脱盐水工艺简介.ppt
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1、关于脱盐水工艺简介现在学习的是第1页,共49页第一章 脱盐水原水制备系统第一节 脱盐水设计水质、水量 1.脱盐水水源由黄河补水到大南沟水库,水库水经厂内预处理装置处理后送给脱盐水装置。2.经过浓排水装置处理后的达标水(回用水)送至脱盐水装置。1.脱盐水设计水量 脱盐水装置设计供出水能力 740m3/h,除进入脱盐水装置的冷凝液全部用于精制脱盐水外,原水制备脱盐水装置产水能力 330m3/h。2.脱盐水设计出水水质 SiO2:20g/l;铁:20g/L;铜:5.0g/L;钠:10g/L;PH(25C):6.0 左右;电导率(25C):0.2S/cm;硬度:约0 mol/L 现在学习的是第2页,共
2、49页第二节 脱盐水原水制备工艺流程 原水箱 原水泵 换热器 多介质过滤器 超滤 超滤产水箱 (次钠 PAC)反洗 (次钠 HCl NaOH)(HCl NaOH EDTA 柠檬酸)反洗 清洗装置 增压泵 RO保安过滤器 高压泵 反渗透 除碳器 中间水池 (阻垢剂 盐酸 还原剂 )(HCl NaOH EDTA 柠檬酸)HCl NaOH 再生装置 清洗装置 中间水泵 混床 除盐水箱 除盐水泵 用水点 现在学习的是第3页,共49页第三节第三节 原水制备各设备简介及工作原理原水制备各设备简介及工作原理1.1.多介质过滤器多介质过滤器 原原水水制制备备装装置置共共设设计计6 6台台32003200为为多
3、多介介质质过过滤滤器器,同同时时使使用用分分别别反反洗洗,系系统统总总出出力力为为490m3/h490m3/h,同同时时运运行行时时出出力力 81.6m3/h/81.6m3/h/台台,运运行流速行流速 10.15m/h 10.15m/h(1 1)原原理理:以以成成层层状状的的无无烟烟煤煤、砂砂、细细碎碎石石榴榴石石或或其其他他材材料料为为床床层层,顶顶(轻轻,粗粗品品材材料料),低低(重重,细细材材料料)。较较大大的的颗颗粒粒在在顶顶层层去去除除,较较小小的的颗颗粒粒在在较较深深处处去去除除。滤滤料料装装填填高高度度为为1200mm1200mm,石石英英砂砂层层高高:800mm800mm;无无
4、烟烟煤煤层高:层高:400mm400mm。(2 2)特特点点:去去除除大大颗颗粒粒悬悬浮浮物物,满满足足深深层层净净化化的的水水质质要要求求。滤滤料料经经过反洗可多次使用,使用寿命长等。过反洗可多次使用,使用寿命长等。(3 3)范范围围:水水处处理理除除浊浊、软软化化水水、电电渗渗析析、反反渗渗透透的的预预处处理理,也也可可用用于于地地表水、地下水除泥沙等。表水、地下水除泥沙等。(4 4)水质指标:要求出水浊度)水质指标:要求出水浊度1NTU1NTU。现在学习的是第4页,共49页(5 5)反洗:反洗的目的是除去已处于饱和状态的滤层上吸附的悬浮物颗粒,恢复滤料的过滤能力。靠水力的冲刷作用,而兼靠
5、颗粒间相互摩擦和碰撞时产生的擦洗作用,使悬浮物从滤料颗粒表面脱落下来,并被反洗水流带出滤池。本系统多介质配套反洗水箱:容积 150m3,室外放置,数量 1 台,碳钢防腐,保温。反洗水泵 2 台,1 用 1备。水箱补水可采用原水和反渗透的浓水。(6 6)加药装置:进多介质前设置了杀菌剂(NaClO)加药装置、絮凝剂(PAC)加药装置。杀菌剂(NaClO)加药装置(PK22021),配套两台30.3L/h加药泵用于管道混合器(R-22001)前投杀菌剂,杀灭水中大部分细菌、藻类,抑制其繁殖。夏秋换季时微生物较多,需要及时调整加药量。絮凝剂(PAC)加药装置(PK22020),配套两台30.3L/h
6、加药泵用于管道混合器(R-22001)前投加絮凝剂,使水中杂质、颗粒、胶体等生成较大矾花,通过多介质过滤器时除去,随着原水浊度的变化及时调整加药量,控制多介质出水浊度1NTU。现在学习的是第5页,共49页多介质过滤器现在学习的是第6页,共49页2.超滤 本系统超滤膜组件采用高分子材料制成的中空纤维式的超滤膜,能有效去除大分子有机物,降低水中的 COD 及细菌含量。其截留分子量为 50,000150,000 之间。悬浮物的去除率可达 100,胶体硅及胶体铁的去除率一般可达 90,微生物的去除率一般可达 90,出水浊度可小于 0.5NTU。本系统设置成 3 套出力为146.7m3/h 的超滤装置。
7、现在学习的是第7页,共49页v技术参数:中空纤维内径 0.47 mm中空纤维外径 0.9 mmPH范围 1-13工作水温 20-45 进水最大压力 2bar产水量 146.7 m3/h(套)回收率 90产水水质 SDI4过滤周期 40min 反洗总历时 1min化学清洗周期 3个月(视情况定)现在学习的是第8页,共49页超滤工作原理示意 在动力的驱使下,利用膜本身的筛分作用使物料得到净化浓缩。现在学习的是第9页,共49页死端过滤 本系统装置采用死过滤,影响过滤的主要因素有温度、压力、料液浓度、流速、膜材质等进料液进料液进料液进料液透过液透过液透过液透过液死过滤死过滤死过滤死过滤现在学习的是第1
