100吨时反渗透混床锅炉化学⽔处理设备系统技术⽅案100吨/时反渗透混床锅炉化学⽔处理设备系统技术⽅案 1．前⾔
本⽅案涉及的流程及设备是为了满⾜环保热电有限公司⽣产⼯艺⽤锅炉化⽔项⽬，要求如下：
1.1化⽔⽔量 100 m3/h；
1.2、系统制备的主要技术参数
1. 前处理产⽔量 : ≥134m3/h；
2. 反渗透系统产⽔量 : ≥100m3/h；
3. 混床系统产⽔量 : ≥100m3/h；调整脚
测试网页游戏1.3产⽔⽔质指标
(1)反渗透出⽔⽔质：
脱盐率：第⼀年≥98%，第⼆年≥97%，第⼀年≥95%
回收率：第⼀年≥75%，第⼆年≥74%，第⼀年≥73%
(2)混床出⽔⽔质：
电导率≤0.2µs/cm(25℃)，⼆氧化硅≤20µg/l，钠含量≤100µg/l，硬度≈0
(3)混床运⾏周期≥4天
1.4系统配置
1.5供⽔⽅式
连续产出（24⼩时运⾏）。
2. 100吨/时反渗透混床锅炉化学⽔处理设备系统设计依据
本化⽔站⼯程项⽬设计依据如下：
1.原⽔⽔质分析资料；
2.锅炉化⽔的品质要求（产品⽔⽔质指标），以及相关国家标准；
3. 锅炉化⽔的⽣产规模;
4.⽤户对系统整体⽔准要求。
2.1 原⽔⽔质资料和技术指标
表1. 原⽔⽔样⽔质分析报告（供参考）：
检测报告表
原⽔：市政⾃来⽔
检测结果：
表1原⽔⽔质分析报告表
2.2 本⽅案设计指标
1. ⽔量：
100 m3/h
2. 电导率：
电导率≤0.2µs/cm(25℃)，
3. 其它指标
⼆氧化硅≤20µg/l,
钠含量≤100µg/l，
硬度≈0
4.供⽔压⼒0.6Mpa
5.供⽔温度常温
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3. 总体设计⽅案
3.1 系统组成
3.2 系统布局
预处理部分、反渗透部分、混床部分集中放置在化⽔站，系统占地⾯积：20⽶×6⽶。⼚房净⾼5⽶。为保证化⽔的⽔质和⽔量，将整个⽔处理系统置于PLC控制下运⾏，并适时监控。
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3.3 控制系统结构
控制系统采⽤分散控制，集中监视的控制系统。操作站选⽤PLC控制器控制，组成⼀个⾼可靠性的⾃动运⾏和监视控制的控制系统。
3.4⼯艺流程简图
4.0⼯艺说明
4.1预处理部分
⽬的：为反渗透装置提供合格的进⽔。
4.1.1原⽔预处理的⽬的和组成
A.反渗透系统进⽔要求：
（1）污染指数： SDI≤4；
（2）余氯： <0.1 ppm
（3）浊度 <1NTU
（4）供⽔Fe3+ ≤0.01ppm。
（5）供⽔⽔温适宜范围 10～30℃。
（6）碳酸钙饱和指数 LSI：<0
B.预处理系统就是通过絮凝、过滤、吸附等⽅法使反渗透进⽔达到以上要求，以实现以下⽬的：
（1）防⽌反渗透装置膜⾯结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；
（2）防⽌胶体物质及悬浮固体微粒对反渗透的污堵；
（3）防⽌有机物质的对反渗透的污堵和降解；
（4）防⽌微⽣物对反渗透的污堵；
C.预处理系统的组成：包括⽯英砂滤器、活性炭滤器。
4.1.2多介质过滤器
多介质过滤器中的滤料包括多种规格的⽯英砂，⽤于除去原⽔中的悬浮物及及脱稳后的胶体，以使出⽔的污染指数SDI<4达到RO进⽔要求。
4.1.3活性炭滤器
