工業凈水處理&中水回用

一、水中存在難溶無機鹽類成份的反滲透(tou)系(xi)統(tong)設計

       （1）離子交(jiao)換軟化(hua)：此(ci)工藝在系(xi)統(tong)未選擇加有機阻垢劑時且原水硬(ying)度含量較低及有一定的(de)鋇、鍶(si)離子含量水源時，被經常采用(yong)。一般說來，目前此(ci)工藝在小 型反滲透(tou)裝(zhuang)置(zhi)的(de)預處理系(xi)統(tong)和用(yong)于飲(yin)用(yong)水凈(jing)化(hua)的(de)反滲透(tou)純凈(jing)水制(zhi)備(bei)系(xi)統(tong)應(ying)用(yong)較多。

       （2）石灰軟化(hua)輔助(zhu)投(tou)加鎂(mei)劑：此(ci)(ci)工藝(yi)在原水碳酸鹽硬度和溶解二氧(yang)(yang)化(hua)硅含量(liang)較高的大(da)型反滲透系統中(zhong)往(wang)往(wang)被采用(yong)。一般說(shuo)來，該方法(fa)可將原水碳酸鹽硬度降(jiang)低到100mg/L左(zuo)(zuo)右，與此(ci)(ci)同時原水中(zhong)溶解的二氧(yang)(yang)化(hua)硅含量(liang)也可以去除(chu) 50~ 60％左(zuo)(zuo)右。此(ci)(ci)工藝(yi)在處理(li)水質較差的地表水和(he)工業(ye)循(xun)環水時應用居多。

二、反滲透脫(tuo)鹽系(xi)統(tong)的運行和(he)(he)監控(kong)由PLC、儀(yi)表、計算機系(xi)統(tong)和(he)(he)工藝流程模(mo)擬屏執行，同時設有手動操作按(an)鈕和(he)(he)控(kong)制室橾作按(an)鈕，系(xi)統(tong)具有聯鎖保護(hu)功能及報警指(zhi)示(shi)功能。

RO系統設計過程對(dui)儀表和程控的工藝要求

       （1） 確定(ding)系列（單元）

根據用戶用水情況，RO裝置的總容量可(ke)分(fen)為幾個單(dan)(dan)元，因(yin)為RO單(dan)(dan)元的清(qing)洗和維修(xiu)需(xu)要停運(yun)。

       （2） 確定(ding)膜(mo)的型式和型號

       對于(yu)容(rong)量較大(da)的(de)反(fan)(fan)滲透系統，均選用渦(wo)卷型(xing)反(fan)(fan)滲透膜(mo)，對于(yu)大(da)型(xing)電站(zhan)水處(chu)理系統反(fan)(fan)滲透之后(hou)要進行精處(chu)理，經詳細技術(shu)經濟論證(zheng)，往往會得(de)出宜(yi)選用復合膜(mo)元件(jian)的(de)結論 ，然后(hou)確定(ding)采用哪(na)個廠家的(de)膜(mo)元件(jian)及(ji)其型(xing)號(hao)。

       （3） 確定(ding)系(xi)統回(hui)收(shou)率，選定(ding)壓力容器

       根(gen)據系統回(hui)收率(lv)(lv)選用壓力(li)容(rong)器。如系統回(hui)收率(lv)(lv)為75%，則考慮采用六個(ge)(ge)(ge)1米長膜元件(jian)裝一個(ge)(ge)(ge)壓力(li)容(rong)器，或者(zhe)4個(ge)(ge)(ge)1.5 米長的膜元件(jian)裝一個(ge)(ge)(ge)壓力(li)容(rong)器。一般采用“一級兩段＂的排列方式。

       RO系(xi)統回收(shou)(shou)率(lv)的定(ding)義(yi)是(shi)RO產水量與給水量之比(bi)，回收(shou)(shou)率(lv)越(yue)高消耗的水量越(yue)少，但回收(shou)(shou)率(lv)過高會存在以下問題：產品水的脫(tuo)鹽率(lv)下降；可(ke)能發生微溶(rong)鹽的沉淀，濃水的滲(shen)透壓過高，膜元件的產水量降低。

