技术篇：超滤系统的操作系统性解决方案

超滤系统优势

膜组件首次投运时，注意起始产水量应控制在设计水量的30%～60%左右运行，24 小时后，再增至设计产水量，这样有利于膜通量的长期稳定。

超滤装置首次运行或长时间停运后恢复运行，需要进行冲洗以除去组件内的保护溶液。开始的启动应该为手动的，但是一旦所有的流速和压力、时间被设置后，装置应该恢复为自动。装置恢复自动后，PLC 系统需有效监控系统的运行，一旦运行条件不满足，装置须自动采取保护措施。

超滤系统的启动

① 在启动前应进行以下检查：

a、所有的阀门处于关闭状态；

b、所有的泵处于良好的备用状态。

② 超滤组件的正洗

a、打开装置的正洗排水阀；

b、投运预处理系统，打开正洗进水阀；

c、缓慢调节超滤装置正洗进水手动阀门，维持较低的进水压力(低于1.5bar)；

d、首次启动时连续冲洗至排放水无泡沫后关闭超滤装置各阀门。

③ 启动程序

根据进水确定超滤装置的允许最大产水量、工作压力、反洗时间间隔：

a、超滤元件的进水压力应控制在膜两侧平均压力差≤2.0bar

b、流量和压力的调整程序如下：

·产水的调整：

打开产水阀；

投运预处理系统；

打开进水阀；

缓慢打开进水手动阀门；

调整进水手动阀门，使产水流量达到要求水量；

如果同时有浓水排放，缓慢打开错流排放阀，调节至需要的排放量；

调整完毕后，关闭超滤装置各阀门，准备进行反洗操作的调整设置。

超滤系统的工作图

反洗操作：

打开正洗排水阀；

启动反洗水泵；

打开反洗进水阀；

缓慢打开反洗泵手动阀门；

调整手动反洗阀门至压力≤ 2.0bar；

打开反洗排水阀；

关闭正洗排水阀；

调整手动反洗阀门至压力≤ 2.0bar；

调整完毕后，关闭超滤装置各阀门，停运反洗泵。

·分散化学清洗操作：

当反洗次数累计达到15次时，开始进行分散化学清洗操作。

操作步骤如下：

打开反洗进水阀和正排阀；

启动反洗水泵和分散洗加药泵；

反洗1-2分钟后，停止反洗水泵和分散洗加药泵；

关闭反洗进水阀和正排阀，浸泡5分钟；

打开正排阀和反排阀，进行排水。

注：⑴分散洗加酸中HCl的浓度为2000ppm。(切记不要将HCl和NaClO混合，否则会造成人身严重伤害)

⑵分散洗加氯中NaClO的浓度为1000ppm。

⑶分散洗中不建议采用加碱清洗，因为超滤水中的硬度很高，容易跟NaOH反应生成沉淀。

化学分散清洗系统设备由加药箱和计量泵组成。

④ 自动控制

当装置由手动控制将所有的流量、压力设置完毕后，装置需要关闭，然后

以自动方式重新启动。

·关闭所有开关，将手动开关转为自动；

·启动超滤装置；

·调整产水压力保护开关，当产水压力高于设定值，正排阀自动开启。

内压式超滤膜工作原理

C、装置的停机程序

① 手动操作模式下的停机

a、打开正排阀，冲洗60 秒；

b、缓慢关闭进水阀。

② 自动控制模式下的停机

装置在自动模式下运行，当下面的一些情况发生时，装置会自动关闭或不能投入自动运行：

a、供水水泵没接到运行指令，或者泵的手动开关没有置于自动状态；

b、进水或产水出口压力过高。

③ 装置长时间停机

a、如果装置需关停，组件如短期停用(2～3 天)，可每天运行30~60min，以防止细菌污染。

b、组件如长期停用(7 天以上)，停运前对超滤装置进行一次手动夹气反洗；并向装置内注入保护液(1%亚硫酸氢钠溶液)，关闭所有的超滤装置的进出口阀门。每月检查一次保护液的pH 值，如pH≤3 时应及时更换保护液。

