反渗透应用与解决方案

1、1 反渗透应用与解决方案反渗透应用与解决方案 大唐电力化学会议大唐电力化学会议 2012/8/30孙程2陶氏化学概况陶氏化学概况1897年在美国密歇根州米德兰市成立，创始人是赫尔伯特陶 (Herbert H. Dow)提供多元化的产品和服务，客户遍及全球约160个国家在36个国家建有生产基地，共有197家工厂，拥有5,000多种产品全球共有员工52,000人2011年，陶氏年销售额为600亿美元3Dow at the 13th China Development Forum4作为全球领先的净化和分离技术供应商， 陶氏水处理及过程解决方案事业部陶氏水处理及过程解决方案事业部 在世界各地发挥重要作

2、用。5 1900 名员工 11 家生产基地 研发中心遍及美国、中国、西班牙、巴西、德国和沙特阿拉伯陶氏水处理及过程解决方案事业部全球概况陶氏水处理及过程解决方案事业部全球概况6陶氏水处理及过程解决方案事业部亚太区概况陶氏水处理及过程解决方案事业部亚太区概况 (不包括日本)KOREA SINGAPOREAUSTRALIA MALAYSIA JAPAN PHILIPPINESMAINLAND CHINAINDONESIATHAILAND HONG KONG TAIWAN NEW ZEALANDVIETNAM INDIAPAKISTAN 600名员工 2个生产基地 超滤 离子交换树脂 研发技术中心7

3、陶氏化学公司上海技术中心陶氏化学公司上海技术中心(SDC)88产产水箱水箱抛光去离子系统抛光去离子系统预处理系统预处理系统产产水箱水箱 初级脱盐系统初级脱盐系统FILMTECTM RO/NF膜元件膜元件DOWEXTM; Amberjet; Amberlite 离子交换树脂离子交换树脂陶氏化学水处理及过程解决方案产品线陶氏化学水处理及过程解决方案产品线多介质过滤多介质过滤器器压力式压力式UFMBRUF/MBRDOWTM UF/MBR组件组件UFUV抛光混床抛光混床产产水箱水箱2B3T 系统系统 (UPCORE , Amberpack系统系统)单级单级 RO + 初级混床初级混床 两级两级RO系统

4、系统 单级单级 RO + EDI初级初级抛光混床抛光混床EDIDOWTM EDI模块模块RO/NFIX原水原水9陶氏水处理产品及解决方案陶氏水处理产品及解决方案DOW FILMTECRO 反渗透和纳米过滤AMBER 离子交换树脂DOW 超滤组件DOW EDI电除盐ADSORBSIA 选择性介质DOWEX离子交换树脂陶氏系统业务(只在中国提供)10先进技术推动全面的水处理解决方案和应用先进技术推动全面的水处理解决方案和应用催化剂与化学加工食品与饮料发电采矿与湿法冶金废水处理与再利用住宅用水与商业用水市政用水与海水淡化制药工业用水11 五、其它的服务 P142-159一、典型的设计 P12-78二

5、、运行与维护 P79-86三、故障的判断 P87-139四、清洗与恢复 P140-14112一、典型的设计 P12-7813关于设计导则描述关于设计导则描述14关于设计导则描述关于设计导则描述15CaCa2+2+MgMg2+2+BaBa2+2+SrSr2+2+SSSS胶体胶体有机物有机物一级一级RORO膜膜极少量极少量CaCa2+ 2+ MgMg2+2+二价离子二价离子少量少量NaNa+ + ClCl- -一价离子一价离子二二级级RORO膜膜二级设计二级设计( (给水中污染物给水中污染物) )16适合使用在二级适合使用在二级RORO中中30-36530-365LE-400iLE-400iLE4

6、40iLE440i30-400/34i30-400/34i365ft2400ft234mil 99.5%34mil 99.5%28mil28mil400ft2 10.5bar440ft2 10.5bar适合使用在一级适合使用在一级RORO中中XFR-XFR-400/34i400/34i400ft234mil 99.65%XLE-440XLE-44028mil440ft2 7.0bar二级设计二级设计( (膜元件发展膜元件发展) )17二级设计二级设计( (设计实例设计实例1)1)项目项目内容内容原水来源1级RO产水原水TDS10ppm原水电导率20s/cm设计产水量98t/h设计回收率90%要

7、求产水TDS0.5ppm电耗要求0.4KWh/m318二级设计二级设计( (设计实例设计实例2)2)方案方案1 1方案方案2 2方案方案3 3设计通量40LMH40LMH40LMH膜元件型号LE-400iXLE-440XLE-440一段膜壳数量7支7支9支一段膜壳类型6芯6芯5芯二段膜壳数量4芯3芯3芯二段膜壳类型6芯6芯5芯总膜壳数量11支10支12支总膜数量66支60支60支19二级设计二级设计( (设计实例设计实例- -方案方案1)1)20二级设计二级设计( (设计实例设计实例- -方案方案2)2)21二级设计二级设计( (设计实例设计实例- -方案方案3)3)22二级设计二级设计( (

8、设计实例设计实例- -汇总对比汇总对比) )方案方案1 1方案方案2 2方案方案3 3进水压力10.12bar8.75bar7.94bar系统压差3.78bar3.65bar2.45bar最大进水流量15.58t/h15.57t/h12.11t/h最小浓水流量10.60t/h12.59t/h11.47t/h单支最大产水量1.74t/h1.91t/h1.78t/h单支最小产水量1.16t/h1.32t/h1.44t/h产水水质0.28ppm0.28ppm0.28ppm产水能耗0.4KWh/t0.35KWh/t0.32KWh/t膜成本66支LE-400i 60支LE-400i 60支LE-400i

