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1、颈复康药业集团赤峰丹龙药业有限公司3000L/h纯化水装置（工艺：DRO+EDI）操作指南北京明大创源科技发展有限公司2015年版说 明该操作指南对北京明大创源生产的纯化水装置有效，内容丰富，描述通俗易懂。但是由于制作时间仓促，难免有遗漏及偏差之处，请用户朋友谅解。另，该操作指南仅仅作为参考资料使用，关于具体操作规程及相关技术规范，应该以技术培训期间提供的资料为准。该操作指南可以用作起草相关规程或其他规范时的参考资料。范 围该书包含以下内容：1. 水处理工艺讲解纯化水的处理工艺及原理。2. 水处理常识介绍有关水和水处理的常识，以及水在日常生活和工业生产过程中的重要性。3. 操作及维护介绍该型号
2、纯化水处理装置的操作方法和故障诊断，讲解系统维护，介绍反渗透膜和EDI的原理和使用条件等。4. 附录附录部分提供了水处理中比较常用的几种药剂的配置方法、反渗透膜清洗和保存的方法及EDI操作养护方法。目 录第一章 水处理技术5一水的预处理51水的过滤处理52活性炭吸附处理83树脂软化技术（或添加阻垢剂）8二除盐处理11（一）反渗透技术111反渗透膜的工作原理112反渗透膜分离设备143反渗透设备的进水条件174反渗透的运行与维护175反渗透相关物理量的关系196反渗透技术相关术语21（二）EDI技术221、 EDI过程222、污染物对除盐效果的影响243、 EDI的组件结构244、标准运行条件2
3、55、给水要求256、组件的清洗及维护26第二章 纯化水装置28一、纯化水的工艺流程二、预处理系统281.1原水箱和原水泵281.2列管式换热器281.3多介质过滤器291.3.1运行及冲洗控制291.3.2故障处理291.4活性炭过滤器291.4.1活性炭过滤器的使用301.5软化装置301.6精密过滤器31三、双级反渗透（RO）系统311.1高压泵311.2反渗透主机311.2.1反渗透清洗系统321.2.2反渗透主机的设计参数321.2.3反渗透的检测仪表321.3设备启停331.4自动控制与保护331.5运行工况的调节331.6注意事项33四、EDI系统341、EDI的设计参数342、
4、EDI的检测仪表343、EDI系统运行操作343.1开机准备343.2组件启动353.3关机363.4、自动运行36五、储存与供水系统361、运行监督与维护371.1过滤器371.2精密过滤器371.3快接头漏水371.4指示灯不正常：371.5阀门动作异常382、检修及维护383、故障384、参数表385、系统安全运行警戒线38七、常见故障原因及排除方法39附录421.NaOH的配制及投加422.换热器的使用423.反渗透膜的污染及清洗方法424.膜元件用杀菌剂及保护液445.EDI膜块的保护方法（见EDI使用手册）46第一章 水处理技术在制药用纯水领域，纯化水装置通常由以下几个部分组成：原
5、水箱、原水增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器（或阻垢剂添加装置）、保安过滤器（精密过滤器）、反渗透装置、EDI装置、纯水储罐、供水泵、紫外线杀菌器、及换热器（用于巴氏消毒）等。设备的选型和生产工艺是根据用户提出的具体要求（URS），按照2015版中国GMP认证要求制定出周到的技术方案，通过反复论证之后才提供给客户的。由于水在自然条件下含有各种杂质，特别是工业废水的排放、天然水体的恶化等使水中杂质成分非常复杂，因而需要对水中的各种杂质进行去除以达到用水要求。随着科技进步，水处理技术的不断发展，为水的净化工艺提供了更多的选择。本章主要介绍目前常用的几种水处理技术。纯化水处理过程一般分为预处
6、理、除盐处理、储存与供水三个步骤，纯化水不需要进行脱气处理，但必须有消毒和清洗设备。一 水的预处理预处理的目的是使原水经过初步的处理，主要是去除水中各种悬浮物、胶体同时调整水的温度和PH值，以达到后续水处理设备的进水要求。目前常用的预处理工艺主要有：混凝沉淀、多介质过滤、活性过滤、软化（离子交换）或加药阻垢、温度与PH值的调节、保安过滤、超滤等。特殊的预处理工艺还需降低水中金属离子的含量（如铁、锰、铜等）、微生物杀菌、二氧化硅的去除等。下面介绍本水处理系统相关的预处理工艺。1 水的过滤处理如果原水为地下水，多介质过滤器是必不可少的预处理设备，其作用是滤除原水中细小颗粒、悬浮物、胶本等杂质。目前
7、在国内常用的过滤设备是让原水经过多介质（主要为石英砂）的滤层，水中的悬浮物、胶体等杂质被滤料上部滤层截留下来，再通过反洗将截留的杂质冲洗出来以恢复过滤能力。 过滤设备的工作过程1) 过滤 在多介质过滤器里，不同粒径，不同材料的滤料（通常是石英砂、锰砂等）由上到下、由小而大依次排列。当水从上流经滤料时，水中部分的固体悬浮物进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表层所截留。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，为
