660MW超超临界机组化学运行培训教材 正文 印刷版.11.16

1、660mw超超临界机组化学运行培训教材 目 录第1章 绪论11.1 水在火力发电厂中的作用11.2 水质不良的危害11.3 火电厂化学水处理常用名词解释2第2章 原水处理72.1 概述72.2 生水系统组成及原理82.3 生水系统启、停及运行维护142.4 超滤系统一般异常处理222.5 本章小结22第3章 反渗透233.1 概述233.2 反渗透系统组成及原理233.3 反渗透系统运行333.4 反渗透系统的一般异常及故障处理373.5 反渗透系统运行案例分析383.6 本章小结40第4章 edi414.1 概述414.2 edi系统的组成及原理414.3 edi系统运行424.4 edi系

2、统一般异常及处理434.5 本章小结43第5章 凝结水、给水加药处理455.1 概述455.2 凝结水、给水处理的原理及设备组成455.3 凝结水、给水加药系统运行615.4 给水、凝结水加药系统运行典型案例分析655.5 本章小结66第6章 凝结水精处理676.1 概述676.2 凝结水精处理系统的基本组成及原理686.3 凝结水精处理系统运行866.4 精处理系统一般异常及处理方法1036.5 精处理运行案例分析1056.6 本章小结106第7章 水、汽取样及化学监督1077.1 概述1077.2 汽水取样设备的组成及作用1087.3 超超临界机组的水化学工况1117.4 水汽集中取样运行

3、1207.5 集中取样设备运行案例分析1217.6 本章小结122第8章 辅机冷却水处理1238.1 概述1238.2 辅机冷却水系统腐蚀1238.3 辅机冷却水系统中微生物的控制1248.4 辅机冷却水系统的运行124第9章 脱硝氨区设备1369.1 概述1369.2 脱硝氨区系统设备组成及原理1399.3 脱硝氨区设备运行1439.3.1 系统设备氮气置换1439.4 氨区异常及故障处理1509.5 氨区安全防火管理1529.6 本章小结153第10章 制氢系统15410.1 发电机的冷却方式15410.2 冷却介质的性能比较15410.3 电解制氢原理、系统及其设备15610.4 氢冷发

4、电机的气体置换和充氢16110.5 加拿大氢能制氢装置及系统流程16210.6 贮氢、供氢系统设备组成16710.7 贮、供氢系统运行16910.8 氢站安全管理17410.9 氢气系统运行案例分析17510.10 本章小结175第11章 废水处理17611.1 概述17611.2 废水处理系统的组成及原理17611.3 废水处理系统运行18611.4 废水处理系统运行异常处理18911.5 废水处理系统运行案例分析19011.6 本章小结190第12章 消防泵房19112.1 概述19112.2 消防泵房的设备组成及作用19112.3 消防水系统运行19212.4 本章小节195第13章 锅

5、炉的化学清洗和停用保护19613.1 概述19613.2 锅炉化学清洗的必要性和清洗范围19613.3 锅炉化学清洗常用药品19813.4 化学清洗方案的制订20413.5 化学清洗的实施及监督20713.6 国内同类型电厂锅炉化学清洗案例21213.7 锅炉停运保护21813.8 本章小结224第14章 化学辅机22514.1 概述22514.2 泵的分类22514.3 泵的运行23414.4 罗茨风机23514.5 故障及处理23714.6 本章小结238第15章 化学试验23915.1 概述23915.2 ph的测定（ph电极法）24115.3 电导率的测定24315.4 钠的测定（pn

6、a电极法）24515.5 硬度的测定（edta滴定法）24815.6 铁的测定（邻菲罗啉分光光度法）25115.7 溶解氧的测定(内电解法 )25215.8 活性硅的测定（硅钼蓝比色法） 25615.9 碱度的测定（容量法）25715.10 酸度的测定（容量法）25815.11 本章小节25939第1章 绪论1.1 水在火力发电厂中的作用在火力发电厂中,水进入锅炉后,吸收燃料燃烧放出的热,转变为蒸汽,进入汽轮机,将蒸汽的热能转变为汽轮机的机械能；汽轮机带动发电机，将机械能转变为电能。因此，水是电厂整个热力系统的工作介质，也是某些热力设备的冷却介质。如果将燃料比作电厂的“口粮”，那么水

7、可称得上是电厂中流动的“血液”。为了保证锅炉、汽轮机的正常运行，锅炉和汽轮机对所用水的质量要求比较严格，而且机组蒸汽的参数愈高，对水质的要求也愈严。1.2 水质不良的危害热力系统中的水质是影响火力发电厂热力设备（锅炉、汽机等）安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的原水，其中含有许多杂质，这种水是不允许进入热力设备中的水汽循环系统的，必须经过适当的净化处理，达到标准后，才能保证热力设备的稳定运行。如果品质不良的水进入水汽循环系统，就会造成以下几方面的危害：1.2.1 热力设备的结垢如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则经过一段时间的运行后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，