9、23二级设计二级设计( (运行运行5 5年的实例年的实例) )24 二级RO采用XLE-440是合理降低系统成本的有效办法； 采用高通量高通量设计(35-40LMH)(35-40LMH)的二级系统是安全的； 高通量设计的系统产水水质优产水水质优于低通量设计的系统； 应将系统成本系统成本更多的投到需要低通量设计的一级系统一级系统中； 二级系统膜元件应选择比通量高通量高于一级系统的膜元件； 使用3(5):1(5)3(5):1(5)排列构成短流程短流程二级RO系统更为合理； 采用5 5芯膜壳芯膜壳的二级系统与采用6 6芯膜壳芯膜壳的一级系统集成在同一支架上的工业设计有待进一步优化。二级设计二级设计(

10、 (总结总结) )25ITIT电子废水回用案例电子废水回用案例概况概况项目项目内容内容规模规模1700 t/d预处理预处理多级过滤多级过滤深度预处理深度预处理压力式压力式UF回用主工艺回用主工艺NF+RO+多效蒸发多效蒸发回用水去向回用水去向工艺清洗水工艺清洗水浓缩水去向浓缩水去向蒸发后完全回用蒸发后完全回用 该企业目前在深圳，该企业目前在深圳，是中国电子信息产业集团的核心企是中国电子信息产业集团的核心企业之一，是中国唯一的电脑硬盘盘基片制造商，产品包括铝业之一，是中国唯一的电脑硬盘盘基片制造商，产品包括铝基片、浸镍抛光盘基片、玻璃盘基片和刻花盘基片。基片、浸镍抛光盘基片、玻璃盘基片和刻花盘基

11、片。26IT电子废水回用案例水源27ITIT电子废水回用案例电子废水回用案例水源水质水源水质类别类别数值数值电导率电导率1500 s/cmCOD100 ppmPH1-3SS3 ppm 该企业主要在铝基片上进行：研磨该企业主要在铝基片上进行：研磨+ +抛光抛光+ +镀镍三步工序镀镍三步工序，本项目的水源为酸性化学镀镍清洗排放水。，本项目的水源为酸性化学镀镍清洗排放水。28电导=1500Q=70m3/hNF电导=4500Q=14m3/h电导=700Q=56m3/h低压RO电导=14500Q=4m3/h电导=500Q=10m3/h高压RO电导=28000Q=2m3/h电导=800Q=2m3/h三效蒸

12、发电导=200Q=2m3/h粗盐外售回用生产Q=70m3/h零排放IT电电子子废废水回用案例水回用案例化学化学镀镍废镀镍废水水29ITIT电子废水回用案例电子废水回用案例预处理预处理UFUF30IT电电子子废废水回用案例水回用案例NF31IT电电子子废废水回用案例水回用案例低压低压RO32IT电电子子废废水回用案例水回用案例高压高压RO33项目概要项目概要地址地址: 中国广东中国广东用户：用户： 珠海电厂珠海电厂OEM: 阿奎特水处理有限公司阿奎特水处理有限公司 Aquatech International Corporation 产能产能: 2 * 63 m3/h 投运时间投运时间: 200

13、4 年年水源水源: 地表水（河水）地表水（河水）RO膜型号膜型号 : FILMTEC BW30LE-440挑战挑战: 海水倒灌海水倒灌主要技术主要技术：高效反渗透高效反渗透HEROAmberpack三明治混床三明治混床34给水质量（西江支流，非咸潮时期）在海水倒灌期间，导电率会提高约在海水倒灌期间，导电率会提高约 10 倍（大于倍（大于3000uS/cm），氯离子浓度超过），氯离子浓度超过 1,000mg/L。钙离子浓度增加一倍，镁离子浓度增加。钙离子浓度增加一倍，镁离子浓度增加 10 倍到倍到 20 倍。倍。项目2001 年-2006 年变动pH6.728.78悬浮固态物 (SS) (mg/

14、l)1.471.0化学需氧量 CODcr (mg/l)1.688.80总硬度 (mmol/L)0.944.13二氧化硅总含量 (mg/l)2.606.40NTU 1总溶解固体 TDS (mg/l)218.5450.0总碱度 (mmol/L)0.121.52导电率 (s/cm)418713SO42- (mg/l)26.2099.17Cl- (mg/l)118.8362.47Ca2+ (mg/l)28.3649.02Mg2+ (mg/l)0.1212.55NO3- (mg/l)0.708.60HCO3- (mg/l)11.4092.7535清水箱清水箱河水河水生水泵生水泵弱酸阳床弱酸阳床增压泵增压

15、泵NaOH重力过滤器重力过滤器混凝混凝斜板沉淀池斜板沉淀池清水泵清水泵清水箱清水箱软化器软化器HCl清水箱清水箱增压泵增压泵保安过滤器保安过滤器高压泵高压泵NaOH反渗透反渗透锅炉补给水锅炉补给水反渗透反渗透淡水箱淡水箱三明治混床三明治混床脱碳器脱碳器珠海发电补给水系统流程图36工艺流程和产水质量要求 原水预处理系统原水预处理系统 混凝池、澄清池和重力混凝池、澄清池和重力式式过滤器过滤器 除盐系统除盐系统- HERO 弱酸弱酸 床床(WAC) 软化器软化器(SAC)：备用：备用 脱脱碳器碳器 反渗透反渗透 抛光系统抛光系统 Amberpack满式床满式床 澄清池澄清池 TSS 10 mg/L

