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文檔簡介

1、水處理單元一 概述1 裝置簡介我司水處理主要由給水站和除鹽水站兩部分組成,提供主裝置生產(chǎn)用水、循環(huán)冷卻水站淡水側(cè)補水和全廠消防用水。給水站內(nèi)設有生產(chǎn)、生活、消防給水加壓工段,提供主裝置生產(chǎn)水、除鹽水站用水和全廠消防用水。原水水源有城市生活污水廠再生水和市政自來水,生產(chǎn)工藝由雙膜系統(tǒng)和離子交換系統(tǒng)兩部分組成,生產(chǎn)除鹽水供主裝置生產(chǎn)用水和循環(huán)冷卻水淡水側(cè)的補給水;站內(nèi)還包括主裝置的蒸氣冷凝液回收系統(tǒng)和供全廠采暖的熱力站。中水系統(tǒng)和自來水系統(tǒng)設計日生產(chǎn)一級除鹽水各為9600 m3,除鹽水裝置總設計日生產(chǎn)純水19200 m3。蒸汽冷凝液回收水量最大為160m3/h,經(jīng)過濾去除雜質(zhì)及降溫后進混床除鹽后回

2、收利用。2 給水站工藝說明2.1 生產(chǎn)消防蓄水池和再生水池本裝置水源由市政自來水公司供給,供水為兩條DN700的管道。廠區(qū)的生活設施用水是由市政自來水管網(wǎng)直接供給。市政自來水主要用戶包括消防供水,生產(chǎn)純水,主裝置、罐區(qū)生產(chǎn)用水、污水處理、海水泵設備密封、冷卻用水、廠區(qū)生活、辦公用水。為了防止市政管網(wǎng)因事故突然停水而影響生產(chǎn),本站設置了生產(chǎn)消防水池兩座,再生水池一座。生產(chǎn)消防水池每座有效容積為6000m3,再生水池有效容積2000 m3。其中生產(chǎn)水的儲備量約5000m3,該水量能提供5小時生產(chǎn)用水調(diào)節(jié)量。為了保證消防給水量及減少火災發(fā)生時對市政管網(wǎng)的用水負荷和防止市政管網(wǎng)因事故突然停水,本站設置

3、了生產(chǎn)消防水池,作為發(fā)生火災時的水源。消防水的儲量為8500 m3。2.2 生產(chǎn)、消防給水加壓系統(tǒng)生產(chǎn)用水系統(tǒng)設置三個供水系統(tǒng):生產(chǎn)給水泵P-8104A/B/C(60m3/h*50m*1臺、120m3/h*50m*2臺)、自來水給水泵P-8105A/B/C(220m3/h*48m*3臺)、中水給水系統(tǒng)P-8106A/B/C(330m3/h*50m*3臺)。消防給水加壓系統(tǒng)設置消防水泵,提供消防用水;消防水泵包括3臺電動消防泵P-8101A/B/C(1180m3/h*110m*3臺)、2臺柴油機消防泵(P-8102A/B(1180m3/h*110m*2臺)、2臺穩(wěn)壓消防泵P-8103A/B(60

4、m3/h*135m*2臺)、消防蓄水池及相關的儀表和自控系統(tǒng)組成。消防管網(wǎng)設計維持壓力為1.10 Mpa。2.3 生產(chǎn)水系統(tǒng)供水流程說明及控制方案2.3.1 主裝置生產(chǎn)給水泵(P8104A/B/C)當生產(chǎn)消防儲水池的水位下降到設定值,浮球閥打開,城市自來水連續(xù)不斷地向水池補水,當生產(chǎn)消防儲水池的水位上升到設定值,浮球閥關閉,自來水停止補水。主裝置生產(chǎn)給水泵由管網(wǎng)壓力控制,其工作原理:當壓力低于管網(wǎng)壓力時,啟動第一臺生產(chǎn)水泵向生產(chǎn)水管網(wǎng)供水,供水壓力為0.5Mpa,當系統(tǒng)管網(wǎng)壓力升高到設定的最高壓力(0.8Mpa)時,泄壓閥自動打開,超壓部分回流至生產(chǎn)消防儲水池進行泄壓,生產(chǎn)水泵P8104平時連

5、續(xù)運行一臺P8104A(60m3/h),主裝置停車需大量用水或運行的水泵故障時,管網(wǎng)壓力低于設定值時,系統(tǒng)自動啟動備用泵或人工手動啟動備用泵。2.3.2 除鹽水站原水供水泵(P-8105A/B/C、P-8106A/B/C)自來水供水泵(P-8105A/B/C):啟動自來水給水泵向除鹽水站供給自來水,供水壓力為0.48MPa,當某一臺運行水泵發(fā)生故障時,其備用水泵自動啟動運行?,F(xiàn)場DCS系統(tǒng)啟停泵。中水供水泵(P-8106A/B/C):啟動中水給水泵向除鹽水站供給再生水,供水泵帶變頻。根據(jù)超濾系統(tǒng)投用數(shù)量進行啟停,并根據(jù)畫面設定的變頻值實現(xiàn)自動調(diào)頻??涩F(xiàn)場DCS系統(tǒng)啟停泵。2.3.3 消防系統(tǒng)流

6、程說明及管網(wǎng)壓力控制方案消防泵組主要為廠區(qū)內(nèi)的消火栓、消防水炮、消防噴淋系統(tǒng)、水幕及泡沫消防供水。消防系統(tǒng)采用獨立高壓消防給水系統(tǒng),平時消防水系統(tǒng)由兩臺穩(wěn)壓泵(穩(wěn)壓泵設計一用一備,投自動時無法兩臺同時運行)維持管網(wǎng)壓力1.1Mpa,當消防管網(wǎng)壓力低于1.1Mpa時自動啟動一泵穩(wěn)壓泵P-8103A/B,當消防管網(wǎng)壓力高于1.15Mpa時,自動停止穩(wěn)壓泵P-8103A/B。當某裝置發(fā)生火災,投用室內(nèi)、室外消防用水設施,室外專用消防水管網(wǎng)壓力開始下降,當管網(wǎng)壓力下降至設定壓力(1.05Mpa)時,自動啟動第一臺電動消防泵P-8101A,當管網(wǎng)壓力繼續(xù)下降到設定壓力(1.0 Mpa)時自動啟動第二臺消