8、这些固体附着物称为水垢，这种现象称为结垢。因此，如果品质不良的水进入高参数、大容量机组的水汽循环系统，就有可能在短时间内造成更大的危害。因为水垢的导热性能比金属的差几百倍，这些水垢又易形成在热负荷很高的锅炉炉管中，这样会使结垢部位的金属管壁温度过热，引起金属强度下降，在管内压力作用下，就会发生管道局部变形，产生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。结垢不仅危害到锅炉的安全运行，而且会影响发电厂的经济效益。另外，在汽轮机凝汽器内结垢，会导致凝汽器真空度降低，使汽轮机达不到额定出力，热效率下降；加热器结垢会使水的加热温度达不到设计值，以致整个热力系统的经济性降低。而且热力设备结垢后还必须及时进行清洗，因此

9、增加了机组的停运时间，减少了发电量，增加了清洗、检修的费用，以及增加了环保工作量等。1.2.2 热力设备的腐蚀热力设备的运行常以水作为介质。如果水质不良，则会引起金属的腐蚀。由于金属材料与环境介质反应而引起金属材料的破坏叫做金属的腐蚀。火力发电厂的给水管道，各种加热器，锅炉的省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器都会因水中含有溶解性气体和腐蚀介质而引起腐蚀。腐蚀不仅会缩短金属的使用寿命，而且由于金属腐蚀产物转入给水中，使给水杂质增多，从而又缩短了在热负荷高的受热面上的结垢过程，结成的垢又会促进锅炉管壁的垢下腐蚀。这种恶性循环，会迅速导致爆管事故的发生。1.2.3 过热器和汽轮机的积盐如果锅炉使用

10、的水质不良，就不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽流通部分，例如过热器和汽轮机里，这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热，甚至爆管；汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率。特别是对于高温、高压的大容量汽轮机，它的高压蒸汽通流部分的截面积很小，所以少量的积盐就会大大增加蒸汽流通的阻力，使汽轮机的出力下降。当汽轮机积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。热力发电厂水处理工作就是为了保证热力系统各部分有良好的水汽品质，以防止热力设备的结垢、积盐和腐蚀。因此，在热力发电厂中，水处理工作对保证发电厂的安全、经济运行具有十分重要的意义。1.3 火电厂化学水

11、处理常用名词解释1.3.1 火电厂各类水的名称水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称。它们是原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。1.3.1.1 原水原水也称为生水，是未经任何处理的天然水（如江河水、湖水、地下水、海水等），它是电厂各种用水的水源。1.3.1.2 锅炉补给水原水经过各种水处理工艺净化处理后，用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水。按其净化处理方法的不同，又可分为软化水和除盐水等。给水送进锅炉的水称为给水。给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。1.3.1.3 锅炉水在锅炉本体

12、的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，习惯上简称炉水。1.3.1.4 凝结水蒸汽在汽轮机中作功后，经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水，它是锅炉给水的主要组成部分。1.3.1.5 冷却水用作冷却介质的水为冷却水。这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水，如果该水循环使用，则称循环冷却水。1.3.1.6 疏水进入加热器的蒸汽将给水加热后，这部分蒸汽冷却下来的水，以及机组停运时，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水，都称为疏水。1.3.1.7 内冷水内冷水是指用于带走发电机定子绕组运行中产生的热量的水。1.3.2 化学常用名词1.3.2.1 溶解固形物 溶解固形物是指水中除溶解气体之外各种溶解物的总量。它除了包括全

13、部阴、阳离子外，还应加上非离子态的二氧化硅、铁铝氧化物和有机物的的含量。1.3.2.2 含盐量含盐量表示水中溶解盐类的总和，它可通过水质全分析后将阴、阳离子全部相加而得。含盐量有两种表示方法：其一是摩尔表示法，即将水中各种阳离子（或各种阴离子）均按带一个电荷的离子为一个基本单元，计算其含量（mmol/l），然后将它们全部相加；其二是重量表示法，即将水中各种阴阳离子的含量换算成mg/l，然后全部相加。1.3.2.3 碱度、酸度水的碱度是指水中含有能接受氢离子物质的量。天然水中碱度主要由重碳酸根所组成。水的酸度是指水中含有能接受氢氧根离子的物质的量。可能形成酸度的物质有强酸，强酸弱碱盐、酸式盐和弱

14、酸。1.3.2.4 硬度硬度是指天然水中多价阳离子的总浓度，对天然水来说主要是钙、镁离子，故水的硬度也就表示水中钙、镁离子之和。硬度可分为以下两种：一是碳酸盐硬度：碳酸盐硬度是指水中钙、镁的碳酸氢盐、碳酸盐之和。但由于天然水中碳酸根的含量非常少，所以一般将碳酸盐硬度看作钙、镁的碳酸氢盐。碳酸盐硬度又被称作暂时硬度，这是由于水长时间煮沸后，水中重碳酸钙和重碳酸镁会分解产生碳酸钙和氢氧化镁沉淀，使碳酸盐硬度消失，所以被称作暂时硬度。二是非碳酸盐硬度：水的总硬度和碳酸盐硬度之差是非碳酸盐硬度，它们是钙、镁的氯化物和硫酸盐等。它在水沸腾时不能被除去，所以又被称为永久硬度，其值近似等于非碳酸盐硬度。1.

