《工業(yè)高鹽水管式膜軟化除硅裝置技術(shù)導(dǎo)則》

ao

ICS13.060.30

CCSZ05

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACEF0**－20**

工業(yè)高鹽水管式膜軟化除硅裝置

技術(shù)導(dǎo)則

Technicalguidelinesforindustrialhighbrinetubularmembranesoftening

deviceforsiliconremoval

（征求意見稿）

2022-□□-□□發(fā)布2022-□□-□□實(shí)施

中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/ACEF03*－2022

工業(yè)高鹽水管式膜軟化除硅裝置技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了工業(yè)高鹽水管式膜軟化除硅裝置的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法等內(nèi)容。

本文件適用于電力、化工、鋼鐵及煤炭開采與加工利用等工業(yè)領(lǐng)域的高鹽水管式膜軟化

除硅裝置設(shè)計(jì)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB50755鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范

GB50093自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

HG20520玻璃鋼/聚氯乙烯（FRP/PVC)復(fù)合管道設(shè)計(jì)規(guī)定

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

反沖洗backwashing

用清水或過(guò)濾液對(duì)過(guò)濾介質(zhì)或膜進(jìn)行反向沖洗的過(guò)程。

3.2

沖洗washing

用清水或過(guò)濾液對(duì)過(guò)濾介質(zhì)或膜進(jìn)行沖洗的過(guò)程。

3.3

軟化soften

除掉大部分或全部鈣、鎂離子的過(guò)程。

3.4

除硅silicaremoval

除掉水中大部分或全部總硅的過(guò)程。

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4總體要求

4.1一般規(guī)定

4.1.1裝置基本組成

a)管式膜軟化除硅裝置宜由反應(yīng)裝置、管式膜過(guò)濾裝置、沖洗/反洗裝置、化學(xué)清洗裝

置、產(chǎn)水調(diào)節(jié)裝置等構(gòu)成。

b)根據(jù)原水水質(zhì)的變化，在反應(yīng)裝置中設(shè)置相應(yīng)的加藥裝置。

c)根據(jù)具體水質(zhì)、水量，選擇相應(yīng)管式膜元件的數(shù)量和規(guī)格。

d)沖洗/反洗裝置由反洗水泵、產(chǎn)水池、加藥裝置等設(shè)備構(gòu)成。

e)化學(xué)清洗裝置由化學(xué)清洗箱、化學(xué)清洗泵等設(shè)備構(gòu)成。

f)產(chǎn)水調(diào)節(jié)裝置由加酸裝置、加堿裝置、加還原劑裝置、PH計(jì)、ORP計(jì)等設(shè)備構(gòu)成。

g)管式膜軟化除硅工藝規(guī)范流程如圖1所示。

圖1管式膜軟化除硅工藝規(guī)范流程圖

4.1.2膜元件選擇

a）應(yīng)充分考慮原水水源、水質(zhì)特點(diǎn)和膜元件設(shè)計(jì)導(dǎo)則，選擇合理的管式膜類型。

b）當(dāng)含油量超過(guò)50mg/L時(shí)，應(yīng)選用陶瓷膜元件。

c）在選擇管式膜類型時(shí)，應(yīng)做污染物粒徑分析，根據(jù)粒徑選擇適合的膜孔徑。

d）膜元件進(jìn)水中懸浮物固體占原水的重量百分比應(yīng)大于5%。

e）膜元件的耐反洗壓力不宜小于1.5bar。

f）應(yīng)充分考慮使用過(guò)程中原水水質(zhì)對(duì)膜通量的影響，避免在使用期間因通量較低造成

的產(chǎn)水量不足。

g）應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)數(shù)據(jù)或參考膜元件設(shè)計(jì)導(dǎo)則，經(jīng)過(guò)合理計(jì)算選擇設(shè)計(jì)通量，并

合理進(jìn)行膜元件的排列組合

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h）選擇膜元件時(shí)，應(yīng)考慮項(xiàng)目地點(diǎn)環(huán)境溫度，根據(jù)溫度選擇適合的膜型號(hào)或者數(shù)量，

