
熱電廠鍋爐除鹽水方案設計----反滲透加混床水處理系統(tǒng)
操作維護手冊 編制單位:四川禹華環(huán)保設備工程有限公司
目 錄
目錄 ………………………………………………………
****章 系統(tǒng)概述 …………………………………………
****節(jié) 工藝概述 …………………………………………
****節(jié) 儀表與自控系統(tǒng)概述 ………………………………
第三節(jié) 電氣概述 …………………………………………
****章 設備簡介 …………………………………………
****節(jié) 板式換熱器 ………………………………………
****節(jié) 多介質過濾器 ………………………………………
第三節(jié) 活性碳過濾器 ………………………………………
第四節(jié) 加藥裝置 …………………………………………
第五節(jié) 反滲透系統(tǒng) …………………………………………
第六節(jié) 反滲透清洗系統(tǒng) …………………………………
第七節(jié) 脫氣塔裝置 ………………………………………
第八節(jié) 混床裝置 ………………………………………
第三章 操作說明 …………………………………………
****節(jié) 開車前的準備工作 ………………………………
****節(jié) 手動操作 …………………………………………
第三節(jié) 自動操作 …………………………………………
第四章 設備維護 …………………………………………
****節(jié) 多介質過濾器 ……………………………………
****節(jié) 活性碳過濾器 ……………………………………
第三節(jié) 保安過濾器 ………………………………………
第四節(jié) 反滲透裝置 ………………………………………
第五節(jié) 混床 ……………………………………………
附錄一 污染指數(shù)(SDI)測定方法 ………………………
附錄二 余氯測定方法 ………………………………
附錄三 濁度測定方法 ………………………………
附錄四 二氧化硅測定方法 ………………………………
****章 系統(tǒng)概述
本套化學水處理系統(tǒng)是專為xxxx熱電廠鍋爐除鹽水項目而設計建造的。系統(tǒng)的產水規(guī)模為2×15m3/h。多介質過濾器、活性碳過濾器為預處理設備,以****后續(xù)系統(tǒng)的正常運行;反滲透(RO)裝置為預脫鹽設備,能夠除去水中大部分電解質;混床裝置為精脫鹽設備,用來保障出水的水質指標。本系統(tǒng)反滲透(RO)裝置采用PLC全自動控制。多介質過濾器、活性碳過濾器、混床裝置以及各種工藝泵均手動操作。
****節(jié) 工藝概述
一、基礎條件
1. 原水條件:
1.1 原水水源:地表水。
1.2 原水水質:(略)
2. 產水要求:
電導率: ≤0.2μs/cm
二氧化硅: ≤20μg/l
硬度: ≈0
出力: 2×15m3/h
反滲透產水:
水量: 2×15m3/h 回收率≥75%
水質: 反滲透裝置脫鹽率不小于98%(一年內)
水質指標滿足混床進水要求
二、工藝流程簡述:
1. 系統(tǒng)主工藝流程:
原水箱→原水泵→板式換熱器→絮凝劑加藥裝置→助凝劑加藥裝置→殺菌劑加藥裝置→管道混合器→多介質過濾器→活性碳過濾器→阻垢劑加藥裝置→5μ過濾器→RO高壓泵→RO膜組→脫氣塔→中間水箱→中間水泵→混床離子交換系統(tǒng)→除鹽水箱→除鹽水泵→用水點。