15、3.2.5 电导率在一定温度下，截面积为1平方厘米，相距为1厘米的两平行电极之间溶液的电导。电导率的单位是s/m（s称为西，表示西门子）或µs/cm。一般水质的电导率较小，电导率的常用单位是µs/cm。实际测量中常用电导率表来测定。1.3.2.6 生物需氧量（bod）生物需氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量。在氧化的第一阶段中，主要是有机物转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨转化成硝酸根和亚硝酸根。测定方法一般分为两种：bod5和bod21。目前常以20和黑暗条件下用微生物氧化有机物5天所需的氧量进行测定，以bod5来表示。1.3.2.7 溶液一种物质分散在另一

16、种物质之中的体系称做分散体系，均一的分散体系叫做溶液。溶液中被分散的物质叫做溶质，用以分散溶质的物质叫做溶剂，发生这种均匀分散的现象叫做溶解。水能溶解很多种物质，是最常用的溶剂，通常所说的溶液是指水溶液。除此之外，酒精、汽油等也可做溶剂。当两种溶液互相溶解而形成溶液时，一般情况下量多的一种叫溶剂，量少的叫溶质。还有一种体系是，被分散后的物质微粒是由较多的分子或离子所组成，由于它们的颗粒较小，肉眼观察不到，外观也表现为均一的透明状态，但在光线照射下，却能看见由这些颗粒所散射的光束，这种体系为胶体溶液。如果分散体系在水中的颗粒很大，甚至用肉眼都能观察出来的，从外观看它就是不均匀的，而且经过静置后，

17、大部分分散物质会沉降下来，这种体系称之为悬浊液。1.3.2.8 浓度所谓浓度就是指在一定量的溶剂或溶液里所含溶质的量。表示浓度的方法很多，如：1.质量分数用溶质的质量占全部溶液的质量百分比来表示。在实际应用中，为了方便，有时将100毫升溶液中含有溶质的克数来表示百分浓度，这是重量比体积的百分浓度可写为a%（质量/体积）。2.物质的量浓度在1升溶液中所含溶质的物质的量。其单位常以m表示。3.用单位体积或单位质量溶液中含有溶质质量表示的浓度在工业上有时用1升溶液中含有溶质的克数表示溶液的浓度（相应的单位为g/l、mg/l、g/l）。对于以水为溶剂的稀溶液每升的质量近似的等于1kg，所以，上述浓度单

18、位和g/kg、mg/kg、g /kg可看作是相等的。ppm是指在一百万份质量的溶液中所含溶质质量的份数，ppb是表示在十亿份质量溶液中所含溶液的质量份数。1.3.2.9 ph 值 水的ph 值：表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。水是一种极弱的电解质，它只能微弱地电离为h+和oh- ，水的离子积为ksh = h+oh- ，ph=-lgh+ 25时，水的离子积ksh = h+oh-=10-14 ， h+=oh-=10-7 。1.3.2.10 酸能在水中电离释放出的阳离子只有氢离子的物质。1.3.2.11 碱能在水中电离释放出的阴离子只有氢氧根离子的物质。1.3.2.1

19、2 盐金属离子和酸根离子组成的化合物，并把含有h+的称为酸式盐，含有oh-的称为碱式盐，其余的称为正盐，含有两种金属离子的叫复盐。1.3.2.13 催化剂能改变化学反应速度而本身反应前后的组成和质量均保持不变的物质。1.3.2.14 指示剂滴定分析中，通过改变颜色指示化学计量点的试剂。1.3.2.15 滴定终点在滴定分析中，指示剂变色点称为滴定终点。1.3.2.16 标准溶液在分析中，已知准确浓度的溶液。1.3.2.17 掩蔽剂一种能与干扰离子起作用，而不影响试验结果的试剂。1.3.2.18 有效数字在分析中实际能测得到并包括一位可疑数的数字。1.3.2.19 准确度分析结果与真实值接近的程度

20、。1.3.2.20 精密度指在相同的条件下多次测定结果之间相互接近的程度。1.3.2.21 系统误差由分析过程中某些固定因素造成的误差。1.3.2.22 偶然误差由于外界某些偶然因素引起的误差。1.3.2.23 氧化还原电位以标准氢电极为参比零电位，所测处各种物质氧化还原对的电位。规定氧化态=还原态=1m时，于25时测得的电位称为标准氧化还原电位。1.3.2.24 反洗强度在单位面积上、单位时间内流过的反洗水量。1.3.2.25 再生比耗恢复树脂一定交换能力，实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比。1.3.2.26 溶解携带饱和蒸汽因溶解而携带水中某些杂质的现象。1.3.2.27 机械携带蒸汽

21、因携带炉水水滴而带入杂质的现象。1.3.2.28 化学需氧量（cod）化学需氧量表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量，此量常用符号cod表示。化学氧化剂一般用重铬酸钾或高锰酸钾。目前常用重铬酸钾作氧化剂（codcr），它可将大部分有机物氧化，从而表示出有机物全部被氧化所需的氧量，可大致表示水中的有机物的含量。1.3.2.29 逆流再生在固定床的离子交换过程中，再生剂通过树脂时的流向与运行时水的流向相反，这种方式就称逆流再生。1.3.2.30 反渗透反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使

