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1、纳滤、反渗透系统操作手册专业word可编辑专业word可编辑1. 纳滤、反渗透膜简介 12. 过滤机理13.纳滤、反渗透系统介绍2专业word可编辑3.1纳滤、反渗透膜元件23.2纳滤、反渗透运行参数 24. 纳滤、反渗透术语35. 纳滤、反渗透工艺介绍 45.1工艺流程图5.2 系统操作规程.4.5.3系统中主要部件介绍56.纳滤、反渗透设备操作规程86.1纳滤、反渗透系统的控制1.4.6.2设备起动的准备146.3设备开机运行1.46.4关机157.设备的维护167.1保安过滤器的清洗 167.1.1精密过滤芯的更换 1.67.2纳滤膜、反渗透的清洗1.6721纳滤膜反渗透元件的污染物 1

2、.6.722污染物的去除1.7.7.2.3纳滤膜、反渗透的清洗方法 1.8.8.纳滤、反渗透设备常见故障及处理方法201.纳滤、反渗透膜简介纳滤NF:纳滤介于反渗透膜和超滤膜之间,约1501000道尔顿。此外,由于其表 面分离层由聚电解质所构成,故对不同价态的粒子存在 Donnan效应,对无机盐有一定截 留率,约4090%。纳滤对二价离子的截留率比对一价的高,在渗滤液中优先脱色。NF的作用:主要是去除超滤单元不能去除的不可降解有机物、部分总氮、色度、二价离子等。反渗透RO:反渗透是最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡所有溶解性盐及分子量 大于100的有机物,但允许水分子透过,脱盐率一般大于98%

3、。它们广泛用于海水及苦 咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特 种分离等过程RO的作用:实际运行过程中若原水的C/N比不能满足去除总氮的要求,外加碳源有没 有及时供给时,因硝酸盐氮的影响 NF出水总氮就不能达标,这时需要有一最后把关单 元,一般采用RO处理单元,RO单元可保证出水总氮、COD等全部指标达标2.过滤机理纳滤、反渗透膜具有以下三种特别的机能。(1)过滤机能:半透膜中有众多的微孔以便水分子通过。这些微孔的直径为0.0005微 米,与水分子的直径相当。最小的细菌和病毒的直径分别是0.2和0.02微米。杀虫剂666 的直径约为0.0015微米。因而,

4、这些污染物和其它生物污染物以及众多的有机污染物均 不能通过此半透膜,而与纯水分离。盐类在水中是以水合离子形式存在的,而这些水合离子的体积一般比水分子大10-25倍,因此,除了以上提及的电排斥机能外,膜也可以通过滤机能除去溶解的盐类。(2)自我清洗机能:一般的滤水器在除去污染物的同时,也将这些污染物留在了滤水器中。在此后过滤的水都要经过这些污染物,从而对水产生再次污染。同时,细菌也会在滤水器中繁殖,水产生微生物再污染。与此不同,半透膜在净水过程中将污染物全部 留在被排除的浓水中,以实现自我清洗机能。因此,所得净水就更加可靠,净水器件的 寿命也更长。3. 纳滤、反渗透系统介绍3.1纳滤、反渗透膜元

5、件我公司纳滤、反渗透系统采用的陶氏膜和海德能膜为复合膜。对离子的截留率大小与料液的浓度和组成相关。主要性能如下:推荐pH正常运行:7.0-8.0,化学清洗:2.0-12耐受温度:连续运行最高温度不超过45 oC纳滤、反渗透主要是为去除或者浓缩无机盐、有机物、氨氮、总氮和重金属等物质。3.2纳滤、反渗透运行参数纳滤、反渗透设备在标准条件(温度25oC)下:? 单只膜的膜通量分别为:12.3L/(m2.h)13.7L/(m2.h)?单只膜回收率:约1215%。?纳滤、反渗透系统的总脱盐率:40-90 %,反渗透80-98 %4. 纳滤、反渗透术语1)脱盐率纳滤、反渗透膜从源水中脱去盐分的比率,是膜