8、0页,共49页UFUF膜的特点膜的特点l化学清洗的频率低化学清洗的频率低 强的亲水性,凭简单的强的亲水性,凭简单的反冲洗便可恢复透量,大大反冲洗便可恢复透量,大大降低了化学清洗的频率降低了化学清洗的频率l良好的化学稳定性良好的化学稳定性 允许广泛的化学清洗允许广泛的化学清洗强的亲水性能强的亲水性能低污染、易恢复、能长期维持低污染、易恢复、能长期维持稳定的透量,稳定的透量,特别是在原水水质特别是在原水水质较差的情况下较差的情况下较窄的孔分布较窄的孔分布良好的截留性能和稳定的出水水质良好的截留性能和稳定的出水水质l较长的使用寿命较长的使用寿命实际运行中最长寿命可达实际运行中最长寿命可达6 6年年现
9、在学习的是第11页,共49页表面吸附表面吸附颗粒的堵塞颗粒的堵塞由于传质过程而形成的由于传质过程而形成的表面的附着表面的附着活性物质嵌入膜并生长聚集过程活性物质嵌入膜并生长聚集过程透量透量透量透量吸附吸附吸附吸附附着附着附着附着堵塞堵塞堵塞堵塞操作时间操作时间操作时间操作时间超滤膜污染的成因现在学习的是第12页,共49页 超滤膜污染与再生超滤膜污染与再生物理法 高纯水、热水等反冲洗、正洗超声清洗气、水混合冲洗化学清洗法(循环、浸泡)酸洗 在超滤跨膜压差上升15%时,碱洗 需要化学清洗。消毒剂加酶洗现在学习的是第13页,共49页 反洗加药装置反洗加药装置 NaCLO加药装置,配套两台流量为150
10、0L/H加药泵,NaOH加药装置,配套两台400L/H加药泵,HCL加药装置,配套两台400L/H加药泵,用于UF增强反洗时投加,是为了防止微生物在超滤膜表面繁殖,而影响膜的通量。化学清洗装置 清洗装置包括3m3清洗溶液箱(V-22004)(含电加热设备,116m3/h清洗水泵(P-22005),5m清洗保安过滤器(S-22002)。化学增强反洗和化学清洗则通过化学药剂来清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面和内部形成的污堵。清洗频率提高、清洗强度增大都有利于更彻底地清除各类污染物。现在学习的是第14页,共49页超滤装置现在学习的是第15页,共49页3、5保安过滤器 每套反渗透装置配置了5m保
11、安过滤器,以防止大颗粒物质进入反渗透膜。保安过滤器的外壳采用不锈钢,内装精度5m滤袋。当大于设定的压差(通常0.07-0.1MPa)时应当更换。现在学习的是第16页,共49页4、反渗透 反渗透装置(简称RO 装置)在除盐系统中属关键设备,装置利用膜分离技术除去水中大部分离子、SiO2 等,大幅降低TDS、减轻后除盐设备的运行负荷。RO 是将水中的一部分沿与膜垂直的方向通过膜,水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩,剩余一部分水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走,在运行过程中自清洗。膜元件的水通量越大,回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高,由于浓缩作用,膜表面处的物质溶度高于主体水流中物质浓度,产生浓差
12、极化现象。浓差极化会使膜表面盐的浓度高,增大膜的渗透压,引起盐透过率增大,进水压力升高,产水量下降,因此在运行过程中必须采用适当的操作方法,减少浓差极化。现在学习的是第17页,共49页 本系统设置了 3 套出力为 110m3/h的反渗透装置。膜组件均采用世界上最先进的 TFC 型复合膜(薄膜复合材料),单根膜脱盐率99.5%,根据原水水质分析报告,经过反渗透膜专用计算软件计算每列反渗透,当设计温度为 25,反渗透装置的回收率为 75%时,每套反渗透装置配置 120 根美国海德能反渗透膜组件,分别安装在 20 根压力容器内,成 14:6 排列。配套三台流量147m3/h,扬程 140m,功率75
13、KW高压泵提升压力满足反渗透进水要求。现在学习的是第18页,共49页 反渗透膜原理 现在学习的是第19页,共49页测试步骤 1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。2排除过滤池中的空气压力。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。3用带有刻度的500ml量筒接取滤过水以测量透过滤膜的水量。4全开球阀,测量从球阀全开到接满100ml和500ml注1水样的所需时间并记录。5五分钟后,再次测量收集100ml和500ml水样的所需时间,十分钟及十五分钟后再分别进行同样测量。6如果接取10