       一般苦堿(jian)水(shui)脫鹽(yan)(yan)系統回收(shou)率(lv)多采用(yong)(yong)(yong)75%，即濃水(shui)濃縮(suo)了四倍，當原水(shui)含鹽(yan)(yan) 量較(jiao)低時(shi)有(you)時(shi)也可采用(yong)(yong)(yong)80%，如(ru)原水(shui)中某種微(wei)溶鹽(yan)(yan)含量高(gao)，有(you)時(shi)也采用(yong)(yong)(yong)較(jiao)低的 系統回收(shou)率(lv)以防結垢。

       （4）確(que)定(ding)膜元件(jian)的(de)數量

       根據膜元件生產廠家提供的(de)(de)設計導(dao)則，根據原水水源和給(gei)水的(de)(de)SDI確定采用(yong)的(de)(de)水通量數值。

       以每單元指定的RO的產水量除以每支膜元件的平均產水量即估出膜元件的數量，如采用六個膜元件的壓力容器，則除以六，同上取整數得出壓力容器總數，再將壓力容器總數分為兩段，使兩段壓力容器總數之比接近2 : 1, 然后利用廠家提供的軟件，將每個壓力容器內膜元件數、膜元件型號、產水量、回收率、水文、水質、使用年限等輸入即可求出給水壓力、濃水壓力、給水滲透壓、濃水滲透壓、濃水的LSI、產品水和水中離子含量等數據。每輸入一個各段壓力容器的數量，即可得出一組計算結果。對比相應膜元件的設計通量、系統溫度、系統壓力、各報警參數等就可以確定膜元件的數量和膜組件的排列方式。

       （5）壓力(li)容器的安裝

       大型 RO 裝置(zhi)，壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器組件(jian)(jian)應單獨(du)布(bu)置(zhi)在滑架上，壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器布(bu)置(zhi)的(de)最高高度應便于裝卸膜(mo)元件(jian)(jian)。裝有6個8040型(φ8英寸，長(chang)40英寸）膜(mo)元件(jian)(jian)的(de)壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器，當運(yun)行時(shi)(shi)（受壓(ya)時(shi)(shi)）將約伸(shen)長(chang)13mm, 直徑將增大0.5mm, 因此不能(neng)限制壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器的(de)膨脹(zhang)，否則引起壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器的(de)翹曲，發生(sheng)膜(mo)元件(jian)(jian)O型密封圈的(de)泄漏(lou)(lou)而產生(sheng)溝(gou)流，以及膜(mo)元件(jian)(jian)連接(jie)件(jian)(jian)“O”型圈的(de)泄漏(lou)(lou)，并且與(yu)壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器連接(jie)的(de)管也應采取軟管連接(jie)。

       （6）加(jia)藥系統

       加藥(yao)量(liang)應采用比例(li)調節方式，根據給水流量(liang)計(ji)發出(chu)的信(xin)(xin)號自動調節計(ji)量(liang)泵 進行(xing)比例(li)加藥(yao)。計(ji)量(liang)箱應裝有就地液(ye)位計(ji)，并(bing)有低液(ye)位信(xin)(xin)號進行(xing)報警，以保證 不會因(yin)藥(yao)液(ye)箱無藥(yao)而使加藥(yao)中斷(duan)。