c、长时间关停后重新投入运行时，应将超滤装置进行连续冲洗至排放水无泡沫。

d、停机期间，应自始至终保持超滤膜处于湿态，一旦脱水变干，将会造成膜组件不可逆损坏。

D、系统维护

① 反洗操作

为了冲洗掉膜表面的污染物，使超滤渗透水，在较高的压力下，采用与过滤相反的方向通过膜组件，这种操作称为反洗。反洗水全部排掉。进行反洗操作，有以下几点应注意遵守。

a、在反洗工艺中原设计在反洗水中加入氧化剂，以此来抑制和杀灭在超滤膜中滋生的微生物，但考虑到化学清洗中有加入氧化剂杀菌反洗的操作步骤，因此反洗中就不添加氧化剂进行杀菌，这样可以降低氧化剂对超滤膜的损伤，同时可以节省氧化剂的用量，减少对环境的污染。

b、在反洗时，水应全部从渗透侧流向原水侧。

c、反洗流量应为正常产水流量的2倍（具体参考膜厂家推荐的反洗通量），但TMP不可超过0.2Mpa。

d、周期反洗水量和时间与周期产水量和系统回收率有关，计算公式为：

回收率（R）=（周期产水量—周期反洗水量—周期正洗水量）/周期产水量

e、反洗周期为15～90分钟。

f、为了提高反洗效率，反洗采用上、下两步方式。第一步，反洗水由产水口进，从正排口出；第二步，反洗水由产水口进，从反洗排水口出。两步所用时间相等，合计为反洗时间。

② 正洗操作

为了提高反洗效果，在反洗前后应各正洗一次。正洗时，正洗水全部排掉。

a、正洗流量不小于进水流量。

b、正洗时间为60秒。

③ 化学清洗

随着超滤膜工作时间的延长，超滤膜会发生污堵，而仅靠反洗无法恢复膜通量。为了保持通量不变，只能提高TMP(超滤跨膜压差)压力，而TMP有一定的限度。一旦TMP超过了正常操作的限度，将造成膜通量无法恢复的损失。应在TMP比初始上升0.1MPa(在相同温度条件下，同时TMP<0.20MPa)，且通过反洗不能恢复时进行化学清洗。超滤膜TMP正常情况下，至少3个月对超滤膜化学清洗一次。

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35m吨小时锅炉补给水系统技术方案（除盐水，超滤加反渗透）