活性炭被⼴泛应⽤于⽣活⽤⽔及⾷品⼯业、化⼯等⼯业⽤⽔的净化，由于活性炭的⽐表⾯积很⼤，其表⾯⼜布满了平均为20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很⾼的吸附能⼒。此外，活性炭的表⾯有⼤量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进⾏化学吸附，以及静电引⼒作⽤，因此，活性炭还能去除⽔中对阴离⼦交换剂有害的腐殖酸、富维酸、⽊质磺酸等有机物质，还可去除象余氯⼀类对阴离⼦交换剂有害物质，从⽽提⾼了除盐⽔处理能⼒，防⽌树脂被氧化。通常能够去除63%—86%胶印体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。
4.1.4阻垢加药装置
⾃来⽔中含有⼀部分钙、镁离⼦等容易结垢性的物质，此类离⼦在⽔中的溶解性相对⽐较⼩，⽽反渗透部分对离⼦的拦截⽐较充分，必然会加⼤浓⽔侧离⼦的浓度；从⽽导致影响整个反渗透膜的进⽔通道。阻垢剂是⼀种增⼤难溶解性离⼦溶解度的⼀种化学药品，通常对钙、镁离⼦的溶解度能增加3倍左右；能很好的调节由于浓缩⽽引起的结垢总问题。
阻垢剂的投加量⼀般在2-5ppm左右。根据原⽔⽔质的总硬试值调节加药量。
4.2 反渗透部分
渗透是⽔从稀溶液⼀侧通过半透膜向浓溶液⼀侧⾃发流动的过程。半透膜只允许⽔通过，⽽阻⽌溶解固形物(盐)的通过，见图 (a)。浓溶液随着⽔的流⼈⽽不断被稀释。当⽔向浓溶液流动⽽产⽣的压⼒⾜够⽤于阻⽌⽔继续净流⼊时，渗透处于平衡状态，见图 (b)。平衡时，⽔从任⼀边通过半透膜向另⼀边流⼊的数量相等，即处于动态平衡状态，⽽此时压⼒p称为溶液的渗透压(注意：半透膜⼀边是纯⽔，另⼀边是盐溶液)。 当在浓溶液上有外加压⼒，且该压⼒⼤于渗透压时，浓溶液中的⽔就会通过半透膜流向稀溶液，使得浓溶液的浓度更⼤，这⼀过程就是渗透的相反过程，称为反渗透，见图 (c)。 渗透是⾃发过程，⽽反渗透则是⾮⾃发过程。反渗透系统正是利⽤反渗透的原理，将需要处理的⾼含盐⽔⽤⾼压泵加压，迫使⽔透过反渗透膜，以达到脱除盐份的⽬的。
4.2.1保安滤器
为防⽌⽔中及管道中的微粒进⼊⾼压泵和RO膜组件，特设置保安滤器作为最后的预处理⼿段。作为保险措施，即使多介质机械滤器过滤不彻底，也能够保证反渗透膜不会受到严重污染。
保安滤器内装5um的聚丙稀微孔滤器。当滤器进出⼞压差⼤于0.05-0.1Mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进⼊到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满⾜快速更换滤芯的要求。
4.2.2⾼压泵
反渗透膜分离推动⼒是压⼒差，因此设置⾼压泵使反渗透的进⽔达到⼀定的压⼒，让反渗透过程得以进⾏。即克服渗透压使⽔分⼦透过反渗透膜到淡⽔层。⾼压泵采⽤变频器设置加、减速时间减缓⾼压泵启动时膜的冲击，变频器还能进⼀步起到节约能量的作⽤；新系统刚运⾏的时候对进⽔的压⼒要求⽐使⽤⼀段时间之后对进⽔的压⼒要求要低。采⽤变频装置能更好的控制⾼压泵的压⼒与进⽔流量之前的变化。本系统设置了进⽔低压保护和出⽔⾼压保护。
4.2.3反渗透本体装置
反渗透装置是该项⽬预脱盐的⼼脏部分，经反渗透处理的⽔能去除绝⼤部分⽆机盐、有机物、微⽣物及细菌等。
4.2.3.1系统设备选型