或者采取措施，規(guī)避溫度對(duì)膜的影響，避免環(huán)境溫度對(duì)膜產(chǎn)水量造成較大影響。

4.1.3膜架

a)應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu),其制造應(yīng)符合GB50755。

b)膜架內(nèi)部管道、閥門、儀表設(shè)置應(yīng)固定牢靠。

c)閥門材質(zhì)宜選擇PVC材質(zhì)或者金屬襯塑。

d)產(chǎn)水口應(yīng)設(shè)置透明管或者取樣點(diǎn)。

4.1.4反應(yīng)裝置

a)應(yīng)根據(jù)原水水量、水質(zhì)選擇適合大小的反應(yīng)裝置，使原水在反應(yīng)裝置中有充足的與

藥劑反應(yīng)的時(shí)間。

b)應(yīng)避免原水的偏流。

c）根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)，配置合適的藥劑投加設(shè)備，并配有功率足夠的攪拌設(shè)備，使藥劑與

水進(jìn)行充分混合。

4.1.5沖洗/反洗裝置

a)管式膜軟化除硅裝置的反洗裝置由反洗由反洗泵、產(chǎn)水池及相關(guān)儀表組成。

b)反洗泵規(guī)格滿足對(duì)應(yīng)管式膜裝置的需求，反洗泵設(shè)置變頻器。宜擇泵曲線比較平滑

的泵。

c)管式膜軟化除硅裝置的沖洗裝置由沖洗泵、流量計(jì)、沖洗管道等組成，沖洗泵規(guī)格

滿足對(duì)應(yīng)管式膜裝置的需求。

d)若只有1套管式膜軟化除硅裝置時(shí)，反洗泵和沖洗泵可以合并設(shè)置，并設(shè)置變頻器。

4.1.6化學(xué)清洗裝置

a)化學(xué)清洗裝置由清洗水箱、清洗泵、清洗管道等組成。

b)根據(jù)膜元件的污堵類型和特性選擇合適的清洗介質(zhì)。

c)清洗泵性能應(yīng)符合膜元件和清洗介質(zhì)的要求。

4.1.7產(chǎn)水調(diào)節(jié)裝置

a)產(chǎn)水調(diào)節(jié)裝置由加酸裝置、加堿裝置、加次氯酸鈉裝置、

PH計(jì)、ORP計(jì)等組成。

b)根據(jù)管式膜裝置后端工藝設(shè)備的進(jìn)水要求，選擇合適的加藥裝置。

4.1.8儀表配置

a)應(yīng)在管式膜軟化除硅裝置的進(jìn)水管、產(chǎn)水管設(shè)置流量計(jì)；宜在管式膜軟化除硅裝置的

進(jìn)水端、產(chǎn)水端、濃水端設(shè)置壓力變送器。

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b)宜在管式膜軟化除硅裝置的進(jìn)水池、產(chǎn)水池設(shè)置液位計(jì)和低位保護(hù)；應(yīng)在管式膜軟

化除硅裝置的反應(yīng)裝置和產(chǎn)水池中設(shè)置PH計(jì)和ORP計(jì)。

c)應(yīng)管式膜軟化除硅裝置的進(jìn)水池設(shè)置溫度計(jì)。

d)應(yīng)管式膜軟化除硅裝置的產(chǎn)水母管設(shè)置濁度計(jì)。

e)儀表安裝符合GB50093要求。

4.2控制

4.2.1程序

a)宜分為運(yùn)行或待機(jī)狀態(tài)，根據(jù)進(jìn)水池和產(chǎn)水池液位自動(dòng)控制。

b)根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)或者試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定反洗周期，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間自動(dòng)反沖洗，反洗過(guò)程

由沖洗裝置自動(dòng)完成。

4.2.2電控

a)電控宜采用集中控制方式，納入全廠系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。

b)就地設(shè)置電氣箱，應(yīng)有遠(yuǎn)程、就地兩種控制方式。

4.3制造

4.3.1外觀

a)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、外觀整齊、美觀。不應(yīng)有破損、粘污、老化、變色、開裂的跡象。

b)襯膠或有表面涂覆層的部件，其膠層、涂覆層與主體金屬表面應(yīng)貼合緊密、牢固。

4.3.2安裝

a)管道安裝應(yīng)符合安裝工藝要求，管道、管件的連接應(yīng)符合HG20520的規(guī)定。

b)取樣口固定牢靠，布置緊湊整齊，取樣臺(tái)排水通暢，避免水樣濺出。

c)自動(dòng)、手動(dòng)閥門設(shè)置銘牌，閥門名稱、編號(hào)、檢驗(yàn)日期標(biāo)記清楚。

d)根據(jù)管道中介質(zhì)的流向、性質(zhì)，做相應(yīng)標(biāo)識(shí)。

4.3.3儀器儀表

a)安裝應(yīng)滿足安裝條件，信號(hào)線做抗干擾處理，并固定。

b)取樣管應(yīng)布置美觀、可靠固定。

c)相應(yīng)管路的布置應(yīng)便于觀察、維護(hù)、檢修。

d)儀表盤應(yīng)有可靠的接地，內(nèi)部布線應(yīng)美觀整齊，帶有端子標(biāo)識(shí)管。

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4.4水壓、負(fù)載

管式膜軟化除硅裝置裝配完成后，將管道沖洗干凈進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水壓和負(fù)載試驗(yàn)時(shí)以