35m 3 /h锅炉补给水系统技术方案

设计：四川禹华环保有限公司

一、设计依据、

1.本工程为产水量为 35m 3 /h 除盐水成套系统；

⑴.工艺设计，使系统设备更经济、合理、安全、可靠。

⑵.选用先进的进口元件，单体设备结构先进、合理。

⑶.用自动运行方式，操作维护方便，减少劳动强度。

⑷.设备布局合理美观；尽可能使设备结构更加合理实用、操作维护更加方便、外观更加简 洁美观；

⑸.选用可靠性好的仪表，直接显示处理数据；

⑹.系统中各项技术的充分应用，以确保系统先进性并且节能；

⑺.设备选型预处理、反渗透装置、各级水泵及管路的设计均以保证整个系统正常运行时安全、可靠。

2.原水水质报告

当地地表水，经一级混凝沉淀过滤处理，暂无水质报告。

3.出水水质

(1)系统产水能力：35m3/h，用于额定出口蒸汽压力≤2.5MPa蒸汽压力锅炉的补给水。

(2)除盐水水质：水质指标符合《工业锅炉水质》GB1576-2001满足以下要求：

锅炉补给水按下表给水标准，且补给水电导率≤10us/cm。如溶解氧指标不能符合要求，可采用除氧器处理后使除盐水到达用水标准。

系统采用一级反渗透除盐工艺，因原水硬度指标不详，如反渗透出水硬度指标不能满足要求，可考虑在反渗透出水增加钠离子交换器使总硬度降至≤0.03mmol/L。

4.公用工程条件

4.1. 进水

需方供原水水量不小于60吨/小时。合格的原水，能够满足设备连续运行的用水水量。

4.2. 出水

出水管由供方接至除盐水箱中，由外输泵供水。

4.3. 供电

根据供方的用电容量，由需方提供动力电源，并接至供方提供的动力配电柜上，要求为三相五线制，380V/50hz/3，±5%；照明由需方提供。

二、系统概况

1、系统能力

（1）系统进水量：设计进水量62m3/h ，最大进水量65 m3/h；

（2）叠片过滤器：设计处理量62m3/h，最大处理量80 m3/h；

（3）超滤系统：设计产水量55m3/h；

（4）反渗透系统设计产水量：35m3/h。

2、系统运行方式

（1）系统运行班次：连续运行。 供水方式：连续供水

（2）操作方式：预处理、叠片过滤器、超滤装置、反渗透装置、加氨装置全自动运行，控制系统采用西门子PLC+人机界面的方式，实现自动控制，也可手动操作，相关设备联锁。

三、规范和标准

1、设备制造和材料将符合下列规定的最新版本的要求。

（1） DL/T 912-2005 《超临界火力发电机组水汽质量标准》

（2） GB150-1998 《钢制压力容器》

（3） ASME 《锅炉与压力容器规范，第Ⅷ部分》

（4） JB/T2932 《水处理设备技术条件》

（5） HG/T20677-1991 《橡胶衬里化工设备》

（6） DL/T543-94 《电厂用水处理设备质量验收标准》

（7） SDZ 037 《电厂水处理设备制造质量分等标准》

（8） DL/T 519-2004 《火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准》

（9） GB4942.2-1993 低压电器外壳防护等级

（10）JB/T8097-1999 泵的振动测量与评价方法

（11）JB/T8098-1999 泵的噪声测量与评价方法

（12）GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件

（13）GB755-2000 旋转电机定额与性能

（14）GB1993-1993 旋转电机冷却方法

（15）GB/T16907-1997 离心泵技术条件

四、设备工艺说明

根据本系统工艺特点，本除盐水站系统主要包括：预处理系统、反渗透系统、除盐水外输系统、加氨pH调节系统。

1、工艺流程

四川禹华环保35吨/小时除盐水设备工艺流程图

备注：

（1）虚线部分：因原水硬度指标不详，如反渗透出水硬度指标不能满足要求，可考虑在反渗透出水增加钠离子交换器使总硬度降至≤0.03mmol/L。

（2）虚线部分：如溶解氧指标不能符合要求，可采用除氧器处理后使除盐水到达用水标准。

2、流程说明

本系统是采用叠片过滤器、袋式过滤器和超滤作前级处理，有效除去原水中的悬浮物、泥砂、微粒、有机硅胶体、有机物、异味、余氯等杂质，用反渗透装置去除水中的溶解性盐类物质、细菌等，对水介质进行除盐。

超滤膜是用PVDF超滤膜组件，该膜在保证脱除水中的有机物和微粒之外，比普通的超滤膜有更好的耐腐蚀性和物理稳定性。是专门为国内中水回用行业而设计的超滤膜。

反渗透（RO）处理的工艺，反渗透膜是用目前美国先进的陶氏化学公司生产的RO膜，它具有很高的脱盐率，单支膜的脱盐率达99%，系统脱盐率达97%，且可有效的去除水中的微粒、有机硅胶体、细菌、热源等杂质。

系统主要部件性能优良，设备能长期稳定运行。RO高压泵选用免维护轴封的多级离心泵，可靠耐用。

系统的操作，具有全自动操作和手动操作两种运行方式，控制系统采用PLC微电脑编程控制器和进口水位控制器、压力控制器等，来实现系统按设计的程序自动运行，自动供水，系统置于自动运行方式，系统就可连续自动运行供水，操作方便，运行稳定。

