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10噸二級反滲透EDI超純水設備方案

發布日期:2018-5-17 閱覽數:1271次

 

粵茂二級反滲透加EDI超純水設備結合反滲透技術和EDI電除鹽技術,經過優化系統設計,能夠生產優質超純水。

系統采用進口的膜元件和優質高壓泵,配合合理的預處理系統徹底去除水中的雜質、色度、異味、細菌、病毒、重金屬及有機制癌物。系統運行壓力低,運行成本低廉,使用壽命高適用性強。

整套設備充分考慮客戶的要求進行設計生產,設備結構緊湊、性能穩定,安全可靠,自動化程度高,保證產水水質;設備操作簡單,安裝條件簡單,無環境污染,安裝維修簡便。

設備組成:整套設備由預處理系統、一級反滲透系統、二級反滲透系統、電器控制系統、清洗系統、EDI系統、純水系統組成。

預處理系統包括原水箱、供水泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、保安過濾器,主要處理原水中所含的大顆粒雜質、余氯及細小微粒,保證反滲透系統的進水水質。

一級反滲透系統包括一級高壓泵、阻垢劑加藥系統、一級反滲透膜組件、一級調壓閥、軟化器、一級純水箱,主要將預處理處理過的原水進一步處理成純水。

二級反滲透系統包括PH劑調節系統、二級高壓泵、二級反滲透膜組件、二級調壓閥、二級純水箱,主要將一級反滲透系統處理過的水進一步處理,保證EDI進水水質。

清洗系統包括清洗箱及清洗閥,主要是對反滲透系統及EDI系統進行清洗及維護。

EDI系統包括EDI塊、加鹽系統、開關電源、超純水箱,主要將二級純水處理成超純水。

純水系統包括純水泵、紫外線殺菌器、拋光混床、微濾系統,主要保證最終超純水水質。

電器控制系統采用PLC全自動控制,操作方便簡單。

設備參數

1)操作參數                     

     反滲透操作壓力                   1.6MPa

     進水溶解性總固體含量             500mg/L

     一級進水流量                     20T/h

     二級進水流量                     14T/h

     EDI進水流量                     11T/h

     供水壓力                         0.1~0.3 MPa

     進水溫度                         5~40℃

                         連續運行時   2~11

     進水pH值范圍

                         短時間(30` 清洗時1~12

     進水余氯                          ≤0.1mg/L

     電源總配置                        380V,55KW

2)性能參數

    一級反滲透系統

  產水量                           14T/h

      回收率                           70%

電導率                           ≤50μs/cm  

    二級反滲透系統

 產水量                           11T/h

      回收率                           80%

電導率                           ≤10μs/cm

    EDI系統

 產水量                           10T/h

      回收率                           90%

電導率                           18 Mohm-cm

出廠設定

一、     本設備是PLC程序控制運行設備。

二、     設備根據供水壓力及水箱的液位來控制設備的運行停止,詳見控制流程。

三、     為保護高壓泵設備具有高低壓停止功能,當一級RO系統進水壓力低于0.05MPa時,或一級系統及二級系統的工作壓力超過1.6MPa斷電保護高壓泵及膜系統,并報警。報警器發出報警音,提示檢查高低壓力,檢查閥門、濾芯及泵的情況,排除后,按低壓復位按鈕后,系統方可重新啟動。

四、     為保證產水水質,系統設置不合格報警排放,當二級產水高于設定的產水電導率時,系統報警,并將不合格水排放。

五、     為充分利用水資源,確保產水回收率,系統設置了回流管路。二級系統排放的濃水全部返回一級純水箱;二級不合格產水直接排放回一級純水箱。

六、     注意觀察精密過濾器后的壓力表顯示,當精密過濾器濾芯堵塞時,進水壓力過低(<0.05MPa),會導致設備自動停機,此時需要更換精密濾芯,保證進水水質。

七、     本設備具有動控制和手動控制,能在自動控制有故障的情況下進行人工監測控制。

設備操作與運轉

1.注意事項

(1)    啟動系統前首先檢查各個管路是否連接好,檢查各個閥門的開關位置,將調壓閥逆時針完全打開,機架面板上的自動/手動選擇開關置于中間停止位置,閉合總電源開關及各分項電源開關。