14、0ml水样所需的时间超过60秒,则意味着约90%的滤膜面积被堵塞,此时已无需再进行实验。7再次测量水温以确保与实验开始时的水温变化不超过1。8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。污染密度指数SDI的测定方法 现在学习的是第20页,共49页计算公式 SDI P30/Tt 100(1-Ti/Tf)/Tt式中:SDI污染密度指数 P30在30psi给水压力下的滤膜堵塞百分数 Tt 总测试时间,单位为分钟 通常Tt为15分钟,但如果在15分钟内即有75%的滤膜面积被 堵塞注2,测试时间就需缩短 Ti 第一次取样所需时间 Tf 15分钟(或更短时间)以后取样所需时间 注1 接取
15、500ml水样所需时间大约为接取100ml水所需时间的5倍。如果接取500ml所需时间远大于5倍,则在计算SDI时,应采用接取100ml所用的时间。注2 为了精确测量SDI值,P30应不超过75%,如果P30超过75%应重新试验并在较短时间内获取Tf值。现在学习的是第21页,共49页反渗透加药装置 HCL、阻垢剂、还原剂加药装置 HCL加药装置,通过向RO进水投加盐酸,调节RO产水的PH值6.5-7.5,目的是要使反渗透避免有结垢倾向。阻垢剂加药装置,用于反渗透进口前投加一定量的阻垢剂,抑制溶解在水中的难溶盐类,在反渗透元件浓水侧产生沉淀。还原剂加药装置,用于反渗透进口保安过滤器前投加NaHS
16、O3来还原水中残留的氧化性物质,控制反渗透进水余氯小于0.1ppm,控制ORP 100-150之间。现在学习的是第22页,共49页RO膜污染原因、现象及处理方法1、污染原因:反渗透膜和超滤装置在使用过程中,由于各种因素的影响,不可避免地会有结垢现象或受污染,只不过是程度不同而已。清洗系统的作用就是当反渗透膜或超滤膜出现结垢现象或受污染而导致性能下降,就必须根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。无机盐积垢 碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、污染物 氟化钙、硅化物、金属氧化物积垢、铁、錳、鋁等金属之氢氧化物、胶体积垢、悬浮固体物积垢、生物积垢、有机物积垢 现在学习的是第23页,共49页 管堵塞易产生
17、的现象管堵塞易产生的现象膜管堵塞膜管堵塞 低去除率 低产水量 膜损坏变形 高压差现在学习的是第24页,共49页2、化学清洗 .何时该清洗?产产水量低于正常值水量低于正常值 1015%1015%脱盐率降低脱盐率降低 90%90%以下以下膜管压差过大膜管压差过大 10%10%进水压力进水压力:15kgf/cm2(1.47MPa)排水压力排水压力-正常正常:14.5kgf/cm2(1.42MPa)异常异常:13.5kgf/cm2(1.32MPa)以下以下现在学习的是第25页,共49页3、冲洗 在RO装置停运时,用产品水自动冲洗、冲掉RO装置内的残留水,使膜完全浸泡在淡水中,可以防止膜的自然渗透造成的
18、膜损伤,去污除垢,使装置和RO膜得到有效保养。4、化学清洗装置 5m3RO清洗水箱(V-22006)、150m3/h清洗水泵(P-22009)、5m清洗保安过滤器(S-22004)组成。用来对反渗透系统进行化学清洗。5、常用的清洗液 HCl、NaOH、柠檬酸、三聚磷酸钠、EDTA四钠盐、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠现在学习的是第26页,共49页反渗透装置现在学习的是第27页,共49页5、除碳器 本系统设置2台2500 碳钢衬胶除碳器,装填25多面空心球层高2000mm的填料。水从除碳器的上部进入,经配水设备淋下,通过填料层后,从下部进入水箱。在除碳器中,由于填料的阻挡作用,从上面流下来的水流被
19、分散成许多小股或水滴状,从底部鼓入的空气与水有非常大的接触面积,而空气中的二氧化碳的分压力又很低,这样,就将从水中解吸出来的二氧化碳很快带走。水通过鼓风除碳,可将二氧化碳的含量降至5mg/L以下,提高混床制水周期。因为二氧化碳的去除必须首先使其转变为可交换碳酸氢根、碳酸根离子,才能被阴离子树脂交换而除去。在转变、变换过程中,二氧化碳转变为碳酸氢根、碳酸根离子,为控制步骤,当流速高,离子交换、保护层薄时将导致二氧化碳直接穿透混床进入除盐水箱,引起出水水质不合格。现在学习的是第28页,共49页 在真空除碳过程中,水中其它溶解气体(如氧气)也同时被除去,这是鼓风除碳所不能做到的。排水口排水口进气口进
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