五、设备简述

预处理系统包括：原水泵、叠片过滤器、板式换热器、超滤装置等设备及配套仪表和管道。主要解决如下问题：

（1） 防止反渗透膜面结垢（包括 CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物

等在膜面沉积）；

（2） 防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；

（3） 防止有机物的污堵；

（4） 防止微生物污堵；

（5） 防止氧化性物质对膜的氧化破坏；

（6） 保持反渗透装置产水量稳定。

1、原水箱

当原水压力、流量长期不足，特别在原水管网不允许水泵直接取水的情况下，应设置原水箱用于原水的水量调节，并由原水泵二次加压送至水处理系统。原水箱的设置能确保后级水处理系统进水压力和流量稳定。

原水箱内设置液位控制器和进水管的电动阀组成的自动进水装置一套，低液位时，原水箱自动进水；高液位时，原水箱停止进水。设置缺水保护液位，水箱最低液位时，切断原水泵的电源，以避免水泵缺水空转。

2、原水泵

原水泵用以满足预处理设备和反渗透装置的工艺进水的流量和压力要求。本系统原水泵设2台，1用1备。系统自动运行状态下，单泵运行以满足系统的压力和流量。当其中一台故障时，备用泵自动投运，并与后级设备设置电气控制联锁。确保后级过滤器的过滤、反冲洗、正洗的工艺和运行安全要求。

3、盘式过滤器

3.1盘式过滤器简介

盘式过滤器在发达国家的应用已相当普遍，因其能够在相当苛刻的使用条件下精确稳定地工作并很少需要维护而被广泛用于灌溉、废水处理、污水再生、市政供水、自来水厂、大型发电厂、化工企业及应急情况过滤等领域。盘式过滤器采用模块化设计，可按过滤单元进行多种组合使用，以满足不同应用场合的实际需要。反冲洗控制器操作简单，可根据压差，时间或两者组合对过滤器或工作站进行全面控制。

3.2基本原理

常用的机械过滤器虽然能达到较好的过滤效果，但是其滤速慢，设备庞大、自耗水量大，手动设备劳动强度大，而自动设备造价又太高。

筛网过滤器：不锈钢丝编织的滤网阻截水中较大的杂质颗粒，大大提高了滤速，简化了设备，但是水中较小的颗粒和纤维仍能穿过滤网，更重要的是如果它们过滤时恰好卡在或缠绕在滤网上，再要清洗掉这些杂质就不容易了。

新型自动盘片过滤器充分继承了上述过滤器的优点，同时又克服了它的缺点。

3.3工作原理

盘片式过滤器过滤机理，在于通过压紧的塑料盘片实现表面过滤与深层过滤的组合。其核心技术就是盘片，它由一组双面带不同方向沟槽的聚丙烯盘片构成，相邻两盘片叠加，其相邻面上的沟槽棱边便形成许许多多的交叉点，这些交叉点构成了大量的空腔和不规则的通路，这些通路由外向里是不断缩小的。过滤时，这些通路导致水的紊流，最终促使水中的杂质被拦截在各个交叉点上。如把一摞盘片叠加安装在过滤芯骨架上，在弹簧和来水的压力下就形成了外松内紧的过滤单元。

3.4工作状态

盘式过滤器工作原理见右图。过滤过程中，过滤盘片在弹簧力和水力作用下被紧密地压在一起，当含有杂质的水通过时，大的颗粒和粗纤维直接被拦截——即称为表面过滤。而比较小的颗粒与纤维窜进沟纹孔后进入到盘片内部，由于沿程孔隙逐渐减小，从而使细小的颗粒与纤维被分别拦截在各通道的途中——即称为深层过滤。