6、去除能力的指标。脱盐率分系统脱 盐率与单只膜脱盐率,系统脱盐率指整个系统的脱盐率,该值与膜本身的性能和系统设 计有关;单只膜脱盐率是膜出厂前的脱盐率测试值。2)回收率膜产品水量与源水量的比值,是膜的节水指标。膜的回收率可以调节,但回收率越 高,浓水侧浓度越高,浓水流动速率越低,不利于膜的保护。3)膜前压力即膜的滤液入水压力,当透过水量是定值时,是纳滤的节能指标。此压力可通过给 水高压泵后的节流阀调节。4)膜后压力纳滤、反渗透浓水的出水侧压力。可通过浓水排放节流阀调节。5)膜的背压背压:纳滤、反渗透产水侧的压力。该值越高,用于脱盐的有效压力就越低。而且,该值不能太高,一般不能超过0.3bar,否

7、则纳滤膜可能破裂。由此原因引起的膜损坏 多发生在最后一支膜。6)单位膜面积产水量与总产水量单位膜面积产水量是膜透水性能的指标,总产水量是膜系统设备每小时的总产水7)纳滤、反渗透脱盐率、产水量、产水盐量的影响因素理论上,温度越高,膜脱盐率越低;温度越高,产水量越高;压力越高,产水量越 高;浓水侧盐浓度越高,产水侧盐量越高。5. 纳滤、反渗透工艺介绍5.1工艺流程图纳滤反渗透工艺流程如图1所示,采用二段排列方式注:在这个工艺流程中,超滤的产水进纳滤系统,需要注意的是超滤化学清洗(NaCIO溶液)后的初次产水要外排一段时间,因为怕产水中有次氯酸根离子,纳滤膜易被次氯酸跟等氧化性离子氧化5.2系统操作

8、规程系统程序操作规程运行开启阀门 V01,V02,V03,V04,V05,V07,V10,V12,V14,V18 全开,调节 V19 和 V20冲洗两段一起冲洗开启阀门 V17,V06,V07,V10,V11,V14,慢开阀注:如果冲洗水量过大,进二段的水量大于10m 3/h,可以适当调节V21,让冲洗水部分外排化学清洗两段一起清洗开启阀门V17,V06,V07,V10,V11,V14,V15循环清洗,清洗结束后开启慢开阀排地沟单独清洗一段开启阀门V17, V06,V07,V09,循环清洗,清洗结束后开启关闭阀门V09,开启V10,V11,V21排地沟单独清洗二段开启阀门V17,V06,V08

9、,V14,V15循环清洗,清洗结束后开启关闭阀门V15,开启慢开阀排地沟。注:如果进水水量过大,可适当开启V13通过回流调节5.3系统中主要部件介绍1)产水箱主要作用是在设备用水时能缓冲系统用水,保证系统用水水压稳定。原水箱内装有 液位计,保证系统安全运行。2)进料泵进料泵采用了液位控制。3)加药系统用于添加阻垢剂,防止膜被污染。4)保安过滤器保安过滤器的过滤精度为5微米,它作为NF、RO入水进一步去除浊度的精密过滤装专业word可编辑精密过滤器在使用前应先打开顶部的排气阀,使精密过滤器中的气体全部排出。运行时观察在通过定量水时过滤器前后的压力差:当出现以下情况时:1)当过滤器前、后的压力差增

10、加0.2MPa时,应考虑清洗或更换过滤芯。2)当过滤器前、后的压力差由高值突然变小时,应考更换清洗过滤器。5)咼压泵高压泵是主机的一个重要元件,它的作用是给膜输送足量足压的水源,其品质的好坏对整机的影响很大。注意事项:1)使用时应保证不得空转;2)不得长期超负荷运行;3)应保证电器部分干燥。6)慢开阀防止系统启动停止时,压力瞬间增大减小损坏膜组件。当系统启动时,高压泵启 动慢开阀缓慢打开进水压力平稳上升,系统平稳运行。当系统同停止时,慢开阀缓慢 关闭压力平稳下降后高压泵停止运行。7)泵后调节阀安装于泵后膜前的节流阀主要作用是调节、控制膜进水流量,它和浓水调节阀 的配合使用可以调整膜管内压力和供