16、重力重力式式过滤器过滤器 TSS 3 mg/L SiO2 10g/L 导电率导电率 (25) 0.1s/cm 硬度硬度 0 moL/L 产水电导产水电导 50 s/cm37典型HERO工艺流程和控制.本案例：实际运行进水硬碱比略本案例：实际运行进水硬碱比略大于大于1 1，先用弱酸树脂脱硬除碱，先用弱酸树脂脱硬除碱，再串联强酸树脂脱除漏过的硬度再串联强酸树脂脱除漏过的硬度38HERO工艺现场照片弱酸床弱酸床反渗透反渗透 精处理床精处理床软化器软化器39传统反渗透与高效反渗透HERO的比较常见的常见的RORO污染物污染物传统传统RORO系统解决方案系统解决方案HEROHERO系统解决方案系统解决方

17、案 硬度导致结垢低PH酸洗通过预处理将硬度和碱度去除胶体硅垢高PH碱洗运行在高pH值条件下，硅垢能够溶解油脂高PH碱洗运行在高pH值条件下，油脂能够溶解有机物高PH碱洗运行在高pH值条件下，有机物能够溶解微生物高PH碱洗运行在高pH值条件下，微生物的生长得到抑制HERO系统要求高系统要求高pH值运行！值运行！无氯化后处理的无氯化后处理的Filmtec反渗透膜可以连续运行在反渗透膜可以连续运行在2-11pH范围。范围。40RO系统/膜元件* 第一列于2010年更换膜 升级版膜产品参数HRLE-440i a流量流量GPD(m3/d)12,650(48)溶质脱除率溶质脱除率 (%)(%)硅99.8硼

18、68硝酸根97氨根97.5异丙醇94设计流量 (m3/h)2 X 63设计回收率 (%)90%膜元件BW30LE-440每列压力容器 数量35每压力容器元件数量71 段压力容器数量42 段压力容器数量1膜型号有效膜面积ft2 (m2)产水流量gpd (m3/d)最低脱盐率 (%)稳定脱盐率(%)BW30LE-440440 (41)11,500 (44)N/A99.0HRLE-440i440 (41)12,650 (48)12,650 (48)99.399.599.5BW30LE-440 和和 升级版产品升级版产品 HR LE-440i 的技术参数的技术参数产水量增加产水量增加10%，脱盐率由，

19、脱盐率由99%提高至提高至99.5%，特殊溶质，特殊溶质(硼、硅等硼、硅等)脱除率大大提高脱除率大大提高41ROSA模拟：产水质量的提高降低运行压力，节省运行成本降低运行压力，节省运行成本!产水质量提高，极大降低后续精处理混床负荷！产水质量提高，极大降低后续精处理混床负荷！离子(ppm)HERO进水水质（非咸潮时高值）BW30LE440出水HRLE440i出水降低比例K5.631.270.2381.9%Na193.614.362.4543.8%Ca0.2000N/ANO38.622.030.6568.0%Cl230.005.543.0744.6%F0.440.010.01N/ASO492.50

20、1.580.7155.1%TDS539.1015.927.7451.4%pH10.009.779.52N/ASiO26.40 ppm130 ppb40 ppb69.2%运行压力设计值14.47bar11.52bar20.4%42RO系统性能 回收率和流量系统回收率在系统回收率在85%-95%之间之间咸潮期间降低产水量运行咸潮期间降低产水量运行，通量依然达到，通量依然达到2828lmh43RO系统性能 产水质量和脱盐率产水电导远小于客户要求的产水电导远小于客户要求的50s/cm数据显示数据显示LE低压膜在高低压膜在高pH值下运值下运行至第行至第4年脱盐率依然在年脱盐率依然在96%以上以上;据用户

21、反馈，直至膜替换前，脱据用户反馈，直至膜替换前，脱盐率依然能达到盐率依然能达到96%44过滤H+ WACNa+ SACPHCa2+ Mg2+PH=4.3HCO3- + H+ = H2O + CO2 NaOHROPH10PH11.5RCDCO2 产水废水高COD高TDS高SiO2HEROMSF产水结晶固体产水About HEROAbout HERO45世界上最大的膜法海水淡化厂-以色列Ashkelon海水淡化厂介绍备注：产水能力达到 320,000m3/天, 此工厂生产了大约以色列13% 的家庭居民用水量，或等于以色列整个国家总用水量的56%。是世界上制水成本最低的海水淡化厂之一.46Pipel

22、ife Norway has during the autumn 2003 produced and delivered 3000 m PE pipes in dimension OD 1600 mm SDR26 PE80 in 500 m lengths for the Ashkelon Desalination Plant Proejct in Israel. The pipes shall be installed in the Mediterranean coastal city of Ashkelon and be used as intake pipes for the so fa

23、r largest desalination plant to be constructed, the 100 million cubic meter per year Ashkelon plant, built by OTID Desalination Partnership.Ashkelon海水淡化厂取水管6根直径1.6米，长500米的聚乙烯管从距海岸3千米远的地方取水47Ashkelon海水淡化厂取水管48浓水第三段酸产水第三段前级产水后级产水第一段第四段浓水第四段- CO2+ NaoH海水浓水第一段原水含盐量40,000ppm硼 4.8 6.3ppm最终产水 20%70%10%含盐量4

24、0ppm硼0.35ppm产水浓水第二段- CO2+ NaoH第二段SW30HR LE-400BW30LE-440BW30-400BW30LE-440世界最大海水淡化项目安装了超过40,000支FILMTEC 海水(SWRO)和苦咸水(BWRO)膜元件海水淡化硼脱除 I浓盐水软化硼脱除 IISWRO+BWRO膜系统工艺流程图49进水进水泵中心能量回收中心膜中心Ashkelon海水淡化厂SWRO系统的三中心设计50膜中心51一级SWRO系统： 2个工厂，南厂+北厂16组膜架/工厂105压力容器/膜架8支装/压力容器小计：26,880支SW30HRLE-400BWRO系统： 2个工厂，南厂+北厂二级