3.5反洗状态

盘式过滤器反洗原理见右图，由可调节设定的时间或压差信号自动启动反洗，反洗阀门改变过滤单元中水流方向，过滤芯上弹簧被水压顶开，所有盘片及盘片之间的小孔隙被松开。位于过滤芯中央的喷嘴沿切线喷水，使盘片旋转，在水流的冲刷与盘片高速旋转离心作用下，截留在盘片上的固体物被冲洗出去，因此很少的自用水量即可达到很好的清洗效果。然后反洗阀门恢复过滤位置，过滤芯上弹簧力再次压紧盘片，回复到过滤状态。

原水通过过滤单元时由外向内流动，大于沟槽的杂质会被拦截在外部。盘式过滤器的核心部件是叠放在一起的塑料滤盘，滤盘上有特制的沟槽或棱，相邻滤盘上的沟槽或棱构成一定尺寸的通道，粒径大于通道尺寸的悬浮物均被拦截下来，达到过滤效果。该产品在很大程度上可以取代砂滤器等传统的机械过滤装置，其性能优越、水电耗远低于其他产品。

滤盘的独特结构还使将污物冲出的反冲洗过程更加简单和容易，而不需要复杂的马达和驱动器等机构，简单的水流即可足以将污物冲出滤芯。这种优异性能减少了过滤器的反冲洗时间；同时由于污物不仅贮存在滤盘组与外壳之间，更多地可以贮存在滤盘组内部，所以过滤器可以容纳更多的污物。

3.6技术参数

（1）运行参数

运行压力：0.25MPa

出水悬浮粒径5μ～800μ反洗流速8～18m3/h

工作压力0.08~1MPa反洗时间20~60秒

工作温度<80℃反洗水耗30～100Kg(单个过滤头)

（2）设备材质：

盘式过滤单元由增强聚酰胺塑料成形制造，防腐耐磨，可承受工作压力1MPa，过滤盘材质为聚丙烯塑料EPDM密封，进出水及排水管路有碳钢聚酯涂衬、工程塑料和不锈钢三种；阀门有塑料阀或金属阀；系统配套提供多功能控制盘。

4、板式换热器

为了满足后续反渗透系统进水的温度要求，预处理系统设置一台板式换热器进行温度调节。反渗透系统的出力受进水水温的变化影响较大，在进水压力稳定的条件下，水温每变化 1℃，其产水量大致增减 2.7%。为了避免因水温较低而造成反渗透系统产水水量的下降的情况出现，就必须加热进水使其维持在 25℃左右。

5、杀菌剂加药系统

在原水中投加强氧化性消毒剂，可大大降低原水的微生物指标，以防止反渗透系统的有机物污染，有效的保护反渗透膜。杀菌剂的加入点选择在原水泵前的进水母管上。

加药系统总的配置：

（1）各类药品溶液箱的容积按24小时考虑。

（2）计量箱设置具有远传功能的液位开关，具有低液位报警和加药泵停止的功能。

（3）药计量泵进口设过滤器，出口应设稳压器，药品注入点应设管式混合器。

（4）溶解固体药品的溶液箱内设耐腐蚀的溶解用网筐，并设置电动搅拌溶解装置。搅拌器的安装方式应防止搅拌器的润滑油滴入溶液箱内。

（5）加药计量泵采用隔膜式计量泵。设置的计量泵应能根据进水量的变化进行相应的加药量调整，而对于进水水质的变化则可由人工调节计量泵行程。

（6）每套加药单元内的设备安放在一个整体框架上(根据药品特性，进行防腐处理)，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，就地控制箱等设备。

（7）溶液箱将至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。排污口和药液出口必须分开，排污口将布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖的检修孔。

