化工业用脱盐水系统工程案例
本系统分为预处理、二级反渗透装置、杀菌后处理三部分。
一、预处理部分
该系统主要由原水箱、原水泵、超滤系统,加药装置,自动盘式过滤器等设备组成。外网原水入原水箱,经原水泵增压,自动盘式过滤器过滤和超滤装置,能滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。
主要解决如下问题:
(1)防止反渗透膜面结垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面沉积);
(2)防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵;
(3)防止有机物的污堵;
(4)防止微生物污堵;
(5)防止氧化性物质对膜的氧化破坏;
(6)保持反渗透装置产水量稳定。
(7)保证进水的PH值为反渗透进水要求,有利益产生纯水。
这样可保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。
1、原水箱
本系统配置一台原水箱,用于贮存外网来水,供超滤系统使用。
2、原水泵
本系统配置低压水泵,用于对原水加压,为超滤系统提供动力源。
3、超滤系统
超滤膜属于毛细管式中空纤维膜,是以高分子材料经特殊的膜制造工艺生产的不对称半透膜,它是一种不产生相变的分离方法,其所用的制膜材料为改性PVC、PAN或者PVDF,具有良好的机械性能和耐热、耐化学性能以及较强的抗污染能力。它的切割分子量为10万道尔顿,超滤膜丝内径0.9mm,外径1.6mm,属内压式过滤,即原液先进入中空膜丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空膜丝,从而滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。
系列超滤膜性能优点
a)安装操作简单方便,进出水口为标准螺纹或快装式卡套连接,更换和维修方便;
b)过滤精度高,能有效滤除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质;
c)抗污染和氧化能力强,允许长期处于5ppm(mg/L)浓度的游离氯环境;
d)膜丝的机械强度高,寿命长,实际产水量大;
e)采用双层浇铸设计,彻底解决膜丝断丝现象;
f)适用PH值范围宽广,为2-13,因此不易受酸碱的化学腐蚀;
g)耐压与防漏结构设计,确保不会出现漏水、脱胶、滑牙,爆胶等故障。
超滤膜过滤效果
从实践运行的数据证明,LE系列超滤膜具有以下的过滤效果:
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二、反渗透部分:
本系统设置七套75.0m3/h一级反渗透脱盐装置。
1、保安过滤器、精密过滤器(梯度精度滤芯)
每套RO装置前配置一台保安过滤器,以防止颗粒进入高压泵及RO膜组件,损伤高压泵部件和划伤反渗透膜表面。
滤器滤芯采用专利技术的梯度滤芯,该滤芯外层精度为10μ,内层精度为3-5μ;这样不仅提高了过滤精度,还提高了滤芯使用寿命。因为普通滤芯为均一精度,在外表层堵塞后,就需更换;而本公司专用滤芯,由于内外层精度不一,对进水不同粒径的大小粒子进行分层截留,充分利用了滤芯的内外表层,提高了粒子的截留效果。在正常工作条件下,滤芯可维持3-4个月以上的使用寿命,比普通滤芯寿命提高50%。当滤器进出口压差达到0.5Kg/cm2时需更换滤器内滤芯。
2、多级高压泵
多级高压泵选用丹麦进口的多级高压泵;该泵为优质不锈钢材质,具有体积小,高效率,低噪声等特点。
高压泵配置变频器起动装置,防止高压泵在启停时产生强水锤冲击,损伤高压泵和反渗透膜元件。使用中应保证不得空转,不得长期超负荷运行,经常按要求排除空气,应保证电气部分的干燥。
3、反渗透装置
反渗透装置是该项目的脱盐的心脏部分,经反渗透处理的水,能去除绝98%以上无机盐、有机物、微生物、细菌。设计的合理与否直接关系到项目投资费用,整个系统运行经济效益,使用寿命,操作可靠简便性。
系统设备选型
膜组件选用代表当今国际最高水准的美国海德能公司/陶氏公司提供的聚酰胺复合膜,该组件由三层的薄膜复合,表面层为芳香聚酰胺材质,厚度约为2000埃,并由一层微孔聚砜层支撑,可承受高压力,对机械张力及化学侵蚀具有较好的抵抗性,该组件具有较大的膜面积,相对较大的产水通量,对NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类具有99%以上的脱盐率。
压力膜管选用由美国海德能公司配套的FRP材质管壳。内壁光滑不易生菌,并防腐。
辅助配置
反渗透浓水侧配置电磁阀,每隔12小时和开,停机时进行低压冲洗,冲走反渗透膜表面的污染物,置换压力膜管内的浓水。
反渗透装置设置就地直接显示装置运行工况的压力,浓、淡水量、电导率等重要参数的就地仪表盘。
装置的高压泵后设置高压保护开关,保证反渗透装置安全可靠运行。
反渗透每支压力膜管产水侧设有取样口,方便取样检查。
反渗透装置清洗
无论预处理过程多么完善,在长期运行过程中,反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的性能(产水量和脱盐率)下降,组件进、出口压差升高。为此,除日常启停装置前,进行低压冲洗外,还需进行定期化学清洗。
本系统配置一套化学清洗装置,其流程如下:
清洗水箱 ? 清洗泵 ? 清洗过滤器 ? 反渗透装置
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自动冲洗装置
本系统配置的清洗装置,当元件膜面受给水污染时,可对反渗透装置进行化学清洗。同时,为防止膜面污物的积累,装置采用PLC程序控制,每隔12小时自动对膜表面冲洗1分钟,可以有效防止膜面污染,延长其化学清洗周期和膜使用寿命。
三、技术要求
1、整套系统采用预处理+一级反渗透装置,在稳态状态下,系统产水量保证在500.0吨/小时(进水温度25℃时)。
2、反渗透单元出水设备有电导率仪、PH在线监测(显示)仪、流量计、压力表等精密水质监测仪表, 24小时监测水质,能及时监控设备各点的运行,能提供故障报警。
3、设备组设计合理,操作方便,所有的阀门布置便于检修和操作;所有的仪表便于观察及更换。
4、设备组关键部分均采用进口。
5、原水箱到一级高压泵进口采用台湾环棋管道、阀门
反渗透高压部分采用卫生级SUS-304管道阀门;
辅助管路(清洗/再生/排放等管路)及后处理部分采用UPVC管道,阀门;
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