《双膜法制备液体盐技术规范》

1QB/TXXXXX—XXXX双膜法制备液体盐技术规范本文件规定了双膜法制备液体盐工艺的总体要求、设计、安装、调试与验收、运行、清洗、维护与停运保护的要求。本文件适用于双膜法制备液体盐工艺的设计、安装、运行和维护，其他行业参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T151热交换器GB/T3280不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T3624钛及钛合金无缝管GB/T4237不锈钢热轧钢板和钢带GB/T4348.1工业用氢氧化钠氢氧化钠和碳酸钠含量的测定GB/T16409板式换热器GB/T16907离心泵技术条件(Ⅰ类）GB/T18599-2020一般工业固体废物贮存和填满污染控制标准GB/T18998.2工业用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统第2部分:管材GB/T19106次氯酸钠GB/T20502膜组件及装置型号命名GB31573-2015无机化学工业污染物排放标准GB/T34242-2017纳滤膜测试方法GB50093自动化仪表工程施工及质量验收规范GB50126工业设备及管道绝热工程施工规范GB/T50128立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范GB/T50231机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50235工业金属管道工程施工规范GB50236现场设备、工业管道焊接工程施工规范GB50254电气装置安装工程施工及验收规范GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范GB/T50275风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范GB/T50461石油化工静设备安装施工质量验收规范GB50683现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范GB50727工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范CJJ/T60城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程2QB/TXXXXX—XXXXHG/T3651钛制对焊无缝管件HG/T20538衬塑钢管和管件选用系列HG/T20614钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定（PN系列）HY/T112超滤膜及其组件HJ2007污水气浮处理工程技术规范JB/T5300工业用阀门材料选用导则QB/T1879-2020液体盐QB/T6008真空制盐厂设计规范3术语和定义GB/T20103和GB/T19420界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1微滤microfiltration以压力为驱动力，分离0.01μm至数μm的微粒的过程。[来源：GB/T20103-2006，5.2.2]3.2超滤ultrafiltration以压力为驱动力，分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒的过程。[来源：GB/T20103-2006，5.2.1]3.3纳滤nanofiltration以压力为驱动力，用于脱除多价离子、部分一价离子和分子量200~1000的有机物的膜分离过程。