22、大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。1.3.2.31 氯化处理水的氯化处理就是在水中投加氯或其它化合物如次氯酸钠、漂白粉等，以杀死和抑制水中的微生物。1.3.2.32 腐蚀金属表面和其周围介质发生化学或电化学反应而遭到破坏的现象。1.3.2.33 积盐如果锅炉水水质不良，就不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽通流部分的现象。1.3.2.34 水垢在热力设备的受热面与水接触的界面上形成的固体附着物。第2章 生水系统2.1 概述枣泉电厂的生活用水和生产用水源采用黄河水（鸭子荡水库地表水）,不足部分的生产用水使用处理后的矿井疏干水作为补充。黄河水中有很多杂质，如悬浮

23、物、微生物、胶体、泥沙、各种盐类及离子。因此，再生水及天然水需要通过加氯对水中微生物的灭杀，再采取混凝、沉淀、过滤、澄清等预处理技术除去水中的胶体、悬浮物及泥沙，达到电厂后续锅炉补给水设备所要求的水质。天然水是指地球表面海洋、江河、湖泊、冰川以及蕴藏在地层中的地下水。天然水往往含有许多杂质，一般情况下，这些杂质是一些常见元素的酸、碱、盐之类的化合物，也含有少量单质或复杂化合物等，这些水不能直接用在工业生产之中。因此，了解这些杂质的种类、特点、含量和危害对我们有着十分重要的意义。天然水中的杂质可按其分散颗粒的大小分为：悬浮物、胶体和溶解物质。一、悬浮物悬浮物是指颗粒直径在104mm以上的颗粒，这

24、类杂质因在重力或浮力的作用下易于分离，所以它们在水中不稳定，易于去除。天然水中，常见的此类物质是砂子和粘土类无机物（下沉）和动植物生存和死亡后的产物（上浮）。它们常使水产生混浊。采用自然沉降澄清与过滤可去除水中悬浮物。二、胶体胶体是粒径在106104mm之间的颗粒，是许多不溶于水的分子所组成的集合体和粒径大的高分子化合物。胶体微粒由于具有很大的比表面积，显示出明显的活性，常因表面吸附多量离子而带电。因此，同类胶体带有同种电荷致使胶体粒子不能相互粘合成较大的颗粒而下沉。天然水中的胶体主要是铁、铝、硅的无机化合物和因动植物腐烂而生成的有机胶体。采用超滤以及混凝、澄清与过滤工艺可去除水中的胶体。三、

25、溶解物质水中溶解物质是指粒径小于106mm的离子和一些溶解气体。离子交换、电渗析、反渗透以及物理、化学法、脱气是处理此类物质常用的工艺。地表天然水中混入的悬浮物、胶体物构成水的浊度，不除去则不能用作锅炉水和冷却水使用。通常用混凝沉淀、过滤等方法去除。以离子和分子状态存在于水中的溶解盐类，如硬度、铁等,则需用离子交换、软化、除铁等方法除去，否则不能用于锅炉水。以自来水作锅炉用水，在进行软化前，还需除去水中存在的余氯，否则会影响后续设备的性能。再生水及天然水的特点:悬浮物、盐、微生物、泥沙含量高，这样的水如果直接进入锅炉补给水系统，会对系统造成严重的污堵和损坏。因此，需要对水的氯化杀菌、混凝、沉淀

26、、澄清、过滤等预处理技术除去水中的悬浮物、微生物、泥沙、胶体等污染物才能进入锅炉补给水系统进行脱盐。鸭子荡水库的主要补充水源为黄河水，电厂供水由鸭子荡水库管理单位宁夏宁东水务有限责任公司古窑子泵站供给。由于超滤、反渗透膜对进水温度的要求是1528，在水温低时采用生水加热器加热来调节原水的水温。由于水中有数量众多的微生物，通过加次氯酸钠来灭杀。黄河水在鸭子荡水库经过混凝、絮凝、沉降、分离，除去了大部分悬浮物、胶体、泥沙等杂质达到饮用水标准；矿井疏干水在南湖水厂经过过滤、超滤、反渗透，除去了大部分悬浮物、胶体、溶解物质等杂质；工业、消防水池设有加次氯酸钠的加药管路，在必要时可以再次加次氯酸钠对水中

27、的微生物进行再次灭杀。工业、消防水池中的水经过生水泵进入叠片式过滤器（也称超滤保安过滤器），超滤保安过滤器是机械截留过滤，滤元过滤精度为100m。水经过前面处理和过滤水质已经很清澈了，通常情况下，水浊度在20ntu以下，能满足超滤的进水要求。超滤保安过滤器出水通过母管进入超滤系统，超滤膜的孔径一般在0.110m，超滤在超滤和纳滤之间，能截留住分子量在50500000道尔顿的杂质。经过超滤过滤后的水浊度0.1ntu、sdi（污染指数）3，能完全满足一级反渗透膜的进水的要求。超滤的出水通过母管进入超滤水箱，作为一级反渗透的进水。2.2 生水系统组成及原理枣泉电厂生水系统流程如下:生水叠片式过滤器超