25、系统：4组膜架/工厂,160压力容器/膜架，8支装/压力容器三级系统：1组膜架/工厂,160压力容器/膜架，8支装/压力容四级系统：1组膜架/工厂,112压力容器/膜架，8支装/压力容器小计：14592支BWRO膜中心合计：41,472支FILMTEC反渗透膜元件52进水20%产水80%产水SWRO段内分级产水（两端产水）设计53SWRO高压泵中心2个工厂，南厂+北厂 泵数量： 3+1台/工厂功率：5.5MW/台 压 力： 约70bar泵效率：接近90%54SWRO能量回收中心2个工厂，南厂+北厂40套DWEER能量回收装置/工厂,10台循环增压泵/工厂分为9+1组子系统/工厂，4套DWEER

26、 /子系统效率：96%55华能玉环电厂海水淡化系统项目介绍 华能玉环电厂位于浙江省台州市玉环县大麦屿开发区下青塘，地处浙江省东南沿海瓯江口，乐清湾东岸，玉环半岛西侧。厂址三面环山，一面临海，由部分滩涂和农田组成，总面积约110公倾。 玉环电厂是国内单机容量最大，亚洲前列的火力燃煤发电厂。与电厂配套新建处理水站，处理总水量为14.4万吨/天，因用水量较大且玉环周边地区淡水水源稀缺，经过考察比较、经济技术论证分析，华能国际电力股份有限公司决定采用海水淡化处理后作为电厂生产运行水源。 华能玉环电厂采用国际先进的“双膜”法海水淡化工艺，建成目前全国容量最大的海水淡化装置，每天制水量可达3.5万立方米。

27、56华能玉环电厂地理位置玉环电厂乐清电厂乐清湾57华能玉环电厂海水 浙江东南部温带气候，海水年平均浙江东南部温带气候，海水年平均温度温度1515 乐清湾海域，海水流动较缓乐清湾海域，海水流动较缓 内陆江河水汇流入湾内陆江河水汇流入湾 海水平均盐度海水平均盐度237332373329725 mg/l29725 mg/l（引用引用20022002年实测资料）年实测资料） 海水原水呈黄褐色，含悬浮粘土颗海水原水呈黄褐色，含悬浮粘土颗粒，浊度较高且变化较大粒，浊度较高且变化较大 电厂附近海域为高含沙区，悬沙中电厂附近海域为高含沙区，悬沙中值粒径值粒径0.0030.0030.0052mm0.0052mm

28、，属极细粉，属极细粉砂和粗粘土，根据实测资料，电厂砂和粗粘土，根据实测资料，电厂取水口附近垂线平均含沙量大潮为取水口附近垂线平均含沙量大潮为0.214kg/m30.214kg/m3，中潮为，中潮为0.260 kg/m30.260 kg/m3，小潮为小潮为0.041 kg/m30.041 kg/m3。 58华能玉环电厂原水浊度变化59ChlorineCoagulant FeCl3MMFPolishing FilterIntake PondFiltered Water TankCartridge FilterRO UnitDraw Back TankHigh Pressure PumpSBSDis

29、infectionLimepH AdjustDistributionEnergy Recovery Device (ERD)ChlorineCoagulant FeCl3MMFPolishing FilterIntake PondFiltered Water TankCartridge FilterRO UnitDraw Back TankHigh Pressure PumpSBSDisinfectionLimepH AdjustDistribution取水系统预处理系统膜系统后处理系统膜法海水淡化系统的基本流程60华能玉环电厂海水淡化系统工艺流程高压泵高压泵提升泵提升泵增压泵增压泵UF产水箱

30、产水箱保安过滤器保安过滤器SWRONaClO, FeCl3阻垢剂阻垢剂原水池原水池NaHSO3BWRO能量交换装置能量交换装置浓水排放浓水排放高压泵高压泵RO产水箱产水箱二级工业用水二级工业用水 RO产水箱产水箱NaOH海水电解制氯海水电解制氯混凝澄清系统混凝澄清系统浸没式浸没式UF透过液泵透过液泵海水取水海水取水61电厂电厂敞口取水敞口取水排放水汇入排放水汇入自然河流自然河流电厂锅炉电厂锅炉补给水补给水SWRO SWRO 浓盐水浓盐水SWROSWRO海水淡化厂海水淡化厂电厂电厂凝汽器凝汽器 : : 循环冷却水进水取水管道循环冷却水进水取水管道 : : 循环冷却水出水取水管道循环冷却水出水取水

31、管道发电厂和反渗透海水淡化系统联建的优势：发电厂和反渗透海水淡化系统联建的优势：提高反渗透系统进水温度，降低能量损耗提高反渗透系统进水温度，降低能量损耗减轻了海水淡化厂排放的浓盐水对周边海域的生态影响减轻了海水淡化厂排放的浓盐水对周边海域的生态影响简化海水取简化海水取/ /排水设施的工程投资排水设施的工程投资华能玉环电厂取水系统62系统主要组成及规格名称名称规格规格数量数量混凝澄清池混凝澄清池Q=1300mQ=1300m3 3/h/h4 4浸没式超滤浸没式超滤Q=533mQ=533m3 3/h/h6 6保安过滤器保安过滤器Q=550mQ=550m3 3/h/h6 6SWROSWRO反渗透单元反

32、渗透单元Q=240mQ=240m3 3/h/h6 6BWROBWRO反渗透单元反渗透单元Q=130mQ=130m3 3/h/h3 3SWROSWRO提升泵提升泵Q=535mQ=535m3 3/h, H=0.3MPa/h, H=0.3MPa6 6SWROSWRO高压泵高压泵Q=240mQ=240m3 3/h, H=6.1MPa/h, H=6.1MPa6 6SWROSWRO增压泵增压泵Q=295mQ=295m3 3/h, H=0.3MPa/h, H=0.3MPa6 6PXPX能量回收装置能量回收装置Q=295mQ=295m3 3/h (6/h (6* *50m50m3 3/h)/h)6 6BWRO