[来源：GB/T20103-2006，4.2.3]3.4微滤膜microfiltrationmembrane膜平均孔径大于或等于0.01μm的分离膜。[来源：GB/T20103-2006，5.1.2]3.5超滤膜ultrafiltrationmembrane由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成，切割分子量在几百至几百万的膜。[来源：GB/T20103-2006，5.1.1]3.6纳滤膜nanofiltrationmembrane用于脱除多价离子、部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜。[来源：GB/T20103，4.1.2]3QB/TXXXXX—XXXX3.7双膜法dualmembraneprocess以微滤膜（3.4）或超滤膜（3.5）分离固态悬浮物及纳滤膜（3.6）分离硫酸根的盐水处理工艺。3.8液体盐liquidsalt用于制盐或制碱工业的盐溶液。[来源：GB/T19420-2021,4.1.10.2]3.9有机膜organicmembrane以有机聚合物制成的具有分离功能的半透膜。[来源：GB/T20103-2006，2.1.8]3.10无机膜inorganicmembrane以无机材料制成的具有分离功能的半透膜。[来源：GB/T20103-2006，2.1.9]3.11膜元件membraneelement由膜、膜支撑体、流道间隔体、带孔的中心管等构成的膜分离单元。[来源：GB/T20103-2006，2.2.1]3.12膜组件membranemodule由膜元件（3.11）、壳体、内联接件、端板和密封圈等组成的实用器件。[来源：GB/T20103-2006，2.2.3]3.13脱除率rejection表示脱除特定组分的能力。[来源：GB/T20103-2006，2.1.35]3.14完整性检测integritytest用于判断膜组器、膜系统有无渗漏的检测方法。3.15反冲洗backwashing用流体对过滤介质或膜进行反向冲洗的过程。[来源：GB/T20103-2006，7.2.10]4QB/TXXXXX—XXXX3.16化学清洗chemicalcleaning利用化学药品去除膜的污染物的过程。[来源：GB/T20103-2006，7.2.8]4总体要求4.1双膜法制备液体盐的总体布置应根据厂址地形、气象、地质条件、运行和环境安全等因素，统一考虑整体布局，以便于施工、维护和管理，并符合《无机化工工程项目规范》(2020)的规定。4.2液体盐的质量应达到设计的目标要求，且技术先进成熟、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、确保盐水净化效果。4.3双膜法制备液体盐厂区设计应符合QB/T6008中的规定。5设计5.1一般规定5.1.1双膜法制备液体盐主要指微滤或超滤除固体悬浮物和纳滤分盐技术。5.1.2双膜法制备液体盐宜根据原料盐水成分指标和产品品质要求，设计工艺流程。5.1.3在工艺设计中，对原料盐水中的工业利用价值的其他组分应同时考虑综合利用。5.1.4液体盐品质应符合QB/T1879-2020中精制液体盐理化指标。5.2工艺流程双膜法制备液体盐工艺流程如图1所示： 盐水预处理超/微滤纳滤 盐水预处理 盐泥处理 浓缩液处理图1双膜法制备液体盐工艺流程图5.3组成由微滤或超滤系统、纳滤系统组成。5.4外观要求工艺设备的外观要求紧凑、美观，占地或占用面积小；主体材质的外表面应平整，无裂纹、锈蚀、变形等缺陷。5.5材质要求材质要求见表1。