水处理之软化水设备操作说明书

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的水处理设备——软化水设备，并向您详细介绍它的操作说明书。

一、工艺简述 

某厂家是以生产水泥为主的一家专业单位，由于在生产过程中排出大量含热量的烟气，所以增加了余热发电设备，以备自身使用。余热发电锅炉为低压锅炉，工作压力约为1.35MPa,锅炉补给水设备采用预处理+反渗透+混床的工艺，原水初步选用当地自来水，正常运行后选用喝水净化及消毒后的水，保证经过工艺处理后的水能达到国家规定的低压热水锅炉进水水质《GB1576-85》中含盐量及硬度的要求。

1、进水水质及水量： 

电导率：≤500μs/cm   浊度：≤5度

CODcr： ≤4mg/L     进水水量：17m³/h  

2、产水水质：    

锅炉补给水系统出水必须符合《低压锅炉水质标准》（GB1576-2001）,见下表，并满足以下要求：25℃

产水量：         10m³/h 

膜脱盐率：       ≥95%（三年内） 

电导率：       〈0.2μS/cm 

PH:                7.5～9.2 

其余 

 

2、正常运行所需化学药品规格 

3.1 杀菌剂   

名称：次氯酸钠    

状态：液体    

化学成分：NACLO      

纯度：≥10%  

3.2

进口高效阻垢剂（美国ARGO公司）   

名称：MDC220 

化学成分：聚合磷酸盐 

状态：液体 

纯度：化学纯 

3.2清洗剂用酸 

化学成分：柠檬酸 

状态：固体 

纯度：分析纯 

3.4清洗剂用碱

化学成分：NaOH 

状态：固体 

纯度：分析纯 

3.5氢氧化钠（混床用） 

状态：液体 

浓度≥30%NaOH液体，碳酸钠含量≤0.8%Na2CO3，氯化钠含量2.0～5.0%NaCl,三氧化二铁含量≤0.01%Fe2O3.

3.6盐酸（混床用）   

浓度≥31%HCl液体，含铁量≤0.01%Fe，硫酸盐含量≤0.007%SO4，砷含量≤0.0001%As.  

3.7调整PH值用碱    

化学成分：氨水 

状态：液体 

浓度：≥10%                 

二、工艺流程简图

 

混床再生工艺流程：

 

工艺流程简述

原水为当地自来水或本单位预处理后的河水，进水原水箱，再由原水泵直接输送到砂过滤器，同时在过滤器进水口投加杀菌剂及絮凝剂。杀菌剂及絮凝剂的投加量为一般3-5mg/L,具体看出水水质情况而定。

砂过滤器主要目的是利用滤层去除水中悬浮物；滤料为均料的石英砂，粒径为0.5-0.8mm；原水经过滤料截留后，出水浊度不大于3mg/L，一般砂过滤器正常运行时进出水口的压差为0.2MPa左右；同时由于滤层不断截留悬浮物，到达一定程度即进出口压差达0.05MPa时整个过滤器应反洗，以洗净滤层中的截留的悬浮物。达到重新再生滤料的目的。滤料清洗干净后又可重新投入运行。由于在运行及反洗过程中滤料的摩擦、破损等因素，一般每年需增加滤料10%左右，以补充损失的滤料。原水经多介质过滤器过滤后进入活性炭过滤器。 

砂过滤器的出水直接进入炭过滤器，炭过滤器的作用是去除水中余氯及悬浮物等。同时在活性炭过滤器进口还原剂，滤料为粒径0.5-0.8mm的活性炭，它与砂过滤器的运行与反洗原理一致。不过由于炭有吸附余氯的功能，所以须定期添加活性炭，一般周期为3个月左右，具体看活性炭的消耗量而定。

保安过滤器主要目的也是利用滤芯去除水中悬浮物。大分子的胶体、细菌、病毒等分子直径在0.1-1微米的颗粒；它的滤芯为聚丙烯熔喷而成，精度为5μm,一般运行时精密过滤器进出口两端的压差为0.01MPa，当进出口压差达到0.05MPa时就需要更换精密过滤器的滤芯，以达到继续工作的目的。