       計量(liang)泵(beng)(beng)(beng)應(ying)與高(gao)壓泵(beng)(beng)(beng)聯(lian)(lian)鎖，反(fan)滲透系(xi)(xi)(xi)統(tong)包括兩套(tao)(tao)RO裝置和一套(tao)(tao)加(jia)(jia)藥(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong),每套(tao)(tao)RO裝置配備一臺(tai)(tai)高(gao)壓泵(beng)(beng)(beng)。當(dang)有一臺(tai)(tai)高(gao)壓泵(beng)(beng)(beng)啟動時(shi)加(jia)(jia)藥(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)計量(liang)泵(beng)(beng)(beng)聯(lian)(lian)鎖啟動,當(dang)兩臺(tai)(tai)高(gao)壓泵(beng)(beng)(beng)都(dou)停(ting)運時(shi)，加(jia)(jia)藥(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)計量(liang)泵(beng)(beng)(beng)聯(lian)(lian)鎖停(ting)運,高(gao)壓泵(beng)(beng)(beng)一臺(tai)(tai)運行(xing)；一臺(tai)(tai)停(ting)運時(shi)，計量(liang)泵(beng)(beng)(beng)正常工作(zuo)。

       （7）就地儀表(biao)盤

       應設(she)有就地給(gei)水儀表(biao)(biao)(biao)(biao)盤(pan)，盤(pan)上裝有流量(liang)指示和流量(liang)積累表(biao)(biao)(biao)(biao)、電(dian)導率(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)、pH 值指示表(biao)(biao)(biao)(biao)。另外還(huan)應設(she)有給(gei)水壓(ya)力表(biao)(biao)(biao)(biao)、流量(liang)表(biao)(biao)(biao)(biao)、電(dian)導率(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)和pH表(biao)(biao)(biao)(biao)所發(fa)出(chu)的參數信號送至中央(yang)控制室進(jin)行連續(xu)記錄，同時流量(liang)計發(fa)出(chu)的信號控制計量(liang)泵進(jin)行比例加藥，pH計發(fa)出(chu)的高、低報警信號送至中央(yang)控制室進(jin)行報警。

       每(mei)套RO裝(zhuang)置(zhi)設置(zhi)儀表(biao)盤(pan)一(yi)塊(kuai)，盤(pan)上(shang)裝(zhuang)有(you)RO一(yi)段、二段產品水、排(pai)水的(de)流(liu)量表(biao)各一(yi)塊(kuai)（流(liu)量及累積(ji)流(liu)量值顯示(shi)(shi)），產品水電(dian)導率表(biao)一(yi)塊(kuai)。流(liu)量表(biao)和(he)(he)電(dian)導率表(biao)所發(fa)出的(de)參數信號送中央控(kong)制室進行連續(xu)記錄，并具(ju)有(you)電(dian)導率值高(gao)報警就地盤(pan)上(shang)裝(zhuang)有(you)高(gao)壓泵啟動(dong) 、停(ting)止(zhi)按鈕(niu)和(he)(he)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈，系(xi)統緊急停(ting)止(zhi)按鈕(niu)和(he)(he)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈，電(dian)動(dong)慢開門開、關按鈕(niu)和(he)(he)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈。

       每(mei)套RO裝置(zhi)設(she)置(zhi)壓力(li)表(biao)盤(pan)一塊，盤(pan)上裝有(you)RO 一段進(jin)水(shui)、二段進(jin)水(shui)和排水(shui)壓力(li)指(zhi)示(shi)表(biao)。

       中央控制盤上設有高壓泵、計量泵、沖洗水泵的三位操作開關（自動一關一手動），系統程序啟、停按鈕 ，可實現上述裝置的自動啟動控制室遠操和就地手操功能。當三位開關打至“自動”位置時，上述裝置不能就地橾做。

       (8) 中央(yang)控制盤

       應裝(zhuang)有(you)(you)發光字牌和音響(xiang)器，可對(dui)報警信(xin)號進(jin)(jin)行聲、光顯示(shi)；裝(zhuang)有(you)(you)系(xi)統模擬 屏，可顯示(shi)RO系(xi)統的運(yun)行，可對(dui)需(xu)記(ji)錄的各種(zhong)參數(shu)進(jin)(jin)行連續(xu)記(ji)錄。裝(zhuang)有(you)(you)電流(liu)表(biao)顯示(shi)高壓泵電機電流(liu)。