膜组件选⽤美国海德能公司CAP3-8040卷式组件。该组件由三层的薄膜复合，分别是最上⾯的超薄脱盐层（厚度约为0.2µm聚铣胺材质）、中间的聚枫内夹层和最下⾯的聚酯⽀撑⽹层。该组件膜⾯积400平⽅英尺，产⽔通量⼤，对⽆机盐具有99.5℅的脱除率。
压⼒膜管选⽤加拿⼤海德信公司专⽤于卷式RO组件的WAVE 300P-6型压⼒膜管，该压⼒膜管是增强FRP材质，具有抗腐蚀性，耐压300psi，管内壁光滑装卸⽅便等特点。每个压⼒膜管可安装6⽀膜组件。
4.2.3.2反渗透装置⼯艺设计
整套反渗透膜装置，安置在⼀个机架上，并配置控制系统，在进⽔⽔温25℃时单套反渗透产⽔量100.0T/H，每根膜组件最⼤的回收率15℅计算，单套反渗透装置需配膜组件6根，WAVE 300P-6压⼒膜管18根；反渗透组合排列形式为14-4排列。
反渗透每⽀压⼒膜管产⽔侧设有取样⼞，⽅便取样。
4.2.3.3⾃动低压冲洗装置
反渗透在运⾏的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表⾯所接触原⽔的固含量浓度远远⼤于原⽔的本体浓度。因此配备⾃动低压冲洗装置在停机后、开机前对反渗透膜进⾏定时的低压冲洗，将附于膜表⾯的少量污染物冲⾛。冲洗完成后，系统⾃动恢复到冲洗启动前的状态。
梨花化妆品4.2.3.4就地仪表配置
反渗透装置设置⼆次仪表显⽰装置，就地显⽰产⽔量、电导率等重要参数。系统设置⾼、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运⾏。
4.2.4反渗透脱盐⽔⽔箱
反渗透产品⽔送⼊脱碳塔的⽔箱。该⽔箱设置⾼低液位控制装置能控制泵的联锁，同时防⽌⼤⽓中尘埃颗粒和细菌进⼊⽔箱。
4.2.5反渗透化学清洗装置
⽆论预处理过程多么完善，在长期运⾏过程中，反渗透膜⾯上总会⽇积⽉累⽔中存在的各种污染物。从⽽使装置的性能下降，如组件进出⼞压差升⾼、脱盐率下降、产⽔量下降，当这些变化超过原始值的15%时，就要⽤化学药品进⾏清洗。为此，除⽇常运⾏中进⾏的低压冲洗外，还需进⾏定期化学清洗，有时还需进⾏杀菌处理。
本系统配置专⽤的化学清洗装置，其组成和流程如下：
清洗液⽔箱——泵——精密滤器——流量计——反渗透装置
化学清洗准则
A、装置的产⽔量⽐初次或上⼀次清洗后下降5～10℅时；
B、装置的盐透过率⽐初次或上⼀次清洗后提⾼⼀倍时；
C、装置各段的压⼒差或压⼒差的差值为初次或上⼀次清洗后的1～1.5倍时；
D、装置运⾏3-4个⽉时；
E、装置在长期停⽌运⾏前⽤NaHSO3溶液保护。
膜污染特征与化学清洁剂的选择
表⼀：污染物类型与装置性能的变化
表⼆污染物种类与化学清洁剂配⽅
注：“★”表⽰清洗效果好或较好。
4.3混床部分
4.3.1 中间⽔泵
中间⽔泵为混床运⾏提供动⼒，本系统中间⽔泵为两套泵组，单套运⾏，⼀套备⽤。
4.3.2 混床装置
混床是以阳、阴两种离⼦交换树脂按⼀定⽐例混合后装填于同⼀交换器中，相当于⼀个多级的除盐系统。其中经H型强酸性阳树脂与⽔中阳离⼦交换后形成的H+，和经OH型强碱性阴树脂与⽔中阴离⼦交换后形成的OH-相结合，形成电离度很⼩的⽔，使交换过程中形成的H+和OH-不能积累，从⽽消除了反离⼦对交换过程的⼲扰，使离⼦交换反应完全，因此，混床出⽔⽔质好。
（⼀）、氢型阳离⼦交换树脂的交换反应：
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