纯水岗位作业指导书
1.目的
以地下水作为原水，经预处理、反渗透、离子交换制备电导率≤0.5μs/cm高纯水。
2.范围
适用于纯水岗位操作人员的生产操作。
3.程序
本套化学水处理系统专为中平能化集团开封东大化工公司2×30m3高纯水系统编写。系统的产水规模为按实际需求而定。曝气氧化塔、锰砂过滤器、软化器为预处理设备，以保证后续系统的正常运行；反渗透装置为预脱盐设备，能够除去水中大部分电解质；复床、混床装置为精脱盐设备，用来保障出水的水质指标。本系统反渗透装置采用PLC自动控制。锰砂过滤器、软化床、复床、混床装置以及各种工艺泵均手动操作，泵的控制纳入PLC系统。 3.2 主要指标
1.供水指标
供水指标 |
供水名称 | 高纯水 |
电导率 | ≤0.5μs/cm |
二氧化硅 | ≤0.1ppm |
水量 | 2×30m3/h |
反渗透脱盐率 | ≥97%(三年） |
| |
2.工艺控制指标
填料，引一次水至填料层上部，使一次水通过填料层时形成许多小股水流或水滴。空气自填料层下部股入，与下淋的水接触后，空气中氧气将水中Fe2+氧化成Fe3+，形成三价铁化合物。
3.7.2 锰砂过滤器
a、工艺原理：锰砂过滤器是将水中溶解状态的二价铁氧化成不溶解的三价铁化合物，过滤出水中大部分铁离子，同时截流水中大部分的悬浮物、颗粒性物质。
b、主要技术参数：
数量 2台；规格：3000mm；本体材料：碳钢；内部防腐：衬胶；设计压力：0.6MPa;工作压力：0.3MPa；运行时间：当软化器再生时进行锰砂过滤器的反洗；SDI值（污染指数）：过滤器出口处SDI≤4；工艺气压力：0.3MPa;；设备出力：正常80m3/h;滤料：锰砂、石英砂（垫层）；粒径：石英砂 0.5-32mm， 锰砂 2-4;厚度：石英砂 600 mm 锰砂 800 mm 3.7.3 锰砂过滤器操作步骤
3.7.3.1 准备工作
开启曝气氧化塔风机，开原水增压泵进出口阀门，开启原水增压泵，进行曝气，确认原水液位>40%时，可以开启原水泵，运行锰砂过滤器。
3.7.3.2 设备制水
a、正洗（当该过滤器一段时间不用，又投运时，需要进行正洗一下） 开原水泵，确认压力在≤0.3MPa之间；
开正洗排水阀；
开进水泵；
当水浊度小于1度时正洗合格。
b、制水
开出水阀，同时慢慢关正洗排水阀；开始制水；系统运行巡检。
3.7.3.3 设备反洗
目的：当锰砂过滤器运行一段时间后，压降会升高，反洗的目的在于使锰砂反向松动，并将滤层上截留物冲走，达到清洁滤层的作用。
a、排水
关闭进水阀、出水阀；
敞开正洗排水阀，排水约5分钟左右；
关闭正洗排水阀。
b、空气擦洗（建议每个月进行一次，不能频繁空气擦洗）
观察压力表，确认工艺气压力≤0.3MPa
首先打开排气阀（否则会憋压);
开进气阀；
用工艺气擦洗3-5分钟；
关闭进气阀。
c、反洗
启动反洗水泵；
开反洗出水阀；
开反洗进水阀，反洗不低于15分钟；
关反洗泵；
关反洗出水阀；
关反洗进水阀。
d、正洗
开正洗排水阀、进水阀门；
时间为10分钟；
关正排阀、进水阀。
运行方式：两台过滤器开一备一运行，互为备用。当其中一台退出运行进行反洗时，另一台出力80m3/h，流速11.3m3/h。依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期，当软化器进行再生时对锰砂过滤器进行反洗。
反洗流量：160m3/h
反洗时间：≥15 分钟
正洗流量：80m3/h左右
正洗时间：10分钟
3.7.4 加药装置
加药装置由计量箱和计量泵组成。目的：向软化器出水投加阻垢剂减缓膜表面的结垢趋势。
计量箱用于溶解和稀释药品；计量泵用于定量向水中投加药液，药液配制需人工进行。
设计投加量（有效浓度）：
阻垢剂浓度4mg/L，则单套反渗透运行时阻垢剂的投加量为0.17-0.20L/h（暂按一升水投加药剂3.6mL）。
3.8 软化装置
软化器分氢床和钠床，砂滤器产水首先经过氢床除掉水中的碳酸盐硬度和部分非碳酸盐硬度，并将硬度转化为二氧化碳，氢床产水进入钠床，除掉水中的非碳酸盐硬度。除去原水中的Ca2+及 Mg2+离子，降低了原水的硬度，从而进一步降低反渗透结垢倾向，控制Ca2+ ＋Mg2+≤5mg/L。
