体的含量,如下图所示:参考资料 word文档整理分享这种处理工艺,就是采取一些必要的抑菌措施如采用高效过滤装置,在排除经济方面和运行方面的因素考虑,也是很难达到工艺安全控制的要求的。1、对除碳风机吸入的空气很难做到完全的阻菌过滤,因此势必有微量的灰尘、细菌通过过滤装置而进入除碳器内在填料上形成微生物菌群,进而污染二级RO装置的进水,而最终恶化产品水质。2、除碳器有很多死角如送风口、出风口、空间和大面积(表面积)的填料,适合于细菌的繁殖,恶化产品水质。3、空气中的悬浮物、灰尘等将随着送风口进入二级RO装置,逐渐地使二级RO装置产生不可恢复的膜机械污堵。当然,也可以对一些特殊的部位进行有效地预防,如采用送风的初效过滤、中效过滤和高效过滤相结合的过滤方式来延长过滤器件的使用寿命,或采用臭氧杀菌的方法来对停运的除碳器进行杀菌,或采用增加精密过滤器过滤去除细小尘埃颗粒物质,或采用脱气膜等方式方法,无论采用何种方式都必须付出比较大的经济代价和产品水质恶化的质量风险。公司经过充分地论证和研究认为,将上述工艺进行稍微的调整将更加有利于产品水质的进一步提高和运行费用的进一步降低,以及最大限度地提高系统终端产品水质的可靠性:原水→除碳器→预处理→一级RO→加碱→缓冲箱→二级RO通过这种方式将能可靠地去除溶解水中的CO2气体,同时,由空气带入的尘埃杂质、微生物等污染物可以被预处理系统有效地、可靠地去除,能够充分地保证一级RO的产水品质和从根本上防止二级RO装置受到来自于空气中的污染,以保证最终产品水质。参考资料'