33、BWRO高压泵高压泵Q=160mQ=160m3 3/h, H=1.7MPa/h, H=1.7MPa3 363混凝澄清系统u “ “涡旋混凝低脉动沉淀给水处涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术理技术“* *u 设备：设备：“微旋涡微旋涡”反应沉淀池反应沉淀池u 混凝剂：混凝剂：FeClFeCl3 3u 杀生剂：杀生剂：NaClO (NaClO (杀菌灭藻杀菌灭藻) )u 混凝澄清系统运行参数混凝澄清系统运行参数: :u混合时间：混合时间：3s3s；u絮凝时间：絮凝时间：10min10min；u沉淀池上升流速小于沉淀池上升流速小于2.4mm/s2.4mm/s64混凝澄清系统性能*出水水质出水水质最大最大

34、最小最小典型值典型值(80%情况下情况下)浊度浊度 (NTU)5053（50）5（90）10（99）混凝剂：混凝剂：FeCl3加药量：加药量：10-15ppm FeCl3TSS (mg/L)20510COD (mg/L)1035碱度碱度 (mg/L)168125150pH8.57.58温度温度 (C)32152065SWROBWROUF超滤及反渗透系统66浸没式UF预处理系统u UF UF型号：型号： ZeeWeed 1000 ZeeWeed 1000 V3 V3 浸没式浸没式UFUF膜膜u 6 6533m3/h533m3/h超滤系统超滤系统u 216 216支膜组件支膜组件/UF/UF装置装

35、置u UFUF产水输送到产水输送到2X1500m3/h2X1500m3/h储水箱储水箱67 UFUF系统性能系统性能SDI1.5SDI1.5（9999），），2 2（100100） 浊度浊度0.10.1（9595）FeFe（全）（全）50ppb50ppb（9595），），70ppb70ppb（100100），去除率在），去除率在90%90%左左右右细菌的去除率达到细菌的去除率达到100%100%胶体硅去除率在胶体硅去除率在70-90%70-90%之间之间UFUF膜表面的污堵物进行分析，其中：铁，膜表面的污堵物进行分析，其中：铁，68.4668.46；硅，；硅，11.2611.26；铝，；铝，5

36、.595.59；锰，；锰，3.253.25；磷，；磷，2.312.31；氯，；氯，2.422.42；钙；钙，2.012.01。浸没式UF预处理系统68SWROBWRO反渗透系统69项目项目海水淡化反渗透海水淡化反渗透(SWRO)(SWRO)二级反渗透二级反渗透(BWRO)(BWRO)设计产水量设计产水量 (m(m3 3/h)/h)2402406 61301303 3设计系统回收率设计系统回收率 (%)(%)45458585膜元件型号及安装位置膜元件型号及安装位置 SW30HRLE-400SW30HRLE-400（1#1#，5#5#） SWC5SWC5（2#2#，3#3#） TM820E-400

37、TM820E-400（4#4#，6#6#）TM720-430TM720-430压力容器压力容器/ /膜元件膜元件( (排列排列) )585818 (12:6)18 (12:6)膜元件膜元件/ /压力容器压力容器7 76 6设计通量设计通量15.915.930.130.1反渗透系统配置u 高压泵出口管道：双相不锈钢高压泵出口管道：双相不锈钢22052205u SWRO SWRO高压浓水管道：超级双相不锈钢高压浓水管道：超级双相不锈钢25072507u 低压管道：碳钢衬里或玻璃钢管道低压管道：碳钢衬里或玻璃钢管道70高压泵高压泵增压泵增压泵0.16 MPa0.16 MPa288 m3/h288 m

38、3/h4.56 MPa4.56 MPa4.69 MPa4.69 MPa 4.5 MPa 4.5 MPa海水反渗透海水反渗透（SWROSWRO）46060 46060 S/cmS/cm496 m496 m3 3/h/h0.30 MPa0.30 MPa216 m216 m3 3/h/h0.30 MPa0.30 MPa280 280 m m3 3/h/h0.23 0.23 MPaMPa能量回收装置能量回收装置能量回收系统u 能量回收装置型号：能量回收装置型号：ERIERI，PX-220, PX-220, u 能量回收效率：能量回收效率：9498%9498%u 能量回收装置：能量回收装置：6 6套（套

39、（6 6个个PX-220/PX-220/套）套）711# FILMTEC SWRO系统产水通量1# SWRO实际运行通量在实际运行通量在1216LMH725# FILMTEC SWRO系统产水通量5# SWRO实际运行通量在实际运行通量在1216LMH73经过两年多的连续运行经过两年多的连续运行, 1# SWRO, 1# SWRO脱盐率仍然维持在脱盐率仍然维持在99.5%99.5%以上以上1# FILMTEC SWRO系统产水电导及脱盐率74经过两年多的连续运行经过两年多的连续运行, 5# SWRO, 5# SWRO脱盐率仍然维持在脱盐率仍然维持在99.5%99.5%以上以上5# FILMTE

40、C SWRO系统产水电导及脱盐率751# FILMTEC SWRO系统压差压降范围压降范围0.0.05050.25MPa0.25MPa，反渗透反渗透系统污堵可通过清洗恢复系统污堵可通过清洗恢复76压降范围压降范围0.0.05050.25MPa0.25MPa，反渗透反渗透系统污堵可通过清洗恢复系统污堵可通过清洗恢复5# FILMTEC SWRO系统压差77华能玉环电厂海水淡化高压泵华能玉环电厂海水淡化高压泵Sulzer HPP506-100Sulzer HPP506-100，配，配630-kW Siemens630-kW Siemens电机电机78华能玉环电厂海水淡化高压泵房华能玉环电厂海水淡化