7、防泵P-8101B,當管網(wǎng)壓力繼續(xù)下降至設定壓力(0.95 Mpa)時啟動第三臺消防泵P-8101C;如此時廠區(qū)停電或電動消防泵組出現(xiàn)故障,造成消防管線壓力繼續(xù)下降至設定壓力(0.90 Mpa)時,啟動柴油泵P8102A;如繼續(xù)下降至設定壓力(0.85Mpa)時啟動第二臺柴油消防泵P8102B。系統(tǒng)運行時DCS系統(tǒng)及現(xiàn)場控制系統(tǒng)對消防泵組運行參數(shù)進行監(jiān)控,若出現(xiàn)故障自動進行聲光報警。消防時生產(chǎn)消防蓄水水位開始下降,當降到設定水位,進水管線上浮球閥自動開啟,向蓄水池補充自來水。電動消防主泵P-8101A/B/C,現(xiàn)場有就地操作柱,可現(xiàn)場啟停;DCS畫面可選擇“自動”和“手動”兩種狀態(tài),在“自動”

8、狀態(tài)時,消防泵組根據(jù)管網(wǎng)設定值啟動,在“手動”狀態(tài)時,消防泵組可DCS人工啟動,消防泵采用雙電源供電。當消防管網(wǎng)超過設定壓力時,系統(tǒng)將自動打開泄壓閥向生產(chǎn)消防水池泄壓?;馂谋粨錅绾螅扇斯りP閉消防水泵。3 除鹽水站工藝說明3.1 自來水系統(tǒng)自來水供水PCFM變孔隙纖維過濾器活性炭過濾器陽離子交換器除碳器中間水池中間水泵陰離子交換器混合離子交換器(出水達到一級除鹽水水質(zhì)標準,可直接旁路到除鹽水箱)。自來水由自來水給水泵P-8105A/B/C送入纖維過濾器F-8121A/B去除懸浮物、部分有機物后進入活性碳過濾器F-8122A/B/C進行除臭、除味、脫色及去除余氯等氧化性物質(zhì)。當運行時間或進出水壓

9、差達到設定值時,按自動或手動反洗程序進行反洗,反洗水來自反洗水池中的自來水?;钚蕴歼^濾器出水進入陽離子樹脂交換器去除陽離子,當出口鈉表值達到設定值后手動或自動跳入再生程序再生,再生劑為HCl,再生液流入廢水池。陽床出水進入脫氣塔頂部,經(jīng)布水器均勻噴淋,風機由塔底向上鼓風,水、風逆向接觸,脫去水中CO2,脫氣后水收集在中間水池中,再由水泵送入陰離子樹脂交換床,去除陰離子。當陰床出口電導10us/cm或出口SiO2分析儀超過設定值時,手動或自動跳入再生程序進行再生,經(jīng)加熱的再生劑(NaOH)由射流器供給,再生廢液流入廢水池,由泵送污水處理場排放。陰床出水電導2 us/cm時,流入除鹽水箱;出水電導

10、2us/cm時進入混合離子交換器;出水電導10us/cm時, 進行再生操作。3.1.1 PCFM變孔隙纖維過濾器(F-8121A/B)用微細且多束的柔軟纖維絲,施以回轉(zhuǎn)機具或壓榨包等去壓榨,使其孔隙變小,水中的懸浮物均被擋住留在過濾纖維絲外,經(jīng)過濾后得到清潔的處理水。當過濾器內(nèi)被截留的懸浮污物(雜質(zhì))增多,處理水量下降,運行時間達到設定值時,自動進入反沖洗過程,讓過濾器的壓榨機具放松,使過濾纖維的孔隙在舒張的狀態(tài)下,用壓縮空氣和處理水反沖洗,將污物通過排放管排除,然后又自動進入過濾程序,從而實現(xiàn)去污存清的原理,運行、反洗過程示意圖如下:纖維束濾料本系統(tǒng)配置2臺流量Q=200 m3/h、DN17

11、00mm*H4200mm鋼制噴環(huán)氧樹脂,內(nèi)部不銹鋼元件材質(zhì)為SS304的纖維過濾器。3.1.2 活性炭過濾器(F-8122A/B/C) 本系統(tǒng)配置3臺 Q=160 m3/h、DN3200mm*H2000mm的碳鋼襯膠活性炭過濾器。為了防止離子交換系統(tǒng)進水水質(zhì)的意外惡化有效去除水中的有機物,延長樹脂的使用壽命,在機械過濾器后設活性炭過濾器,活性炭過濾器內(nèi)裝填高效凈水炭,主要去除水中的有機雜質(zhì),進一步降低原水的濁度,保證進水水質(zhì)符合離子交換系統(tǒng)的要求。過濾器筒體上部設有進水裝置,下部設有排水裝置,運行時,水經(jīng)上部進入,流經(jīng)濾層,從底部流出?;钚蕴窟^濾器應定期進行反洗,以除去積附在表面的懸浮物等物質(zhì)

12、。反洗時,水從底部進入,自上部排出。活性炭過濾器主要是通過吸附和過濾的作用去除污染物。它能有效去除部分有機物、游離氯、少量的油及進一步降低水中有機物含量,也能去除水中異味、色度?;钚蕴歼^濾器出水余氯0.1ppm,SDI4。進水水質(zhì)要求:進水濁度2NTU,進水余氯1mg/L;出水水質(zhì)要求:出水CODMn<2.0mg/L,出水余氯<0.1mg/L;主要運行機理:a. 吸附的機理溶質(zhì)從水中移向固體顆粒表面,發(fā)生吸附,是水、溶質(zhì)和固體顆粒三者相互作用的結(jié)果。引起吸附的主要原因在于溶質(zhì)對水的疏水特性和溶質(zhì)對固體顆粒的高度親合力。溶質(zhì)的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質(zhì)的溶解度越大,則向

13、表面運動的可能性越小。相反,溶質(zhì)的憎水性越大,向吸附界面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華引力或鍵力所引起。與此相對應,可將吸附分為三種基本類型:交換吸附、物理吸附、化學吸附。在實際的吸附過程中,上述幾類吸附往往同時存在,難于區(qū)分。b. 影響吸附的因素 影響吸附的因素是多方面的,吸附劑結(jié)構、吸附劑性質(zhì)、吸附過程的操作條件等都影響吸附效果。 (1)吸附劑的性質(zhì)由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑的表面上,所以吸附劑的比表面積越大,吸附能力就越強,吸附容量也就越大,因此比表面積是吸附作用的基礎,在能滿足吸附質(zhì)分子擴散的條件下,吸附劑比表面積越大越好。例如,粉狀活性炭

14、比粒狀活性炭性能好,主要原因就在于它的比表面積比粒狀活性炭的大。吸附劑的種類不同,吸附效果就不同。一般來說,極性分子型吸附劑易吸附極性分子型吸附質(zhì),非極性分子型吸附劑易吸附非極性的吸附質(zhì)。另外,吸附劑的顆粒大小、孔隙結(jié)構及表面化學性質(zhì)對吸附也有很大影響。(2)吸附質(zhì)的性質(zhì)某種吸附劑對不同的吸附質(zhì)的吸附能力是不同的。吸附質(zhì)在水中的溶解度對吸附有較大影響。一般吸附質(zhì)的溶解度越低,越容易被吸附,而不易被解吸。通常有機物在水中的溶解度是隨著鏈長的增長而減小的,而活性炭的吸附容量卻隨著有機物在水中溶解度的減少而增加,因此活性炭在原水中對有機物的吸附容量隨著同系物分子量的增大而增加。如活性炭從水中吸附有機

