纯化水除盐水系统控制方案相关反渗透膜污染指数SDI、浊度的测试方法

1、除盐水系统控制方案1概述在本套除盐水系统中，配备有两套反渗透预处理系统及两套反渗透膜系统，以满足用 户对纯水供应连续 不间断的要求。这两套预处理系统及反渗透膜系统可一一对应单独组成组 , 完成纯水的生产任务；也可以两组系 统并列运行实现用户对纯水大需求量的要求。在预处理 系统中，系统可以通过联络管线进行功能块的切换，这 一独特的设计使得除盐水系统的运行 方式更为灵活，同时也进一步保证了除盐水系统的运行可靠性。2控制系统规划及配置说明2.1系统规划XXXX 将釆用 OMRON PLC+ 触摸屏的方式完成对整套除盐水系统的连续监测和控 制。用户可以在配备的 触摸屏上，浏览系统配套设备的状态信息、控

2、制系统内相应的设备、 查阅系统最近的故障报警信息。而 PLC 则 负责完成系统的控制任务及相关的报警处理。 控制系统架构如下：除盐水监控系统架构示意图（略）按除盐水系统项目工艺得以统计出其点数限值等因数，为本控制系统选定的卡件及I/O点数。XXXX综合考虑了系统配置的余量耍求及C200HE自身硬件I/O点数如下：信号类型数字量输入数字量输出模拟量输入模拟量输出 DI DOAI实际设计点数 选择的卡件编号 卡件数量 （略） 实际选用点数考虑余量2.2配置说明2.2.1触摸屏功能略2.2.2PLC 功能在本套系统中配备有 OMRON C200HE 系列的 PLC 。它是除盐水控制系统的核心部 分，

3、主要用以完成除盐水系统的连锁控制、数据通信等功能。 其具体控制任务见 3控制方案。3控制方案本控制方案是 XXXX 总结过往经验及反渗透系统设计要求编制出来的。若用户对本系统有其他合理的特殊要求或合理的完善方案， XXXX 可以将本系统的控制进一步改进。基于成本及可行性的考虑，在本套控制系统中，预处理系统的计量泵（阻垢剂加药计 量泵）均不参与 PLC 系统的连锁控制。操作员只可以通过手动方式，即在按动现场控制箱面板的按钮或点击在触摸屏上的动作按键，实现对计量泵的控制。对于原水泵而言，操作者除了可以通过手动方式控制外，还可以实现原水泵自动的连 锁控制，具体请参 照膜系统控制。在预处理系统中， P

4、LC 还将釆集原水储罐的液位信息，并设定有储罐的高低限报警。3.2膜系统膜系统是整个除盐水系统的核心部分，为保证除盐水系统的运行稳定及有效的延长膜 系统的使用寿命， XXXX 在此釆用了多方面的自动控制保护。3.2.1除盐水系统的连锁开停车在除盐水系统设定自动控制方式时，当中间水箱处于中间液位之下，低液位之上且原 水储罐液位为非低 位，自动启动原水泵，在高压泵进口压力非低压后启动膜系统。当中间水 箱高液位或原水储罐水箱低液位持续 5 秒后，停止膜系统，在膜系统退出运行 5秒后停止 原水泵。3.2.2高压泵保护连锁鉴于高压泵在反渗透系统的重要地位，在本套控制系统中，设立高压泵保护连锁控制。 这个

5、控制主要包 括高压泵进口压力低保护、高压泵岀口压力高保护两部分。高压泵进口压力低保护据以往经验高压泵有超过 25% 的故障是由于干转引起的。泵中的液体停滞失去后，轴封和轴承会在很短的时间内烧毁。因此正是基于以上的原因为保障高压泵的使用寿命， XXXX 在高压泵进口处设计有保护用的压 力开关。这个压力开关是安装在与高压泵进口呈水 平的进口管道上，用以间接反应高压泵进口的液体情况。在 压力开关检测到低压力情况时 , 意味着高压泵里面没有液体或液体极小，PLC 系统马上自动下达系统停车指令。保证了高 压泵不会干转，避免高压泵的烧毁。高压泵出口压力保护膜系统如果长时间处于高压运行的状况，会导致膜系统的

