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山东省莘县华祥石化有限公司反渗透系统水处理方案山东科宇水处理有限公司二零一三年三月目录1.反渗透水处理概述1.1悬浮物、胶体污堵1.2生物污堵1.3化学结垢2.反渗透系统工艺概况3.反渗透系统日常运行处理3.1阻垢剂3.2杀菌剂3.3药剂用量汇总4.反渗透膜的清洗5.反渗透系统管理注意事项6.安全措施7.技术服务附录1：药剂使用量汇总附录2：药剂安全使用手册1.反渗透水处理概述反渗透系统通常存在的三大问题是悬浮物、胶体污堵，生物污堵和化学结垢。水处理的目的，就是要解决这三个问题，从而保证反渗透系统长期稳定、有效运行，提高水的利用效率。1.1悬浮物、胶体污堵自然界的水中含有各类杂质，包括悬浮物质、溶解物质和胶体物质。悬浮物和胶体物质包括淤泥、微细砂粒、铁的腐蚀产物、无机和有机胶体等，当用反渗透膜对水和溶质进行分离时，如果原水中的悬浮物和胶体物质在膜表面堆积使膜受到污染，则系统压差增加，产水量降低，脱盐率下降。通过向原水中加入絮凝剂，利用絮凝剂的吸附作用、中和作用和网捕作用，去除原水中的悬浮物质和胶体物质，使预处理后的水质符合反渗透膜的进水要求，避免杂质在膜表面堆积使膜污染。反渗透进水对悬浮物和胶体物质的含量用两个指标来控制：一个是浊度，一个是SDI（污泥密度指数）。一般卷式膜组件要求进水浊度小于1NTU，最好达到0.2NTU；要求进水SDI小于5。1.2生物污堵天然水，尤其是地表水（河水、湖水）中含有大量的微生物，当天然水作为原水进入反渗透系统后，把大量的微生物带入到系统中。再者，反渗透系统水温通常为20～40℃，特别有利于微生物的生长。生物污堵的特点是，开始时易在反渗透系统前端形成污染物，随后扩展到整个反渗透系统。系统存在死角区，或停用时间过长都会造成细菌微生物生长繁殖，粘附在膜表面形成生物粘膜，使系统运行压差升高，产水量下降，脱盐率先是略有上升，然后降低。控制微生物生长的有效方法之一是添加杀菌剂。因此，在反渗透系统正常运行和停运期间，都要投加杀菌剂对其进行灭菌处理，以保护膜组件和系统的稳定运行。1.3化学结垢反渗透原水中含有大量的盐分，既有溶解于水的钾离子、钠离子、氯离子等，也有难溶于水的盐类如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等。原水经过反渗透系统后，浓水侧的水则经过了4倍的浓缩（以系统75%的回收率计算），水中离子浓度增加，致使离子过饱和而生成水垢。化学结垢往往发生在二段，浓水中过量的溶解盐沉淀而结垢，表现为原段压降升高，脱盐率下降，出力降低。为了防止难溶盐的生成，需要在反渗透的给水中加入酸或者阻垢剂，利用阻垢剂的增溶、分散等作用，提高CaCO3等盐类物质的溶解度，降低结垢倾向，从而达到阻垢的目的。2反渗透系统工艺概况反渗透系统工艺流程如图1所示：反渗透系统产水量2×40m3/h，系统回收率75%，一级二段式排列。原水为井水，进水水质主要指标如表1所示。表1反渗透系统原水水质主要指标项目水质钙硬，mg/L(以CaCO3计)79.86总硬，mg/L(以CaCO3计)281.42碱度，mg/L(以CaCO3计)462.79Cl-，mg/L115.85铁离子，mg/L无pH值0.13电导，us/cm852硫酸根，mg/L83.90二氧化硅，mg/L22.35反渗透系统锰砂过滤器原水石英砂过滤器活性炭过滤器保安过滤器产水杀菌剂阻垢剂3反渗透日常运行处理3.1阻垢剂阻垢剂使用高效阻垢分散剂KY-912。KY-912是一种反渗透系统专用的阻垢分散剂，其主要成份为含磷小分子有机物。能有效地控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、氢氧化铁、氢氧化铝及硅盐等无机物结垢。提高产水量和产水质量，降低运行费用。给水pH值在5～10范围内均有效。KY-912投加量为5mg/L，以该加药量为参考，视现场设备运行状况和水质变化情况等做适当调整。一般将阻垢分散剂用除盐水稀释后通过计量泵投加。配制稀释液时一定要充分搅拌，投入运行前一定要校准计量泵的实际出力。3.2杀菌剂KY-917为反渗透专用的复合型非氧化性杀菌剂，对微生物细胞具有极强的穿透能力，并对微生物的细胞组织产生分解破坏作用，对反渗透设备中细菌、真菌、藻类等微生物具有极强的杀灭和抑制作用。