15、酸的吸附容量的次序是:甲酸<乙酸<丙酸<丁酸。吸附質(zhì)分子大小和不飽和度對吸附也有影響。用活性炭處理原水時,對大分子有機化合物的吸附效果較小分子的有機化合物好。吸附質(zhì)的濃度對吸附也有影響。當原水中吸附質(zhì)的濃度很低時,隨著濃度的增大,吸附量也增大,但濃度增大到一定程度后,再增加濃度,吸附量所有增加,但很慢,這說明吸附劑表面已大部分被吸附質(zhì)所占據(jù)。當全部吸附劑表面被吸附質(zhì)所占據(jù)時,吸附量就達到了極限狀態(tài),以后吸附量就不在隨吸附質(zhì)濃度的提高而增加了。(3)吸附操作條件的影響在原水處理中,進水水質(zhì)和選用的吸附劑確定后,吸附效果主要取決于吸附過程的操作條件,如溫度、吸附接觸時間、原水的P

16、H值等。原水處理的吸附過程主要是物理吸附,是放熱反應,溫度高則不利于吸附過程,而溫度低則有利于吸附,所以往往是常溫吸附、升溫解吸。在吸附過程中,應保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時間,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。吸附平衡所需的時間取決于吸附速率,吸附速率越高,達到吸附平衡所需的時間越短。在實際操作中要控制進水的流速不宜過大或過小。流速過大,不利于兩相充分接觸,流速過小,影響設備的生產(chǎn)能力。原水處理中,PH值對吸附的影響主要由于PH值對吸附質(zhì)在水中的存在形式(分子、離子、絡合物)有影響,進而影響吸附效果。吸附劑及其再生a吸附劑從廣義而言,一切固體物質(zhì)的表面都有吸附作用,但實際上,只有多孔物質(zhì)

17、由于具有很大的比表面積,才能有明顯的吸附能力,才作為吸附劑。原水處理過程中應用的吸附劑主要是活性炭?;钚蕴渴且环N非極性吸附劑,是由含碳為主的物質(zhì)作原料,經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。其外觀為暗黑色,有粒狀和粉狀兩種,目前工業(yè)上大量采用的是粒狀活性炭?;钚蕴恐饕煞殖家酝?,還有少量的氧、氫、硫等元素,以及含有水分、灰分。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學性質(zhì),可以耐強酸、強堿,能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用,不易破碎。b吸附劑的再生吸附劑達到一定的吸附飽和度之后,必須進行再生,以達到重復使用的目的。所以再生是吸附的逆過程。目前,吸附劑的再生方法有熱處理、化學氧化、溶劑法等。在水處理中,應用較多

18、的是熱處理法。熱處理再生活性炭一般分三個步驟進行:(1)、干燥加熱到100150,將吸附在活性炭細孔中的水分(含水率將近40%50%)蒸發(fā)出來,同時部分低沸點的有機物也隨著揮發(fā)出來。(2) 、炭化水分蒸發(fā)后,繼續(xù)加熱到700,這時,低沸點有機物全部脫附。高沸點的有機物由于熱分解,一部分成為低沸點的有機物被脫附,另一部分被炭化,殘留在活性炭微孔中。(3)、活化將炭化后留在活性炭微孔中的殘留碳通入活化氣體(如水蒸氣、二氧化碳及氧)進行氣化,達到重新造孔的目的。活化溫度一般為7001000。 3.1.3離子交換系統(tǒng)(V-8124A/B、V-8130A/B、V-8132A/B/C/D/E)A、陽離子交

19、換器:用于交換水溶液中的陽離子,當離子交換樹脂中的可交換離子耗盡后,需用鹽酸進行再生。陽床的運行采用以出水鈉表信號控制為主,流量累積信號控制為輔。本系統(tǒng)配置2臺Q=200 m3/h 、DN3200mm,碳鋼襯膠陽離子交換器。罐體配有進、出水及取樣裝置(包括取樣用閥門和取樣水槽及其固定設置等);每套出水管道上配有1臺樹脂捕捉器(DN200);設備本體進出水配有耐腐蝕壓力表及其隔離閥(包括式壓力表及表前一次閥門)。試壓完畢后,內(nèi)壁除凈毛刺、焊渣后作噴砂除銹處理,襯膠厚度為5mm(內(nèi)層3mm,外層2mm,交叉粘貼)。設備本體配有進、出水及取樣裝置(包括取樣用閥門和取樣水槽及其固定設置等)。 B、陰離

20、子交換塔用于交換通過該交換塔水溶液中的所有陰離子,包括硅酸離子、碳酸離子、硫酸根離子等。陰床出水電導2 us/cm時,流入除鹽水箱;出水電導2us/cm時進入混合離子交換器;出水電導10us/cm時, 進行再生。設備本體上設人孔,以便于設備及設備附件的安裝檢修,同時,設備本體上設樹脂進出口,每套出水管道上配有1臺樹脂捕捉器(F-8131A/B DN200)。設備本體配有進、出水及取樣裝置(包括取樣用閥門和取樣水槽及其固定設施等);設備本體進出水配有耐腐蝕壓力表及其隔離閥(包括壓力表及表前一次閥門)。襯膠厚度為5mm(內(nèi)層3mm,外層2mm,交叉粘貼)。C、混合離子交換器:在混床運行中,陽陰樹脂

21、均勻混合,樹脂顆粒互相緊密排列,在具有一定床層高度的條件下,相當于很多級陽陰離子交換串聯(lián)運行,陰陽離子交換是同時進行的,反應產(chǎn)物是基本不解離的水,因此有利于交換反應的平衡,不僅反應速度快,而且交換反應進行得比較徹底,故可在高流速條件下得到高品質(zhì)的水?;旌洗驳淖饔?除了原水水質(zhì)中含鹽量很低(小于200mg/L)及設備出力非常小的情況,很少用混床單獨處理原水,因為這樣做不經(jīng)濟(酸、堿耗高)。當原水含鹽量達一定值,單用混床不能制出合格的除鹽水。混床的作用主要有以下兩點:進一步提高出水水質(zhì)。經(jīng)一級除鹽系統(tǒng)處理過的水,往往不能滿足高壓以上鍋爐對補給水質(zhì)的要求,所以將混床串聯(lián)在一級除鹽后,進一步提高出水水