41、高压泵房79二、运行与维护 P79-8680 确认预处理、确认预处理、RORO系统管路完整，并已经过冲洗；系统管路完整，并已经过冲洗； 检查膜壳内的洁净程度，不得存有异物；检查膜壳内的洁净程度，不得存有异物； 检查膜元件的浓水密封，并加甘油润滑；检查膜元件的浓水密封，并加甘油润滑； 由由给水端向浓水端给水端向浓水端插入插入1 1只膜元件的只膜元件的2/32/3； 记录元件编号，膜壳在系统的位置，膜在膜壳的位置；记录元件编号，膜壳在系统的位置，膜在膜壳的位置； 检查产水连接件的检查产水连接件的O O型密封，并加甘油润滑；型密封，并加甘油润滑； 将产水连接件的一端插入产品水管内；将产水连接件的一端

42、插入产品水管内； 在膜壳外将产水连接件另一端插入另在膜壳外将产水连接件另一端插入另1 1只膜元件产水管；只膜元件产水管； 将膜元件向浓水方向推入膜壳内；将膜元件向浓水方向推入膜壳内； 全部膜元件装入膜壳后，需测量膜元件两侧与膜壳端板之全部膜元件装入膜壳后，需测量膜元件两侧与膜壳端板之间是否存在间是否存在间隙间隙，防止膜元件运行时在膜壳内来回，防止膜元件运行时在膜壳内来回撞击撞击； 禁止使用禁止使用有机溶剂有机溶剂或或阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂；膜元件的安装膜元件的安装81 确认预处理水质符合设计导则要求，按设计方案添加化学确认预处理水质符合设计导则要求，按设计方案添加化学药剂，自控、仪表

43、、管路系统均满足运行条件；药剂，自控、仪表、管路系统均满足运行条件； 在低压力、小流量状态下排除系统内的空气，防止水锤；在低压力、小流量状态下排除系统内的空气，防止水锤； 启动给水泵，在低于给水压力启动给水泵，在低于给水压力50%50%的压力下冲洗，直至排水的压力下冲洗，直至排水中不再含有保护液（可能需要中不再含有保护液（可能需要1 1小时或更长时间）；小时或更长时间）； 缓慢增加给水压力并调节浓水阀，至回收率符合设计值；缓慢增加给水压力并调节浓水阀，至回收率符合设计值； 系统达到设计条件后，核查浓水的系统达到设计条件后，核查浓水的LSILSI； 系统稳定运行系统稳定运行0.5-1h0.5-1

44、h后，记录全部运行参数作为初始值；后，记录全部运行参数作为初始值；系统初次启动系统初次启动82 短期停机首先使用短期停机首先使用RORO产品水低压冲洗，每产品水低压冲洗，每3-53-5天冲洗一次，天冲洗一次，再启动时需先进行低压冲洗；再启动时需先进行低压冲洗； 长期停机前应进行彻底的化学清洗，再将保护液打入系统长期停机前应进行彻底的化学清洗，再将保护液打入系统内并封闭系统，内并封闭系统，2727以下每以下每3030天冲洗一次并更换保护液，天冲洗一次并更换保护液， 2727以上每以上每1515天天1 1次，再启动时需先进行低压冲洗；次，再启动时需先进行低压冲洗； 杀菌液可使用：杀菌液可使用：1%

45、1%甲醛溶液、甲醛溶液、20PPm20PPm的异噻唑啉或的异噻唑啉或1%1%的亚硫的亚硫酸氢钠溶液，以上杀菌液需采用酸氢钠溶液，以上杀菌液需采用RORO产水配置；产水配置； 再次启动系统时，排尽系统内气体，在低于正常给水压力再次启动系统时，排尽系统内气体，在低于正常给水压力50%50%的进行低压冲洗。的进行低压冲洗。系统停机与再运行系统停机与再运行83 定期大剂量定期大剂量(500PPm)(500PPm)冲击式投加杀菌剂，更经济有效；冲击式投加杀菌剂，更经济有效； 不定期的更换杀菌剂的品种，防止生物形成抗药性；不定期的更换杀菌剂的品种，防止生物形成抗药性； 如使用氧化性的杀菌剂，需在如使用氧化

46、性的杀菌剂，需在RORO系统前进行还原；系统前进行还原； 活性碳作为多为孔性物质吸附大量有机物活性碳作为多为孔性物质吸附大量有机物营养源营养源，其，其多孔结构也有利于细菌的滋生，因此活性碳产水中的微生多孔结构也有利于细菌的滋生，因此活性碳产水中的微生物活性较难控制；物活性较难控制； 微生物的繁殖生长也会堵塞保安过滤设备；微生物的繁殖生长也会堵塞保安过滤设备；系统生物活性控制系统生物活性控制84仪表类型仪表类型位置位置1 1位置位置2 2位置位置3 3位置位置4 4流量流量2 23 38 (8 (回流时回流时) )电导率电导率2 21 14/5 (4/5 (定期定期) )压力压力1 17 72/

47、4/5 (2/4/5 (定期定期) )6(6(分段时分段时) )PHPH1 12(2(定期定期) )SDISDI1(1(定期定期) )温度温度1 1除说明定期测量的数据外均要求在线测量。除说明定期测量的数据外均要求在线测量。126789345RORO系统需要测量的数据系统需要测量的数据855/1碱洗10/2 酸洗11/11 酸洗+碱洗1/2 酸洗 6/3 碱洗2/1酸洗1/22 碱洗7/1 清洗9/13 换膜RORO系统趋势分析系统趋势分析865/1 碱洗10/2 酸洗11/11酸/碱洗1/2 酸洗 1/22 碱洗2/1 酸洗6/3 碱洗7/1 清洗10/14酸/碱洗RORO系统趋势分析系统趋

