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1、保温瓶加工线 离子水工艺操作、设备维护 培训课件 新疆五江兴华实业有限公司 朱柏杨 2016.5 目 录 一 一、水的软化与除盐一、水的软化与除盐 二、离子交换基本知识 三、离子交换软化 四、软化水处理工艺原理 五、离子水设备介绍 六、机械过滤器 七、活性碳过滤器 八、软化水前级处理设备石英砂、活性炭过滤器 九、软化水设备介绍 十、逆流再生离子交换器的操作程序 十一、软化水的分析方法 十二、软化水设备安装调试 十三、离子交换树脂的结构及合成 十四、离子交换树脂的命名 目 录 二 一、反渗透技术简介 二、反渗透的工艺原理 三、反渗透膜的主要特性 四、反渗透膜前级使用的保安过滤器 五、反渗透系统设
2、备的解析 六、反渗透膜代号的解析 七、影响反渗透水处理系统性能的因素 八、反渗透膜预处理方法 九、反渗透系统阻垢剂的投加 十、反渗透的化学清洗 十一、RO装置的停用保护操作规程 十二、反渗透常见清洗液配方 十三、反渗透设备及操作 十四、反渗透膜结垢的原因 十五、反渗透膜结垢的处理方法 十六、混合型离子交换器（混合床）除盐 十七、混床的再生操作规程 十八、监督项目与水质标准 十九、离子水处理设备异常事故处理 自来水中杂质成分 固体颗粒 （悬浮物、 泥沙等） 胶体 （有机胶 体、无 机胶体） 有 机 物 溶解性 固体 （阴阳 离子） 微生物 （细菌、 病毒等） 余氯 一、水一、水的软化与除盐的软化
3、与除盐 一、水一、水的软化与除盐的软化与除盐 一、水中主要溶解杂质： 离子：Ca2+, Mg2+, Na+(K+) （阳离子）； HCO3-, SO42-, Cl- （阴离子）； 一般Fe2+, SiO32-含量较少。 气体：CO2,O2 ； 总硬度：Ca2+, Mg2+；碳酸盐硬度（carbonate hardness、暂时硬度） 非碳酸盐硬度（noncarbonate hardness） 含盐量：阳阴 （总和）。 软化：降低硬度； 除碱：HCO3（锅炉给水、碱度太高，会汽水共沸）； 除盐：降低含盐量 。 二、硬度单位 ： mmol/L, meq/L, 度（我国用德国度）； 德国度10 mg
4、 CaO/L； 美国度1mg CaCO3/L 。 一、水一、水的软化与除盐的软化与除盐 三、水的纯度： 以含盐量或水的电阻率表示（单位：欧姆 厘米） 淡化水：高含盐量水经局部处理； 脱盐水：相当于普通蒸馏水，含盐量15mg/L； 纯水：亦称去离子水，含盐量 Ca2+ Na+ PO43- SO42-Cl- 对于非电解质，分子越大越容易去除。 （3）无机离子的去除率与离子水合状态中的水合物及水合离子半径有关。水 合离子半径越大，越容易被除去，去除率顺序如下： Mg2+、Ca2+ Li+ Na+ K+；F- Cl- Br-NO3- （4）对极性有机物的分离规律： 醛醇胺酸，叔胺仲胺伯胺，柠檬酸酒石酸
5、苹果酸乳酸醋酸； 三、反渗透膜的主要特性 （5）对异构体： 叔（tert-） 异（iso-） 仲（sec-） 原（pri-） （6）有机物的钠盐分离性能好，而苯酚和苯酚的衍生物则显示了负分离。极 性或非极性、离解或非离解的有机溶质的水溶液，当它们进行膜分离时，溶质、 溶剂和膜间的相互作用力，决定了膜的选择透过性，这些作用包括静电力、氢键 结合力、疏水性和电子转移四种类型。 （7）一般溶质对膜的物理性质或传递性质影响都不大，只有酚或某些低分子 量有机化合物会使醋酸纤维素在水溶液中膨胀，这些组分的存在，一般会使膜的 水通量下降，有时还会下降的很多。 （8）硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除