28、滤系统超滤水箱2.2.1 叠片式过滤器设备规范及技术参数2.2.1.1板式换热器名称蒸汽换热器热水换热器数量1台1台型式 / 型号cpl30m15-bfm出力（m3/h）300300被加热水的来水温度（）5被加热水的出口温度（）2515换热效率74.6%38%控制方式n/an/a材料1）热源壳体：316l 2）换热元件：316l 1）热源壳体：316l 2）换热元件：316l 换热面积m227.250.8噪声（1米距）（db）< 80< 80被加热水侧阻力（ mpa）0.1430.055热源侧阻力（mpa）0.00760.034热源耗量（m3/h）10090 kg/hn/a外型尺寸

29、(长×宽×高mm）730 x 660 x12801304 x 660 x1280空载荷重（kg）539781充水荷重（kg）6101031工作压力（mpa）1.61.6水压试验压力（mpa）22工作温度（）320 （设计温度）100冷凝水量（m3/h）10n/a冷凝水压力（mpa）取决于控制和运行方式n/a辅机循环冷却水回水量（m3/h）n/a300辅机循环冷却水回水压力（mpa）n/a0.4制造商及产地阿法拉伐阿法拉伐设备荷重/运行荷重(kg)539/610781/1031管道增压泵q=300m3/h h=0.25mpa2.2.1.2 自清洗过滤器数量： 2台型号： 3s

30、k6-100-pp-6-is型式： 叠片式 单台设备出力： 150m3/h设计压力： 1.0 mpa 水压试验压力： 1.5mpa运行压差(设备进出口)1）额定出力压差：_0.01mpa 2）最大出力压差：_0.05mpa空载荷重： 250kg充水荷重： 400kg壳体材料： pp滤层材料： pp过滤精度： 100m过滤通流面积： 1.056m2反洗流量： 5l/s控制方式： 根据压差自动调节反洗启动外形尺寸: 1664×900×1542 mm 制造商及产地： 以色列arkal 2.2.2 超滤系统主要技术参数2.2.2.1 超滤装置1.装置数量: 2 套1) 单套连续净出

31、力： 135m3/h.台（10时)2) 超滤装置膜元件排列方式： 垂直并列 3) 进水回收率： 90%（含自清洗过滤）4) 过滤型式： 内压式 5) 制造厂商及产地： koch， 美国6) 额定出力透膜压差： 一年内0.05mpa；满五年0.15mpa7) 额定出力透膜压差年增长率： 5%8) 至反洗透膜压差： 一年内0.1mpa；满五年0.2 mpa9) 最大允许透膜压差： 0.21mpa10) 膜的平均水通量: 50l/m2/h11) 制水周期： 0.67h12) 膜使用时的ph值： 4-10 13) 膜清洗时ph值： 1.5-13 14) 最高工作压力： 0.3 mpa15) 膜水通量衰

32、减率： / 16) 水反洗历时： 120s17) 化学加强反洗周期： 24h18) 化学加强反洗历时： 10min19) 年化学清洗次数： 4次/年2.膜元件1）型式： 立式 2）型号： targa ii 100723）材料：改性聚醚砜4）膜公称孔径： 0.02mm5）膜切割分子量： 10000道尔顿6）膜的水通量范围: 50-102l/m2/h7）膜的反洗通量: 170l/m2/h8）膜元件膜面积: 80.9m29）膜元件运行透膜压差: <0.15mpa10）膜元件反洗透膜压差: <0.15mpa11）膜元件最大允许透膜压差: 0.21mpa12）3年断丝率: 0.5%13）膜元

33、件尺寸： 273×1829 14）单支膜工作流量/最大流量： 4.8/8m3/h15）膜元件数量： 37根/套16）膜元件保证使用年限： 5年17）膜元件制造厂及产地： koch，美国3.膜元件配套压力容器 膜元件与外壳一体化1）型号： 2）数量： 74台3）壳体材料： pvc4）工作压力： 0.8mpa5）直径： 250mm6）长度： 1800mm7）制造商及产地： koch，美国2.2.3 氯化处理生水中悬浮物、胶体物质和可溶性有机高分子聚集在膜表面会使膜受到污染；微生物和细菌会使膜受到侵袭；微生物和细菌的残体还会以固体形式析出，使膜性能变坏；生水通过生加水温在1525 之间,这

34、种水温非常适宜微生物中的藻类、细菌和真菌大量繁殖生长旺盛。应先对生水进行氯化处理，以除去大部分有机物。水的氯化处理就是向水中投加氯或其化合物，以杀死其中微生物的处理过程。用于氯化处理的药剂有氯、次氯酸钙（漂白粉）、次氯酸钠等。氯是一种有强烈刺激性的、黄绿色的有毒气体。其杀生作用不仅因为它本身是强氧化剂，还因为它加入水中后能生成次氯酸，化学反应式如下：cl2+h2ohclo+hcl次氯酸是一种不稳定的化合物，易分解而放出氧，反应式如下 ：hclohcl+o刚分解出来的氧称为新生态氧，是一种很强的强氧化剂，可以杀死微生物。次氯酸钠加入水中后会发生水解反应：2naclo+h2ohclo+naoh+n