22、質(zhì)。此時出水電導率可達0.1-0.2S/cm,Si02 含量小于2Og/L,pH值接近中性。在一級除鹽設備監(jiān)督不及時的情況下,瞬間會造成水質(zhì)惡化,影響鍋爐給水水質(zhì)。一級除鹽后串接混床,作為一個再凈化設備,可以保證除鹽設備的出水水質(zhì)一直穩(wěn)定。樹脂的再生:陰陽床樹脂的再生方法采用體內(nèi)再生方法,再生時壓力水通過噴射器將計量箱中再生液送進混床進行再生,陽樹脂再生采用3-4%HCL稀溶液,陰樹脂再生采用2-4%NaOH稀堿液。系統(tǒng)設置4臺混床,規(guī)格為200m3/h DN2500,進水單筒多孔管式,出水多孔板水帽316L,中排梯型繞絲316L,進堿梯型繞絲1Cr18Ni9Ti,100%膨脹空間,鋼制(10

23、mm壁厚)襯膠厚度(3mm2mm)。D、離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和原水中的離子進行交換反應而除去原水中有害離子的方法。離子交換過程是一種特殊的吸附過程,所以在許多方面與吸附相似。但與吸附比較,離子交換過程的特點在于:它主要吸附水中的離子化合物質(zhì),并進行等物質(zhì)的量的離子交換。在水處理中,離子交換法主要去除原水中鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋁等陽離子;碳酸氫根、碳酸根、硫酸根、氯離子、硅酸等陰離子。離子交換交換法的優(yōu)點是離子去除率高,設備較簡單,操作易于控制。離子交換劑a.離子交換劑的分類離子交換劑分為無機和有機兩大類。無機的離子交換劑有天然沸石和人工合成沸石。沸石既可作陽離子交換

24、劑,也能用作吸附劑。有機離子交換劑有磺化煤和各種離子交換樹脂。在水處理中應用比較廣泛的是離子交換樹脂。離子交換樹脂是一類具有離子交換特性的有機高分子聚合電解質(zhì),是一種疏松的具有多孔結(jié)構的固體球形顆粒,粒徑一般為0.31.2mm,不溶于水也不溶于電解質(zhì)溶液,其結(jié)構可分為不溶性的樹脂本體和具有活性交換基團(也叫活性基團)兩部分。樹脂本體為有機化合物和交聯(lián)劑組成的高分子共聚物。交聯(lián)劑的作用是使樹脂本體形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構。交換基團由起交換作用的離子和樹脂本體聯(lián)結(jié)的離子組成。如:磺酸型陽離子交換樹脂R-SO3H中(R表示樹脂本體),-SO3H是交換基團。離子交換樹脂按離子交換的選擇性,可分為陽離子交換樹

25、脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂內(nèi)的活性基團是酸性的,它能夠與溶液中的陽離子進行交換。如R-SO3H,酸性基團上的H+可以電離,能與其它陽離子進行等物質(zhì)的量的離子交換。陰離子交換樹脂內(nèi)的活性基團是堿性的,它能夠與溶液中的陽離子進行交換。如R-NH2活性基團水合后形成含有可離解的OH-離子: R-NH2 水合 R-NH3+OH- OH-離子可以和其它陰離子進行等物質(zhì)的量的離子交換。離子交換樹脂按活性基團中酸堿的強弱可分為以下四類。(1)強酸性離子交換樹脂 活性基團一般為-SO3H,故又稱為磺酸型陽離子交換樹脂。(2)弱酸性離子交換樹脂 活性基團一般為-COOH,故又稱為羧酸型陽離子交換樹脂。(

26、3)強堿性離子交換樹脂 活性基團一般為NOH-,故又稱為季銨型離子交換樹脂。(4)弱堿性離子交換樹脂 活性基團一般為-NH3OH、=NH2OH、NHOH(未水化時分解為-NH2 、=NH、N)故分別又稱為伯胺型、仲胺型和叔胺型離子交換樹脂。陽離子交換樹脂中的氫離子(H+)可用離子(N+)代替,陰離子交換樹脂中的氫氧根離子(OH-)可用氯離子(Cl-)代替。因此,陽離子交換樹脂又有氫型、鈉型之分,陰離子交換樹脂又有氫氧型和氯型之分。根據(jù)離子交換樹脂顆粒內(nèi)部的結(jié)構特點,又分為凝膠型和大孔型兩類。目前,使用的樹脂多數(shù)為凝膠型離子交換樹脂。b. 離子交換樹脂的性能指針離子交換樹脂的性能對處理效率、再生

27、周期及再生劑的耗量都有很大的影響,判斷離子交換樹脂性能的幾個重要指針如下。1離子交換容量交換容量是樹脂交換能力大小的標度,可以用重量法和容量法兩種方法表示。重量法是指單位質(zhì)量(重量)的干樹脂中離子交換基團的數(shù)量,用mmol/g或mol/kg來表示。容積法是指單位體積的濕樹脂中離子交換基團的數(shù)量,用mmol/L或mol/m3來表示。由于樹脂一般在濕態(tài)下使用,因此常用的是容積法。2含水率由于離子交換樹脂的親水性,因此它總會有一定數(shù)量的水化水(或稱化合水分),稱為含水率。含水率通常以每克濕樹脂(去除表面水分后)所含水分的百分數(shù)來表示(一般在5%左右),也可以折算成相當于每克干樹脂的百分數(shù)表示。3密度

28、樹脂的密度一般用含水狀態(tài)下的濕視密度(堆積密度)和濕真密度來表示。濕視密度=濕樹脂質(zhì)量/濕樹脂的堆積,各種商品樹脂的濕視密度約為0.60.86 g/ml。濕真密度=濕樹脂質(zhì)量/濕樹脂本身體積),一般為1.041.3g/ml。通常陽離子交換樹脂為1.3,陰離子交換樹脂為1.01 g/ml。樹脂在使用過程中,因基團脫落,骨架中鏈的斷裂,其密度略有減小。4膨脹性當樹脂由一種離子形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N離子形態(tài)時所發(fā)生的體積變化稱為溶漲性或膨脹。樹脂溶脹程度用溶脹度來表示。如強酸型陽離子交換樹脂由鈉型轉(zhuǎn)變成氫型時其體積溶脹度約為5%7%。5耐熱性各種樹脂所能承受的溫度都有一個高限,超過這個高限,就會發(fā)生比較嚴

29、重的熱分解現(xiàn)象,影響交換容量和使用壽命。6化學穩(wěn)定性原水中的氧化劑如氧、氯等,由于其氧化作用能使樹脂網(wǎng)狀結(jié)構破壞,活性基團的數(shù)量和性質(zhì)也會發(fā)生變化。c. 離子交換的基本理論離子交換的過程離子交換過程可以看作是固相的離子交換樹脂與液相(原水)中電解質(zhì)之間的化學置換反應其反應都是可逆的。陽離子交換過程可表示為:R-A+B+=R-B+A+ (A)陰離子交換過程可表示為:R+C-+D-=R+D-+C- (B)式中R樹脂本體;A、C樹脂上可被交換的離子;B、D溶液中的交換離子。在反應式(A)中陽離子交換樹脂原來被陽離子A+所飽和,當其與含有B+離子的溶液接觸時,就發(fā)生溶液中B+對樹脂上A+離子進行交換反