(2)    多介質過濾器和活性碳過濾器自動定期用自來水反復沖洗,具體設置詳見全自動控制器的說明。

(3)    初次使用反滲透主機時,應在最初25~48小時的運轉中按制水流量確定的運行壓力為操作壓力,水溫以25℃為參考,以后運轉即以該壓力為標準進行調節。

(4)    該制水流量是基于水溫25℃時設計的,而溫度每升(降)1℃,產水量則相應增(減)3%左右,因此在操作壓力一定時,由于溫度變化引起制水量的改變是完全正常的,請注意調節,但不管何時系統工作壓力不能超過1.6MPa。

(5)    反滲透主機的壓力升降是一個緩慢的操作過程,切忌求快,否則會影響設備性能,降低膜元件的使用壽命。

(6)    反滲透主機停機時間在48H以上時,要加注保護液。

(7)    供水泵及純水泵均為一用一備,在正常運行時為輪流啟動運行,使用前需要將供水泵前后閥門及純水泵前后閥門打開。

2.RO操作程序

(1)    準備工作:啟動一級RO系統前首先查看各個閥門位置,打開閥1、2、3,關閉閥4、5,將一級壓力調節閥手輪逆時針旋至完全打開。閥1、2在初次開機時確定進水流量以后就固定不動,不需要再調節;啟動二級RO系統前,打開閥6、8和一級純水箱出口閥,關閉閥7,將二級調壓閥手輪逆時針完全打開。

將“系統”開關置于“自動”位置,其他各開關置于“自動”位置,各清洗開關至于“停止”位置。

(2)    一級RO系統

開機:將“一級系統”置于“啟動”位置,一級RO系統進入自動控制狀態,根據水箱液位狀況依次啟動進水閥、供水泵、高壓泵(詳見控制流程),首次啟動先無壓運行10分鐘左右,調節閥1、2,觀察一級濃水流量計,將進水流量調節到20T/h,將一級調壓閥手輪順時針緩慢轉動升壓(約5分鐘左右),使一級產水流量計讀數14T/h,純水會首先進入并充滿清洗箱,然后自動關閉清洗箱進水閥,將純水注入中間水箱,注意初次調節壓力調節閥時觀察流量計內是否有過多的氣泡,需等氣泡消失后再繼續調節壓力。待一級RO系統運行狀態穩定后,系統自動根據原水箱和中間水箱液位啟動停止,無需調節壓力。

停機:將一級調壓閥按逆時針方向緩慢轉動,用5分鐘左右的時間將壓力降為零,然后無壓運行數分種,將“一級系統”開關置于“停止”位置,一級系統停止運行。

(3)    二級RO系統

開機:二級系統開關置于“啟動”位置,二級系統進入自動控制狀態,根據水箱液位狀況啟動進水閥、高壓泵(見控制流程),觀察控制面板上的啟動信號,調節閥6,觀察二級濃水流量計,將二級進水流量調節到14T/h(二級進水流量確定后,閥6固定不動),首次啟動先無壓運行10分鐘左右,將二級調壓閥手輪順時針緩慢轉動升壓(約5分鐘左右),使二級產水流量計讀數11T/h,待系統運行狀態穩定后,系統自動根據純水箱和原水箱液位啟動停止,無需調節壓力。

停機:將二級調壓閥按逆時針方向緩慢轉動,用5分鐘左右的時間將壓力降為零,然后無壓運行數分種,將二級系統開關置于“停止”位置,二級系統停止運行。

(4)    回水設置

系統為了提高整套設備的回收率保證達到最佳產水量,設置了回水管路:

二級系統中,閥8為回水調節閥,由于二級RO系統的濃水水質比較好,運行時,可將二級系統濃水全部回收,完全打開閥8,關閉閥7即可。

(5)    控制流程:

  當“系統”開關置于自動位置時,將一級系統開關置于“啟動”位置,PLC自動監控原水箱及一級純水箱的液位狀況,當原水箱的水位高于低水位3分鐘后,一級純水箱的水位低于最低水位或高水位開關斷開3分鐘,控制系統打開一級進水閥,一級沖洗閥,啟動供水泵,當進水壓力高于壓力開關設定壓力(0.05MPa)時,啟動一級高壓泵,啟動阻垢劑加藥泵,40S后關閉一級沖洗閥,一級RO系統開始制水,當一級純水箱的水位上升到高液位或原水箱水位下降到低液位時,一級RO系統首先打開一級沖洗閥,延時運行40S后停止高壓泵,供水泵,關閉一級進水閥。