反渗透系统高压泵设计为杭州南方特种泵厂生产的立式高压泵；同时在保安过滤器前投加美国ARGO公司的高分子阻垢分散剂，它具有防止无机结垢，胶体污染及抑制生物污染，同时对原水的Fe、Mn、Al等离子有一定的分散作用，同时药剂投加量很少，为3-5mg/L；使系统操作简单，运行成本降低。

保安过滤器的产水经高压泵升压后进入反渗透膜，进行除盐。反渗透膜是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有的溶解盐及分子量大于100的有机物，但允许分子通过，它广泛用于海水及苦咸水淡化、生产用纯水等过程，经过反渗透膜分离后一般脱盐率不小于98%。反渗透系统运行过程中定期冲洗膜表面，以防膜表面结盐垢。一般一小时冲洗一次，只需浓水排放阀快开，高压泵来水直接经

过浓水管排掉，达到冲洗膜表面的目的。在反渗透装置运行到高压泵出口压力比初期运行增加15%时，膜需用药清洗，具体清洗过程见反渗透清洗。

经过反渗透除盐后纯水进入脱气塔及中间水箱，去除水中膜不能去除的二氧化碳。中间水箱的水经中间水泵提升进入到混床，进一步去除水中离子，以达到用水要求。混床出水进入纯水箱。混床失效后由酸碱再生。 

纯水泵抽纯水箱中的水提升到除氧器，同时在纯水泵后增加一套PH调整装置，以保证进入除氧器的水的PH达到锅炉进水要求。

三、各级设备处理水量及处理后出水水质

 

四、各设备的手动操作 

砂过滤器  

规格：Φ1800mm      产水量：14T/H  

●运行    

先半开进水阀，再全开下出水阀，再慢慢调节进水阀，调节流量为正常运行流量14T/H。这时，生水从上进水阀进，经过滤层过滤后，出水再经过下出水阀到炭过滤器。 

一般进出水管口压差为0.02MP，当进出水压差达到0.05MPa是就需反洗。具体运行及反洗的间隔时间情况要根据现场而定。一般一天反洗一次。如果设备需反洗时，系统需停止。所以过滤器反洗的时间需与系统工作错开，因为系统设备没有备用，不能连续工作。所以一定要注意过滤器工作及反洗的时间段与工作阶段错开。

●气反洗：    

反洗的第一个步骤是气反洗。先打开下排水阀及全开启上反洗排水阀，放掉过滤器中部分水，使液位在过滤器滤料上方300mm左右关闭下排水阀。再半开启压缩空气管道上阀门，再慢慢打开过滤器上进压缩空气阀，使滤料层慢慢松动，直至全部滤层松动。气量在0.5-0.8m3/min,持续2分钟左右。其余阀门均关闭，再开启一台原水泵反洗，打开反洗进水阀，用反洗水及压缩空气同时反洗过滤器；

正常后再开启另一台原水泵，再调整过滤器反洗进水阀至全开，增大反洗流量，约为30-40T/H，下进反洗水阀的开度需看反洗出口水中是否有滤料，如果有滤料跑出，则反洗流量太大，就需关小压缩空气进气阀及反洗进水阀，直到反洗出水中无滤料跑出。这时生水对滤层进行反洗，反洗时间约为5分钟，具体延续时间看反洗出水口水质，直至干净为止。反洗出水干净后，反洗过程结束，关闭压缩空气进气阀，反洗进水阀及两台原水泵，再分别关设备上反洗进出阀门。准备正洗。 

注：反洗完成后，需要放掉压缩空气管道中的水，以防止倒吸。

●正洗   

反洗完成成后，进行正洗。正洗时先开启正洗排水阀及半开上进水阀就行，强度再开大上进水阀，其余阀门均关闭，正洗过程为3-5分钟左右，正洗完成后先关闭正洗排水阀及上进水阀。就可以等待进入运行过程。 