（8）溶液箱配有相应的阀门，各阀门均采用相应的耐腐蚀材质。

（9）每台计量泵出口设有球形逆止阀、安全放泄阀及返回到溶液箱的管道。

（10）所有与输送相应药液而接触的金属及非金属部件应采用耐相应药液腐蚀的材料。

6、超滤系统

6.1 超滤系统进出水指标

1）超滤系统进水指标

进水量： 55m3/h·套；

进水浊度； ≤10NTU

2）超滤系统出水指标

净产水量： 55m3/h·套；

平均浓水排水量： ≤6m3/h·套；

系统回收率： 90-95%

6.2超滤装置主要技术参数

本系统采用1台超滤装置，单台设计处理量55m3/h，系统采用PLC全自动控制，化学清洗频率1~2个月

超滤装置技术性能

四川禹华环保超滤装置技术性能

6.3超滤膜过滤技术原理

6.3.1超滤技术简介

微孔孔径为0.01-0.1µm 的膜一般称为超滤膜，其膜为多孔性不对称结构。膜的内表面或外表面为致密层，或称活性层，内部为多孔支承体。分离机理主要是筛分作用，在膜的致密层上有许许多多的贯通孔，在压力驱动下，尺寸小于膜筛分孔径的分子或粒，可穿过纤维壁，而尺寸大于膜筛分孔径的分子或粒子则被纤维壁所截留，从而实现大小粒子的分离。除此之外，溶液的化学性质（pH 值、电性）、成份（有否共它粒子存在）以及膜致密层表面的结构、带电性及化学性质（疏水性、亲水性等）等也会影响膜的分离性能。它所分离的组分直径为0.005~0.10μm，采用的操作压力一般为0.1~0.6MPa。因此超滤膜几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒以及胶体微粒、大分子有机物等，具有不发生相变化、能耗少、占地面积小、系统紧凑、出水水质好、自动化程高等特点，正日益取代传统的过滤工艺，在预处理领域得到广泛的应用和推广。超滤装置主要的作用是分离悬浮物大分子胶体、黏泥、微生物、大分子有机物等能够对反渗透膜造成污堵的杂质。包括反洗杀菌剂投加系统、反洗酸碱投加系统、超滤装置和反洗泵等。

6.3.2 超滤膜的过滤方式

外压式过滤

原液经压力差驱动沿径向由外向内渗透过中空纤维膜丝成为透过液，而截留的物质汇集在中空丝的外部时为外压式过滤。

错流过滤

超滤的运行有全流过滤（死端过滤）和错流过滤两种模式。全流过滤时， 进水全部透过膜表面成为产水；而错流过滤时，部分进水透过膜表面成为产水， 另一部分则夹带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低，因而运行 成本更低；而错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体。具体的操作形式宜根 据水中的悬浮物含量来确定。

6.4 超滤膜的选择

本项目原水为地下水，在超滤膜的选择上要考虑以下几方面：

1) 对来水最大颗粒粒径要求宽松；

2) 允许进水更高的悬浮物含量；

3) 单程回收率更高，应对水质波动能力强；

4) 保证更佳的清洗效果；

5）有大量类似水源的成功运行业绩。

超滤膜组件技术参数：

四川禹华超滤膜组件UF3OA200

*初始产水通量是指在25℃,0.10MPa条件下过滤纯水时的产水量。

6.5 反洗氧化剂加药

每次超滤反洗时投加氧化剂，可以提高反洗效果。能够更好的去除可能沉积在超滤膜表面的有机物，并能杀死细菌。本方案中的氧化剂选用杀菌能力较强且价格低的次氯酸钠。

6.6 反洗酸、碱加药

超滤每经过几个周期的反洗后，在超滤反洗时投加盐酸和氢氧化钠，以便在反洗时更好的松动超滤膜表面的结垢层，加强反洗的效果，因此又称之为化学分散清洗。单独设置反洗加酸装置和反洗加碱装置各一套。

6.7 化学清洗装置

在运行中，超滤膜不可避免的受到有机物垢、胶体、微生物、细菌等的污染或阻塞。这些物质沉积在膜表面上，将会越积越多，从而引起膜通量下降和跨膜压差增加。因此，为了恢复膜通量和保持合理的跨膜压差，需要对超滤膜定期地进行化学清洗。