30、應。但反應也可以反過來進行,變成溶液中A+離子對B+離子進行交換。反應式(B)為陰離子交換樹脂的交換反應。離子交換過程通常分為五個階段:(1) 交換離子從溶液中擴散到樹脂顆粒表面;(2) 交換離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴散;(3) 交換離子與結(jié)合在樹脂活性基團上的交換離子反應;(4) 被交換下來的離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴散;(5) 被交換下來的離子在溶液中擴散。實際上離子交換反應的速度是很快的,離子交換的總速度取決于擴散速度。當離子交換樹脂的吸附達到規(guī)定的飽和度時,通入某種高濃度的電解質(zhì)溶液,將被吸附的離子交換下來,使樹脂得到再生。離子交換樹脂的選擇性由于離子交換樹脂對水中各種離子吸附能力并不相同,對于其

31、中一些離子很容易被吸附,而對另一些離子卻很難吸附;被吸附的離子在樹脂再生的時候,有的離子很容易被置換下來,而有的卻很難被置換。離子交換樹脂所具有的這種性能稱為選擇性能。常溫下對原水的處理,各種樹脂對各種離子的選擇性可歸納出如下規(guī)律。(1)強酸性陽離子交換樹脂的選擇順序為: Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>H+>Li+(2)弱酸性陽離子交換樹脂的選擇順序為: H+>Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+> Li+(3)強堿性陰

32、離子交換樹脂的選擇順序為: Gr2O72->SO42-> Gr2O42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-(4)弱堿性陰離子交換樹脂的選擇順序為: OH- >Gr2O72->SO42-> Gr2O42->NO3->Cl->HCO3-離子交換工藝a、軟化與除堿 含有硬度成分(Ca2+和Mg2+)的水常用Na和H離子交換器軟化。如果原水中堿度不高,軟化的目的只是為了降低Ca2+、Mg2+含量,則可以采用單級或二級Na離子交換系統(tǒng)。一級鈉離子交換可將硬度降至0.5mmol/L,二級則可降至0.

33、005 mmol/L以下。當原水堿度比較高,必須在降低Ca2+、Mg2+的同時降低堿度。此時,多采用H-Na離子聯(lián)合處理工藝。3.1.4 脫碳塔(V-8127A/B)除二氧化碳器在離子交換水處理過程中的作用在于除去水中的CO2,減輕陰離子交換器的負荷,提高水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟性和出水水質(zhì),其工作原理:用來除CO2的空氣是由鼓風機從脫碳器底部送入,通過填料層后由頂部排出。在脫碳器中,由于填料的阻擋作用,從上面流下來的水被分散成許多小股水流、水滴或水膜,以增加空氣與水的接觸面積。由于空氣中的CO2的的量很少,它的分壓約為大氣壓的0.03%,所以當空氣和水接觸時,水中CO2便會析出被空氣帶走,排至大氣。

34、脫氣后,出水的CO2含量可降低到5mg/L以下,脫氣水流入塔底的中間水池中。原水中的碳酸鹽陰離子交換后轉(zhuǎn)化成碳酸,水的PH值越低,水中的碳酸越不穩(wěn)定,當水中PH值低于4.5時,水中的碳酸幾乎完全分解為CO2和H2O,故只需對水進行空氣吹脫,采用大氣式脫碳器,即來水從上部進入,經(jīng)布水裝置淋下,通過填料層后,從下部排入中間水池。本系統(tǒng)配置2臺除二氧化碳器,設備為圓柱形 Q=200m3/h DN2200*H1800,材質(zhì)為Q235B碳鋼襯膠,結(jié)構形式筒體為三節(jié),上節(jié)內(nèi)裝布水裝置及排風口,排風口上裝有集水器,材質(zhì)為耐腐型;布水裝置母支管形式,材質(zhì)為UPVC,;中節(jié)內(nèi)裝有填料,填料為50多面空心球,下節(jié)

35、內(nèi)裝有進風裝置及出水裝置,中節(jié)和下節(jié)之間裝有花板,人孔采用門型結(jié)構,配套玻璃鋼風機(B-8128A/B)。風機和塔體聯(lián)接采用軟聯(lián)接,以減少塔體的振動和降低風機的噪聲。3.1.5 中間水池(D-8126)除二氧化碳器出水進入中間水池,中間水池容積為128m3,水池采用鋼混結(jié)構,中間水池后設置3臺中間水泵P-8129A/B/C(2用1備)。具有運行性能穩(wěn)定,耗電少、體積小、效率高、噪聲低等特點。3.2 中水系統(tǒng)中水來水PCFM纖維過濾器絲網(wǎng)式自清洗過濾器(100200um)換熱器超濾裝置清水池清水泵(還原劑、阻垢劑加藥、非氧化性殺菌劑加藥)保安過濾器高壓泵反滲透裝置淡水池淡水泵混合離子交換器除鹽水

36、箱 。纖維束過濾出水直接進入100um自清洗過濾器進行過濾,自清洗過濾器通過自動控制設定反沖洗的頻率和程序,自動進行反沖洗,反沖洗廢水排入反洗水池。自清洗過濾器后設置換熱器進行溫度控制,在水溫或環(huán)境溫度較低的情況下,通過溫度連鎖開啟換熱器的蒸汽調(diào)節(jié)閥門,以實現(xiàn)溫度的自動控制,將中水加熱至25; 換熱器的冷凝水回收到RO純水罐或排放。換熱器的出水,進入超濾膜裝置,超濾系統(tǒng)采用全量過濾方式運行,進水通過加壓水泵提升進入外壓式膜組件,產(chǎn)水全部進入超濾清水池。整個超濾系統(tǒng)設計為全自動控制,設定程序進行正常過濾、氣水反沖洗和在線化學清洗;反沖洗水到反洗回收水池,混凝沉淀處理后上清液流入正洗回收水池,再經(jīng)