11、水量。8)纳滤、反渗透膜壳保证膜有一个正常压力的封闭性工作环境。注意事项:在安装时,应在0型橡胶圈上涂上一层甘油,以方便安装拆卸。9)纳滤、反渗透膜纳滤、反渗透膜是膜系统的关键部件,对设备的产水量和品质起决定性作用 。 它主要是以压力为动力,结合膜的本身特性把其他微量分子从水中分离出来,从而达到合格产水的目的。建议事项:若不是因为温度和压力的因素而引起的产量逐渐减少10%以上,对膜进行化学清洗。安装膜元件时请对照纳滤膜壳上的水流走向标识与纳滤膜水流走向标识相一致。10)电导率仪电导率仪主要作用是显示运行时进水和产水的的电导率情况。注意事项:请不要用强酸碱液清洗,以免损失电极造成误差。11)pH

12、温度仪观测进水的温度和PH的情况,发生异常情况后,既是对进水进行调整。12)浓水调节阀浓水调节阀的主要作用是调节膜壳内压力,从而调节产水和浓水的比例,通常和节流阀配合使用。注意事项:任何时候都不要将其全部关闭,以防膜壳内压力突然升高而对膜造 成不可恢复性损坏。13)冲洗电磁阀降低膜壳内压力,让浓水大流量快速通过,达到冲洗膜的目的。14)产水流量计和浓水流量计其作用是计量产水和浓水流量,通过读数可以直观地看到纯水和浓水的比例,以利于调整系统状况15)精密过滤器滤前和滤后压力表滤前压力表主要显示源水进入保安过滤器前的压力。滤后压力表主要显示源水经过保安过滤器后的压力和源水进入泵前的压力 。16)膜

13、前、膜后和段间压力表膜前压力表显示水进入膜时的压力。膜后压力表显示最后一根膜出口到浓调节 前的压力。段间压力表显示一段和二段之间压力。调整设备运行参数时,应以膜前压力表为依据调整系统压力。6. 纳滤、反渗透设备操作规程NF/RO膜元件安装NF/RO膜元件安装一般包括以下几个步骤:(1)检查上游管路及进水水质确保管路连接完好无误,管道中无碎屑及其他有害杂质,一般还需要灭菌操作,以 免残留的细菌、微生物在管道及UF膜组件中滋长。水质重点检查进水的浊度或SDI值、PH值和细菌、微生物、余氯等项目。保证符合 NF/RO设计技术要求。(2)压力容器编号,填写膜元件安装表格。压力容器编号示例:专业word

14、可编辑A怎32 2填写膜元件安装表格示例:压力容 器集号皈件121-1F123456-1-2丄I1-31*41-51-61-72-12-22-32-4;在压力窖眄_J4564 B- 4X厂保管好安裝记 方AUK元件更換-方便施元件檢査(3)压力容器的清洗与润滑a用水冲洗压力容器,保证压力容器表面清洁无杂物b、用海绵清洗压力容器内部,进一步出去压力容器表面污物。c、用海绵沾取50%甘油水溶液润滑压力容器内壁,便于推动膜元件如下图示例:(4)安装浓水端端板止推环及、手榴弹和浓水端板如图所示:(4水流膜元件丄推坏元件适配器止推环示例:压力容黠端扳(5)膜元件的准备a、打开包装,小心取出膜元件置于洁净

15、平整处;b、 检查膜元件产水中心管内部盐水密封圈位置和方向是否正确;c、标明安装示意图,记录膜元件序列号;d、润滑连接。理圈和产水中心管内壁。如下图示例:(6)安装a、将第一支膜元件(压力容器末端最后一支)从进水端放进压力容器;b、 将润滑后的连接头插入进水端元件产水中心管内;c、检查盐水密封圈并润湿;d、继续安装元件。如图示例:(6)调整膜元件在压力容器内的轴向间隙a使用合适的工具推入膜元件;b、安装调整间隙片以保证内接头与最前面和最后面元件均能牢固地接触密封如图示例:(7)安装进水端端板,进行压力容器密封a、安装端板卡环;b、安装弹簧片。如图示例:6.1纳滤、反渗透系统的控制纳滤系统设备都