6、效果不如氯化物好，铵 盐的脱除效果不如钠盐。 （9）而相对分子质量大于150的大多数组分，不管是电解质还是非电解质， 都能很好脱除。 此外，反渗透膜对芳香烃、环烷烃、烷烃及氯化钠等的分离顺序是不同的。 在实际工作中，有许多工作是相互制约的。因此在理论指导的前提下，必须 进行试验验证，掌握物质的特性或规律，正确运用反渗透技术，这点是十分重 要。 2、反渗透水处理装置 反渗透水处理装置是包括从保安过滤器的进口法兰至反渗透淡 水出水法兰之间的整套单元设备。包含保安过滤器、高压泵、反渗透本体装 置、电气、仪表及连接管线、电缆等可独立运行的装置。此外包含化学清洗 装置和反渗透阻垢剂加药装置。 2.1 保
7、安过滤器： 为保证反渗透本体的安全运行，即使有良好的预处理系统，仍需要设置 精密过滤设备，起安全保障作用，故称之为保安过滤器（也有技术资料中称 精密过滤器）。在反渗透系统中，保安过滤器不应作为一般运行过滤器使用 ，仅应作保安过滤使用，通常设在高压泵之前。保安过滤器有多种结构形式 ，常用如图3-5所示，滤元固定在隔板上，水自中部进入保安过滤器内，隔板 下部出水室引出，杂质被阻留在滤元上。 反渗透水处理系统选择的过滤精度一般为5m。这种滤元的优点是过滤精 度高，制造方便，价格便宜，使用安全，杂质不易穿透，但反洗和化学清洗 效果不明显，只能一次性使用，当运行压差达到0.2MPa左右时需要更换滤 元。
8、 四、反渗透膜前级使用的保安过滤器 进 水 出 水 滤 元 出水 室 排污 阀 图3-5 保安过滤器 四、反渗透膜前级使用的保安过滤器 保安过滤器主要是为了保证反渗透膜元件不被悬浮颗粒所堵塞。 保安过滤器滤芯在投入运行过程 中，所拦截的污物、杂质在滤芯 表面形成“架桥”作用，利用污物、 杂质本身拦截与其相近的颗粒杂 质，过滤效率会随着运行的时间 加长而增大，但随着运行时间的 延长，虽过滤精度逐步增高，进 出口压差逐步增大，当压差过大 时，会将杂质、污物压入滤芯深 层，恶化产水水质，为提高系统 进水水质，在保安过滤器进出口 压差达到0.05MPa时应拆下进行更 换。在正常工作情况下滤芯可维 持2
9、-4个月以上的过滤使用时间。 5微米精密过滤器 去除大于5微米的悬浮颗粒物；保证反渗透系统的工作。 具有良好的机械性能，且滤芯孔径内外相同，容易反冲脱渣。过滤层厚， 工作压力高时，也能保证过滤效果。产品微粒粘结牢固，不易脱落。滤芯孔径分 布均匀，耐强酸、强碱、机械性能好，有较强的耐有机溶剂侵蚀能力。生产大型 水处理设备，可采用自动或手动反冲脱渣法，视水质而定，一般23个月需要更 换滤芯。 2）规格： 10寸、20寸、30寸和40寸； 外径：62mm； 内径： 30mm； 长度（inch）：540 ；（1 inch=25.4mm ） 公称精度过（）1100 ； 耐压强度：0.5Mpa ； 耐温：
10、60 。 3）特点 ： （1）过滤精度高：严格的生产工艺、独特的纤维结构使产品质量稳定 可靠； （2）过滤量大压力损失小：纤维靠自身热粘合、不使用粘合剂，使压 力损失降低，过滤流量增大； （3）使用寿命长、过滤成本低； （4）产品结构内紧外松，纳污量大，从而延长了滤芯的使用寿命； （5 ）耐腐蚀性强，适用性广； （6）产品材质为单一聚丙烯，性质稳定，具有较强的抗腐蚀性。 5微米精密过滤器 3）应用领域： （1）化工生产上液体精密过滤，如：硫酸硅、*、液碱、磷酸、*、 乙醇、*、硫酸铝、*、双氯氨、硫氨酸钠、脱色活性炭分离等； （2）制药行业：液体脱色净化，反渗透离子交换器，超滤设备等精密 预处
11、理，淋瓶机、水净化，中草药，口服液过滤； （3）食品行业：矿泉水、啤酒、白酒、饮料的水质净化； （4）环保行业：大型水处理、天然气净化、热电厂供水等众多行业。 折叠式滤芯是超细聚丙烯纤维膜及无纺布或（丝网）内外支撑层折叠而 成，滤芯外壳中心杆及端盖采用热熔焊接技术加工成型，不含任何胶合剂，无泄 露，无二次污染。 产品型号: PPF（聚丙烯熔喷滤芯）10（长度10）5（过滤精度5m） PPFP（带骨架聚丙烯熔喷滤芯）10（长度10）5（过滤精度 5m） PPFD（聚丙烯大胖熔喷滤芯）10（长度10）5（过滤精度 5m） 产品规格: 长度：5、10、20、30、40、50、60 ； 外直径（1mm
