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第一章 系统概述
本套反渗透去离子水设备系统是专为常州市永杰蒸发器有限公司反渗透系统而设计制造的。系统的产水规模为0.5吨/小时。石英砂过滤器、活性炭过滤器、阳离子交换器、保安过滤器为预处理设备，以保证后续系统的正常运行；反渗透（RO）装置为脱盐设备，能够除去水中大部分电解质，用来保障出水的水质指标。
第一节 工艺概述
一、工艺流程
原水→原水箱→原水泵→砂滤→炭滤→阳床→保安过滤→高压泵→反渗透装置→纯水箱→用水点
2.2工艺流程说明
本工艺流程分三部分。一部分为预处理部分，一部分为反渗透脱盐处理部分，一部分为清洗部分。
预处理部分包括原水箱、石英砂过滤器、活性炭过滤器、阳离子交换器、保安过滤器等，用于去除水中的悬浮物、胶体、钙镁离子等，以防止Ca、Mg、SiO2、Sr、Ba等物质在反渗透膜元件浓水侧产生结垢，为后续的脱盐处理提供条件；反渗透处理部分包括高压泵、反渗透装置，反渗透系统能脱除水中97%以上的盐份，达到出水水质要求。
第二章工艺设备
第一节石英砂过滤器
一、工艺原理及工艺参数
1、工作原理
石英砂过滤器是利用石英砂滤料去除原水中的悬浮物，属于普通快滤设备。含有悬浮物颗粒的水流过砂滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂层悬浮松动，从而使粘附于石英砂表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。
三、石英砂过滤器操作步骤
石英砂过滤器配置手动多路控制阀，多路控制阀有三路接口，一路进水口，一路出水口，一路排水口。
初次运行和定时清洗时，应首先“反洗”，再“正洗”直至合格，才能转换至“运行”状态。
反洗操作：旋转多路阀手柄至“反洗”位置，至排水清为至。反洗时间根据反洗排水水质定，水清即可停止。
正洗操作：旋转多路阀手柄至“正洗”位置，至排水清为至。正洗时间根据正洗后排水水质定，水清即可停止。
运行操作：旋转多路阀手柄至“运行”位置，排水口无排水，水自进水口经多介质过滤器过滤后出水。
第二节活性炭过滤器
一、工作原理及工艺参数
1、工作原理
活性碳过滤器主要是利用粒状活性碳的吸附机理来吸附水中的有机物和余氯，还可以去除胶体渣、铁化物、悬浮物，降低色度、浊度，保证后系统的正常运行，延长反渗透膜的使用寿命。
二、活性炭过滤器操作步骤
活性炭过滤器配置手动多路控制阀，多路控制阀有三路接口，一路进水口，一路出水口，一路排水口。
初次运行和定时清洗时，应首先“反洗”，再“正洗”直至合格，才能转换至“运行”状态。
反洗操作：旋转多路阀手柄至“反洗”位置，至排水清为至。反洗时间根据反洗排水水质定，水清即可停止。
正洗操作：旋转多路阀手柄至“正洗”位置，至排水清为至。正洗时间根据正洗后排水水质定，水清即可停止。
运行操作：旋转多路阀手柄至“运行”位置，排水口无排水，水自进水口经多介质过滤器过滤后出水。
第三节阳离子交换器
一、工作原理及工艺参数
1、工作原理
天然水中不论是地下水，还是地表水、自来水，通常都含有钙盐、镁盐，它们在使用过程中会形成结垢和沉淀物，会对生产设备造成不同程度的影响，所以必须予以去除。
阳床是通过离子交换设备，依靠阳树脂置换反应来制取软水的。进水中的钙、镁等高价阳离子通过与树脂基团中的钠离子进行置换,吸收水中的钙、镁离子，同时释放出钠离子，得以使水质软化。当树脂失效后，用盐溶液进行再生处理，使离子树脂恢复置换能力。
二、阳离子交换器操作步骤
阳离子交换器配置手动多路控制阀，多路控制阀有三路接口，一路进水口，一路出水口，一路排水口。
再生系统配置：再生盐箱、再生盐泵。
初次运行时，应首先“反洗”，再“正洗”直至合格，才能转换至“运行”状态。
反洗操作：旋转多路阀手柄至“反洗”位置，至排水清为至。反洗时间根据反洗排水水质定，水清即可停止。
正洗操作：旋转多路阀手柄至“正洗”位置，至排水清为至。正洗时间根据正洗后排水水质定，水清即可停止。
运行操作：旋转多路阀手柄至“运行”位置，排水口无排水，水自进水口经阳离子交换器软化后出水。
再生操作：
1、预先将再生盐液配置好待用，浓度调配至8-10%（用波美表测得）。
2、进盐：旋转多路阀手柄至“反洗”位置，关闭进水球阀（炭滤至阳床的进水阀），打开进盐阀和再生盐泵，进入进盐状态。
3、再生：（1）进盐控制在1小时；（2）置换控制在1小时；最好是让树脂能有足够的时间充分再生。
4、清洗：旋转多路阀手柄至“正洗”位置，关闭进盐阀，打开进水阀，进入清洗状态，至排水清为至。正洗时间根据正洗后排水水质定，水清即可停止。