水為介質(zhì)，加壓至設(shè)計(jì)壓力的1.2倍，觀察管閥件連接處有無(wú)漏水。

5試驗(yàn)方法

5.1外觀檢驗(yàn)

采用目測(cè)的方法檢查設(shè)備外觀，管閥件安裝、箱體、設(shè)備、撬架是否符合HG20520、GB50755

要求。

5.2性能檢測(cè)

產(chǎn)水水質(zhì)、水量檢測(cè)，管式膜軟化除硅裝置連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)，期間產(chǎn)水水質(zhì)、水量達(dá)到設(shè)

計(jì)要求。

5.3水壓試驗(yàn)

以清水為介質(zhì)，將裝置加壓至設(shè)計(jì)壓力的1.2倍，保壓不少于30min，無(wú)滲漏現(xiàn)象。

5.4負(fù)載試驗(yàn)

5.4.1裝置安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)。

5.4.2將清水用進(jìn)水泵打入管式膜裝置，調(diào)節(jié)進(jìn)水泵頻率，將壓力升至設(shè)計(jì)值1.2倍，檢查

設(shè)備部件是否有漏水，負(fù)載試驗(yàn)應(yīng)不低于30min。

5.4.3負(fù)載試驗(yàn)可以在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

6檢驗(yàn)規(guī)則

6.1檢驗(yàn)分類

檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)、型式檢驗(yàn)和性能檢驗(yàn)

6.2出廠檢驗(yàn)

6.2.1裝置按100%的比例進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)廠質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格并簽發(fā)合格證后方可出廠。

6.2.2出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目按5.3,5.4規(guī)定進(jìn)行。

6.3型式檢驗(yàn)

6.3.1當(dāng)有下列情況之一時(shí)應(yīng)開展型式檢驗(yàn)

a)新裝置投運(yùn)初期；

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b)正常生產(chǎn)過(guò)程中，按周期進(jìn)行檢驗(yàn)；

c)結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響設(shè)備性能時(shí)；

d)停產(chǎn)1年以上，恢復(fù)生產(chǎn)；

e)裝置故障修復(fù)完畢；

f)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)。

6.3.2型式檢驗(yàn)的樣品宜為出廠檢驗(yàn)的合格品，隨機(jī)抽取5%且不少于2臺(tái)。

6.4性能檢驗(yàn)前，應(yīng)完成管式膜軟化除硅裝置的運(yùn)行調(diào)試。

6.5檢驗(yàn)結(jié)束后需出具檢驗(yàn)報(bào)告，檢測(cè)合格的設(shè)備簽發(fā)合格證。

7標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存

7.1標(biāo)志

7.1.1產(chǎn)品銘牌應(yīng)設(shè)置在裝置的明顯部位，并標(biāo)明如下項(xiàng)目：

a)產(chǎn)品名稱、型號(hào)、規(guī)格；

b)商標(biāo)；

c)制造廠名稱、地址；

d)裝置的廢水處理量；

e)產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；

7.1.2裝置的標(biāo)牌應(yīng)符合GB/T13306的規(guī)定

7.2包裝

7.2.1包裝前清理裝置本體，對(duì)外管道接口進(jìn)行包裝保護(hù)。

7.2.2包裝應(yīng)符合GB/T13384的規(guī)定。

7.2.3裝置隨機(jī)附件如下：

a)裝箱單；

b)產(chǎn)品合格證；

c)產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)單；

d)必要的備品備件和專用工具。

7.3運(yùn)輸

管式膜軟化除硅裝置的運(yùn)輸不應(yīng)受到劇烈的撞擊、顛簸和重壓。若是長(zhǎng)距離運(yùn)輸，應(yīng)把膜元

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T/ACEF03*－2022

件拆下做好防護(hù)后單獨(dú)運(yùn)輸。

7.4儲(chǔ)存

7.4.1裝置應(yīng)放在通風(fēng)、干燥、無(wú)腐蝕性的場(chǎng)所。

7.4.2裝置應(yīng)注意防凍。

8運(yùn)行與維護(hù)