表1材质要求5QB/TXXXXX—XXXX泵5.6微滤或超滤系统5.6.1基本条件微滤或超滤系统基本条件如下：a)微滤或超滤系统由预处理单元、膜过滤单元、进水单元、产水单元、盐泥处理单元、电气控制单元、反冲洗单元、化学清洗单元及其他组成；b)根据过滤孔径不同，膜可分为微滤膜和超滤膜。c)膜过滤方式分为终端过滤或错流过滤；d)微滤或超滤膜系统产生的低盐废水，宜回收利用或回矿采卤，如果排放应符合GB31573-2015中水污染物排放限量的规定；e)膜系统间宜留有膜组件安装、更换及检修的空间。5.6.2预处理单元5.6.2.1一般规定盐水在进入微滤或超滤膜之前应进行预处理，去除钙镁离子等杂质，预处理单元可包括换热、精制反应、气浮及粗过滤。5.6.2.2换热换热器设计和选择应符合GB/T151或GB/T16409的有关规定。5.6.2.3精制反应精制反应设计应符合以下要求：a)反应桶设计和选择应符合GB/T50128、GB/T50461的有关规定；b)节能且有较高的除钙、镁离子效果的设计；6QB/TXXXXX—XXXXc)烧碱（氢氧化钠，NaOH）添加量根据镁离子含量确定，纯碱（碳酸钠，Na2CO3）添加量根据钙离子含量确定；其烧碱、纯碱的过碱量要求见表2，NaOH和Na2CO3含量的测定按GB/T4348.1的相关检测方法进行。表2进水水质温度(℃)5.6.2.4气浮为满足有机微滤或超滤膜对盐水中镁离子含量控制的需求，宜采用气浮法除镁泥，气浮法设计应符合以下要求：a)气浮法的选择与进水水质、净化反应、膜分离技术要求有关；b)气浮法设计和选择应符合HJ2007的有关规定；c)宜选用溶气气浮法或浅层气浮法。5.6.2.5粗过滤预处理单元应配置粗过滤器，过滤精度宜小于1mm。5.6.3膜过滤单元5.6.3.1膜元件5.6.3.1.1根据平均孔径分类包括微滤膜和超滤膜，微滤膜平均孔径在100nm~10000nm，常用的孔径规格主要有100nm、200nm、500nm、800nm、1000nm、5000nm等；超滤膜平均孔径在2nm~100nm，常用的孔径规格主要有4nm、20nm、50nm等。5.6.3.1.2根据材质分类包括无机膜和有机膜。5.6.3.1.3无机膜宜采用陶瓷超滤膜，有机膜宜采用PTFE微滤或超滤膜。5.6.3.2膜组件5.6.3.2.1微滤或超滤膜组件宜采用立式或卧式排布。5.6.3.2.2多个微滤或超滤膜组件组成的装置宜采用对称形式排布。5.6.3.2.3膜壳可分为有机材料和无机材料，根据工艺特性，选用合适材质；材质要求应符合5.5管道材质的要求。5.6.4进水单元微滤或超滤膜进水水质应符合表2的规定。5.6.5产水单元微滤或超滤膜产水水质应符合表3的规定。表3产水水质7QB/TXXXXX—XXXX表3（续）5.6.6盐泥处理单元5.6.6.1微滤或超滤膜系统所产生的盐泥浓缩液经粗分离后，所得清液回超滤或微滤系统回用，固体杂质为盐泥。5.6.6.2废固盐泥有条件的应资源化综合利用，如制成脱硫剂、氯化钙，或直接回井，暂时无条件宜经洗盐、脱水后择地贮存，堆场应满足GB/T18599-2020中充填及回填利用污染控制要求（第1类）。5.6.7电气控制单元电气控制单元包括自动控制系统和手动控制系统，宜采用自动控制系统；a)自动控制系统宜采用可编程控制器（PLC）+上位机或集散控制系统（DCS）集中控制，并可根据工艺要求实现设定和调整，满足膜分离工艺参数调整的要求；b)自动控制系统应设有可供操作人员手动操作的人机界面；c)自动控制系统宜设有报警装置和联锁停车装置，产生报警或停车时，可及时提醒操作人员进行处理；d)自动控制系统宜设有报表系统，根据现场需求产生年、月、日报表；e)自动控制系统宜设有UPS不间断电源，在突然断电的情况下，以便操作人员可以安全的关闭系f)自动控制系统应遵循“集中管理，分离控制”的原则；g)自动控制系统在对于关键控制点上宜考虑冗余测点来确保控制点准确性；h)自动控制系统中所采集的数据应建立数据库长期储存，以便工艺人员分析微滤或超滤膜运行的状况；i)电气设备应配置接地、漏电保护等设施；j)在线检测仪表应按相应规范要求定期进行检测，对仪表进行校正。