16、采用手动/自动控制模式。当系统运行时,发生意外按下急停按钮系 统将停止工作。(1)手动控制模式设备的启动、停机、冲洗均由操作者完成。把开关放到手动位置,打开确认开关设 备开始运行。(2)自动控制模式当系统运行时发生原料箱水位低、进水压力高时系统将自动停止。6.2设备起动的准备1)检查各管路,应按工艺要求连接,各阀门开关状态良好。2)检查全部仪表应安装正确并已经过校准。3)核对联锁、报警、控制参数和接点已经正确的设置和整定。4)首先检查源水、供电是否正常,打开源水阀门,电箱内三相空气开关,打开 系统电源开关,检查个用电单位运行状态。5)冲洗,打开系统电源开关、系统启动开关,待主机进行35秒慢冲洗

17、后, 启动高压泵进行冲洗,冲洗时把浓水调节阀完全打开;大约冲20分钟,把管道 和水箱全部冲洗干净排掉废水。6.3设备开机运行1)打开设备总电源开关。2) 打开系统电源开关及各用电单位开关,控制面板的电源指示灯亮,PLC控制器开 始运行,系统的水位、压力检测信号有显示。3)选择设备运行方式(自动/手动)后,开启设备。设备开启顺序:原水泵、高压 泵、计量泵、 慢开阀。当设备运行12小时候开大浓水调节阀,冲洗3060秒。进水阀、产水阀、浓水阀、浓水调节阀常开。开机注意事项:本设备有源水低压保护,当因源水供水不足致使停机,重新启动之后,请认真重新 调整系统各运行指标参数;任何时候,都不要将浓水调节阀、

18、浓水排放阀完全关 闭。6.4关机系统关机顺序:慢开阀、计量泵、高压泵、增压泵、进料泵。长期关机:1)如须长期关机请观关闭系统电源开关。2)(检查各压力表是否归零。3)(擦干电器设备和元件上的水迹。4)在系统内加保护剂。添加方法如下:a短期停机a)短期保存方法适用于系统停机515天。b)用清水冲洗纳滤系统,同时注意将气体从设备中全部排空c)将压力容器及相关管路充满水后,关闭相关阀门。防止气体进入系统。d)每隔12天按上述方法冲洗一次b长时间停机a)此方法用于系统停机15天以上,膜元件扔安装在压力容器中。b)系统停运前首先进行化学清洗,通过清洗最大限度去除运行中积累在膜组件内的各种污染物,因为运行

19、中积累的污染物,在长期停运后会更难清除C)用清水配置1%浓度的亚硫酸氢钠杀菌剂,并用杀菌剂循环冲洗纳滤装置d)当杀菌剂充满系统后,迅速关闭装置全部阀门使杀菌剂保留于系统中,此时应确认系统全部充满。并每周在产水侧取样检查膜内 PH值,当PH=3时需更换保护 液。e)在系统重新投入使用前,用低压冲洗一小时,然后用高压冲洗系统 510分钟。 无论低压冲洗还是高压冲洗时,系统产水排放阀应全部打开。在恢复系统正常运 行前检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。7. 设备的维护7.1保安过滤器的滤芯更换当过滤器两端压力差大于0.2MPa时,应该更换过滤芯。7.1.1精密过滤芯的更换将过滤器的进水阀门关闭;将过

20、滤器上封盖上的排气阀打开,进行排气;打开排污阀进行排泥。更换滤芯,据污染情况进行处理;将过滤器复位;7.2纳滤、反渗透膜的清洗7.2.1纳滤、反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后,膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的 污染,这些污染物中最常见的为炭酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。污染物性质及污染速度与给水条件有关 ,污染是慢慢发展的,如果不在 早期采取措施,污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能 。定期检测系统整体性能 是确认膜元件发生污染的一个好方法 ,不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损 害。具体见下表:纳滤系统故障一览表故障种类可能发

21、生位置压降产水压力盐透过率金属氧化物一段最前端膜迅速增加迅速增加迅速降低胶体污染一段最前端膜逐渐增加逐渐增加轻度降低难溶类盐污染末端最末端膜适度增加轻度增加一般增加聚合硅沉积物末端最末端膜一般增加增加一般增加生物污染任何位置通常前端膜明显增加明显增加一般增加有机物污染所有段逐渐增加增加降低阻垢剂污染末段最严重一般增加增加一般增加氧化损坏一段最严重一般增加降低增加水解损坏所有段一般降低降低增加磨蚀损坏一段最严重一般降低降低增加O型圈渗透无规则一般降低一般降低迅速增加膜外壳破损无规则可能降低可能降低可能增加膜卷突出两端膜元件明显增加明显增加迅速增加说明:必须确认污染原因,消除污染源722污染物的去

