二级反渗透装置说明

　　原水箱：
　　作用：克服管网供水的不稳定性，保证整个系统的供水稳定连续；同时也给各设备长期性能可靠提供了保障。
　　控制：配制液位自控系统。当水压处于低位时，具备原水阀自动打开条件，当水位处于高位时，原水阀自动关闭。
　　原水泵：
　　作用：给预处理设备提供必需的工作压力
　　选型：根据预处理设备设计压力降（每台过滤设备最大压降0.5Mpa），以及高压泵前压力不能小于0.5公斤/平方厘米，确定原水泵的工作压力。
　　控制：全套设备整个系统采用PLC控制器,做到手动和自动均可操作。
　　泵后用隔膜阀调节压力及进水量(手工操作)。
　　电机特性：
　　密封等级:IP54
　　绝缘等级:F
　　标准电压:3×380-415V;50HZ
　　电机转速:2900转/分
　　机械过滤器：
　　原水中含有的颗粒很细的尘土，腐植质，淀粉，纤维素以及细菌、藻等微生物，这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能用重力自然沉降的方法除去，一般水中含有的悬浮物凝聚的片状物及用沉淀等方法不能除去悬浮物，机械杂质，可将水通过机械过滤除去，从而降低水的浊度，提高澄明度。本系统为全自动运行，阀门为不锈钢球阀，进入手动清洗状态，即反洗、正洗、上污、下污、、排空、的过程都是手动完成的，进入正常工作状态时,即出水、进水、手动打开完成,系统采用手动控制方式。
　　活性炭过滤器：
　　反渗透进水除了要求SDI小于或等于5外还有另一个进水指标余氯小于0.1mg/L。碳滤器主要有两个功能：1、吸附水中部分有机物，吸附率为60%左右；2、吸附水中余氯。对于粒度在10-20埃左右的无机胶体、有机胶体和溶解性有机高分子杂质和余氯在砂滤器中是难以去除的。为了进一步纯化原水，使之达到反渗透进水指标，在工艺流程中设计了碳滤器，活性碳之所以能用来吸附粒度在几十埃左右的活性物，是由于其结构存在大量平均孔径在20-50埃的微孔和粒缝隙，活性碳的这种结构特点，使它的表面吸附面积能够达到500-2000平方米/克，由于一般有机物的分子略小于20-50埃，因此活性碳对有机物具有很强的吸附作用。此外活动性碳具有很强的脱氧化性，余氯和碳起反应，生成二氧化碳和-1价氯离子，因此只是损失了少量的碳，所以活性碳脱氯可以使用相当长的时间。
　　活性碳不仅仅具有以上功能，还能够去除水中的异味、色素，提高水的澄明度，活性碳使用一段时间后，其吸附能力下降，需要进行再生或更换。
　　所以，原水通过碳滤器后，能大大提高水质，减少对反渗透膜的污染，经过处理后的水质都能达到反渗透进水水质要求（余氯＜0.1mg/L)，为了防止较高浓度的氯离子对不锈钢表面产生较长的腐蚀，所以，在碳滤器内壁做了防腐处理，以提高设备的使用寿命。活性碳过滤器运作是通过碳床来完成的。组成碳床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。此外，活性炭表面非结晶部分上有一些含氧能团，使通过碳床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。本过滤器是一种较为常用的水处理设备，它作为水处理脱盐系统中的前处理设备，可有效保证后级设备的使用寿命，提升出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜、离子交换树脂等的游离态余氧的中毒污染。活性炭过滤器对水中有机物、胶体及色素等有比较明显的去除能力。活性碳过滤器主要用于去除水中的有机物、嗅味、色度、重金属离子、余氯(CL2)等。作为反渗透、电渗析、离子交换器的预处理。活性炭器对于这些设备能起到很好的保护作用。活性炭吸附过滤器是以活性炭为滤料的一种压力式过滤装置，可与离子交换软化，除盐设备串联，组成处理系统。活性炭吸附过滤器不仅具有普通机械过滤器过滤悬浮物的功能，同时还能去除用常规手段难以去除的游离性余氯、臭味、色度及有机物等杂质。本系统为全自动运行，阀门为不锈钢球阀，进入手动清洗状态，即反洗、正洗、上污、下污、、排空、的过程都是手动完成的，进入正常工作状态时,即出水、进水、手动打开完成,系统采用手动控制方式。
　　一级多级泵：
　　淡水是利用在反渗透膜浓水侧施加一定压力来实现溶液从高浓度向低浓度一侧的渗透而得到的，在此，多级泵起到提升水压的作用。我公司使用的丹麦格兰富多级泵具有热保护功能，当温度升高时，多级泵自动停止工作。另外，多级泵进出水侧使用了高低压保护开关，当进水压力较低或无水时，多级泵自动关闭，当膜浓水侧压力较高时，多级泵自动关闭，从而对多级泵和膜原件起到重要保护作用《确保系统正常运行》。
　　精密过滤器：
　　精密过滤器又称保安过滤器，采用5微米的PP熔芯，此种滤芯亲水能力强，过滤效果好，使用寿命长。精密过滤器是原水进入反渗透的最后一道工艺，其作用是防止部分微粒带入反渗透，以确保反渗透进水水质，以延长反渗透的使用寿命。
　　二级多级泵：