5.6.8反冲洗单元5.6.8.1反冲洗单元主要由反冲罐、过滤器、管道、阀门等设备组成。5.6.8.2反冲洗用水宜采用微滤或超滤产水。5.6.9化学清洗单元5.6.9.1因膜污染可能会导致通量变化、过滤能力下降，应对膜面进行再生，使膜通量得到恢复、过滤能力达到起始状态。5.6.9.2当满足下列条件之一时，宜进行化学清洗：a)当膜连续运行10d～15d时；b)当膜跨膜压差≥3.5kPa时。5.6.10其他5.6.10.1为了经济运行和操作方便，工作泵宜与膜装置相匹配，适当环节需考虑备用泵，方便检修维护。5.6.10.2系统中的工作泵宜尽量采用变频调节方式，接入远程控制系统，便于操控。8QB/TXXXXX—XXXX5.6.10.3对较长、较高或比较复杂的管路，宜设置由卡套、法兰等，并以架空或走管沟的形式有序排列敷设，以便现场组装和维护。5.6.10.4应在微滤或超滤膜装置的进、出口，配置压力表、流量计、浊度仪、pH计、温度计等水量和水质监测设备。5.7纳滤系统5.7.1一般规定5.7.1.1纳滤系统由预处理单元、膜过滤单元、进水单元、产水单元、浓缩液处理单元、电气控制单元、清洗单元及其他组成。5.7.1.2膜分离运行方式宜采用恒通量连续式运行模式。5.7.1.3膜分离需要的膜面积由系统产水量确定，并应留有5%～10%的余量。5.7.2预处理单元预处理单元由换热、调pH、除余氯、活性碳过滤、保安过滤等工序组成，具体要求如下：a)微滤或超滤产水应添加盐酸调节pH，宜控制盐水pH在6～9，以满足纳滤进水要求；b)微滤或超滤产水应添加亚硫酸钠或亚硫酸氢钠除余氯，以满足纳滤进水中余氯未检出的要求，余氯中有效氯的测定按GB/T19106的相关检测方法进行；c)活性碳过滤宜选择比表面积大、吸附能力佳、粒径在0.42mm～0.84mm的椰壳活性炭；d)系统应配置保安过滤器，过滤精度宜5μm～10μm。5.7.3膜过滤单元5.7.3.1膜元件5.7.3.1.1纳滤膜元件出厂时硫酸镁（MgSO4）脱除率不低于96%；测试方法按照GB/T34242-2017中第7章水通量及离子脱除率测试。5.7.3.1.2纳滤膜的构型为卷式，膜元件宜采用串联或并联使用。5.7.3.1.3纳滤膜设计通量宜在12L/(m2.h)～25L/(m2.h)。5.7.3.2膜组件5.7.3.2.1膜组件的保存、使用、安装与拆卸应根据膜组件制造商的要求进行。5.7.3.2.2膜壳可分为有机材料和无机材料，根据不同的应用，可选用玻璃钢（FRP）、不锈钢、钛或钛合金等材料的壳体，材质要求应符合5.5管道材质的要求。5.7.3.2.3膜组件中宜安装4～6支膜元件，膜组件间宜采用串联或并联使用。5.7.4进水单元纳滤膜进水水质要求应满足表4。进水水质中氯化钠含量参照膜设备供应商提供的技术要求进行控制。表4进水水质温度/(℃)Ca+Mg/（mg/L）5.7.5产水单元9QB/TXXXXX—XXXX产水中硫酸根脱除率不应低于90%。5.7.6浓缩液处理单元纳滤产生的浓缩液经热法、冷冻等技术分离其中的硫酸钠，浓缩液的处理方式可根据需要采用以下一种方式：a)浓缩液经热法提硝技术制得无水硫酸钠和固体盐产品；b)浓缩液经盐硝联产制得盐硝混合物，作为印染助剂或固体废弃物；c)浓缩液经冷冻技术制得十水硫酸钠和低硝盐水，十水硫酸钠作为印染助剂或废固，低硝盐水宜返回双膜法系统回收利用；d)浓缩液经冷冻和热法制得无水硫酸钠产品和低硝盐水，低硝盐水宜返回双膜法系统回收利用。5.7.7电气控制单元同5.6.7。