本系統(tǒng)根據功能可分為三個分系統(tǒng),即預處理系統(tǒng)、RO脫鹽系統(tǒng)、混床、精脫鹽系統(tǒng)。
預處理系統(tǒng)包括生水箱、生水泵、板式換熱器、管道混合器、多介質過濾器、活性碳過濾器等,用于去除水中的懸浮物、膠體等,為后續(xù)的脫鹽處理提供條件;RO脫鹽系統(tǒng)包括5μ保安過濾器、RO高壓泵、RO膜組等,能脫除水中97%以上的鹽份,保障后續(xù)系統(tǒng)的進水要求;混床精脫鹽系統(tǒng)包括脫氣塔裝置、混床離子交換裝置、除鹽水箱、除鹽水泵等,作為精處理系統(tǒng)它的主要作用是保障出水水質指標,產出合格的除鹽水。
2. 系統(tǒng)輔助流程:
2.1 過濾器反洗系統(tǒng):
由反洗水泵、反洗水箱、羅茨風機等構成。用于定時去除多介質過濾器和 活性碳過濾器截留的污物。反洗水水源采用RO的濃水。
2.2 RO清洗系統(tǒng):
主要設備包括5μ過濾器、清洗水箱、清洗水泵等。隨著系統(tǒng)運行時間的 增加,進入RO膜組的微量難溶鹽、微生物、有機和無機雜質顆粒會不可避免的污堵RO膜表面,產生RO膜組的產水量下降、脫鹽率下降等情況。為此需要RO清洗系統(tǒng),在必要時對RO裝置進行化學清洗。
2.3 絮凝劑投加系統(tǒng):
主要由絮凝劑計量箱和絮凝劑計量泵組成。為了****預處理的效果,在多 介質過濾器前投加絮凝劑,使水中懸浮物、膠體、有機物等顆粒形成絮凝體,在多介質過濾器上被截留去除。絮凝劑計量泵同兩套反滲透一一對應。
2.4 助凝劑投加系統(tǒng):
主要由助凝劑計量箱和助凝劑計量泵組成。為了提高絮凝效果,****限度 的減少絮凝劑的加入量,在絮凝劑投加系統(tǒng)后面繼續(xù)加入助凝劑,使水中懸浮物、膠體、有機物等顆粒迅速的形成絮凝體,在多介質過濾器上被截留去除。助凝劑計量泵同兩套反滲透一一對應。
2.5 氧化劑投加系統(tǒng):
主要由氧化劑計量箱和氧化劑計量泵組成。為了防止原水中和管路中的菌 繁殖增生,保護膜元件的正常運行,在多介質過濾器前加入氧化劑,它可以殺死原水中和管路中的絕大部分細菌,并保持一定的殘余量,防止細菌的二次滋生。殘余的氧化劑在活性炭過濾器中被還原。氧化劑計量泵同兩套反滲透一一對應。
2.6 阻垢劑投加系統(tǒng):
主要由阻垢劑計量箱和阻垢劑計量泵組成。為了防止溶解在水中的不易溶 解的鹽類,在反滲透濃水側的濃度超過溶度積產生沉淀,在5μ過濾器前投阻垢劑。阻垢劑計量泵同兩套反滲透一一對應。
2.7 氨液投加系統(tǒng):
主要由氨液計量箱和氨液計量泵組成。它的主要作用是在不增加除鹽水含鹽量的情況下提高除鹽水的PH,以滿足鍋爐補給水的要求。氨液計量泵配置為一用一備。
2.8 混床再生系統(tǒng)
主要由酸堿儲罐、酸堿計量箱和酸堿噴射器等組成。它的主要作用是對混床樹脂失效后進行酸堿再生,以滿足外供除鹽水的品質;齑苍偕到y(tǒng)共一套為兩臺混床共用。
****章 工藝設備
本系統(tǒng)工藝設備包括標準設備及非標設備,各類標準設備的說明詳見設備廠家隨設備提供的說明書,以下主要介紹非標設備的工藝參數(shù)。
****節(jié) 板式換熱器
一、工藝原理及工藝參數(shù):
1、工藝原理:
由于原水水源為地表水,在冬天時水溫會很低,設計一套加溫裝置可以避免反滲透系統(tǒng)因水溫過低而達不到設計出力。