　　反渗透是利用在RO膜浓水侧施加一定压力来实现溶液从高浓度向低浓度一侧的渗透而得到的，在此，多级泵起到提升水压的作用。我公司使用的丹麦格兰富泵业多级泵具有热保护功能，当温度升高时，多级泵自动停止工作。另外，多级泵进水侧使用了低压保护开关，当进水压力较低或无水时，多级泵自动关闭，从而起到保护作用。
　　反渗透主机：
　　1.渗透及渗透压渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会因失水而变校黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分，在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。
　　盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
　　2.反渗透现象和反渗透净水技术在以上装置达到平衡后，如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中，溶解性盐类是最难清除的。因此，经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果。反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。
　　3.反渗透与离子交换的比较反渗透优点:
　　*连续运行，产品水水质稳定
　　*无须用酸碱再生
　　*不会因再生而停机
　　*节省了反冲和清洗用水
　　*以高产率产生超纯水（产率可以高达95%）
　　*无再生污水，不须污水处理设施
　　*无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
　　*减小车间建筑面积
　　*使用安全可靠，避免工人接触酸碱
　　*减低运行及维修成本
　　*安装简单、安装费用低廉反渗透的弱点及解决方法反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的。在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。本系统采用反渗透与离子交换结合可以减小的厂房使用面积并降低低的运行费用。
　　一级反渗透主机主要部分是RO膜元件，本公司所选用美国陶氏公司生产的低压聚酰胺复合膜（BW30-400），它不仅工作压力较低，抗污染能力强，而且额定产水量较大，脱盐率较高，还有较大的使用余量，保证使用三年后，仍然达到所设计的产水量。反渗透所设计的产水温度20℃，水的利用率为65%，一级反渗透脱盐率大于98%。控制部分电器采用国产优质产品，具有很长的使用寿命。另外，还配置PLC控制器以保证反渗透进行自动冲洗，降低清洗频率。
　　陶氏膜元件技术参数
　　标准测试环境：1500ppmNaCl
　　1.55MPa
　　25℃
　　nbsp;         15%
　　PH：6.5-7.0
　　使用条件：
　　温度范围：5℃-45℃
　　进水PH：3-10
　　最高操作压力：4.16MPa
　　最高进水流量：3.6m3/h
　　进水最高SDI（15分钟）≤5
　　进水最高速度：1.0NTU
　　最高进水余氯浓度：≤0.1ppm
　　单只膜元件最高压力损失：0.07MPa
　　单只膜元件上浓缩水与透过水量的最大比例：5：1
　　清洗装置：
　　反渗透膜元件使用时间较长时，必然受到一定的污染，如无机物结垢堵塞、细菌、微生物繁殖等。此时，装置产水量下降，脱盐率降低，配备了本系统，主要用清洗、反渗透膜元件，使其基本恢复正常工作能力。
　　说明：
　　1、膜元件重度污染的原因、特征
　　虽然水处理系统的设计中都会有一定程度的富裕量，以保证在紧急时刻不至于因为的产水量或脱盐率下降、压差升高而使得供水不足而对安全生产造成威胁，但实际上也正是由于这些富裕量的存在才使得有时候隐藏的故障不能够及时的表现出来，这样最终可能就演变为膜元件的重度污染。
　　1.1膜元件重度污染的概念
　　指系统进水中所含的悬浮物、胶体、有机物、微生物及其它颗粒对UF、NF、RO膜产生的表面附着、沉积污染或者水中的化学离子成分在膜表面因浓差极化等因素导致的离子积大于溶度积后的化学垢类生成等现象。重度污染则指污染后的单段压差大于系统投运初期单段压差值的2倍以上、系统产水量下降30%以上或者单支膜元件重量超过正常数值3公斤以上的情况。
　　重度污染往往是重度物理污染和重度化学污染的叠加，某些情况下，二者同时伴生。
　　1.2膜元件重度污染的原因及特征
　　由于各地水源水质不同，所采用的与处理方式也不尽相同，常见的污染原因及特征有以下几种：
　　1.2.1水处理工艺系统设计及制造缺陷
　　（1）对于预处理过滤器来讲，源水为井水的情况下，设备滤速大于8.5米/小时，而地表水设计中设备滤速大于8米/小时，导致出水质量差；（2）源水中含有胶体、悬浮物等杂质，而在设计中没有去除措施；（3）源水中COD过高而没有去除措施；（4）膜元件设计通量超标.