5、运行操作：旋转多路阀手柄至“运行”位置，排水口无排水，水自进水口经阳离子交换器软化后出水。
第四节 保安过滤器
目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保RO膜的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备，内装PP喷熔滤芯，过滤精度为10μm。
一、工作原理及工艺参数
1、工艺原理：
利用PP滤芯10μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.1Mpa以上时，需要更换滤芯。
第五节 反渗透（RO）装置
反渗透（RO）装置利用反向自然渗透原理，主要去除水中溶解盐类，同时去除一些大分子和预处理未去除的小颗粒等。其功能是对经过预处理的产水进行脱盐。本系统包括高压泵、RO膜组件和清洗等设备。RO膜组件布置在一个不锈钢机架上。
工程采用1套出力为0.5m3/h的一级反渗透处理膜组，每套有4支膜壳按1:2方式排列，所有压力容器安装在一个托架上；每个压力容器内装有2支美国GE公司的4040型的涡卷式反渗透膜，共计8支膜。单支膜的脱盐率脱盐率达到>99.3%。反渗透装置配备控制盘，盘上安装各种仪表和控制按钮。
一、工艺原理：
RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐份。在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。透过水中仅残余少量盐份，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。
第六节反渗透膜的清洗
反渗透设备在运行中当出现产水量降低10-15%，或工作压力升高10%，或脱盐率降低10-15%任何现象时（一般同时发生）应进行膜清洗。为了保证膜清洗，首先使反渗透膜组件降低工作压力，用2-3倍正常流速的原水冲洗膜，液体的流动作用使污物自膜面剥离并被冲走。然后针对膜的污染特性，选择合适的清洗液（清洗温度不超过30℃）。在反渗透停用二周或更长时间时，需用2%柠檬酸浸泡，以防止微生物在膜中生长，设备再启动前最好也用柠檬酸水溶液冲洗。酸碱冲洗时先酸洗清除金属氧化物，然后用碱洗清除有机物污染物。
具体污染及清洗方式及配药见下表：
|
序号 |
污染原因 |
清洗液 |
药剂用量 |
清洗方式 |
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1 |
金属氧化物 |
A、2% PH4-5柠檬酸氨 B、4% 亚硫酸氢钠 |
约100升/台组件 |
1、维持0.4Mpa,1T/H流量缩环2小时 2、保持1Mpa冲洗30分钟 3、正常运行 |
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2 |
钙沉淀物 |
A.盐酸PH4 B.柠檬酸PH4 |
同上 |
同上 |
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3 |
有机物、 胶体物 |
1、柠檬酸PH4 2、盐酸PH2 3、氢氧化钠PH12 |
约200L/台组件 |
1、压力0.4Mpa,2.5T/H循环2小时 2、洗涤冲洗约10分钟 3、正常运转 |
化学清洗用药及其配方
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污染原因 |
清洗用药 |
配方 |
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钙垢 CaCO3,CaSO4 |
柠檬酸 EDTA 六编磷酸钠 |
0.2-2%水溶液，用氢将PH调至2-4 1-2%水溶液，用氨将PH调至7 0.2-1%水溶液 |
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金属氧化物 Ee(OH)3 Al(OH)3 |
草酸 |
0.2-1%水溶液，用氨将PH调至2-4 |
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油性有机物 |
表面活性剂 |
0.1-1%水溶液，用酸调至PH7-8 |
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微生物（粘泥） |
氯（次氯酸钠） |
5-10mg/L氯PH5-6 一边清洗一边补药剂PH5-6保持 |