  二級系統開關置于“啟動”位置時, PLC自動監控一級純水箱及二級純水箱液位狀況,當二級純水箱液位低于最低水位或者二級純水箱液位開關斷開3分鐘,一級純水箱低液位開關閉合3分鐘時,系統打開二級進水閥,啟動二級高壓泵,二級RO系統開始制水,當系統檢測二級產水PH值過低時,啟動PH劑調節系統,調節二級進水PH值;當二級純水箱液位到達高水位或一級純水箱水位下降到低水位時,二級RO系統停止制水。

(6)    手動控制(只是在應急及調試狀態下):系統配置手動開關,正常時各開關置于自動位置,需要手動控制時,直接將開關置于手動位,即可直接控制閥門及泵。手動控制時,必須首先將調壓閥逆時針完全打開,再將進水閥打開,才可啟動供水泵、高壓泵,啟動高壓泵后,一級系統還需要關閉一級沖水閥,然后緩慢調節調壓閥,將壓力上升到正常運行壓力即可。注意觀察產水流量及運行壓力。

(7)    保護

設備配置有一級進水低壓保護,一級產水高壓保護,二級產水高壓保護,二級產水水質保護;

當一級進水壓力低于0.05Mpa時,系統報警停機,防止高壓泵無水運行,確定進水低壓的原因,并排除后,需按動低壓復位開關后,系統才能重新進入自動控制程序;

當一級產水壓力超過1.6Mpa時,系統報警停機,防止超壓破壞膜元件;

當二級產水壓力超過1.6Mpa時,系統報警停機,防止超壓破壞膜元件;

當二級產水電導率高于10us/cm時,系統報警打開二級排放閥,將超標水排回一級純水箱回收后處理,保證系統產水水質符合純凈水標準。

(8)    加藥系統

系統配置阻垢劑加藥系統、PH劑調節系統

阻垢劑加藥系統主要在進水中添加阻垢劑,防止在膜元件內結垢,堵塞膜元件。配置時,按每箱80L添加 1kg阻垢劑,添加時,將計量泵加藥量調節到 3.5L/h,每桶藥劑用時為24小時,如加藥箱內藥劑液位降低到最低位置,加藥泵將停止加藥,注意定時配置藥劑。

PH劑調節系統主要調節二級系統進水PH值,PH調節劑的添加則根據實際運行狀況配置堿來調節,將二級進水的PH值調節為7~8.5左右即可。

注意

1.             供水泵為一用一備,正常運行時,兩臺泵輪流啟動運行,注意必須將前后閥門完全打開。當多介質過濾器和活性碳過濾器反沖清洗時,供水泵同時啟動運行。

2.             純水泵為一用一備,正常運行時,兩臺泵輪流啟動運行,注意必須將前后閥門完全打開。

3.             設備為全自動運行,正常運行時,除指定閥門外,需要將泵前后的閥門完全打開。

3.EDI操作程序

  詳見EDI操作手冊

設備產水量下降原因及對策

序號

      

       

1

膜組件數量減少

按照設計的膜組件數量運行

2

低壓運轉

按照設計的標準壓力運轉

3

發生膜組件的壓密

當在大大超過基準壓力的條件下運轉時,就會發生膜組件的壓密,必須更換膜組件

4

運轉溫度的降低

按照設計的溫度25℃運轉

5

金屬氧化物和污染物附著在膜表面上

每次制水完畢后用純水進行低壓沖洗

6

在較高的產水率條件下運轉

當在較高產水率條件下運轉時,濃水量將減少,這樣膜組件內水的濃縮倍率就上升,結果造成給水水質嚴重下降,由于這種給水的滲透壓上升,導致透水量的減少,嚴重時,將在膜表面上析出鹽垢,必須按設計產水率運行

7

反滲透設備壓差上升

改進預處理設備的運行管理,用藥品清洗膜組件

8

油分混入

注意油絕對不能進入給水,否則需更換膜組件

設備產水質量的下降原因和對策

序號

      

       

1

原水總溶解固體物增加

按照原水水質復核

2

低壓力運轉

按照設計基準壓力運行

3

膜組件的破損

更換膜組件

4

膜組件鹽水密封的短路

造成膜表面上濃度擴散,使水質惡化,更換膜組件

5

“0”形環漏泄(在內接頭內)

更換“0”形環

6

產水率升高

產水率應保持在設計規定值以下

7

膜組件安裝時插入方向相反

重新安裝膜組件

8

溶劑的混入

苯、甲苯等有機溶劑會溶解膜,因此必須注意不能混入有機溶劑,否則需更換膜組件。

設備系統的清洗

   