6、使用寿命降低，甚至会出现 生产故障。 XXXX 就此设计有高压泵出口压力保护用以保证膜系统一直运行在恰当的工作压 力范围内。当出口压力开关检测到高 压力信号，并且这个信号持续超过4秒时， PLC 系统 自动报警，并下达停车指令，从而确保反渗透系统的安全运行。3.2.3反渗透膜保护 反渗透膜是反渗透系统的核心部分，因此反渗透膜的保护措施至为重要。为此 XXXX 设计有防冲击保护、 防堵塞保护、冲洗保护等 3套保护以保障反渗透膜的安全运行。防冲击保护在反渗透系统启动时（高压泵启动时），由于水流的特性，常常会因水锤效应或过分水流冲击，从而造成对膜元件产生水利冲击负荷。这一现象的产生有机会导致反渗透膜

7、元件袋及其连接件破损。因此， XXXX在高压泵岀口安装有电动慢开阀，在高压泵启动时，连锁开启慢动阀，以避免产生水锤和过分的水流冲击。防堵塞保护XXXX为了保证反渗透膜系统运行在安全的工作压力范围内，设立本套保护。当渗透膜的两端压力差，高于系统所规定的允许值后，PLC系统自动下达停车指令。并发出警报，提示操作员对反渗透膜进行清洗处理。启停连锁保护经常性的冲洗是减少反渗透膜堵塞的最有效手段。为此XXXX设计有本套冲洗保护。在自动控制方式时，PLC系统获得膜系统启动指令后，自动顺序打开膜系统的冲洗阀，启动反渗透系统冲洗泵，对反渗透系统进行了 20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀及冲洗泵，连锁启动高压泵及慢

8、开阀。PLC系统获得膜系统停止指令时，自动连锁关闭高压泵及慢开阀， 顺序打开冲洗阀及冲洗泵，对反渗透系统完成20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀和冲洗泵。同时，XXXX设计有长期停运选择（即准备长时间，大于3天，停运）。在长期停运方式没被选择时,PLC系统将每隔3小时的期限对停运的反渗透系统进行冲洗。若果长期停运方式被选择，PLC将不会对系统作定时限的冲洗。3.3膜系统的轮替切换XXXX考虑到用户对纯水的连续不间断要求，据以往经验反渗透系统的连续运行时间不宜过长才能保证反渗透系统的除盐率，为此设计有本套轮替切换程序。在轮替切换模式被选择后，一套反渗透系统（假定为系统A ）投入使用，另一套系统（假定为

9、系统B）将处于 待机状态，在系统A岀现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统B处于非故障状态后，自动退岀系统 A并对系统B作岀启动指令；同样在系统B岀现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统 A处于非故障状态后，自动退岀系统B并对系统A作岀启动指令。这种循环的轮替控制，完成系统A与系统B的切换任务，确保纯水的不间断供应。3.4反渗透系统运行数据釆集本套控制系统将完成对除盐水系统的运行数据的釆集工作，这些运行数据包括预处理出口水的导电度、纯水导电度、纯水流量、盐水流量、反渗透膜岀入口短压力等，以便对系统的产水量即盐透率进行“标准化”。纯化水相关反渗透膜污染指数 (SDI) 、浊度、余氯的测试

10、方法一、反渗透膜污染指数(SDI )测定方法 21、SDI 测定概要 . 22、测定 SDI 的步骤 23、测定结果计算 34、SID 法测试标准 . 3二、浊度测定方法 41、概述 42、原理 43、仪器 44、测定步骤 45 、注意事项 5三、余氯测定方法 61、概述 62、应用范围 63、原理 64、永久性余氯比色溶液的配制 65、试剂 76、步骤 7、反渗透膜污染指数（SDI ）测定方法1、SDI测定概要SDI测定是基于阻塞系数（PI, %的测定。测定是在 47mm的0.45um的微孔滤膜上连续加入一定压力（30PSI，相当于2.1kg/cm 2）的被测定水，记录下滤得500mL水所需