8.1系統(tǒng)運(yùn)行

8.1.1在操作運(yùn)行系統(tǒng)任何設(shè)備及閥門，操作人員應(yīng)完全了解操作之后出現(xiàn)的現(xiàn)象和后果，

并確認(rèn)是否實(shí)際情況與預(yù)期相符；

8.1.2切勿在水泵運(yùn)行的情況下調(diào)整系統(tǒng)配置，例如實(shí)施化學(xué)清洗。

8.1.3切勿在有故障的情況下啟動(dòng)系統(tǒng)，除非充分了解此故障，并能確保該故障不會(huì)導(dǎo)致放

流水超標(biāo)；

8.1.4閥門動(dòng)作需緩慢，帶壓情況下快速關(guān)閉和開啟可能導(dǎo)致嚴(yán)重的水錘，甚至可能導(dǎo)致閥

門、配管或組件的損壞。

8.2反應(yīng)裝置運(yùn)行與維護(hù)

8.2.1提升泵運(yùn)行時(shí)，與提升泵聯(lián)動(dòng)的加藥泵應(yīng)同步運(yùn)行。

8.2.2儀表按照具體品牌要求定期校準(zhǔn)。

8.2.3定期分析進(jìn)水水質(zhì)，做相應(yīng)加藥量調(diào)整。

8.2.4定期標(biāo)定加藥量，防止加藥管路堵塞造成加藥不暢。

8.3管式膜軟化除硅裝置運(yùn)行與維護(hù)

8.3.1定時(shí)記錄管式膜軟化除硅裝置運(yùn)行工況，包括但不限于進(jìn)水污泥濃度、進(jìn)水量、進(jìn)水

溫度、產(chǎn)水量、產(chǎn)水濁度、進(jìn)水壓力、濃水壓力、產(chǎn)水壓力、產(chǎn)水量。

8.3.2管式膜軟化除硅裝置產(chǎn)水外觀應(yīng)為清澈狀態(tài)，操作人員應(yīng)取濾過(guò)水水樣并定期分析，

取樣計(jì)劃由操作人員確定。

8.3.3操作人員需要定期排放濃縮槽內(nèi)的部分污泥以維持過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)懸浮固體濃度恒定在一

定范圍內(nèi)，具體濃度根據(jù)污泥的性質(zhì)和膜廠家要求決定。

8.4管式膜軟化除硅裝置的系統(tǒng)停機(jī)及系統(tǒng)保護(hù)

8.4.1如果系統(tǒng)停機(jī)在15分鐘至48小時(shí)以內(nèi)，膜組件應(yīng)以清水沖洗。不要讓膜組件內(nèi)充滿

廢水存放，因?yàn)榭赡軙?huì)導(dǎo)致膜的污堵。

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T/ACEF03*－2022

8.4.2如停機(jī)時(shí)間超過(guò)48小時(shí)，應(yīng)采取日常所用的清洗措施對(duì)膜組件進(jìn)行化學(xué)清洗。

8.5管式膜軟化除硅裝置化學(xué)清洗

8.5.1準(zhǔn)備工作

a）化學(xué)清洗操作一般應(yīng)在系統(tǒng)待機(jī)或廢水排放量較少時(shí)進(jìn)行。通常管式膜系統(tǒng)前面的

廢水槽應(yīng)至少容納一個(gè)清洗周期的峰值流量，為化學(xué)清洗或其他維護(hù)提供足夠的時(shí)間。

b）清洗之前應(yīng)停止向管式膜軟化除硅裝置進(jìn)水，管式膜軟化除硅裝置運(yùn)行直到收集池

到達(dá)低液位，可接納清洗之前管式膜軟化除硅裝置清洗時(shí)的來(lái)水。

c）化學(xué)清洗水槽內(nèi)應(yīng)灌滿相應(yīng)的清洗藥液。

d）用產(chǎn)水作為沖洗水時(shí)，應(yīng)確保產(chǎn)水池有足夠的水用來(lái)做化學(xué)清洗前后的沖洗。

8.5.2化學(xué)清洗步驟

a)系統(tǒng)停機(jī)；

b)管式膜軟化除硅裝置排空；

c)系統(tǒng)清洗；

d)藥劑排空或回收；

e)清水沖洗；

f)系統(tǒng)排空；

g)完成清洗。

8.5.3注意事項(xiàng)