22、除污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现,有时亦可通过改变运行条件来实 现,作为一般的原则,当下列情形之一发生时应进行清洗。1)在正常压力下如产品水流量降至正常值的1015%。2)为了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加了 1015%。3)产品水质降低1015%;盐透过率增加1015%。4)使用压力增加1015%。5)NF各段间的压差增加明显。7.2.3纳滤膜、反渗透的清洗方法:依据陶氏手册中的清洗方法7.2.3.1纳滤清洗溶液溶液12.0%柠檬酸pH=2清洗液。对于去除无机盐垢,金属氧化物/氢氧化物及无机胶体十 分有效。注意:柠檬酸具有很好的螯合性,不能用氢氧化钠调解pH值。

23、溶液2无机垢污染严重,可以选择用HCI清洗,调节pH=2.5。溶液3NaOH和1.0%Na EDTA调PH=11。专用于去除硫酸钙垢 和轻微至中等程度的天然 有机污染。Na EDTA是一种具有螯合性的有机螯合清洗剂,可以有效去除二价和三价阳离子和 金属离子。溶液4质量分数0.1%氢氧化钠和0.03%十二烷基磺酸钠(SDS)高PH(PH=11.5)混合液。用 于去除天然有机物污染,无机/有机胶体混合污染物和微生物污染。SDS是一种阴离子表 面活性剂型的清洗剂。723.2纳滤膜、反渗透的清洗方法确定清洗液前对污染物进行化学分析是十分重要的 ,对分析结果的详细分析比较, 可保证选择最佳的清洗剂及清洗

24、方法,应记录每次清洗时清洗方法及获得的清洗效果 , 为在特定给水条件下,找出最佳的清洗方法提供依据。纳滤、反渗透膜元件的化学清洗步骤(1)根据污染物选择清洗剂。用膜产水作溶剂,配制相应规定浓度、规定量的清洗 液。应确保在进入元件循环之前,所有的清洗化学品得到很好的溶解和混合。(2)确保管路阀门开、闭正确。(3) 开清洗泵,低流量输入清洗液,到膜元件中原水全部被排放为止。(4)当原水被置换掉后,管路中就应该出现清洗液 ,让清洗液循环返回清洗液水 箱。循环清洗液时及时添加药品,保证清洗液不发生变化。(5) 浸泡。停止清洗泵的运行,让膜元件完全浸泡在清洗液中。元件浸泡时间30分 钟。为了维持浸泡过程

25、的温度,可采用很低的循环流量。浸泡时间随污染严重 程度而定,对于重度污染,浸泡3-6小时足够。(6)高流量水泵循环,一般循环30分钟。高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的染 物。(7) 冲洗。一般浸泡30分钟,循环30分钟。循环3次后用清水冲洗清洗液,直到 清洗被完全排到为止。(8) 重新启动系统。必须等待元件和系统达到稳定后,记录系统重新启动后的参数,清洗后系统性能的时间取决于原先污染的程度,为了获得最佳的性能,有时需要多次的清洗和浸泡步骤。注:1. 在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触,如果发生这种接触,将会造成膜元件性能下降,而且再也无法恢复其性能,在管路或设备杀菌之后,应 确保

26、送往膜元件的给水中无游离氯存在。在无法确定是否有游离氯时,应通过化验来确证。应使用亚硫酸氢钠溶液来中和残余氯,并确保足够的接触时间以保证 反应完全。2. 在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂,因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。8. 纳滤、反渗透设备常见故障及处理方法故障现象故障原因处理方法1.原水压力较低1提高原水压力2.精密过滤芯堵塞严重2冲洗或更换精密过滤芯低压保护启动3.电路控制出错3检查低压保护控制电路4.低压开关设置出错4重新设置低压开关1低压保护1检查并排除故障后启动咼压泵不启动2咼压保护2检查并排除故障后启动3中间水相水位开关控制3待中间水箱水位适合时启动4纯水箱水位控制4待纯水箱水位适合时启动5电源发生故障5检查电源排除故障6电源控制箱发生故障6检查电源控制箱并排除故障7电机损坏

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