35、acl反应后生成hclo，同样能达到杀菌的目的。氯化处理时，加入的氯除用于氧化水中的有机物和某些无机物之外，剩余一部分在水中以游离态存在，称为过剩氯或活性余氯。由于水源不同，水中有机物的含量差别比较大，加氯处理的用药量应根据试验来确定。不论药量多少，都应保持水中有一定量的过剩氯。根据经验，过剩氯一般为0.5mg/l。水中过剩氯会对后续水处理设备中的反渗透膜、离子交换树脂等产生氧化作用，在进行这些调和前应予以去除。除去的方法除采用活性炭吸附过滤外，还可采用加亚硫酸钠等还原剂的方法，化学反应式如下 ：na2so3+cl2+h2ona2so4+2hcl2.2.3.1 超滤保安过滤器1.超滤保安过滤器

36、的结构组成 叠片过滤器位于超滤膜组件前，作用是有效去除水中的细小颗粒、悬浮物等杂质，当该设备进出口压差达到设定值时，能自动反洗。过滤精度100m。超滤保安过滤器由过滤单元并列组合而成，其过滤单元主要是由一组带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。过滤时污水从外侧进入，相邻滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来；反冲洗时水自环状滤盘内部流向外侧，将截留在滤盘上的污物冲洗下来，经排污口排出。 盘片在单元内为紧密压实叠加在一起，上下两层盘片中间沟槽起到过滤拦截的作用。原水通过过滤单元时由外向内流动，大于沟槽的杂质会被拦截在外部。超滤保安过滤器的核心部件是叠放在一起的塑料滤盘，滤盘上有特制的沟槽或棱

37、，相邻滤盘上的沟槽或棱构成一定尺寸的通道，粒径大于通道尺寸的悬浮物均被拦截下来，达到过滤效果。根据产水水量要求，本系统设置2套叠片式过滤器。采用生水对过滤器进行反洗。每台设备的接管装有衬胶蝶阀。过滤器进、出水均采用母管配置。过滤器有过滤与反洗二种运行状态。在过滤状态下（图3），叠片被弹簧力和压盖内外压差形成的压紧力而紧紧地压在一起，形成一个紧密的过滤元件，防止水中杂质穿透；原水进入过滤器并穿过过滤元件；悬浮杂质被拦截在叠片外部和叠片之间。当到达一定的压差或者所设时间后，系统自动进入反洗过程，如 图1 所示。超滤保安过滤器反洗状态超滤保安过滤器工作状态2.超滤保安过滤器反洗原理:a.过滤单元过滤

38、后的清水从相反的方向进入该反洗的过滤器的出水口；b.橡胶锥斗的裙翼被水的压力打开，水流只能进入各反洗喷嘴管；c.压力水从安装在反洗喷嘴管上的喷嘴喷出；d.反洗喷嘴管中的压力水同时也进入活塞盖，推动压盖向上，松开被其压紧叠片；e.沿切线方向喷射的水流驱动松开的叠片快速旋转分开，同时冲刷走拦截的杂质；f.反洗水携带冲刷下来的杂质； g.从排污口排走。h.反洗结束后，水流方向再次改变，叠片再次被压紧，系统重新进入过滤状态。2.2.3.2 超滤1.超滤过滤原理超滤是一种在压力驱动下过滤物质按分子量大小进行膜分离的过程。超滤膜的孔径一般在0.0010.02m范围内，能够截留分子量大于500道尔顿的物质，

39、包括颗粒、悬浮物、细菌、病毒、原生动物、胶体物质、高分子有机物等。超滤膜完全是表面去除机理，就像非常细的筛子。膜表面的孔径高度规整一致，孔径的分布非常窄。溶解物质和比膜孔径小的物质透过膜到达滤液（超滤产水）一侧，而大于孔径的颗粒不能透过膜。这种尺寸选择特性使得超滤膜成为一种能够满足绝对过滤质量需求的理想方式。高结晶度的膜材料有着宽泛的清洗手段选择，内压过滤方式，允许使用反冲洗的膜通量维护方式；采用维护性清洗通量维护程序有效保持膜的透水性，使得其膜通量能够长期维持在较高水平。超滤过滤方式有全量过滤和错流过滤两种运行模式可选：水质好的时候按全量过滤模式运行，水质差的时候按错流过滤模式运行。超滤浓水

40、排放须装流量控制阀，以控制水的错流量。2.超滤系统的组成a.超滤膜元件超滤过滤系统可以根据进水水质的变化在全量过滤/错流过滤两种方式下运行，可大大提高系统的可靠性和适应性。来水正常情况下浊度将在510ntu，悬浮物通常小于20mg/l，超滤过滤系统可设定为全量过滤模式。如来水浊度微过10ntu，悬浮物ss 大于50 mg/l，并且来水在一定时间内持续恶化，超滤过滤系统的运行模式可自动转换为错流过滤模式。外压式过滤 外压式反洗内压式过滤 内压式反洗超滤膜两种过滤及反洗方式外压式过滤和内压式过滤对膜通量保持率的影响b.超滤恒产水量（通量）控制流量调节阀在超滤进水压力一定的情况下，由于膜组件的不断污