12、）：60 115 mm ； 内直径（1mm）：28、30 mm ； 1 =25.4mm。 2.2高压泵 反渗透膜运行时，需要经高压泵将水升至规定的压 力后送入，才能完成脱盐过程。目前火电厂使用的高压泵有离心 式、柱塞式和螺杆式等多种形式，其中，多级离心式水泵使用最 广泛。这种泵的特点是效率较高，可以达到90%以上，节省能 耗。 2.3反渗透本体 反渗透本体是将反渗透膜组件用管道按照一定排列 方式组合、连接而成的组合式水处理单元。单个反渗透膜称膜元 件，将一只或数只反渗透膜元件按一定技术要求串接，与单只反 渗透膜壳组装构成膜组件。 （1）膜元件 反渗透膜元件由反渗透膜和支撑材料等制成的具有 工业
13、使用功能的基本单元。目前在火电厂中应用的主要是卷式膜 元件。 目前各膜制造商针对不同行业用户，生产出多种用 途的膜元件。在火电厂应用的膜元件按照水源特点大致可分为： 高压海水脱盐反渗透膜元件；低压和超低压苦咸水脱盐反渗透膜 元件；抗污染膜元件。下表中分别列出了这几种膜的性能参数对 比。 五、反渗透系统设备的解析 反渗透器的结构 反渗透装置主要由反渗透膜元件和压力容器组成。反 渗透膜主要有醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜复合膜等品 种。把导流隔网、膜和多孔支撑材料依次迭合，用粘合剂 沿三边把两层膜粘结密封，另一开放边与中间浓水集水管 联接，再卷起来，就组成了一个膜元件。 反渗透器主要有板框式、管式、
14、螺旋卷式和中空纤维 式四种。将数只膜元件装入压力容器中，进水原液生水是 通过进水隔网的空隙沿着膜表面流动。在此过程中，透过 膜的淡化水再经过产品水导网螺旋形地流向中心管，然后 将产品淡化水导出系统外，这就组成了螺旋卷式反渗透 器。 膜元件类型 海水膜元件 SW30HR系列 低压苦咸水膜元件 （包含抗污染膜） BW30系列 超低压苦咸水膜 元件XLE系列 进水压力（(bar)25105 脱盐率(%)99.799.498.6 测定条件 膜通量30L/(m2.h)，2000mg/L NaCl溶液，25，pH 78， 回收率10%，4英寸长膜元件 图3-7 卷式膜元件断面图 进水出水 淡水淡水 刚性
15、支撑层 超薄脱 盐层 支撑织物 进水出水 我厂所使用的膜元件型号为BW30-400/34i，30表示水流通道为 30mil，400表示有效面积为400ft2，制造单位为陶氏，每套反渗 透共有168根膜组件，每根1米，材料为聚丙烯酰胺。 膜元件的基本要求是： A、尽可能高的膜装填密度。 B、不易浓差极化 C、抗污染能力强 D、清洗和更换膜方便 E、价格便宜 （2）膜壳：反渗透本体装置中用来装载反渗透膜元件的承压容 器称为膜壳，又称“压力容器”，制造单位为海德能，每根压力 容器长大约7米。 膜壳的外壳一般由环氧玻璃钢布缠绕而成，外刷环氧漆。也有部 分生产商的产品为不锈钢材质的膜壳。由于玻璃钢具有较
16、强的耐 腐蚀性能，目前，国内大多数火电厂选用玻璃钢材质的膜壳。我 厂压力容器的材质为玻璃钢，英文缩写为FRP。 六、反渗透膜代号的解析 BW 30（LE） 365（FR） 抗污染膜元件 膜元件有效面积(平方英尺) 火电厂常用规格如下： BW30：365、400； SW：320、380； BW30LE：440 LE：低压低耗能(对应BW) HR：高脱盐率(对应SW) FT30系列膜片 TW：低含盐量水膜元件 BW：苦咸水膜元件 SW：海水膜元件 六、反渗透膜代号的解析 三、影响反渗透水处理系统性能的因素 针对特定的系统条件，水通量和脱盐率是反渗透膜的特性，而影 响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多，主要包括压力