板式換熱器是一種廣泛的用在水處理系統(tǒng)中的成熟的工藝設備。它是通過熱蒸汽和來水在板式換熱器內部換熱片上的熱交換,來提高水溫。
2、主要技術參數(shù):
.. 數(shù)量:1臺
.. 型號:GWHRV28
.. 設計壓力:1.0Mpa
.. 設計溫度:310°C
.. 換熱面積:6.64m2
.. 重量:641Kg(干)
.. 水管口徑:DN100
.. 汽管口徑:DN40
二、板式換熱器通用操作步驟:
.. 全開板式換熱器進水閥。
.. 全開板式換熱器出水閥。
.. 關閉板式換熱器旁路閥。
.. 開蒸汽疏水閥。
.. 打開蒸汽手動閥。
.. 自動調節(jié)閥根據板式換熱器出水水溫調節(jié)溫度。
.. 系統(tǒng)運行巡檢,記錄運行參數(shù)。
三、注意事項:
.. 觀察板式換熱器的進出口壓差,如果較剛投運時增加很大,需要進行內部的清洗,請及時與廠家聯(lián)系清洗配方。
.. 板式換熱器長時間不用時,需要關閉蒸汽閥。
.. 檢修蒸汽調節(jié)閥時,可以使用蒸汽旁路閥,但要密切注意出水溫度的變化。嚴禁出水水溫超過30度。
****節(jié) 多介質過濾器
一、工藝原理及工藝參數(shù):
1、工藝原理:
多介質過濾器是利用石英砂、無煙煤兩種濾料去除原水中的懸浮物,屬于普通快濾設備。
含有懸浮物顆粒的水在管道混合器中與絮凝劑、助凝劑充分混合,使水中形成膠體顆粒的雙電層被壓縮。當膠體顆粒流過多介質過濾器的濾料層時,濾料縫隙對懸浮物起篩濾作用使懸浮物易于截留在濾料表面。當在濾料表層截留了一定量的污物形成濾膜,隨時間推移過濾器的前后壓差將會很快升高,直至失效。此時需要利用逆向水流反洗濾料,使過濾器內石英砂及無煙煤層懸浮松動,從而使粘附于石英砂及無煙煤表面的截留物剝離并被水流帶走,恢復過濾功能。本工程中使用的雙層濾料是在過濾層上部放置較輕的大顆粒無煙煤,下部為大比重的小顆粒石英砂,這樣可以充分發(fā)揮整個濾層的效率、提高截污能力。
2、主要技術參數(shù):
.. 數(shù)量:2臺,1用1備
.. 規(guī)格:φ2800
.. 本體材料:碳鋼
.. 內部防腐:襯膠
.. 設計壓力:0.6Mpa
.. 工作壓力:大于0.2Mpa
.. 運行時間:24小時反洗一次(按實際調整)
.. 反洗時間:約40min/次(包括氣洗、正洗,按實際調整)
.. 濁度:進水<10mg/L; 出水<2mg/L
.. SDI值:多介質出口處SDI≤4
.. 反洗強度:10~12L/m2.s
.. 氣洗強度:15L/m2.s
.. 運行流速:8m/h
.. 設備出力:正常48m3/h
.. 濾料:
(1)無煙煤(上層): 粒徑:1.5-2.5mm;厚度:400mm
(2)石英砂(下層): 粒徑:0.35-0.5mm;厚度:800mm
二. 閥門儀表配置:
.. 進水閥,DN100,PN0.6
.. 出水閥,DN100,PN0.6
.. 反洗進水閥,DN150,PN0.6
.. 反洗排放閥(上排閥),DN150,PN0.6
.. 正洗排放閥(下排閥),DN100,PN0.6
.. 進氣閥,DN65,PN0.6
.. PI:多介質過濾器進、出口壓力表
.. FIQ:多介質過濾器流量計
三. 多介質過濾器通用操作步驟:
1、設備制水:
1.1正洗(當該過濾器一段時間不用,又投運時,需要進行正洗一下)
.. 開正洗排水閥。
.. 開進水閥。