11、的时间Ti （秒）和15分钟后再次滤得500mL水所需的时间 Tf （秒），按下式求得阻塞系数 PI （%。PI= （1 - Ti/Tf ）X 100 SDI=PI/15式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml、200ml、300ml等，间隔时间可改为10 分钟、5分钟等。2、测定SDI的步骤-卄蜡至升旱H40C庵升A 将SDI测定仪连接到取样点上（此时在测定仪内不装滤膜）。B、打开测定仪上的阀门，对系统进行彻底冲洗数分钟。C关闭测定仪上的阀门，然后用钝头的镊子把 0.45um的滤膜放入 滤膜夹具内。D确认O形圈完好，将O形圈准确放在滤膜上，随后将上半个滤膜夹具盖好，并

12、用螺栓固定。E、稍开阀门，在水流动的情况下，慢慢拧松 1-2个蝶形螺栓 以排除滤膜处的空气。F、确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上，重新拧紧蝶形螺栓。G完全打开阀门并调整压力调节器，直至压力保持在30psi为止。（如果整定值达不到30 psi时，则可在现有压力下试验，但不能低于15 psi o）H用合适的容器来收集水样，在水样刚进入容器时即用秒表开始记录，收取500mL水样所需的时间为T（秒）。I、水样继续流动15分钟后，再次用容器收集水样500mL并记录收集水样所花的时间，记作Tf （秒）。J关闭取样进水球阀，松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓，将滤膜取岀保存（作为进行物理化学试验的样品）。

13、 擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板）K擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板）3、测定结果计算a. 当试验过程中压力为 30 psi 时，按照下式计算 SDI 值：SDI= (1-Ti/Tf )X 100/15b.当测量过程中压力打不到30 psi时，可改用现有压力，但测得的SDI值必须换算到30 psi 时的SDI值, 方法如下：%Pp= (1 -Ti/T15 )X100(%Pp为非标准压力30 psi 时的阻塞指数)SDI=%P30/15注意： A. 每次试验过程中压力要稳定，压力波动不得超过± 5%，否则试验作废。B. 选定收集水样量应为500ml (或其他确定的水量值)；两次收集水

14、样的时间间隔为15分钟。C. 当 T15 是 Ti 的 4 倍时， SDI 值是 5 ；如果水样完全将膜片堵住时， SDI 值为 6.7 。4、SID 法测试标准从经济和效率综合考虑，大多数反渗透厂家推荐反渗透进水 SDI 值不高于 5二、浊度测定方法1、概述 水的浑浊度，简称浊度，是指水体中除极易沉淀的物质外，含有不同大小、比重、形态的悬浮物质、胶 体物质、浮游生物和微生物等杂质，这些物质能对光线的散射和吸收产生光学反应，因此，利用光学效应的原理测定水中浑浊度是评定水质感官性重要指标之一。浑浊度的标准单位，是以不溶解硅如漂白土、高岭土等在蒸馏水中所产生的光学阻碍现象为基础， 规 定 1mgS

15、iO2/L 所构成的浑浊度为 1 度。生活饮用水卫生标准规定浊度不得大于 3 度。水样浑浊度的测定常用光电比色法测定。光电式浊度仪测定法2、原理光电浊度仪是利用一稳定的光源通过被水样直射至光电池 （硒光电池或硅光电池 ） 。当水中的悬浮物和 胶体颗粒越多、则透射光愈强，当透射光强弱受到不同程度变化时，在光电池上也产生相应变化的电流强度， 直接推动直流输出电表，从表面上直接读出水样的浑浊度。3、仪器GDS3 型光电式浑浊度仪。4、测定步骤仪器接通电源，将稳压器、光源灯预热 15 30 分钟。测定低浊度（ 030 毫克/ 升） 用长水样槽，将零浊度水倒入水样槽至水位线，然后将水样槽放入仪器测量室（