一般正常情况为一天反洗一次，具体根据进水浊度及系统工况来定。

砂过滤器阀门工作逻辑图

注：表中△表示阀开状态。

过滤器运行时应保证无空气到保安过滤器，以保证反渗透设备的正常运行。

精密过滤器

精密过滤器只需安装好滤芯就行，正常运行时压差约为0.01MPa，当压差达到0.05MPa时需换滤芯。

运行开始时开启上排气阀一保证进入反渗透的水中不含空气。

反渗透系统（产水量：10T/H）            

手动调试 

砂、炭过滤器调试好后，精密过滤器的滤芯安装好，就可以先手动调试反渗透系统。

从原水到精密过滤器的各设备的进出口阀门均开启，阀门的开启程度以达到设计流量为准；手动开浓水快开电磁阀，浓水排放管浓水调节阀全开，高压泵后慢开电动阀开启，高压泵出口膜进水调节阀开到1/2位置处；开启原水泵，对膜进行冲洗，再缓慢增大膜进水调节阀开度到全开，大约清洗2分钟左右。调节膜进水调节阀到1/2处，查看高压泵前压力表指示，应不小于0.15MPa，开启高压泵，继续对膜进行冲洗，半分钟后关闭浓水快开电磁阀，慢慢调节浓水调节阀，使浓水流量计指示流量约为-6T/H，反渗透产水约为10T/H，如果两流量计的流量读数相加不足16T/H，可以调大反渗透的进水量。相反则调小进水量。 

再调节高压泵出口调节阀及浓水调节阀，使总水量、反渗透产水量及浓水量均达到设计要求：进水量16T/H，产水量10T/H，浓水5-6T/H。手动调节完毕。

停机过程：反渗透停机时是开启浓水快开电磁阀1分钟，冲洗完膜后再关闭慢开电动阀，15秒钟后关闭高压泵，再过15秒钟后慢开电动阀就自动关闭，这时关闭浓水快开电动阀及原水泵就行。 

关机时需要快速冲洗膜是为了冲洗出膜中浓缩的水，以使停机时浓水侧不贮存浓缩的水，防止停机时浓水侧结垢。

自动调试过程：

反渗透的自动工作必须满足两个条件：低压保护启动即精密过滤器的出水压力大于0.15MPa，水箱的液位必须在低液位以下。 

反渗透的自动只需把反渗透的电控柜的旋钮打到自动就行。反渗透就能自动工作。 

在自动工作过程中每运行一个小时浓水快开电动阀就会开启1-2分钟，以使高压泵快速冲洗膜，使膜在运行过程中不易产生结垢。 

注意：反渗透如要打在自动上，一定要保证原水箱的水位在中间以上，防止因原水箱无水使原水泵损坏，及反渗透的频繁启、停。

清洗方案：见膜清洗方法及膜使用手册。

  脱气塔的操作： 

脱气塔主要去除经过阳离子交换器处理后的水中的碳酸，经过填料后水中碳酸分解为二氧化碳和水，二氧化碳排出塔体外。 

运行时只需开启风机就行。

混合离子交换器操作 

混合离子交换器的失效是看出水电阻率，如果小于5MΩ.cm，一般就需再生。一般情况下混床的出水电阻率为5-10MΩ.cm.  

●运行 

打开上进水阀，放空气阀及下半开出水阀，其余阀门均关闭。这时从中间水泵过来的水进入混合离子交换器的树脂层，再进一步去除水中阳阴离子，产水。等柱内空气放掉再调整出水阀流量至设计值，混床产水到纯水箱；出水电阻率达到5MΩ.cm，以达到工艺的水质要求。

●反洗分层：

树脂层失效后就需再生。再生应酸、碱。

再生时必须先反洗分层，打开排水阀、放空气阀及半开下反洗进水阀，其余阀门均关闭，再打开反洗水泵对混床进行反洗。开始时反洗流速为5m/H（流量为2T/H），2-4分钟后增大反洗进水阀的开度到反洗流速为10m/H(流量为4T/H)，在这个过程中须在视镜里看树脂的浮动程度，因为混床的反洗是为了洗净存留在混床中的悬浮物，同时注意反洗出水管中是否有树脂跑出，如有树脂跑出须检查上布水器外包网是否可靠；反洗完后就可以实行树脂分层了。