超滤系统配有一套化学清洗装置，包括具有防腐性的溶药计量箱、清洗过滤器（5mm保安过滤器）、清洗泵及连接管路组成。化学清洗采用人工配液、人工控制清洗过程的方式。

7、还原剂加药系统

还原剂的作用是还原前处理中存在的余氯等氧化性物质。由于预处理系统未设置活性碳过滤器，将使得余氯等氧化性物质进入反渗透膜，导致反渗透膜的不可恢复的损坏，所以，必须适当投加过量的NaHSO3来防止余氯等氧化性物质对膜造成的衰减而导致脱盐率的下降。

加药系统总的配置：

（1）各类药品溶液箱的容积按24小时考虑。

（2）计量箱设置具有远传功能的液位开关，具有低液位报警和加药泵停止的功能。

（3）药计量泵进口设过滤器，出口应设稳压器，药品注入点应设管式混合器。

（4）溶解固体药品的溶液箱内设耐腐蚀的溶解用网筐，并设置电动搅拌溶解装置。搅拌器的安装方式应防止搅拌器的润滑油滴入溶液箱内。

（5）加药计量泵采用隔膜式计量泵。设置的计量泵应能根据进水量的变化进行相应的加药量调整，而对于进水水质的变化则可由人工调节计量泵行程。

（6）每套加药单元内的设备安放在一个整体框架上(根据药品特性，进行防腐处理)，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，就地控制箱等设备。

（7）溶液箱将至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。排污口和药液出口必须分开，排污口将布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖的检修孔。

（8）溶液箱配有相应的阀门，各阀门均采用相应的耐腐蚀材质。

（9）每台计量泵出口设有球形逆止阀、安全放泄阀及返回到溶液箱的管道。

（10）所有与输送相应药液而接触的金属及非金属部件应采用耐相应药液腐蚀的材料。

8、阻垢加药系统

阻垢剂加药装置的作用是在经预处理后的生水进入反渗透之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。

判断水结垢的标准是：a)对于碳酸盐以浓水侧朗格利尔饱和指数（LSI）为基准；当 LSI＜0 时不结垢，LSI＞0 时结垢；b)对于硫酸盐垢，是以饱和指数来确定的，水中阳、阴离子的浓度积与平衡常数的比值即为饱和指数。当饱和指数小于 1 时不 结垢，反之就会出现结垢。本系统选用美国进口高效复合阻垢剂；该阻垢剂是一种液体产品。主要用于反渗透系统，能有效防止胶体、无机盐在膜表面的沉积，对硫酸盐有较强的控制能力，可有效防止反渗透膜上铁垢的形成。

特点：

（1）有效防止各种水系统中水垢在反渗透膜表面的形成；

（2）有效控制碳酸钙结垢，LS 值达 I≤3 尚不致结垢；

（3）有效控制硫酸钙、磷酸钙、硫酸锶、硫酸钡等结垢；

（4）针对原中高含盐量的铝、铁等金属离子成份实施有效地控制；

（5）与有机絮凝剂兼容；

（6）可直接添加亦可稀释后添加；

（7）对于该系统正常情况加药量一般在 3-5ppm；

本系统根据需要设计为 1 套进口品牌的加药装置，该加药计量装置与高压泵连锁控制；药箱采用 PE 材质结构，有效容积为 200 升。

加药系统总的配置描述：

（1）各类药品溶液箱的容积按24小时考虑。

（2）计量箱设置具有远传功能的液位开关，具有低液位报警和加药泵停止的功能。

（3）药计量泵进口设过滤器，出口应设稳压器，药品注入点应设管式混合器。

（4）溶解固体药品的溶液箱内设耐腐蚀的溶解用网筐，并设置电动搅拌溶解装置。搅拌器的安装方式应防止搅拌器的润滑油滴入溶液箱内。

（5）加药计量泵采用隔膜式计量泵。设置的计量泵应能根据进水量的变化进行相应的加药量调整，而对于进水水质的变化则可由人工调节计量泵行程。

（6）每套加药单元内的设备安放在一个整体框架上(根据药品特性，进行防腐处理)，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，就地控制箱等设备。