41、堵，产水流量将随时间不断地降低。故可采取在每套超滤装置入口设置1只气动调节阀的方式，保持产水流量稳定。c.反冲洗泵（变频控制）超滤装置经过一定时间的运行后，膜表面会积累少量的污垢，为保持膜元件的通量，采用定时反冲洗去除膜表面污染物，反洗要求流量稳定，因此反洗泵设变频器进行调节，正常反洗周期为30分钟一次，具体可根据水质情况调整。系统设置2台反洗水泵，每台出力400m3/h，扬程25m，1用1备。d.反洗管式过滤器反洗管式过滤器的作用是截留来自超滤产水箱中大于150m的颗粒进入超滤系统。e.化学清洗系统虽然反冲洗能够除去超滤系统中大部分的膜污染，但是并不能达到100%的恢复效果。有许多物质黏附在

42、膜表面，仅通过机械力无法将其去除。经过长时间的运行，这部分物质会堵塞膜孔。因此，需要定期对膜进行化学维护/恢复清洗来恢复膜的性能。化学清洗系统由1台10m3清洗箱，1台清洗泵，1台超滤清洗保安过滤器及相应的管道、阀门等组成，化学药品一般为柠檬酸、氢氧化钠、次氯酸钠等。f.完整性检测装置无论超滤膜纤维强度多大，经过长时间的使用，总会有极少数膜纤维会破损。破损的膜纤维会允许颗粒物质进入产水从而影响到产水的水质。当产水的sdi大于3或产水的浊度突然增高，需要进行膜组件的完整性测试。2.3 生水系统启、停及运行维护2.3.1 工业、消防水池运行2.3.1.1 工业、消防水池进水方式电厂供水由鸭子荡水库

43、管理单位宁夏宁东水务有限责任公司古窑子泵站供给，经供水管道进入工业、消防水池。2.3.1.2 工业、消防水池加氯采用次氯酸钠，启动次氯酸钠计量泵向工业、消防水池加药。2.3.2 超滤保安过滤器系统运行2.3.2.1 超滤保安过滤器投运检查超滤保安过滤器相关工作票终结，设备符合投运条件；超滤保安过滤器系统相关设备电源已送上且完好备用；各水池水位正常。联系值长，准备启动超滤设备。启动生水泵（变频），开超滤保安过滤器气动出水阀、进水阀，进行过滤产水。2.3.2.2 超滤保安过滤器停运根据超滤运行情况停运相应的超滤保安过滤器套数；关超滤保安过滤器气动进水阀、出水阀。2.3.2.3 反洗：超滤保安过滤器

44、根据运行压差自动进行反洗。2.3.2.4 运行监视：1.运行中检查过滤器压差、运行时间、如超标及时反洗。2.监测每套设备出水流量及进出水母管压差。3.监测反洗水泵反洗流量、压力。2.3.2.5 运行维护如果超滤保安过滤器反洗后运行压差仍然较大(大于0.05mpa)，此时污染物已经深深吸附在叠片表面，无法通过反洗去除，需要通过化学药剂洗去吸附的污染物。1.污染物种类的确定常见污染物主要有微生物或有机物、铁氧化物或其他金属氧化物、碳酸盐或以上几种污染物的组合。a.微生物或有机物污染具有粘性或感到油腻，颜色呈黄色或绿色。b.铁氧化物通常呈红色。c.碳酸盐通常为白色或灰色沉淀物。 污染物的种类与混凝过

45、程中添加的混凝剂有较大的联系，若以铁盐作混凝剂，则超滤保安过滤器受铁氧化物污染相对比较严重。2.清洗方法若能确定污染的种类，则可根据污染物选择相应的药剂清洗。a.微生物或有机物污染：用5%naclo溶液浸泡8h，浸泡结束后，用清水将叠片中的化学药剂冲洗干净后，重新装入过滤器。b.碳酸盐和铁盐污染：用5%hcl溶液浸泡18h，浸泡时间根据污染程度确定，可在浸泡过程中观察叠片颜色与新叠片颜色的接近程度判断浸泡效果。浸泡结束后，用清水将叠片中的化学药剂冲洗干净后，重新装入过滤器。c.复杂污染物：若污染物种类不能马上确定，则可做如下测试：¨ 取五片叠片用来测试，把二片碟片浸泡在5%naclo

46、溶液，另二片浸泡在5%hcl中，一片作为对照。¨ 如果其中一种溶液能去除污染物，则叠片采用该溶液浸泡，如果二种都不能去除污染物，则继续采用下面的测试。¨ 将叠片取出后，用清水冲洗干净，再放入另一种溶液，即将原来浸泡在naclo的叠片放入hcl浸泡，原来浸泡在hcl的叠片放入naclo浸泡。¨ 如果上述清洗有效果，则采用该浸泡顺序。如果仍然不能去除污染物，则将叠片带回实验室作深入研究。2.3.3 超滤（uf）系统运行超滤系统分为2套装置，每套膜装置可以独立运行，每30min左右自动进行一次反洗（水反洗、正洗），完成一套超滤反洗一次的时间为150s。除去反洗及化学清洗