反洗水泵及进水阀关掉，缓慢打开正洗排水阀，阀门开度为1/3左右，稍放掉罐中水即可，主要是为了压缩空气分层时树脂罐内不满罐；缓慢打开混床进压缩空气阀，用压缩空气及水反洗树脂层，压缩空气的流量为0.6M3/min；如果强度不够可以把阀门开度调大些，树脂在整个罐体内窜动，等全部树脂松动好，在上视镜中须看到树脂窜动，这时空气的强度才算可以，再缓慢关闭下进空气阀，这个时间可以是3-5分钟，使树脂缓慢在罐体中根据阳。阴树脂比重的不同而落层；这个落层很重要，关系到树脂再生效果的好坏；落床后可以在树脂分界处视镜中清晰看到两种树脂的界面。分层不好树脂有酸碱再生时达不到效果。如果落床不好还可以再把空气开大使树脂重新回到浮动状态，再缓慢关闭下进空气阀使阳、阴树脂落床。这样树脂落床、分层好以后就可以进再生液了。

如果照上面的操作还不能使树脂的分层达到满意的效果，就可以在进压缩空气搅拌树脂层时开启反洗水泵及反洗进水阀，增加反洗水来增加分层强度，这个水量可以是5-8T/H范围内变动；在压缩空气阀门缓慢关闭时同时也缓慢关闭下反洗进水阀，使分层的强度增大些，使树脂的分层有个很好的结果。

●再生： 

反洗分层完成后先开启中排阀及放空气阀，使罐内液位在树脂层上200mm左右，再同时开启酸、碱再生系统，打开混床的进碱阀及下进酸阀对树脂进行再生，其余阀门均关闭。酸、碱再生流量1.5-2T/H左右，中排的流量为3-4T/H左右；中排阀的阀位开启度与酸、碱再生液相加流量基本一致；这样酸、碱再生液基本在中排位置被排放而不乱层。再生过程由酸碱计量箱的酸碱液吸完为止。再生完后进入置换过程。

酸、碱再生液流量中，总的流量为1.5-2T/H左右，其中浓酸、碱的流量为0.2-0.3T/H左右。 

●置换： 

再生完后，酸、碱计量箱内的酸及碱均用完，这时再生泵继续工作，再对树脂层进行置换，以提高酸碱利用率。置换的时间约为40min左右。具体要测再生排水阀排出废液的PH值约在7左右，如果在一小时不能达到则需延长，以PH值为准。

●混合： 

置换完成后再进行混合过程。打开排空气阀及上进水阀，使罐内水位在上封头处，关闭上进水阀。开启上排水阀及下进压缩空气阀，对树脂层进行混合，具体气量由现场情况定，可以由手动阀门控制进气量。使阴、阳树脂充分混合。

●正洗：  

混合后，先迅速开启下排阀及排空气阀，迅速排罐内积水，再打开上进水阀，其余阀门均关闭。对树脂层进行快速正洗，以洗清再生过程中残留在树脂层中的酸碱废液。时间约为30-45min左右。具体看出水水质的电导率，约为5MΩ.cm,PH值在7左右。    

纯水泵出水PH值调整装置  

手动调节计量泵的投药，直至出水PH表的显示在设定范围内，即7.5-8.5. 调整OH装置的药品为氨水，浓度配比为1-2%。   

定期观察酸、碱贮罐内的液位，以保证再生所需酸、碱量。

四、具备条件：  

1. 砂过滤器进水压力大于0.3MPa.  

2. 反渗透的低压保护开关启动，反渗透进水压力大于0.15MPa.

3. 过滤器具备运行工况。

4. 反渗透出水中间水箱液位在中液位以下。

    5. 纯水箱在中液位以下。

联动自动工作过程：  打开过滤器进出水阀、反渗透系统打在自动上就可。打开原水泵，调节反渗透的进水量及产水量在设计参数。原水预处理及反渗透运行。原水经预处理。反渗透、脱气塔后进入中间水箱。  当中间水箱在中液位以下时，手动开启原水泵即可，反渗透能自动开启。 当反渗透产水箱在高液位时，反渗透系统自动进入停机程序，根据反渗透停机程序的操作。  当中间水箱位于低液位时，报警，同时需手动打开原水泵反渗透产水，同时中间水泵不能启动。