弱酸H-Na串联离子交换出台适用于进水碱度较高，水中碳酸盐硬度高（硬/碱比大于0.6），非碳酸盐硬度较小的场合。
3.8.1 工艺原理及工艺参数
3.8.1.1 工艺原理
水通过氢床、钠床进行离子交换后，水中的Ca2+和 Mg2+被置换成H+和Na+，从而除去了水中的硬度，也降低了碱度。氢离子交换失效后，用盐酸溶液再生；钠离子交换失效后，用食盐溶液进行再生。以出水硬度升高作为氢离子和钠离子交换的运行终点。水经过软化床后，大大的降低了反渗透的结垢倾向，有利于反渗透系统安全稳定的运行。
3.8.1.2 工艺参数
氢床：
数量：2台
直径：Ф2000mm
材质：碳钢衬胶
填料：D113树脂
滤层高度：1500mm
正常滤速：25.4m3/h
出水量：80m3/h
钠床：
数量：2台
直径：Ф2200mm
材质：碳钢衬胶
填料：001×7树脂
滤层高度：2000mm
正常滤速：21.0m3/h
出水量：80m3/h
3.8.2 软化床通用操作步骤
3.8.2.1 设备制水
a、正洗
开氢床正洗排水阀；开氢床进水阀；
冲洗一段时间后，开钠床正洗排水阀；
开钠床正洗进水阀，开氢床正洗排水阀
b、制水
确认保安过滤器进口阀门打开；
开出水阀；
同时慢慢关钠床正洗排水阀；
打开保安过滤器上部排气阀；
开始制水；
系统进行巡检。
3.8.2.2 再生
目的：对失效树脂进行酸和盐再生，以恢复其能力，满足降低硬度的要求。
1.反洗
①开钠床和氢床上排水阀；
②稍开一点钠床和氢床反洗进水阀；
③启动反洗水泵；
④观察树脂层高度，防止树脂流失。慢慢调节反洗进水阀，使树脂不要超过上部第一视镜；⑤反洗15分钟，停止反洗。
2.排水
①开氢床和钠床排气阀；
②开氢床和钠床正洗排放阀；
③放水至树脂表面约10cm处；
④关正洗排放阀。
3.进酸和盐
①开再生水泵；
②开氢床钠床上排阀；
③开氢床进酸、钠床进盐阀；
④开再生酸阀、盐阀并调节流量，盐水：4.5m3/h 酸:1.2-1.8m3/h.
⑤调节稀释纯水流量，对应盐水流量：8—10m3/h 对应酸流量8-12m3/h.
⑥进酸、进盐时间约1小时左右。
4、浸泡
①停再生水泵、酸、盐流量计。
②关进酸进盐阀，进行浸泡，浸泡时间约一小时。
5、正洗
①待另一套软化器运行两个班后或者纯水罐液位高，停车时进行软化器的正洗；
软化器
②氢床、钠床正洗时间各30-60分钟，分析Ca2+＋Mg2+≤5mg/L可备用；
③开氢床正洗排水阀；
④开氢床进水阀，用锰砂过滤器出水进行正洗；
⑤氢床正洗结束后开钠床正洗排水阀；
⑥开钠床进水阀，用氢床出水进行正洗。
3.8.2.3 正洗
开正洗排放阀，开进水阀，用锰砂产水进行正洗。
运行方式：氢床和钠床串联运行，氢床两台。开一备一，钠床两台，开一备一。单套出力80m3/h.当钠床出水硬度大于5mg/L时，应进行再生。
3.8.3 反渗透系统
反渗透系统利用反向自然渗透原理，主要去除水中溶解盐类，同时去除一些大分子和预处理未去除的小颗粒等。其功能是对经过预处理的产水进行脱盐。本系统包括2台5μ保安过滤器、2台高压泵、2套RO膜组。膜组布置在一个机架上。成套设备本体上有各种阀门，便于用户现场维护。
RO系统水回收率不小于75%，系统脱盐率不小于97%。
工程采用两套出力为30m3/h的一级反渗透膜组。每套有6支8040-6W压力容器按4:2方式排列，所有压力容器安装在一个机架上；每个压力容器内装有6支美国DOW公司生产的BW30-365反渗透膜元件，共计36支膜。单支膜的脱盐率达到>99.5%。
3.8.3.1 保安过滤器
5μ保安过滤器设置在RO本体之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保RO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备，内装35支长40英寸的均孔、PP喷熔滤芯，过滤精度为5μm。
工艺原理及工艺参数：
a、工艺原理：保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，运行阻力逐渐上升，当运行2-3个月以上时，更换滤芯。
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