.. 當出水濁度小于1度時正洗合格。
1.2制水
.. 開出水閥。
.. 關正洗排水閥。
.. 開始制水。
.. 系統(tǒng)運行巡檢。
2、 設備反洗:
2.1 排水
.. 關閉進水閥、出水閥。
.. 開上排閥。
.. 開正洗排水閥,觀測過濾器視鏡,使排水至濾層面10~20cm。
.. 關閉正洗排水閥。
2.2空氣擦洗
.. 啟動羅茨風機。
.. 開進氣閥。
.. 氣擦洗2-3分鐘。
.. 關閉進氣閥,關閉羅茨風機。
先開風機,再開進氣閥;停止時先關進氣閥,再停風機。
否則可能會造成水倒灌而損壞風機。
2.3反洗
.. 檢查反洗水箱是否在高液位。
.. 啟動反洗泵。
.. 開反洗進水閥,反洗5-10分鐘。
2.4靜置
.. 關反洗出水閥。
.. 關反洗進水閥。
.. 關反洗泵。
2.5正洗
.. 開進水閥門、下排閥。
.. 當出水濁度小于1度時正洗合格。
.. 關下排閥、進水閥。
.. 設備處于備用狀態(tài)。
3、設備切換:
當多介質過濾器需要反洗時,備用過濾器依次按“1、設備制水”的順序啟動投用。原備用過濾器運行正常后,原運行過濾器按“2、設備反洗”的次序進行反洗,**后進入備用狀態(tài)。
四、運行說明:
本裝置中多介質過濾器的運行及正、反洗均為自動運行,在試運行時或正式運行后,應按以下內容調整:
.. 處理量:
設計處理流量: 48m3/h,設計流速8m/h。
.. 連續(xù)運行時間:
系統(tǒng)的設計運行時間12-24小時, 隨后應對多介質過濾器進行反洗;并應依據季節(jié)不同、水質的變化等調整反洗周期,確保出水濁度小于1度。當多介質過濾器進出壓差達0.05 Mpa時, 應反洗。
.. 反洗流量:
反洗的目的在于使石英砂、無煙煤反向松動, 并將濾層上所截留的截留物沖走,達到清潔濾層的作用, 通常控制反洗強度控制在10L/m2.s左右,以無煙煤不被沖跑為宜。
.. 反洗時間:
反洗時間的長短和填料層的截污量有關。反沖洗時間可根據反洗排水濁度而定。一般情況下反洗濁度應小于1NTU,且時間不少于5分鐘,可根據運行情況進行適當調整。
.. 正洗流量:
正洗流量可在50m3/h 左右。
.. 正洗時間:
按正洗出水濁度在1度, 通常正洗20分鐘左右。
.. 石英砂、無煙煤的添加:
由于運行摩擦、反洗沖跑,填料層會逐漸減少。需要通過觀察孔,監(jiān)視填料的變化,大約每半年會降低100-200mm左右,此時****添加一次。
.. 運行管理:
嚴格執(zhí)行運行操作程序說明,觀察出水濁度,特別要注意絮凝劑加藥泵是否正常工作。應定期校驗計量泵的加藥量是否正確。
第三節(jié) 活性碳過濾器
一、工藝原理及工藝參數(shù):
1、工藝原理:
活性碳過濾器主要是利用粒狀活性碳的吸附機理來吸附水中的有機物和余氯,還可以去除膠體渣、鐵化物、懸浮物,降低色度、濁度,****后系統(tǒng)的正常運行,延長反滲透膜的使用壽命。
活性碳過濾器應****出水余氯≤0.1ppm,SDI≤4。
2、主要技術參數(shù):
.. 數(shù)量:2臺,1用1備
.. 規(guī)格:φ2800
.. 本體材料:碳鋼
.. 內部防腐:襯膠
.. 設計壓力:0.6Mpa
.. 進水壓力:大于0.2Mpa
.. 運行時間:48小時反洗一次(按實際調整)
.. 反洗時間:30min/次(包括正洗,按實際調整)
.. 余氯含量:出口處≤0.1ppm
.. 反洗強度:4.2L/m2.s
.. 運行流速:8m/h,短時12 m/h