47、用水，每套系统设计净产水150m3/h（任何一套装置进行维护性操作时，另一套超滤装置仍能保证输出150m³/h的净产水量）。另外，每套装置每运行240h(暂定)进行一次维护性清洗，保持过滤装置处于高通量、低运行压力的良好工作状态，并有效延长恢复性化学清洗的间隔时间。系统设计的化学清洗周期为60天以上。当超滤系统膜架逐列进行化学清洗时，处于工作状态的另一套超滤装置仍能净产出150m3/h的水量，确保后续反渗透系统的生产需要。超滤装置运行为全自动运行方式，包括过滤产水、反洗、维护性清洗、恢复性清洗操作过程。整个超滤系统由以下部分组成：生水泵，超滤保安过滤器，超滤阀架/膜架，反冲洗系统、超

48、滤清洗系统，在线膜完整性检测系统及仪表风系统，系统配备完善的手动/自动阀门，在线各类仪表和控制检测元器件，dcs及计算机控制系统以及必要的设备附件等。超滤膜系统遵循恒流量过滤的操作方式。2.3.3.1 超滤运行控制方式超滤系统是按全自动运行方式设计的。包括正向过滤（产水）、反向过滤（水反洗）、维护性清洗和恢复性清洗等全部操作过程 (膜的完整性检测根据产水水质情况手动监测)。各步骤详细描述如下：1.过滤产水待过滤的生水贮存在工业、消防水池内，从工业、消防水池取水经生水泵加压后输送到化水车间，经过超滤保安过滤器滤去含有的较大悬浮物之后经母管配送给2套超滤装置。每套超滤装置的进水管上设有流量调节阀门

49、和压力传感器，用于控制该套超滤装置的进水量基本保持恒定。超滤过滤系统可以根据进水水质的变化在全量过滤及错流过滤两种方式下运行，可大大提高系统的可靠性和适应性。生水正常情况下浊度小于10ntu，超滤过滤系统可设定为全量过滤模式。如来水浊度超过10ntu，并且来水在一定时间内持续恶化，超滤过滤系统的运行模式可转换为错流过滤模式。如果超滤保安过滤器的出水水质进一步恶化，操作人员可以强制超滤装置按大比例错流方式运行（调节错流手动阀开度）。超滤浓水排入工业废水池。超滤膜组件采用程序控制，自动监控。超滤装置的运行、反洗以及化学清洗等步骤由dcs进行顺序控制。2.反洗 当一套超滤装置的反冲洗周期达到相应的设

50、定限值即启动反冲洗程序。超滤反冲洗水泵采用变频控制。反洗时先进行30s空气擦洗，再进行40s水气反洗、30s水反洗和10s水正洗。超滤的反洗频率通常为每30s一次，反洗时间为150s。超滤产水示意图超滤反洗水是由超滤水箱引出，经超滤反洗水泵（一用一备，变频控制）加压后提供的。超滤反洗水泵是变频运行的，以适应超滤装置在面临不同的原水水质时所需要的反洗强度要求，同时也使得反冲洗过程的启动和停止过程平稳，避免水锤对超滤装置的可能伤害。2套超滤装置共用一套超滤反冲洗系统。超滤反冲洗系统的供水母管上设有压力传感器和流量计，用于监控反洗水流量和压力。同时，超滤反洗供水母管上设有150m的y型管式过滤器。反

51、冲洗排水排入排水沟，自流至工业废水池。3.维护性清洗维护性清洗是用低浓度药品对膜进行的一种短时间清洗（短时伴随空气擦洗），是对膜的日常维护，其目的是使膜表面经常保持比较清洁，弥补单纯的清水反洗的不足。超滤系统配有完善的维护性清洗控制功能，自动按设定的条件和程序对2套超滤装置定期逐一进行维护性清洗操作。维护性清洗通常每240h进行一次，每次需要约2h 。超滤维护性清洗视超滤污堵形成的原因，可以选择使用维护性碱洗或者维护性酸洗。维护性清洗药剂：维护性碱洗碱液为200mg/l次氯酸钠和300mg/l氢氧化钠溶液混合配置，ph值为11.88。维护性酸洗酸液为300mg/l盐酸溶液，ph值2.08。4.

52、化学清洗当膜系统连续运行了一段相当长的时间以后，维护性清洗不能彻底清除的污染物的积累会使膜系统的产水量呈现下降趋势，当超滤装置的跨膜压降（tmp）达到0.15mpa的时候，即需进行化学清洗（cip）。通常情况下，化学清洗的频率为60天或更长时间一次。一个完整的cip程序需要耗时约46h。通常是先行碱洗60120min，碱洗后进行清水冲洗，然后酸洗6090min，酸洗后也要进行清水冲洗。化学清洗完成后，该超滤装置自动进入正常过滤产水状态。化学清洗药剂：化学清洗碱液为400mg/l，次氯酸钠和500mg/l氢氧化钠溶液混合配置，ph值为12.10。化学清洗酸液为500mg/l盐酸溶液，ph值1.86。化学清洗所用的酸、碱废液排入排水沟，自流至海淡排放池。5.系统停运a短期停运：在lcd上点击该套超滤停止按钮，系统先进行一次反洗，然后停运。b长期停运：一旦需要长时间停止运行一套或多套超滤装置，系统即对需要停止运行的超滤装置启动停运程序。系统将先进行一次反洗，然后人工强制对该套超滤进行维护性清洗及化学清洗，并对膜柱进行循环灭菌，持续至少5