　　以上所有设计缺陷都有可能导致系统压差增加，系统产水量降低。
　　1.2.2添加剂及其它耗材选用不当
　　（1）预处理系统中的絮凝剂及助凝剂的选择不当会造成膜元件的严重污染，而杀菌剂的选择不当则使得反渗透系统脱盐率的严重损伤；(2)阻垢剂类型或加药量选用不当，如：反渗透阻垢剂类型与源水不相兼容，譬如源水中含有铝离子、铁离子或者预处理加药中使用了铁、铝等絮凝剂，尽量选择有机瞵系的阻垢剂，尽量避免采用聚羧酸型；阻垢剂的加药量一般在2—4ppm之间（按进水量计算），最多不能超过6ppm等，阻垢剂类型与加药量的选择不当会导致系统产水量迅速下降，系统压差明显增加；（3）保安过滤器滤芯在选择过程中要确保质量可靠，号称5微米而实际精度达不到的滤芯对膜元件的安全运行时非常不利的。
　　1.2.3水处理运行条件的突变导致的系统异常
　　一般情况下是由于气候变化导致源水中悬浮物含量增加，或者源水类型的转变（如：由地下水更改为自来水导致进水中余氯含量的增加）时的运行状况恶化，形成重度污染。
　　1.2.4系统运行操作管理问题
　　（1）不按操作规程操作；（2）设备状态参数调整不及时；（3）运行参数的调整不当；（4）添加药剂的计量未作优化；（5）系统达到清洗条件时不及时清洗系统；（6）系统表计不按时调校；（7）缺乏运行管理总结。
　　1.2.5水处理系统供水紧张
　　除了以上情况，在相当多的企业，由于水处理系统供水紧张，使得装置即使出现了运行参数的恶化，系统遭受污染，但因供水紧张的原因而不能进行及时的清洗，结果导致系统污染逐步严重，形成重度污染
　　2、重度污染膜的离线清洗要求
　　当下列情况发生时，需要对重度污染膜元件进行离线清洗：（1）膜元件污染符合“重度污染”标准；（2）系统通过在线清洗不能够达到系统额定标准的；（3）水处理系统由于供水紧张而不能够进行在线清洗或没有在线清洗设备的；（4）污染类型较为复杂，通过在线清洗容易引起交叉污染的；
　　3、膜元件的离线清洗方式及步骤
　　3.1首先用性能优良的备用膜元件替换系统上的待清洗膜元件，以保证系统不停止运行，保证整个生产工艺的持续稳定。
　　3.2膜元件性能测试：
　　①对每一支膜元件单独测试其各项性能指标，包括：脱盐率、产水量、压差、重量等，并作好测试前记录
　　②脱盐率、产水量和压差测试条件：符合不同类型膜厂商提供的标准。
　　3.3系统清洗前了解系统目前运行状况；
　　3.4采集运行系统的各参数指标，作好原始记录；
　　3.5根据用户原水全分析报告、性能测试结果及所了解的系统信息判断清洗流程；
　　3.6污染物的鉴定。
　　首先根据3.5的分析结果初步判定，再通过特殊的设备、器具作进一步的验证，以确定具体污染物类型。
　　3.7根据3.5、3.6的分析结果，确定所需清洗配方。当膜上的污染物确定后，我们可以选择膜制造商提供的系列配方，选择较为合适的一种或两种配方；或者选择特殊配方（当膜被特殊的污染物污染时，采用普通的配方效果欠佳，或者从经济性角度比较时，特殊配方较为经济）。目前，国内外有许多膜元件清洗的专用药剂，系列清洗药剂和杀菌剂，根据经验，使用效果良好，且同传统药剂比较，经济性也不错。
　　3.8在专用清洗设备上用以上清洗剂结合物理处理清洗手段进行试验性清洗，以选择恰当的清洗配方和清洗程序；
　　3.9确定清洗方法，对以上所有膜元件进行处理；
　　3.10对清洗后的膜元件进入测试平台进行测试并作记录，不符合要求的将重新送入清洗设备进行处理