.. 設備出力:正常48m3/h
.. 濾料情況:
(1)活性碳: 粒徑:1.5-2.0 mm;厚度:1800mm。
(2)石英砂(下層): 粒徑:0.8-2.0mm;厚度:300mm。
二、閥門儀表配置
.. 進水閥,DN100,PN0.6
.. 出水閥,DN100,PN0.6
.. 反洗進水閥,DN150,PN0.6
.. 反洗排放閥(上排閥),DN150,PN0.6
.. 正洗排放閥(下排閥),DN100,PN0.6
.. PI:活性炭過濾器進、出口壓力表
三、活性碳過濾器通用操作步驟:
1、設備制水:
1.1正洗(當該過濾器一段時間不用,又投運時,需要進行正洗一下)
.. 開正洗排水閥。
.. 開進水閥。
.. 當出水濁度小于1時正洗合格。
1.2制水
.. 開出水閥。
.. 關正洗排水閥。
.. 開始制水。
.. 系統(tǒng)運行巡檢。
2、設備反洗
2.1 反洗
.. 檢查反洗水箱是否在高液位。
.. 關閉進水閥、出水閥。
.. 運行反洗泵。
.. 開反洗進水閥、反洗出水閥,反洗10-15分鐘。
2.2 靜置
.. 關反洗進水閥,反洗出水閥。
.. 停反洗泵。
2.3 正洗
.. 開進水閥門,下排閥。
.. 當出水濁度小于1時正洗合格。
2.4 制水
.. 開出水閥。
.. 關正洗排水閥。
.. 開始制水。
.. 系統(tǒng)運行巡檢。
3、設備切換:
共有兩臺活性炭過濾器,1備1用。需要反洗時,備用過濾器依次按“1、 設備制水”的順序啟動投用。原備用過濾器運行正常后,原運行過濾器按“2、設備反洗”的次序進行反洗**后進入備用狀態(tài)。
四、運行說明:
本裝置中活性碳過濾器的運行及正、反洗均為手動運行,在試運行時或正式運行后,應按以下內容調整:
.. 處理量:
設計處理流量: 48m3/h,流速8m/h(通常)。
.. 連續(xù)運行時間:
系統(tǒng)的設計運行時間24-48小時, 隨后應對活性碳過濾器進行反洗;并應依據季節(jié)不同、水質的變化等調整反洗周期,確保出水水質SDI值<4。當活性碳過濾器進出壓差達0.05 MPa時, 應反洗。
.. 反洗流量:
反洗的目的在于使活性碳反向松動, 并將濾層上所截留的雜質沖走,達到清 潔濾層的作用, 通?刂品聪4.2L/m2.s左右,以活性碳不被沖跑為宜。
.. 反洗時間:
反洗時間的長短和填料層的截污量有關。反洗時間可根據反洗排水濁度而定。一般情況下反沖洗濁度應小于1NTU,即1度,且時間不少于10分鐘,可根據運行情況進行適當調整。
.. 正洗流量:
正洗流量可在40m3/h 左右。
. 正洗時間:
按正洗出水濁度在1度左右, 通常正洗20分鐘左右。
.. 活性碳的添加:
由于運行摩擦、反洗沖跑,填料層會逐漸減少,要通過觀察孔,監(jiān)視填料的變化,大約每半年會降低100-200mm左右,此時****添加一次。
.. 運行管理:
嚴格執(zhí)行運行操作程序說明,觀察出水余氯,余氯超標一定要反洗,如果是****性失效,則需更換活性碳。
第四節(jié) 加藥裝置
系統(tǒng)加藥包括降低濁度的絮凝劑PAC;提高絮凝效果的助凝劑PAM;殺死原水中細菌的氧化劑次氯酸鈉;防止反滲透膜濃水端結垢的阻垢劑RUN00和提高除鹽水PH的氨水。
加藥裝置由計量箱和計量泵組成。計量箱用于溶解和稀釋藥品;計量泵用于定量向水中投加藥液。計量箱均設置低液位開關,在藥液不多時停相應的計量泵并報警,提醒操作人員及時配制藥液。藥液配制需人工進行。