a)當(dāng)涉及化學(xué)清洗操作時(shí)，始終穿戴護(hù)目鏡面罩，戴橡膠手套和，穿耐化學(xué)品的工作裙

和靴子。避免化學(xué)品飛濺到衣服上面。

b)切勿將水加入高濃度酸溶液或直接將強(qiáng)酸與強(qiáng)堿直接混合。

c)切勿將漂白水與酸溶液直接混合。

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T/ACEF03*－2022

附錄A

（資料性）

中天合創(chuàng)門克慶煤礦礦井水深度處理項(xiàng)目概況

A.1項(xiàng)目背景

中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司成立于2007年10月，是集煤炭、化工和電力生產(chǎn)為一體

的大型煤炭深加工企業(yè)，中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司門克慶煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯

市烏審旗境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬烏審旗圖克鎮(zhèn)管轄。中天合創(chuàng)門克慶煤礦礦井水深度處理項(xiàng)目

通過(guò)合理利用井下水資源，即可減輕礦井水外排對(duì)周邊土壤、地下水等環(huán)境的影響，又可提

高門克慶煤礦礦井涌水回收利用率，改善和優(yōu)化煤化工基地的水資源利用結(jié)構(gòu)，緩解項(xiàng)目所

在區(qū)水資源供需矛盾，更好地保護(hù)了水環(huán)境。

A.2工藝概述

主要工藝分為預(yù)處理工藝處理量為600m3/h，深度處理工藝處理量為2000m3/h。預(yù)處理

系統(tǒng)工藝為調(diào)節(jié)預(yù)沉池+迷宮凈水器；深度處理系統(tǒng)工藝分為三個(gè)工藝段（脫鹽+二次濃縮+

蒸發(fā)結(jié)晶）其中脫鹽工藝為陶瓷超濾+反滲透（RO1）；二次濃縮段工藝為高密軟化池+多介

質(zhì)過(guò)濾器+弱酸陽(yáng)離子交換器+濃鹽水反滲透（RO2）+高濃鹽水反滲透（RO3）；蒸發(fā)結(jié)晶段

工藝是脫碳塔+除硅管式膜+MVR蒸發(fā)濃縮+硫酸鈉MVR蒸發(fā)結(jié)晶+冷凍結(jié)晶+氯化鈉雙效

蒸發(fā)結(jié)晶+雜鹽結(jié)晶干化。

A.3進(jìn)水水質(zhì)

系統(tǒng)運(yùn)行期間，RO3濃水水質(zhì)數(shù)據(jù)見表A.1：

表A.1RO3濃水水質(zhì)數(shù)據(jù)表：

序號(hào)水質(zhì)指標(biāo)（mg/L）數(shù)值

1TDS98674

2COD363

3鈉32796

4鉀411

5鈣6

6鎂6

7氯5765

9

T/ACEF03*－2022

8硫酸根57599

9碳酸氫根80

10硅117

A.4管式膜系統(tǒng)規(guī)格

門克慶煤礦礦井廢水零排放系統(tǒng)管式膜軟化除硅裝置的設(shè)計(jì)水量為：三級(jí)RO濃水

140m3/h，采用化學(xué)藥劑+管式微濾工藝，管式膜系統(tǒng)分為3套，每套可單獨(dú)運(yùn)行或清洗，

互不干涉，每套中使用了32支膜組件，系統(tǒng)內(nèi)共計(jì)使用了61芯膜組件為96支，管式膜

軟化除硅裝置管式膜組件規(guī)格如表A.2所示：

表A.2管式膜軟化除硅裝置管式膜組件規(guī)格表：

水源水量（m3/h）膜組件數(shù)量膜組件規(guī)格

RO3濃水14096型號(hào)TUF-61，0.05微米過(guò)濾孔徑，1英寸

膜管，61芯裝，過(guò)濾面積4.25m2/支，PVC

膜殼，PE支撐層，PVDF膜層。

A.5運(yùn)行情況

A.5.1整個(gè)系統(tǒng)在2021年8月投運(yùn)，系統(tǒng)各項(xiàng)性能已達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

A.5.2向反應(yīng)裝置添加偏鋁酸鈉、聚合氯化，最終管式膜出水中硅含量穩(wěn)定低于