37、提升泵打入再生水池;超濾系統(tǒng)還設置離線化學清洗系統(tǒng),可以對單個膜組件進行獨立和成組清洗,膜組件不必要拆離設備本體。離線化學清洗的廢水排放到廢水池,通過水泵打入污水處理系統(tǒng)進行處理。超濾的產(chǎn)水通過清水泵提升進入5um安全過濾器再進入高壓泵,由高壓泵提供一定的壓力和流量進入反滲透膜,反滲透膜截留各種有機物、鹽份后的透過液(即最終產(chǎn)水)自然流入淡水池。反滲透系統(tǒng)控制同樣采用全自動控制,根據(jù)程序進行過濾產(chǎn)水、加藥、停機沖洗、以及在線CIP清洗,CIP的清洗廢水則排入廢水池,反滲透濃水排入廢水池。淡水池中的純水通過水泵加壓進入混床單元,混床采用2組平行設置。樹脂飽和后通過水反洗、空氣擦洗、酸堿再生進行恢

38、復?;齑卜聪春驮偕芷诩s為3天進行一次。再生過程中另外一組混床可以繼續(xù)運行,輸送200m3/h的純水產(chǎn)量。再生和清洗產(chǎn)生的廢水流入廢水池進行中和調(diào)節(jié)后再排放到污水處理系統(tǒng)。正洗排放水流入正洗回收水池。3.2.1 PCFM變孔隙纖維過濾器 (F-8139A/B/C同F(xiàn)-8121A/B)中水從廠區(qū)外管網(wǎng)引到再生水池,再通過中水泵加壓進入纖維束過濾器進行過濾,去除砂礫、懸浮物、部分有機物等微小顆粒物質(zhì);同時設DN100的旁通閥,主要是考慮纖維過濾器其中一臺反洗時,可以打開旁通閥,維持水量平衡;反洗廢水排入廢水池D-8180。纖維過濾器是用微細且多束的柔軟纖維絲,施以回轉(zhuǎn)機具或壓榨包等去壓榨,使其孔隙

39、變小,水中的懸浮物均被擋住留在過濾纖維絲外,經(jīng)過濾后得到清潔的處理水。當過濾器內(nèi)被截留的懸浮污物(雜質(zhì))增多,處理水量下降,壓力達到設定值時,自動進入反沖洗過程,讓過濾器的壓榨機具放松,使過濾纖維的孔隙在舒張的狀態(tài)下,用壓縮空氣和處理水反沖洗,將污物通過排放管排除,然后又自動進入過濾程序,從而實現(xiàn)去污存清的原理。本系統(tǒng)配置3臺隙纖維過濾器,流量Q=200 m3/h、DN1700mm*H4200mm鋼制噴環(huán)氧樹脂,內(nèi)部不銹鋼元件材質(zhì)為SS304。3.2.2 絲網(wǎng)式自清洗過濾器(F-8140A/B/C)自清洗過濾器位于超濾膜組件前,作用是有效去除水中的細小顆粒、懸浮物等雜質(zhì)。來自纖維過濾器的水通過

40、入口進入自清洗過濾器,穿過隔板下端的精過濾網(wǎng)筒內(nèi)側(cè),于是凈水由精過濾網(wǎng)筒向外流出,同時水中雜質(zhì)被阻止在精過濾網(wǎng)筒內(nèi)側(cè),而已過濾的水由出口進入主管道下游端,此時電機不工作,逆洗臂及吸嘴處于初始位置,與逆洗臂和腔體相連通的泄壓閥,也處于關閉狀態(tài),以保持這一系統(tǒng)不泄壓,也沒有水流動。隨著連續(xù)過濾運行,水中懸浮雜質(zhì)不斷的被精過濾網(wǎng)筒阻攔,使過濾兩端壓差上升,當上升到設定的壓差時,使電機啟動,逆洗臂也開始轉(zhuǎn)動,同時電控泄壓閥被開通,泄壓排水,在逆洗臂吸嘴與網(wǎng)筒內(nèi)壁相接觸部分出現(xiàn)一個相對壓力低于網(wǎng)筒外側(cè)水壓的負壓區(qū)形成吸引力,于是網(wǎng)筒外側(cè)的水通過吸嘴被吸入逆洗臂內(nèi)腔中流出。過濾器正是利用這股水流才將網(wǎng)壁上

41、的雜質(zhì)清除掉,廢液經(jīng)泄壓閥排到地溝里。在反洗時,由于僅僅是網(wǎng)筒內(nèi)側(cè)相接觸的部分進行反洗,而其他部分仍在進行正常過濾,這就實現(xiàn)了反洗時過濾不停機。同時設置自清洗過濾器的旁路,在其中某臺過濾器出現(xiàn)故障時,可以走旁路實現(xiàn)連續(xù)供水,同時提高單臺過濾器的出力,故不設置備用。過濾介質(zhì)首先經(jīng)過粗濾濾掉較大顆粒的雜質(zhì),然后到達細濾網(wǎng)將較小的顆粒雜質(zhì)去除。逐漸,過濾介質(zhì)中的臟物、雜質(zhì)在細濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)累積,在細濾網(wǎng)的內(nèi)、外兩側(cè)就形成一個壓差。當細濾網(wǎng)內(nèi)外的這個壓差達到預設值時,自動清洗過程被啟動,此間系統(tǒng)的供水不中斷。設備自耗水率低于過濾水流量的1%,正常過濾狀態(tài)水頭損失0.010.02MPa,整個自清洗過程完全依靠

42、系統(tǒng)管線內(nèi)的壓力完成。每臺處理量Q=230 m3/h,過濾精度為100um,材質(zhì)為SS304。每臺設備的進、出水管裝有襯膠蝶閥及設備自帶自動排污閥。設備示意圖如下:3.2.3 板式換熱器(E-8141 E-8142 E-8143)地表水溫度隨季節(jié)變化較大,采用2臺板式換熱器,其中一臺用于調(diào)節(jié)原水進水溫度,保持水溫的相對穩(wěn)定,能保證反滲透系統(tǒng)在最佳溫度范圍內(nèi)運行(反滲透系統(tǒng)進水最佳設計水溫2025);熱源來自廠區(qū)主裝置凝液,當主裝置凝液無法提供時,用廠區(qū)4.5kg低壓蒸汽加熱中水。另外一臺換熱器用循環(huán)冷卻水換熱主裝置凝液;當中水不需要加熱時,設有DN300的旁通閥。換熱器設置溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),以

43、恒定其出水的溫度。1)啟動操作a)檢查固定板和壓緊板之間的距離,是否與提供的資料相符,拉緊螺栓是否松動。b)檢查流體入口閥門是否關閉,流體出口閥門是否開啟。c)打開排氣閥門,然后啟動泵。d)緩慢打開流體入口閥門,避免出現(xiàn)水錘。e)空氣排凈后關閉排氣閥門。f)投運后檢查設備是否運行正常,而無泄露、震動等異常情況。2)停機操作a)緩慢關閉流體入口閥門,避免出現(xiàn)水錘。b)關閉閥門后,停止相應的流體輸送泵。c)若換熱器關閉了幾天或更長的時間,應將換熱器排凈。若周圍溫度低于過流介質(zhì)的凝結(jié)溫度,也應該將換熱器排凈。3)主要部件(見下頁圖)4)E-8141、E-8142、E-8143板換投用蒸汽、凝液操作根