48、势分析87三、故障的判断 P87-13988何为故障诊断及处理？何为故障诊断及处理？确认故障并加以纠正确认故障并加以纠正q 分析特征分析特征q 确认故障点确认故障点q 处理故障处理故障q 预防故障预防故障89故障组成故障组成90主要故障及特征主要故障及特征污染、结垢及特征污染、结垢及特征机械损伤及特征机械损伤及特征化学性破坏及特征化学性破坏及特征91故障特征及原因故障特征及原因故障发生时：故障发生时：标准化脱盐率下降，即标准化透盐率上升标准化产水量下降标准化压差上升故障察觉：故障察觉：仪器仪表的校核运行数据的记录运行数据的分析92故障特征及原因故障特征及原因污染、结垢污染、结垢q产水量下降q脱

49、盐率下降q压差上升机械损伤机械损伤q产水量上升q脱盐率下降q压差下降化学性破坏化学性破坏q产水量上升q脱盐率下降q压差下降93故障原因及其影响故障原因及其影响污染、结垢污染、结垢机械损伤机械损伤化学性破坏化学性破坏94生物污染、有机物污染生物污染、有机物污染结垢结垢生物、有机物、胶体、悬浮物及颗粒等生物、有机物、胶体、悬浮物及颗粒等污染、结垢污染、结垢特定部位产生特定的污染物特定部位产生特定的污染物q首端：微生物、胶体、悬浮物、颗粒、有机物等首端：微生物、胶体、悬浮物、颗粒、有机物等q末端：结垢、有机物等末端：结垢、有机物等95微生物污染微生物污染原因及影响：原因及影响：q原水高生物活性；非准

50、确的运行；系统设计死角等。首端膜元原水高生物活性；非准确的运行；系统设计死角等。首端膜元件最易发生件最易发生q影响：影响：压差上升压差上升；脱盐率、产水量下降96胶体、颗粒污染胶体、颗粒污染原因及典型特征：原因及典型特征：q来源于预处理，首端膜元件最易发生来源于预处理，首端膜元件最易发生q影响：影响：脱盐率、产水量下降，压差上升脱盐率、产水量下降，压差上升97原因及影响：原因及影响：q原水高有机物，如原水高有机物，如NOM、腐植酸等；受油脂污染的原水；絮凝、腐植酸等；受油脂污染的原水；絮凝剂、阻垢剂污染。首端膜元件最易发生剂、阻垢剂污染。首端膜元件最易发生q影响：影响：压差上升压差上升；脱盐率

51、、产水量下降产水量下降，有机物污染有机物污染过量阻垢剂污染油脂污染98金属氧化物污染金属氧化物污染原因及影响：原因及影响：q絮凝产物：铁、铝等絮凝产物：铁、铝等q缺氧环境：铁、锰等缺氧环境：铁、锰等q设备腐蚀：铁锈、铜等设备腐蚀：铁锈、铜等q首端膜元件最易发生首端膜元件最易发生q影响：影响：压差上升压差上升；脱盐率、产水量下降产水量下降进水侧浓水侧99硫化物污染硫化物污染原因及影响：原因及影响：q原水含硫化氢原水含硫化氢q原水缺氧，且含硫化物，如二价铁与硫化氢生成硫化铁原水缺氧，且含硫化物，如二价铁与硫化氢生成硫化铁q首端膜元件最易发生首端膜元件最易发生q影响：影响：压差上升；脱盐率、产水量下

52、降压差上升；脱盐率、产水量下降100结垢结垢原因及影响：原因及影响：q不恰当的阻垢剂投加不恰当的阻垢剂投加q过高的回收率过高的回收率q原水水质变化原水水质变化q末端膜元件最易发生末端膜元件最易发生q影响：影响：压差上升；压差上升；脱盐率、产水量下降产水量下降难溶盐沉淀，如碳酸盐、难溶盐沉淀，如碳酸盐、硫酸盐等；硅的沉淀硫酸盐等；硅的沉淀101进水格网上的进水格网上的CaCO3结垢结垢102机械损伤机械损伤原因及影响：原因及影响：q原水或管路含颗粒类物质原水或管路含颗粒类物质q首端膜元件最易发生首端膜元件最易发生q影响：影响：脱盐率下降脱盐率下降、压差下降；水量上升103常见结垢物质常见结垢物质

53、碳酸钙碳酸钙硫酸钙硫酸钙硫酸钡、硫酸锶硫酸钡、硫酸锶图片引用自： Genesys International 104望远镜现象望远镜现象原因及影响：原因及影响：q高压差导致：源于污堵、结垢高压差导致：源于污堵、结垢q高给水流量；高给水流量；q水锤；水锤；q无止推环；无垫片无止推环；无垫片q影响：影响：脱盐率下降脱盐率下降、压差下降；水量上升105压密压密原因及影响：原因及影响：q水锤、高压、高温水锤、高压、高温q影响：影响：脱盐率上升、压差上升、产水量急剧下降产水量急剧下降106背压背压原因及影响：原因及影响：q产水压力大于浓水侧压力：不当停机、阀门切换不当产水压力大于浓水侧压力：不当停机、阀