16、水样槽有号 码的一面对着测量室右端） ，盖上盖子，缓慢地旋转稳压器上的微调，调节至仪表零度处，然后 取出水样槽。将被测水样倒入水样槽至水位线，然后放入仪器测量室，盖上盖子，从仪表上直接读出浊度数。测 定高浊度（ 20 100 毫克/ 升）用短水样槽，将零度浊度水倒入水样槽至水位线，然后把 20 毫克/ 升基准浊度板对着水样槽 有号码一端插入，将水样槽放入测量室（将有 20 毫克 / 升基准浊度板一面对着测量室右端） ， 盖上盖子，缓慢地旋转稳压器上的微调，调至仪表右端 20 度处，取出水槽。取出 20 毫克/ 升基准浊度板，将被测水样倒入水样槽至水位线，然后将水样槽放入仪器测量室，盖上盖子，从

17、仪表上直接读出浊度数。 如浑浊超过 100 毫克/ 升时，可用零度水进行稀释后再行测定，从仪表浊度数乘上稀释倍数。 零度蒸馏水用双重蒸馏水，或经过通径为 0.2 微米的超滤膜滤过的蒸馏水。5、注意事项仪器用于实验测定水的浑浊度，测量范围分为二档，测定 030 °低浊度档时取用水长样匣， 20100°高浊度档时取用短水样匣。测定前数分钟应先开启稳压电源使光源预热，然后再行测定。使用完毕后，应立即关闭电源， 以 免光源老化而影响使用寿命。水样匣必须勤清洗，特别是在测定高浊度水样后立即测定低浊度水样时更应清洗，否则会影响 测定的正确性。清洗方法是：用带橡皮头的玻璃棒轻轻揩擦透光玻

18、璃的内侧，勿使沾污。水样倒入水样匣后必须用清洁而干燥的白布揩擦水样匣外部，以免残留水渍而影响透光率。 在相对湿度较大的条件下使用时，应采取快速和瞬时读数，以减少误差。表中指示的读数即为 浑浊度，并注意低浊度档（ 030°）或高浊度档（ 20100°）。三、余氯测定方法1、概述余氯是指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯。余氯有三种形式：总余氯：包括 HOCl，NH2Cl ，NHCl2 等。化合余氯：包括 NH2Cl ，NHCl2 及其他氯胺类化合物。游离余氯：包括HOCI及oci等。余氯可用邻联甲苯胺比色法、邻联甲苯胺-亚砷酸盐比色法、N, N-乙基对苯胺-硫酸亚铁

19、胺容量法测定。下面介绍较简单方便的邻联甲苯胺比色法，可测定总余氯及游离余氯。邻联甲苯胺比色法2、应用范围本法适用于测定生活饮用水及其水源水的总余氯及游离余氯。水中含有悬浮性物质时干扰测定,可用离心法去除。干扰物质的最高允许含量如下：高铁：0.2mg/I ；四价锰： 0.01mg/I ；亚硝酸盐： 0.2mg/I 。本法最低检测浓度为 0.01mg/I 余氯。3、原理在 pH 值小于 1.8 的酸性溶液中,余氯与邻联甲苯胺反应, 生成黄色的醌式化合物,用目视法进行比 色定量：还可用重铬酸钾铬酸钾溶液配制的永久性余氯标准溶液进行目视比色。4、永久性余氯比色溶液的配制磷酸盐缓冲贮备溶液：将无水磷酸氢

20、二钠（NaHP©和无水磷酸二氢钾（KH2PQ）置于105 'C烘箱内2h , 冷却后,分别称取 22.86g 和 46.14g 。 将此两种试剂共溶于纯水中,并稀释至 1000mI 。至少静置 4 天,使其 中胶状杂质凝聚沉淀，过滤。磷酸盐缓冲溶液 （pH6.45） ：吸取 200.0mI 磷酸盐缓冲贮备溶液，加纯水稀释至 1000mI 。重铬酸钾-铬酸钾溶液：称取0.1550g干燥的重铬酸钾（K262Q 7）及0.4650g铬酸钾（dCrQ），溶于磷酸 盐缓冲溶液中，并定容至1000ml。此溶液所产生的颜色相当于1mg/ L余氯与邻联甲苯胺所产生的颜色。0.01 1.0mg/L永久性余氯标准比色管的配制方法：按表21所列数量，吸取重铬酸钾-铬酸钾溶液， 分别注入 50ml 刻度具塞比色管中，用磷酸盐缓冲溶液稀释至 50ml 刻度。避免