　　淡水箱：
　　反渗透出水，进入纯水箱，再通过纯水箱送至各用水点，为达到验证要求，纯水箱设置空气呼吸器，是为了防止水位升降，空气的进出，带入空气中的灰尘及微生物，确保纯化水不被污染。另配球形喷淋装置，并与用药液的纯水箱内部进行全方位清洗。
　　控制
　　配置进口压力式传感器可根据水箱的高度设定水位的高度差。当水位不处于中位时，具备二级系统自动打开条件，当水位处于高位时，二级系统自动关闭。当水位处于低位时，纯水泵会自动关闭。配置了不合格水回流装置，将合格的水进入纯水箱，不合格的水回流到原水箱，既保障了后期工艺使用水的水质量，有提高了水的利用率。
　　纯水箱：
　　反渗透出水，进入纯水箱，再通过纯水箱送至各用水点，为达到验证要求，纯水箱设置空气呼吸器，是为了防止水位升降，空气的进出，带入空气中的灰尘及微生物，确保纯化水不被污染。另配球形喷淋装置，并与用药液的纯水箱内部进行全方位清洗。
　　控制
　　配置进口压力式传感器可根据水箱的高度设定水位的高度差。当水位不处于中位时，具备二级系统自动打开条件，当水位处于高位时，二级系统自动关闭。当水位处于低位时，纯水泵会自动关闭。配置了不合格水回流装置，将合格的水进入纯水箱，不合格的水回流到原水箱，既保障了后期工艺使用水的水质量，有提高了水的利用率。
　　纯水泵：
　　本系统采用丹麦格兰富不锈钢系列，泵头盖、中间腔、轴、叶轮、外套筒、弹簧均为304不锈钢。质量较好，使用寿命较长（不得空载）。
　　控制系统：
　　本套系统采用PLC集中控制（除清洗装置外）控制原理：原水箱、淡水箱、纯水箱均带有传感式液位控制计，当液面上开或下降到液位计所控制的液面时，液位计会输出电信号给相应的水泵及电磁阀，使水泵和阀门作出合理的反应（开、关）。
　　进水电磁阀的控制：当原水箱液面高于设定的高位时，高位液位计电信号断开，电磁阀闭合，停止进水；当液面下降至中位时，中位液位计吸合，输出电信号，电磁阀打打开补水。
　　低压保护其作用为：高压泵前端如果水进来（没有压力），低压保护与高压泵电信号断开，高压泵无法运行。（低压保护防止高压泵空载运行）
　　高压保护其作用为：当系统运行压力超过所设定的安全压力，高压保护与高压泵之间的电信号打开，高压泵停止运行（防止系统管阀件被高压破坏，有效加强系统运行的安全）
　　冲洗电磁阀的控制：当高压泵运行2小时后（PLC也同时在计时）PLC输出电信号给冲洗电磁阀，冲洗电磁阀打开排污，3分钟后PLC电信号断开，电磁阀关闭，正常产水，（每次开机，关机，PLC设定冲洗磁阀打开3分钟后闭合产水，防止有机物、细菌在膜元件上结垢）。
　　概述：所有液位计是作为PLC的输入信号，通过PLC将信号再反馈后各台水泵及电磁阀，也就是说，水泵和电磁阀只有在各种液位信号满足时，才能正常合理的运行。并且通过面板式打印机自动将数据打印，起到了检控系统全程所的工作的状况。有效的保证了系统使用可靠性。
　　系统自循环系统
　　（1）整套装置应遵循一个程序运行；即使无用水需求，纯化水制备系统也应保持运行。
　　（2）产品出水根据纯化水储罐的液位来控制，
　　（3）二级RO装置带有自循环管路，在储罐液位满，不需进水时，设备手动切换至小循环运行状态，二级产水返回一级加压泵前，保证通过反渗透装置的水是活水。
　　（4）对原水和一、二级RO产水的电导率(此电导率的值可以设定)进行连续性的监控，带有不合格水排放和自动报警功能；当产品水的电导率低于设定值的时候产品水开始进入纯化水储罐。