5.7.8清洗单元5.7.8.1一般规定5.7.8.1.1清洗方式分为纯水清洗和化学清洗。5.7.8.1.2当纯水清洗膜通量无法恢复时，应采用化学清洗。5.7.8.2纯水清洗5.7.8.2.1当纳滤运行产水量下降时，应停机进行纯水清洗。5.7.8.2.2长期停车后第一次开车前应进行纯水冲洗。5.7.8.3化学清洗纳滤膜装置化学清洗主要包括酸洗、碱洗，宜先酸洗，当酸洗无法恢复通量时再进行碱洗。化学清洗具体要求如下：a)应定期对膜系统进行化学清洗，维持或恢复膜通量；b)化学清洗宜采用在线清洗；c)化学清洗后，应进行纯水清洗，将pH冲洗至中性；d)所有清洗废液应先排入化学清洗池，处理达标后排放。5.7.9其他5.7.9.1为了经济运行和操作方便，工作泵应与膜装置相匹配，适当环节宜考虑备用泵，方便检修维护。5.7.9.2系统中的工作泵宜尽量采用变频调节方式，接入远程控制系统，便于操控。5.7.9.3对较长、较高或比较复杂的管路，宜设置由卡套、法兰等，并以架空或走管沟的形式有序排列敷设，以便现场组装和维护。5.7.9.4应在纳滤膜装置的进、出口配置压力表、流量计、温度计、氧化还原定位（ORP）、pH计等水量和水质监测设备；所选仪表宜选用24VDC电源供电。流量计选型时应注意管道压力。其中监测设备应周期性安排校准，确保监测设备数据准确度。6安装、调试与验收QB/TXXXXX—XXXX6.1一般规定6.1.1机械设备安装施工及验收应符合GB/T50231规定。6.1.2风机、压缩机、泵的安装及验收应符合GB/T50275的规定。6.1.3电气装置的安装施工及验收应符合GB50254的规定。6.1.4自动化仪表的施工及验收应符合GB50093的规定。6.1.5现场设备、管道焊接施工及验收GB50236和GB50683的规定。6.1.6金属管道安装施工应符合GB50235的规定。6.1.7设备及管道的绝热施工应符合GB50126的规定。6.1.8设备及管道的防腐蚀施工验收应符合GB50727的规定。6.2安装6.2.1膜组件应按顺序逐个安装，与管道连接牢固且密封良好，不应有安装应力。6.2.2膜系统安装允许偏差应符合膜设备供应商的标准要求。6.3调试6.3.1一般规定6.3.1.1膜系统的调试应预先编制调试大纲。6.3.1.2按设计内容安装结束，且按单元及系统分专业进行项目的清理及检查，自检合格。6.3.1.3按单机调试、试运转、联动试车及试生产的顺序进行调试。6.3.1.4所有调试过程均应有记录。6.3.1.5技术档案齐全，符合归档要求。6.3.2单机调试6.3.2.1首先对水泵、搅拌等需要加油的设备进行注油。6.3.2.2对泵、搅拌、自动阀门进行手动确认，确认无误后进行程控确认，对仪表进行通电检查并完成自控系统的参数设置。6.3.2.3确认无误后进行设备、管道系统、电气和仪表等的检验、试验以及必需的单机和单系统调试。6.3.3试运转6.3.3.1对系统管路、阀门、罐体等各个环节进行清理检查，确认无污堵和损伤膜元件的残留物，并对管路、反冲洗水池及循环罐进行清洗。6.3.3.2对膜系统进行完整性检测，检测压力小于50kPa，完整性检测按照GB50268-2008中9管道功能性试验的规定执行；当发现膜组件有破损时对膜系统进行检漏及补漏。6.3.3.3检测合格后采用气洗方式对膜元件表面进行清洗。6.3.4联动试车及试生产6.3.4.1应采用工业水或纯水进行联动试车，当联动试车完成后方可投料试生产。6.3.4.2应从单个膜组器或膜池扩大至整个膜系统，控制方式应从手动控制过渡到局部自动控制直至整个系统自动控制；调试内容应包括过滤和清洗；调试过程的产水宜循环使用，不应外排。6.3.4.3应先进行初始水量调试，初始水量宜为设计产水量的1/3。待产水水质达到要求后，可逐渐加大调试水量至设计产水量，并维持该水量连续调试运行不少于48h。