54、门切换不当q一般发生在末端膜元件一般发生在末端膜元件q影响：影响：脱盐率下降脱盐率下降、压差下降、产水量上升107进水进水产水产水浓水浓水产水产水浓水浓水进水进水产水背压损产水背压损坏的膜元件坏的膜元件背压背压108q背压原因背压原因机械故障机械故障设计缺陷设计缺陷操作失误操作失误q海水淡化停机时没有冲洗干净正渗透破海水淡化停机时没有冲洗干净正渗透破坏坏q导致胶线处脱胶导致胶线处脱胶膜剥离膜剥离109系统下游易发生系统下游易发生末端膜元件末端膜元件末端膜元件浓水侧末端膜元件浓水侧q膜口袋被过度背压膨胀膜口袋被过度背压膨胀进水侧进水侧: : 膜被进水压力施压，胶线处很少脱胶膜被进水压力施压，胶线

55、处很少脱胶浓水侧：膜被水力顶开导致脱胶浓水侧：膜被水力顶开导致脱胶膜剥离膜剥离110强酸(pH13)溶剂化学破坏化学破坏原因及影响：原因及影响：q化学物质：来源于原水、化学清洗液、消毒化学物质：来源于原水、化学清洗液、消毒剂、保护液等剂、保护液等q氧化物：余氯及其他氧化物氧化物：余氯及其他氧化物q影响：影响：脱盐率下降脱盐率下降、压差下降、产水量上升111故障点：进水及预处理故障点：进水及预处理原水水质变化原水水质变化加药问题加药问题混凝混凝/ /絮凝问题絮凝问题过滤问题过滤问题膜元件保存与安装问题膜元件保存与安装问题112q原水水质可能变化原水水质可能变化q加药的潜在问题加药的潜在问题: :

56、加药失败加药失败加药过量加药过量/ /不足不足化学品质量差化学品质量差化学品老化失效化学品老化失效药液长菌药液长菌混合不均匀混合不均匀反应时间不够反应时间不够故障位置故障位置: : 原水原水/ /预处理预处理113q絮体过小絮体过小 后絮凝后絮凝q不合适的混凝剂不合适的混凝剂/ /高分子絮凝剂高分子絮凝剂效率低效率低与膜不兼容，比如与膜不兼容，比如阳离子型阳离子型的聚合物的聚合物q混凝剂混凝剂/ /高分子絮凝剂剂量不合适高分子絮凝剂剂量不合适浓度浓度加药点：分布、湍流加药点：分布、湍流反应停留时间反应停留时间qpH值值控制不当（铝盐混凝剂）控制不当（铝盐混凝剂）q高分子聚合物和阻垢剂反应高分子

57、聚合物和阻垢剂反应 q过量过量SBS与高含氯、含铜类物质生成氧化物与高含氯、含铜类物质生成氧化物故障位置故障位置: : 混凝混凝/ /絮凝问题絮凝问题114含溶氧、金属离子（Cu, Co, Mn等）、亚硫酸氢钠、高浓度氯离子共存时聚酰胺膜也会受到氯氧化，即使原水不含氯，氯也可能产生。机理： SO32- + Cu2+ SO3- + Cu+ SO3- + O2 SO5- SO5- + SO32- SO52-+SO3- SO52- + Cl- ClO- + SO42- C.H.Barrn and H.A.OHern, Chemical Eng.Sci.21(1996)397-404故障位置故障位置:

58、 : 潜在氧化物的产生潜在氧化物的产生115q阳离子软化器操作不当阳离子软化器操作不当再生过晚再生过晚再生条件不合适再生条件不合适 o再生液浓度再生液浓度o流速过高流速过高o流速过低流速过低o再生时间过短再生时间过短 q树脂被污染树脂被污染故障位置故障位置: : 软化问题软化问题116q颗粒泄漏颗粒泄漏设计不当（如设计不当（如UF+RO保安过滤器设置）保安过滤器设置）频繁启动频繁启动/停机停机快速冲洗不充分快速冲洗不充分滤孔过大（保安滤器）滤孔过大（保安滤器）滤料和粒径不合适滤料和粒径不合适反洗不充分反洗不充分集水器故障集水器故障UF/MF断丝、污染断丝、污染故障位置故障位置: : 过滤问题过

59、滤问题117q存储不当导致膜片干裂、污染（如长霉）存储不当导致膜片干裂、污染（如长霉）q安装不当会导致安装不当会导致O型圈、中心管连接件或者产水管的机械破坏型圈、中心管连接件或者产水管的机械破坏q缺少垫片会导致泄漏或膜的机械破坏缺少垫片会导致泄漏或膜的机械破坏故障位置故障位置: : 膜元件保存安装膜元件保存安装垫片118故障点：系统运行故障点：系统运行启动启动运行运行停机停机119故障位置故障位置: : 系统启动系统启动q水锤导致物理性破坏：当高压泵启动时管路及压力容器内有残水锤导致物理性破坏：当高压泵启动时管路及压力容器内有残余空气余空气120水锤水锤+ +高压差破坏高压差破坏121故障位置

60、故障位置: : 系统运行系统运行q系统回收率过高系统回收率过高 结垢结垢q预处理不稳定预处理不稳定 污染物或者氧化剂攻击膜元件污染物或者氧化剂攻击膜元件q通过提高给水压力来补偿膜污堵而导致的通量的减少，反而加通过提高给水压力来补偿膜污堵而导致的通量的减少，反而加速污染速污染q没有及时进行化学清洗没有及时进行化学清洗q预处理不完善预处理不完善q频繁启停机频繁启停机q没有及时标准化运行数据并进行评估没有及时标准化运行数据并进行评估122q残余的预处理化学品（比如阻垢剂）可能在膜表面上沉淀残余的预处理化学品（比如阻垢剂）可能在膜表面上沉淀 （用高（用高品质的水进行短时冲洗品质的水进行短时冲洗 ）q荷