       (9) 保安過(guo)濾器

       保(bao)安(an)過(guo)濾(lv)器(qi)進(jin)、出口(kou)裝有(you)壓力指示表，當保(bao)安(an)過(guo)濾(lv)器(qi)進(jin)出口(kou)壓差達到一定(ding)值或運行一定(ding)時間(jian)后，需更換濾(lv)芯 。應考慮在5μm過(guo)濾(lv)器(qi)之前裝有(you)不符合 RO 進(jin)水(shui)要求(qiu)的不合格水(shui)排放(fang)。在RO停運后需要進(jin)行沖(chong)洗，對復合膜元件最好(hao)采(cai)用反滲透產水(shui)進(jin)行沖(chong)洗。

       (10) 高壓泵

       進(jin)(jin)、出(chu)口(kou)(kou)側分(fen)別(bie)裝有低、高(gao)壓(ya)開關(guan)，當高(gao)壓(ya)泵進(jin)(jin)口(kou)(kou)壓(ya)力低于限(xian)定值(zhi)時(shi)，低壓(ya)開關(guan)閉合并發送信號(hao)至(zhi)PLC,由 PLC進(jin)(jin)行(xing)報(bao)警并自動停止(zhi)高(gao)壓(ya)泵的運(yun)行(xing)，當高(gao)壓(ya)泵出(chu)口(kou)(kou)壓(ya)力高(gao)于限(xian)定值(zhi)時(shi)，高(gao)壓(ya)開關(guan)閉合，發出(chu)信號(hao)送至(zhi)PLC,PLC延時(shi)一(yi)定時(shi)間后，如高(gao)壓(ya)泵高(gao)壓(ya)側壓(ya)力仍(reng)高(gao)于限(xian)定值(zhi)，則PLC輸(shu)出(chu)報(bao)警并自動停止(zhi)高(gao)壓(ya)泵的運(yun)行(xing)，如在延時(shi)范(fan)圍內(nei)高(gao)壓(ya)開關(guan)恢復至(zhi)斷(duan)開狀態，則PLC自動取消輸(shu)入信號(hao)。

       高(gao)壓(ya)(ya)(ya)泵出(chu)口裝有電動(dong)慢(man)開(kai)門，高(gao)壓(ya)(ya)(ya)泵啟動(dong)后，慢(man)開(kai)門自動(dong)緩(huan)慢(man)打開(kai)以(yi)確保(bao)RO膜元件不受水錘破壞，如慢(man)開(kai)門發生(sheng)故障而未能在規定時間內打開(kai)，則高(gao)壓(ya)(ya)(ya)泵出(chu)口壓(ya)(ya)(ya)力增高(gao)，壓(ya)(ya)(ya)力開(kai)關輸出(chu)報警信號并經PLC自動(dong)停止高(gao)壓(ya)(ya)(ya)泵的運(yun)行。

       (11) 沖洗系統

       RO裝置停止運行(xing)一定時(shi)間后(hou)，可自動啟動沖洗水泵、開啟沖洗進水及排(pai)放閥對RO膜元件進行(xing)低壓沖洗。

       (12)產(chan)水背壓(ya)問題

       防止(zhi)膜孔袋粘(zhan)接線破裂，在設計上就必須考慮靜背(bei)壓(ya)(ya)問(wen)題。對醋酸(suan)膜元件，任何時候產品水側的(de)壓(ya)(ya)力(li)都不(bu)能(neng)高于(yu)(yu)給(gei)水及排(pai)水的(de)壓(ya)(ya)力(li)膜不(bu)允許承受反壓(ya)(ya)，對于(yu)(yu)復合膜元件靜背(bei)壓(ya)(ya)必須小于(yu)(yu)5psi。粘(zhan)接線的(de)破裂是由(you)于(yu)(yu)膜口袋兩側的(de)壓(ya)(ya)差而非流量，由(you)于(yu)(yu)逆止(zhi)閥不(bu)能(neng)瞬間關閉，不(bu)能(neng)保證(zheng)絕對嚴密，所以(yi)在系統(tong)中設置逆止(zhi)閥等(deng)均不(bu)能(neng)徹底解決背(bei)壓(ya)(ya)問(wen)題。