8、区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些弯弯曲曲的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物就在滤料表面粘附，即接触过滤 。将水中细小颗粒杂质截留下来，从而使水质得到进一步的澄清和净化。过滤还可使水中的有机物质、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量去除，并为滤后的消毒创造了良好的条件。2) 反洗 在过滤器的运行过程中,滤料表面会粘附越来越多的杂质,甚至造成滤料结成泥球,过滤器须定期反冲洗，以恢复过滤器的功能。反冲洗对过滤运行至关重要，如果反冲洗强度较弱或者冲洗时间不够，滤层中的污泥得不到及时清除，当污
9、泥集累较多时，滤料和污泥粘结在一起变成泥球，过滤过程严重恶化；如果反洗强度过大或历时太长，则细小滤料流失，甚至底部卵石错动而引起漏滤料现象，而且耗水量大。较理想的反冲洗操作应该有效、经济且不会产生故障。反冲洗的周期随入水浊度的增加而缩短，要在运行中根据实践经验制定。反冲洗流速一般要高于运行流速，该值需要通过观察反冲效果调速。多介质过滤器运行较长时间时，会有部分滤料被反冲水冲洗掉，因此需定期（一般1年）检查，必要时补充或更换滤料。 滤床特性过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床，装填粒状滤料的钢制设备称为过滤罐。滤料有粒状、粉状、纤维状多种，常用粒状滤料有石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、柘榴石、陶
10、瓷、塑料球等。过滤设备主要是通过滤料来截留水中的杂质，因而滤料的性能对过滤效果起决定性作用，滤料的主要性能与过滤效果的关系：1) 滤料粒度 滤料的粒径太大，细小悬浮物容易穿透滤层，出水水质差；粒径太小，杂质的穿透能力差，滤层中的污泥局部集中，滤层堵塞快，水流阻力大，过滤能耗高，过滤周期短，所以滤料的粒径必须合适，过大过小均不好。同时滤料的不均匀性对设备的清洗也有影响，因为滤料颗粒差别太大会使反冲洗操作发生困难，如为使冲洗流速达到粗大颗粒松动时，细小滤料可能被水流带出过滤设备而流失。反之，若保证细滤料不流失，必须降低冲洗流速，这时粗大滤料又流化不起来，冲洗效果差。2) 滤层厚度 滤层的厚度过低，
11、水中杂质容易穿透滤层，反冲洗周期短，操作复杂，如果滤层厚度过高，会造成过滤设备体积庞大投资高，同时反冲洗比较困难，所滤层的高度也不是越高越好。3) 滤层的孔隙率 滤层的孔隙是水流通道，又是贮泥空间，过大的孔隙率，悬浮杂质易穿透；过小的孔隙率，则贮泥空间小，过滤周期短，水流阻力大。4) 滤料的排列方式 滤层根据滤料装填种类的数量分为单过滤器、双层过滤器、多介质过滤器，单层滤料过滤器在水流反冲洗水力分级以后，粒径小的滤料在上层，越往下层粒径过大。因此由上而下滤层的截污能力逐渐减弱，水流自上而下地在滤层孔隙间行进过程中，杂质首先接触到的是截污能力最强的细滤料，由于下层滤料比上层要粗，其截留能力不及上
12、层，会造成污泥绝大部分堆积在上层，导致局部阻力增长过快，所以其出水水质差，过滤周期短。双层滤料过滤器或多介质过滤器中的滤料层是密度小颗粒大的在上，密度大颗料小的在下，这种滤床水力反冲洗分层后，密度大的细滤料在底层，密度小的粗料在上层，滤料沿程从粗到细，截污能力沿程渐增，因而实现了整层滤料截污能力与残留杂质除去难度的最佳匹配。这种滤床性能优越，截污容量大，过滤周期长，出水水质好，水头损失增长速度慢，但在实际应用中滤料的层数不是越多越好，层数太多一是设备投资大二是增加反洗的难度，因而需要经济与技术的合理搭配。 过滤设备相关运行参数1) 滤速 单层机械过滤器为8-10m/h，双层过滤器为10-14
13、m/h，多介质过滤器为1-2m/h。2) 反洗 反洗相关条件如下滤层冲洗强度（L/ m2。s）膨胀率冲洗时间(min)单层12-1545%5-7双层13-1650%6-8多介质15-196-73) 气水联合反洗 反洗水气联合清洗时,颗粒相互冲撞和磨擦的作用强烈,因而效率高。气洗强度一般为10-25 L/ m2。S，水反冲洗强度一般为8-16 L/ m2。S。2 活性炭吸附处理活性炭过滤器的作用是去除水中的游离氯和有机物。游离氯可以氧化反渗透膜，对反渗透造成不可恢复的破坏，而有机物不仅是微生物的饵料，而且当其浓缩到一定程度后，可以溶解有机膜材料，使膜性能劣化。由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的
14、比表面积，对水中溶解性的各种有机物有很强的吸附能力，对色度、异味、表面活性剂、合成洗涤剂有良好的除去效果，在去除游离氯时除发生物理吸附还发生歧化反应。活性炭过滤器，是把活性炭作一种滤料，让水以过滤的方式通过活性炭吸附层，水中的杂质从液相转移到固相活性炭的表面上。活性炭过滤器工作过程与多介质过滤器类似，主要技术条件如下： 活性炭过滤器的水流速度 5-15m/h 活性炭过滤器的层高 1000-2000mm，一般不低于1000mm 活性炭滤料 主要采用木质炭，粒径一般为2-3 mm 反洗方式，反洗流速20-30 m/h，反洗时间4-10min，3-6天反洗一次，滤层膨胀率为30-50% 活性炭使用寿
15、命一般为2-3年，饱和炭需再生或更换。 常用果壳活性滤料的比密度为0.43 树脂软化技术（或添加阻垢剂）反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水源中Ca2 、Mg2 、Ba2 、Sr 2、SiO2 、SO42-、O3-等倾向于产生结垢的离子深度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。防止RO膜结垢一般采用添加阻垢剂或采用离子交换树脂软