五、常见问题、故障及处理方法

 

 

六、参考资料 

（一）反渗透膜污染清洗方法   

在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在悬浮物物质或难溶物质的污染，这些污染物质中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢，金属氧化物垢，硅沉积物及有机或无机沉积物。

污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染会慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将公在相对短的时间内损坏膜元件的性能。 

定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。表1列出了常见污染物对膜元件性能的影响。 

1、膜污染的清洗标准： 

1.1 在正常压力下，产品水流量降至正常值的85-90%； 

1.2 为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力比正常运行的增加10-15%； 

1.3 产品水质降低10-15%，盐透过率增加10-15% 

1.4 RO各段间压差明显上升。  

2、常见污染物及清洗方法

2.1碳酸钙垢： 

在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障时给出水PH值升高，那么碳酸钙就有可能沉积出来，应尽早发现碳酸钙垢沉积的发生，以防止生长后的晶体对膜表面产生操作，入早期发现碳酸钙垢，可以用降低给水PH至3-5之间运行1-2小时的方法去除。 

对沉积时间更长的碳酸钙垢，则应采用2%的柠檬酸清洗洗液（控制PH不小于4）进行清洗。 

注：应确保任何清洗液的PH不要低于4，否则可能会对RO膜元件造成损害，特别在温度较高时更应注意，最高的PH值应不大于10

，可使用硫酸或盐酸降低PH值，用氢氧化钠来提高PH值。 

2.2

碳酸钙垢：

清洗液是将硫酸钙垢从反渗透膜表面去除掉的最佳方法。 

2.3

金属氧化物垢：

可以使上面所述的去降碳酸钙垢的方法，很容易地去除沉积下来的氢氧化物（氢氧化铁）。 

2.4硅垢    

对于不是与金属氧化物或有机物共生的硅垢，一般只有通过专门的清洗方法，才能将他们去除，有关的详细方法请与本公司联系。 

2.5有机沉积物：有机沉积物（如微生物粘泥或霉斑）可以使用清洗液去除，为了防止再生繁殖，可使用本公司认可杀菌液在系统中循环浸泡，一般需较长时浸泡才能有效，如反渗透装置停用超过三天时，最好采用清毒处理。 

2.6清洗液的选用： 

清洗反渗透膜元件时建议采用表二所列的清洗液。确定清洗液前对污染物进行化学分析是十分重要的，对分析结果的详细分析比较，可保证选择最佳的清洗剂及清洗方法。应记录每次清洗时清洗方法及获得的清洗效果，为在特定给水条件下，找出最佳的清洗方法提供依据。 

对于无机污染物建议使用1#清洗液，对硫酸钙及有机污染物建议使用2#清洗液。对于严惩有机物污染建议使用3#清洗液。所有清洗液可以在温40℃下清洗60分钟。所需用品量以每379毫升中加入量计，配制清洗液时按比例加入药品及清洗用水（反渗透淡水）并混合均匀。 

表1渗透膜污染特征及处理方法

 

说明：必须确认污染原因，并消除污染源 

表2  建议使用的常见的清洗方法

 

3、反渗透膜洗工艺  

清洗时将清洗溶液已低压大流量在膜的高压侧循环，此时膜元件仍装在压力容器内，而且需要专门的清洗装置来完成该项工作，清洗工艺一般步骤： 

3.1用泵将干净、无游离氯的反渗透淡水打入压力容器中，并排放几分钟。 

3.2用反渗透淡水配制清洗液。

3.3将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间，对于8英寸压力容器，流速在35-40加仑/分钟（8-9m3/H）

3.4药洗完成后，排净药箱剩余液，并进行清洗，然后放入反渗透淡水。

3.5用泵将药箱内淡水打入压力容器中，并排放几分钟。 

3.6在冲洗反渗透系统后，将反渗透系统的淡水出口排放阀打开，

反渗透系统投入正常运行，15-30分钟后检查淡水排放水水质（无泡沫、无清洗剂、电导率达标）。 

3.7将反渗透系统淡水出口阀打开，淡水出口排放阀关闭，恢复正常运行。

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