設計投加量(有效濃度):
1. 在本工程中PAC絮凝劑投加量需要現(xiàn)場調試測SDI或依據原水水質進行燒杯實驗確定。推薦采用30%的聚合鋁固體。
2. 在本工程中PAM絮凝劑投加量需要現(xiàn)場調試測SDI或依據原水水質進行燒杯實驗確定。推薦采用粉末狀固體。
3. 氧化劑為次氯酸鈉有效氯的1-2ppm。
4. RUN100阻垢劑投加量要用軟件進行計算,計算**小加藥為2.8ppm,建議加藥量為3.5ppm。原液為進口原裝4倍濃縮液。
5.氨水的加入量依除鹽水出水的PH而定,使出水的PH保持在8.5—9.2之間。
藥劑的具體投加量根據現(xiàn)場調試的水質結果靈活調整;藥劑的稀釋倍數(shù)根據原液濃度和計量箱的容積和計量泵的量程而定。
第五節(jié) 反滲透(RO)系統(tǒng)
反滲透(RO)系統(tǒng)利用反向自然滲透原理,主要去除水中溶解鹽類,同時去除一些大分子和預處理未去除的小顆粒等。其功能是對經過預處理的產水進行脫鹽。本系統(tǒng)包括1臺5μ保安過濾器、2臺高壓泵、2套RO膜組和一套阻垢劑投加設備。RO膜組布置在一個碳鋼機架上。成套設備本體上有各種閥門并可在控制室監(jiān)視各種閥門的開關狀態(tài),便于用戶現(xiàn)場維護。
RO系統(tǒng)水回收率不小于75%,系統(tǒng)脫鹽率不小于98%。
工程采用2套出力為15m3/h的一級反滲透處理膜組,每套有3支MemShell壓力容器按2:1方式排列,所有壓力容器安裝在一個滑架上;每個壓力容器內裝有6支美國DOW公司的TFC型的渦卷式反滲透膜,共計36支膜。單支膜的脫鹽率脫鹽率達到>99.5%。反滲透裝置配備**地控制盤,盤上安裝各種**地儀表和控制按鈕。
三、反滲透膜組(RO)
1.工藝原理:
RO是利用半透膜透水不透鹽的特性,去除水中的各種鹽份。在RO的原水側加壓,使原水中的一部分純水沿與膜垂直的方向透過膜,水中的鹽類和膠體物質在膜表面濃縮,剩余部分原水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走。透過水中僅殘余少量鹽份,收集利用透過水,即達到了脫鹽的目的。
膜元件的水通量越大,回收率越高則其膜表面濃縮的程度越高,由于濃縮作用,膜表面的物質濃度與主體水流中物質濃度不同,產生濃差極化現(xiàn)象。濃差極化會使膜表面鹽的濃度增大,膜的滲透壓增大,鹽的透過率也增大,為提高給水的壓力而需要消耗更多的能量。
2.膜的污染:
膜的污染由微溶鹽結晶、膠體物質、微生物和細菌滋生等原因而引起。膜表面上的濃差極化現(xiàn)象造成膜面的鹽類濃度大于主體水流中的濃度,過大的鹽濃度造成微溶鹽結晶沉淀在膜表面;膠體物質的擴散系數(shù)較鹽類小得多,在膜表面濃聚的膠體物質不及擴散而沉積,是造成膜污染的主要原因;微生物和細菌會以有機物膠體為養(yǎng)分,在膜表面滋生,滋生的菌斑會嚴重影響膜的性能,造成難以恢復的膜性能下降。
RO系統(tǒng)的運行中應控制好膜通量、膜元件的回收率。因為膜通量和回收率過高可能造成膜的污染速度過高和需要頻繁的化學清洗。
3.反滲透膜進水要求:
四、反滲透膜組通常操作步驟:
1、啟動:
2、運行:
.. 關閉產水排放閥。
3、停機:
五、反滲透系統(tǒng)運行要點及工藝參數(shù):
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