44、據(jù)現(xiàn)在的實際情況:1)現(xiàn)在水處理用蒸汽換熱,因為凝液量不夠,不能滿足超濾進水溫度。2)但在主裝置停車期間,由于凝液量增大,可以滿足超濾進水水溫的要求,所以換成凝液換熱。3)夏天中水溫度升高,主裝置富余凝液可滿中水升溫要求,可用凝液進行換熱。蒸汽切換凝液相對比較簡單。首先關閉現(xiàn)場蒸汽管總閥,然后緩慢開凝液閥門,保證現(xiàn)場無水錘的情況下,根據(jù)超濾溫度調(diào)節(jié)到適當?shù)拈_度。凝液切換蒸汽,首先關閉凝液的總閥門,然后打開現(xiàn)場的排放閥,給管道排水,避免蒸汽進入管道與凝液混合,易有水錘。一般排水40-50分鐘后,關閉現(xiàn)場的排放閥,然后緩慢打開蒸汽閥門,根據(jù)超濾進水溫度調(diào)節(jié)蒸汽閥門的適當開度。E8141,E8142

45、、E-8143換熱器的凝液或蒸汽的進口閥門全開,出口閥微開;循環(huán)冷卻水的進出口閥門保持全開(其它單元要求調(diào)整除外)。在凝液進行換熱時,須緩慢調(diào)整凝液板換的出口手閥,避免水擊損壞設備。同時,在主裝置開停車期間凝液量變化較大,現(xiàn)場應有專人監(jiān)護。3.2.4超濾裝置(UF-8144A/B/C)超濾是一種膜分離技術,其膜為多孔性不對稱結(jié)構。過濾過程是以膜兩側(cè)壓差為驅(qū)動力,以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程,使用壓力通常為0.010.03MPa,篩分孔徑從0.0050.1m,截留分子量為1000 500,000道爾頓左右。超濾的分離特性:(1)分離過程不發(fā)生相變化,耗能少;(2)分離過程可以在常溫下進

46、行,適合一些熱敏性物質(zhì)如果汁、生物制劑及某些藥品等的濃縮或者提純;(3)分離過程僅以低壓為推動力,設備及工藝流程簡單,易于操作、管理及維修;(4)應用范圍廣,凡溶質(zhì)分子量為1000500,000道爾頓或者溶質(zhì)尺寸大小為 0.0050.1m左右,都可以利用超濾分離技術。此外,采用系列化不同截留分子量的膜,能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實行分子量分級。超濾與所有常規(guī)過濾及微孔過濾的差別(1)篩分孔徑小,幾乎能截留溶液中所有的細菌、熱源、病毒及膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物。(2)能否有效分離除決定于膜孔徑及溶質(zhì)粒子的大小、形狀及剛?cè)嵝酝?,還與溶液的化學性質(zhì)(pH值、電性)、成份(有否其它粒子存

47、在)以及膜致密層表面的結(jié)構、電性及化學性質(zhì)(疏水性、親水性等)有關。(3)整個過程在動態(tài)下進行,無濾餅形成,使膜表面不能透過物質(zhì)僅為有限的積聚,過濾速率在穩(wěn)定的狀態(tài)下可達到一平衡值而不致連續(xù)衰減。這種過濾膜對大分子溶質(zhì)的分離主要依賴于膜的有孔性,即膜對大分子溶質(zhì)的吸附、排斥、阻塞及篩分效應。影響超濾性能的因素 超濾膜的化學材料(化學穩(wěn)定性、親水性等)可以用來制造超濾的材質(zhì)很多,包括:聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、聚砜 (PS)、聚丙稀腈 (PAN)、聚氯乙稀 (PVC)等。90年代初,聚醚砜材料在商業(yè)上取得了應用;而90年代末,性能更優(yōu)良的聚偏

48、氟乙烯超濾開始被廣泛地應用于水處理行業(yè)。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。 聚偏氟乙烯(PVDF)材料的分子結(jié)構:-CF2-CH2-n PVDF 最突出的特點:抗氧化能力十分出眾。當超濾和微濾用于水處理時,其材質(zhì)的化學穩(wěn)定性和親水性是兩個最重要的性質(zhì)?;瘜W穩(wěn)定性決定了材料在酸堿、氧化劑、微生物等的作用下的壽命,它還直接關系到清洗可以采取的方法;親水性則決定了膜材料對水中有機污染物的吸附程度,影響膜的通量。1)化學穩(wěn)定性聚偏氟乙烯 (PVDF) 材質(zhì)的化學穩(wěn)定性最為優(yōu)異,耐受氧化劑(次氯酸鈉等)的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上。在水處理中,微生物和有機物污染往往是造成超

49、濾不可逆污堵的主要原因,而氧化劑清洗則是恢復通量最有效的手段,此時聚偏氟乙烯 (PVDF) 材質(zhì)體現(xiàn)出了其優(yōu)越性。2) 親水性人們相信,親水性好的膜材料就不容易被污堵,污堵后也容易清洗恢復。親水性往往采用接觸角來衡量。接觸角的含義如圖所示,值越大,表明材料越疏水,當?shù)扔诹銜r,表明液體(水)能浸潤固體表面,以下是一些數(shù)據(jù)。大量的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),用接觸角來評價膜的抗污染性有一定的局限性。這是由于一方面接觸角的測定數(shù)據(jù)本身不夠準確,它受到被測材質(zhì)表面的光滑程度、水的純度以及測定技術的影響;另一方面,當濃差極化等問題突出時,膜本身性質(zhì)的影響則退居次席。膜絲的微觀結(jié)構和孔徑1)超濾膜的不對稱結(jié)構超濾膜通常

50、采用不對稱結(jié)構,即由致密的皮層和多孔的支撐層構成,通常支撐層的孔徑要比皮層高一個數(shù)量級以上。這種結(jié)構有以下的優(yōu)點:a)致密的皮層提高了過濾的精度;b)多孔的支撐層降低了過濾的阻力,并且使得穿過皮層的微小雜質(zhì)被截留的幾率降低到最小。這些優(yōu)點使得超濾基本實現(xiàn)了表面過濾,清洗恢復性比微濾有明顯的改善,因而其長期通量更穩(wěn)定。2)超濾膜的孔徑超濾膜的孔徑有很多種測定和表征方法。其中泡點法是實施最為簡便的一種。泡點法理論基礎是毛細現(xiàn)象。有如下的定量公式:式中P就是泡點壓力。把膜浸入到水中,逐漸增加膜的一側(cè)的氣壓,當觀察到氣泡連續(xù)從膜的另一側(cè)逸出,此時的氣壓就是泡點壓力。是液體(水)/空氣的表面張力;是液體