需要強調的是對于一個正確設計和操作的反滲透系統來說頻繁的清洗是不需要的,這是因為膜在正常使用下,膜的結垢是有限的。清洗要與pH值及溫度結合,方能更有效的完成。

1.清洗的必要性

正常操作時,反滲透的膜元件能被礦物質、生物物質、膠粒和不溶性有機物等污染,隨著這些污染物在膜表面的不斷積沉會引起水通量的降低或脫鹽率的下降或兩者都降低。

不管何時,按照參考條件(在最初25~48小時的運轉中確定的流量和壓力),只要水通量(淡水產量)下降10%,純水中鹽分含量有明顯增加,就應該對元件進行清洗。

應該注意的是如果原水溫度降低水通量也會下降,這是正常的,并不說明膜被污染,預處理、壓力控制及泵方面的故障都能引起產品水通量的降低或鹽份透過增加,因此應該注意到這些引起的原因,那么元件可能就不用清洗。

2.   安全措施

1)          使用下面段落里指出的任何化學物質時,應接受以下的安全操作經驗,同藥品銷售商詢求有關安全、處理和操作的更詳盡的資料。

2)          準備清洗液時,應確信對元件進行循環清洗前所有化學物質都已溶解完全,攪拌均勻。

3)          注意,化學清洗后要用高質量的不含游離氯的水(最低溫度20℃)沖洗元件,這里推薦使用反滲透產品水,但用無銹蝕管路系統提供的預過濾的原水也可使用。

4)          在重新開始按正常操作壓力和流量運轉前,最初應無壓沖洗元件里面大量的清洗溶液,雖然采取這一措施,化學清洗物質還是會隨著清洗的進行進入到透過液(純水)里,因此運轉開始后根據純水水質狀況將不合格水排放掉,直到水質合格。

5)在清洗液循環期間,溫度有如下限制:

pH值為2~10時應低于40℃,pH值為10~11時應低于35℃,pH值為11~12時應低于30℃,勿使清洗液溫度低于15℃,否則清洗速度太慢。

3. 反滲透系統的清洗程序

  一級RO系統清洗

1)配制清洗液

   先將清洗藥品溶解完全,然后倒入清洗箱內,按1000L(清洗箱容積)配制,攪拌均勻。

2)無壓大循環

打開閥4、5,關閉閥2、3,完全打開一級調壓閥,將 一級清洗開關置于“啟動”位置,系統自動打開清洗閥,關閉進水閥,啟動清洗泵,原管線里的原水被置換出來后,清洗液會在濃水管里出現,然后將清洗液循環至清洗箱,保持溫度穩定,循環30分鐘。

3)浸泡

一級系統開關及一級清洗開關關閉整個一級系統,靜置,有一小時的靜置時間即可,污染嚴重的,可延長至于10~15小時,靜置期間亦可間斷1小時循環10分鐘,以提高清洗效果。

4)沖洗

打開閥3,關閉閥4,再將一級清洗開關置于“啟動”位置,清洗程序再次啟動,打開清洗閥,啟動清洗泵,直到清洗箱液位到最低自動停止,打開清洗箱排水閥,排空清洗箱,清洗干凈備用。

一級系統開關置于“啟動”位置,啟動一級系統,系統自動檢測各水箱液位狀況,根據水箱的液位重新開始制水(調壓閥保持完全打開),無壓運行5分鐘后關機。

二級RO系統清洗

1)     制清洗液

先將清洗藥品溶解完全,然后倒入清洗箱內,按1000L(清洗箱容積)配制,攪拌均勻。

2)     無壓大循環

開閥7,關閉閥8,完全打開調壓閥,將二級清洗開關置于“啟動”位置,系統自動打開二級清洗閥,關閉二級進水閥,啟動清洗泵,原管線里的原水被置換出來后,清洗液會在濃水管里出現,然后將清洗液循環至清洗箱,保持溫度穩定,循環30分鐘。

3)     浸泡

二級系統開關及二級清洗開關關閉整個系統,靜置,有一小時的靜置時間即可,污染嚴重的,可延長至于10~15小時,靜置期間亦可間斷1小時循環10分鐘,以提高清洗效果。

4)     沖洗

打開清洗箱排放閥,再將二級清洗開關置于“啟動”位置,清洗程序再次啟動,打開清洗閥,啟動高壓泵,直到清洗箱液位到最低自動停止,清洗干凈備用。

二級系統開關置于“啟動”位置,啟動二級系統,系統自動檢測各水箱液位狀況,根據水箱的液位重新開始制水(調壓閥保持完全打開),無壓運行5分鐘后關機。

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