       為(wei)防止膜(mo)卷伸出，要求設(she)計時給水的(de)流量不(bu)能超(chao)過設(she)計導則規(gui)定(ding)的(de)數值，運(yun)行時單個膜(mo)元(yuan)件的(de)壓降不(bu)允許超(chao)過規(gui)定(ding)值。

       （13）RO 裝置啟動和(he)運行過程

       RO裝置程序啟動和運行：先將高壓泵 、計量泵的自動一關一手動，三位開關扳至“自動”位置，然后按下每套RO裝置的程序啟動按鈕,此時PLC按程序自動對所有計量箱液位、高壓泵入口側壓力進行檢測，當有低液位或高壓泵入口側壓力“低”報警時，PLC進行聲光報警并停止程序運行。消除報警后，按程序啟動按鈕，程序恢復運行，并自動啟動加藥計量泵 、高壓泵 、開啟電動慢開門，延時一定時間后 ，如高壓泵高壓側壓力仍高于限定值，則PLC 輸出報警并自動停止高壓泵、計量泵的運行，同時自動關閉電動慢開門，如在延時范圍內高壓開關恢復至斷開狀態，則PLC自動取消高壓開關輸入信號，系統進入正常運行階段。

       RO 裝置控制室手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)和運(yun)行：當高壓泵、計量泵 、沖洗水泵的“自(zi)動(dong)(dong)(dong)一(yi)(yi)關一(yi)(yi)手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)”三位開(kai)關扳至“手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)”位置時，上(shang)述(shu)設備可在控制室內操作(zuo)。

       RO 裝置就(jiu)地(di)(di)手(shou)(shou)(shou)動(dong)啟(qi)動(dong)和運行(xing)：當高壓泵(beng)、計量泵(beng)的“自動(dong)一(yi)關(guan)一(yi)手(shou)(shou)(shou)動(dong)，三位(wei)開關(guan)扳至“關(guan)”位(wei)置時(shi)，上述(shu)設備(bei)可(ke)在(zai)就(jiu)地(di)(di)手(shou)(shou)(shou)動(dong)啟(qi)動(dong)和運行(xing)。在(zai)任何情(qing)況下 ，都(dou)可(ke)以通過設置在(zai)就(jiu)地(di)(di)儀(yi)表盤上的系(xi)統緊急(ji)停(ting)止(zhi)按鈕，停(ting)止(zhi)RO裝置的運行(xing)。

       RO 裝(zhuang)置(zhi)自(zi)動停止(zhi)運(yun)行或由操作(zuo)人員按(an)程序(xu)停止(zhi)按(an)鈕停運(yun)時，高壓泵(beng)停止(zhi)運(yun)行,計量泵(beng)聯鎖(suo)停止(zhi)運(yun)行,自(zi)動關閉高壓泵(beng)出口(kou)電動慢開門(men)。

三、儀表及 PLC 系統的構成

       儀表及 PLC 控制系統的(de)構(gou)成根據 RO 系統對儀表和控制的(de)要(yao)求(qiu)確定。

       (1) 液(ye)位(wei)開關:給 出低液(ye)位(wei)信號(hao)。

       (2) 流量計:瞬時流量指(zhi)示及流量累積值(zhi)顯示。

       (3) 電導率儀數字顯示，具有電導率值高(gao)報警輸(shu)(shu)出和4~20 mA信號輸(shu)(shu)出。

       (4) pH計數字(zi)顯(xian)示，具有用(yong)戶可設定的 pH 值(zhi)高、低報(bao)警輸出和4~ 20mA信號輸出。