51、(水)固體(膜)的接觸角;D是毛細管的直徑(孔徑)。可以看到:a)泡點測定方法測得的實際是膜上的最大孔徑;b)膜孔徑,即毛細管直徑D越小,泡點壓力越大。理論上,這個關系和膜的材質(zhì)無關。當然,進一步拓展該原理的“氣體滲透法”不僅可以測定膜的最大孔徑,而且能夠測定膜的孔徑分布。超濾膜組件的結(jié)構組件的結(jié)構設計是連接膜絲特點和操作參數(shù)的中間紐帶。在眾多的形式中,目前以中空纖維膜為主,也有管式和卷式膜。組件的結(jié)構需要考慮的因素包括:1)盡量提高膜的填充密度,增加單位體積的產(chǎn)水量;2)盡量減小濃差極化的影響;3)對進水水質(zhì)的要求越寬越好;4)便于清洗;5)制造成本低。中空纖維膜以其無可比擬的優(yōu)勢成為超濾的

52、最主要形式。根據(jù)致密層位置不同,中空纖維濾膜又可分為內(nèi)壓膜、外壓膜及內(nèi)、外壓膜三種。外壓式膜的進水流道在膜絲之間,膜絲存在一定的自由活動空間,因而更適合于原水水質(zhì)較差、懸浮物含量較高的情況;內(nèi)壓式膜的進水流道是中空纖維的內(nèi)腔,為防止堵塞,對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制,因而適合于原水水質(zhì)較好的工況。 4、超濾的運行方式和清洗方式1)超濾的運行方式超濾的運行有全流過濾(死端過濾)和錯流過濾兩種模式。全流過濾時,進水全部透過膜表面成為產(chǎn)水;而錯流過濾時,部分進水透過膜表面成為產(chǎn)水,另一部分則夾帶雜質(zhì)排出成為濃水。全流過濾能耗低、操作壓力低,因而運行成本更低;而錯流過濾則能處理懸浮物含量更高

53、的流體。具體的操作形式宜根據(jù)水中的懸浮物含量來確定。當超濾的過濾通量較低時,超濾膜的過濾負荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而長期通量穩(wěn)定;當通量較高時,超濾膜發(fā)生不可恢復的污堵的傾向增大,清洗后的恢復率下降,不利于保持長期通量的穩(wěn)定。因此,針對每種具體的水質(zhì),超濾都存在一個臨界通量,在運行中應保持通量在此臨界通量之下。臨界通量往往需要通過試驗確定。2)超濾的清洗方式超濾的清洗方式包括水的正洗、反洗,氣洗,CEB,CIP等。其中正洗、反洗可以清除膜面的濾餅層,而氣洗則利用氣的強力湍動,更有效地清除膜表面的污染層。分散化學清洗和化學清洗則通過化學藥劑來清除膠體、有機物、無機鹽等在超濾膜表面和內(nèi)

54、部形成的污堵。清洗頻率提高、清洗強度增大都有利于更徹底地清除各類污染物。5 超濾技術術語1)人工合成聚合中空纖維,由一層均勻致密的、很薄的外皮層及起支撐作用的海綿狀內(nèi)層結(jié)構構成。這層均勻致密的外皮層起真正截留污染物的作用。2)原水 (Feed)進入超濾系統(tǒng)的水。3)產(chǎn)水 (Permeate)正常工作時透過濾膜的那部分水,基本上無膠體,顆粒和微生物等。4)通量 (Flux)產(chǎn)水透過膜的流率,通常表達為單位時間內(nèi)單位膜面積的產(chǎn)水量,其單位多用L/m2.h。5)透膜壓差 (Trans-membrane Pressure)簡稱TMP,即產(chǎn)水側(cè)和原水進出口壓力平均值差異,即膜兩側(cè)平均壓力差。6)反洗 (

55、Backwash)從中空纖維膜絲的產(chǎn)水側(cè)把等于或優(yōu)于透過液質(zhì)量的水輸向進水側(cè),與過濾過程的水流方向相反。因為水被從反方向透過中空纖維膜絲,從而松解并沖走了膜外表面在過濾過程中形成的污物。7)正洗(Forward wash/rinse )是利用超濾進水泵及其進水從超濾進水側(cè)的正洗閥進入,從濃水排放側(cè)的正洗排放閥排出,進一步?jīng)_洗超濾膜表面污堵物,也能起到灌水的作用。8)氣洗 (Air Scrubbing)讓無油壓縮空氣通過中空纖維膜絲的進水側(cè)表面,通過壓縮空氣與水的混合振蕩作用,松解并沖走膜外表面在過濾過程中形成的污物。9)分散化學清洗 (Chemically Enhanced BackwashC

56、EB)在中空纖維膜膜絲外側(cè)即原水側(cè)加入具有一定濃度和特殊效果的化學藥劑,通過循環(huán)流動、浸泡等方式,將膜外表面在過濾過程中形成的污物清洗下來的方式。10)化學清洗(cleaning in placeCIP) 設置清洗水箱、清洗泵,用配置好的酸堿清洗液或殺菌劑,化學藥劑從進水側(cè)進入超濾,從濃水側(cè)和產(chǎn)水側(cè)回流至清洗水箱循環(huán)進行清洗的方式,以有效的去除超濾的污染物。11)回收率 (Recovery)產(chǎn)水占總原水的百分比,回收率%產(chǎn)水 / 原水×10012)K值:表示膜性能的表征值,它的大小直接反映膜性能好壞,K=產(chǎn)水量TMP,建議值較運行初始值下降了2535%,進行化學清洗。1)SFR286

57、0膜組件規(guī)格:項目SFR2860膜材質(zhì)膜尺寸(內(nèi)徑外徑mm)有效膜面積(外表面積換算)聚偏氟乙烯0.71.352平均膜孔徑(m)0.03原水供給最高壓力(kPa)膜內(nèi)外差最高壓力(kPa)使用上限溫度()pH范圍60021040211膜組件外殼Upvc膜組件尺寸(mm)225 ×1860膜組件重量(濕態(tài)時:kg)832)運行參數(shù):本工程共設計三套超(微)濾處理裝置,每套超(微)濾處理裝置的規(guī)范如下:產(chǎn)水水質(zhì): SDI3;凈產(chǎn)水水量: 200m3/h(套) 過濾周期: 30分鐘水的回收率: 90%反洗總歷時: 4分鐘化學清洗周期: 60天膜組件數(shù): 80支/套膜通量: 48L/m2.h(工作通量)3.2.5 清水池(D-8145)超濾的出水進入清水池,清水池的有效容積為200m3,水池采用鋼混結(jié)構,清水池后設置3臺清水泵(2用1備),為反滲透進水升壓。還設有2

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