6.3.4.4化学清洗系统调试可采用达标后的膜产水模拟进行。QB/TXXXXX—XXXX6.3.4.5如果产水浊度不合格，应停机并重新进行清洗。6.3.4.6投料试车和生产考核达到设计和合同要求的性能及技术指标。6.4验收6.4.1验收具备的条件6.4.1.1主体工程及辅助设施已依照设计文件的要求建成投产（投用），主要设备及相关系统经过单机和联动调试、试生产后，能够稳定运行，并达到满负荷正常生产的要求。6.4.1.2环境保护、劳动安全、卫生、消防等设施已依照设计与主体工程同步完成并试运成功。6.4.1.3工程项目决算报告编制完成。6.4.1.4项目投产遗留的主要问题已全部解决，剩余的不影响正常生产的问题有清单和解决计划。6.4.1.5生产、维护、管理人员经过培训且已就位，并能够熟练操作，应特殊操作持证上岗的证件已齐全；正常生产所需的各项维护设备和备品备件已按设计配备齐全，能够满足连续生产的需要。6.4.1.6项目文件整理完毕，符合归档要求。6.4.1.7验收报告以及其他所需文件资料准备齐全。6.4.2验收项目验收时应检查下列项目：a)电源的可靠性；b)水泵机组运行状况和扬程、流量等参数；c)供水管网水压达到设定值时，系统的可靠性；d)管道、管件、设备的材质与设计要求的一致性；e)设备显示仪表的准确度；f)设备控制与数据传输的功能；g)设备接地、防雷等保护功能；h)水池的材质与设置；i)供水设备的排水、通风、保温等环境状况；j)化学清洗设施的安全性；k)供水设备的减振措施及环境噪声的控制。6.4.3膜系统运行验收膜系统运行验收如下：a)设计产水量连续运行48h；b)产水水质验收应符合5.6.5及5.7.5的要求。6.4.4其他所有验收过程应作质量验收记录，验收合格后应将有关设计、施工及验收的文件立卷归档。7运行、清洗、维护与停运保护7.1运行7.1.1一般规定QB/TXXXXX—XXXX7.1.1.1膜系统的操作和管理人员应熟悉双膜法技术处理工艺、设施、设备的运行要求与技术指标。7.1.1.2应建立岗位责任、操作规程、巡检、安全生产、设备维护等运行管理制度。7.1.2微滤或超滤膜系统运行7.1.2.1运行前准备7.1.2.1.1工艺条件的确认，包括确定实际情况与工艺过程无误；确定公用工程，如水、电、气等是否已具备工艺条件。7.1.2.1.2原辅料的准备，包括原料盐水、烧碱、纯碱、盐酸等能连续提供。7.1.2.1.3界区内各工艺管线阀门确认。7.1.2.1.4确认无机陶瓷膜装置各相关管线、法兰焊缝、阀门连接处无漏点。7.1.2.1.5微滤或超滤膜系统充液排气。7.1.2.1.6微滤或超滤膜系统循环启动。7.1.2.2无机陶瓷膜系统运行7.1.2.2.1初步设定无机陶瓷膜系统的相关运行参数，如反冲周期、反冲时间、压力高/低限联锁、浊度。7.1.2.2.2低限联锁以及反冲罐高/低限液位。7.1.2.2.3按照操作规程开/关阀门，运行供料泵及循环泵。7.1.2.2.4工艺参数调节，如操作压力、进料量、出料量、浓缩倍数。7.1.2.2.5无机陶瓷膜装置膜组件、膜元件检查，分别打开产水侧阀门取适量渗透液，确认各组件出水清澈无悬浮物。7.1.2.3有机微滤或超滤膜系统运行7.1.2.3.1初步设定有机微滤或超滤膜系统的相关运行参数，如运行周期、设备底部排液、反冲洗、压力高/低限联锁。7.1.2.3.27.1.2.3.37.1.2.3.4按照操作手册切换阀门、运行供料泵。工艺参数调节，如操作压力、进料量、出料量、排泥时间。装置膜元件检查，确认各膜元件出水清澈无悬浮物。7.1.3纳滤膜系统运行7.1.3.1运行前准备7.1.3.1.1确认工艺条件，确定公用工程，如水、电、气等是否已具备工艺条件。7.1.3.1.2确认纳滤装置各相关管线法兰、焊缝、阀门连接处无漏点。7.1.3.1.3预处理