它同水的亲和性很好，能高效降低膜表面上细菌的生长和生物粘泥的形成，对环境无害，在水中降解速度快。KY-917冲击性投加建议加药量为100mg/L，每周投加一次，一次30分钟，根据水质及膜的情况适当调整。3.3药剂用量汇总反渗透系统所用药剂如表2所示：表2反渗透系统所用药剂项目用量（ppm）日用量（kg）月用量（kg）年用量（t）阻垢剂KY-912512.84385.24.6224杀菌剂KY-9171000.2782总计4.9注：药剂用量按24小时连续运行计算，每月30天，每年12月。4.反渗透膜的清洗4.1清洗的判定反渗透设备运行过程中，由于水质和水量的波动、加药设备故障和操作不当等原因会造成膜的污染，膜的污染使得系统性能下降，主要表现为产水量的降低和操作压力的升高。这时需要对反渗透膜进行化学清洗，以保证反渗透系统正常运行、延长膜元件的使用寿命。当出现下列情形之一时需要对膜元件进行清洗：（1）标准化后盐透过率增加10%；（2）标准化后透过液流量降低10%；（3）进水和浓水的压差较基准状况上升15%（基准状况为反渗透设备最初24～48小时的操作参数或上次清洗后的操作参数）（4）作为日常维护，一般在正常运行3～6月后；（5）需长期停用，在使用保护液进行保护前。4.2清洗方式对反渗透设备的化学清洗分为在线清洗和离线清洗两种方式。在线清洗是不拆卸出RO膜，利用设备配套的化学清洗泵、清洗水箱和管路等设施实施的清洗。离线清洗是将RO膜从压力容器内取出，在清洗设备上清洗。表3在线清洗与离线清洗方式的比较在线清洗离线清洗优点无需拆卸膜元件，避免密封圈损坏可直观看到膜表面的污染情况对拆下的膜进行尝试清洗，从而采取有针对性的清洗措施节省清洗时间可以判定对每支膜元件的清洗效果对于未配备化学清洗系统的RO装置，也可以实现清洗缺点无法直观看到膜表面的污染情况工作量大，清洗时间长对污染较重系统，清洗不彻底可能造成密封圈损坏或者管件破裂无法检测单支膜元件的清洗效果4.3清洗效果评估通过对比清洗前后的设备运行参数，如膜前压力、膜后压力、产水流量、原水电导和产水电导，以衡量清洗效果的优劣。5.反渗透系统管理注意事项5.1为反渗透系统运行安全起见，在系统日常操作中，一定要严格控制进水水质，当进水浊度较高和硬度较大时，要适当地增大絮凝剂和阻垢剂的用量。5.2密切注意各压力表读数，当压差变化较大时，检查膜组件是否出现结垢现象，以采取必要的措施。5.3当反渗透装置停机时，要进行杀菌处理，以保护膜组件。5.4加大巡检力度，对反渗透系统运行中的异常情况及时发现并记录，及时查找原因，采取相应的措施。总之，日常的严格管理是十分重要的，一定要给予充分重视。6.安全措施6.1人员经过健康检查合格后，并经过安全教育和技术操作规程、岗位操作法的学习，经考试合格后，方可顶岗独立操作。6.2正常操作前，有关人员必须学习有关的的安全操作规程，熟悉用药的性能及烧伤急救办法。操作人员在考试中合格方可参加工作，为了避免误操作，参加操作人员应佩带专用标志离线清洗装置牌，专业技术人员必须现场指挥操作，与水处理操作无关人员不得停留在现场。6.3加药操作时，禁止在现场进行其它工作，尤其不准进行明火作业，在加药场地、药品仓库和搬运装卸药品时严禁吸烟。6.4直接接触化学药品的人员和检修人员应穿戴个人防护用品。6.5杀菌剂会伤害眼睛和皮肤，在使用中应佩带好防护用品，防止溅到眼睛或皮肤上。如溅到眼睛或皮肤上，应立即用水冲洗15分钟以上，并请医生对眼睛进行检查。运输过程中防止曝晒，贮存在通风干燥的库房内。6.6阻垢分散剂为弱酸性，如接触皮肤应及时用水冲洗去除。运输过程中防止曝晒，贮存在通风干燥的库房内。7.技术服务本公司可为贵方提供反渗透水处理有关的各项服务。除了按时保质保量送货到现场外，具体还可包括以下几个方面：7.1定期采样并检测水质，掌握反渗透系统运行状况。7.2如有必要，可为用户免费培训检验分析人员。7.3技术人员到现场服务，了解药剂投加情况和现场运行情况，根据现场实际状况适当调整反渗透处理运行方案。7.4当有异常现象出现时，随时和现场管理和技术人员讨论、研究并提供解决方案。附录1：药剂使用量汇总项目用量（ppm）日用量（kg）月用量（kg）年用量（t）阻垢剂KY-912512.84385.24.6224杀菌剂KY-9171000.2782总计4.9006注：药剂实际投加量根据季节和现场情况可做适当调整。山东科宇水处理有限公司2013年3月