（7）溶液箱将至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。排污口和药液出口必须分开，排污口将布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖的检修孔。

（8）溶液箱配有相应的阀门，各阀门均采用相应的耐腐蚀材质。

（9）每台计量泵出口设有球形逆止阀、安全放泄阀及返回到溶液箱的管道。

（10）所有与输送相应药液而接触的金属及非金属部件应采用耐相应药液腐蚀的材料。

9、保安过滤器

为防止细小悬浮物进入反渗透系统，造成反渗透膜的污堵和表面划伤，反渗透设备前安装 5 微米精密过滤器。精密过滤器前后分别安装压力表测量过滤器前后的 压力。过滤器前后的压力差可以表明过滤器的工作状况。当前后压差超过一定的范围时，将更换过滤芯以恢复精密过滤器的工作性能。

精密过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用 SUS304 材质；内装 PPF 滤芯。聚丙烯滤芯是一种效率高、阻力小的深层过滤元件。适用于含悬浮杂质较低（浊度小于 2-5 度）的水进一步净化。聚丙烯滤芯由聚丙烯纤维按一定规律缠绕在注塑聚丙烯多孔管上形成。

主要功能：保证进入反渗透膜的水颗粒度小于 0.1um。

10、反渗透装置

反渗透装置是该系统的心脏部分，设计成熟合理与否不仅直接决定 RO 系统能否达到设计要求，而且关系到整个系统的性能；经 RO 装置处理的水，能去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。

RO 装置在水质分离过程中没有相变，脱盐率高，设备体积小，自控运行，适应性强，应用范围广，无环境污染等优点，我公司组装的 RO 装置均以进口品牌元件为主。

（1） RO 膜：BW30-400，美国陶氏化学公司

（2） 高压泵：杭州南方特种泵

10.1高压泵

反渗透膜在工作过程中需要较高的压力，高压泵是反渗透系统的主要运转设备，为反渗透装置的运行提供动力来源。本系统选用杭州南方多级立式离心泵，材质为不锈钢，具有外观美观、占地面积小、噪音小、免维护、经久耐用的特点。

高压泵进水口设置低压保护开关保护，当进水压力低于设置值（0.05Mpa）时，停止高泵，防止高压泵抽空损坏。

高压泵进水口设置高压保护开关保护，当进水压力高于设置值（2.0Mpa）时，停止高压泵，保护高压泵、膜组件不受到损坏。

10.2反渗透系统

反渗透是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料 的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

10.2.1反渗透原理

渗透: 自然状态下水从稀溶液的一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流的过程叫作透；半透膜只允许水分子通过，而阻止溶解固形物（盐）的通过。

渗透压: 浓溶液随着水的不断流入而不断被稀释，当水向浓溶液流动产生的压力足用来阻止水继续流入时，渗透处于平衡状态，见上中间图所示；平衡时水从任一边流向另一边的水都是相等的，即处于平衡状态，而此时在半透膜两侧自然形成的压力叫做渗透压。

反渗透: 当在浓水侧施加一外来压力，且该压力大于其渗透压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液侧，使的浓溶液侧浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透。

10.2.2反渗透膜

反渗透是整个脱盐系统的执行机构，其作用是脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物。该系统反渗透膜采用美国陶氏化学公司新型大通量、抗污染、耐腐蚀的新型聚酰胺复合膜，产水量的增加是通过增加膜面积而增大产水量的，而不是靠加大膜通量及给水压力，故能保持低的污堵速率。进而长期维持高流速，延长膜寿命。运行压力低，可增强系统的运行经济性。膜面积的增加可使设计的反渗透反渗透系统使用更少的元件，从而系统更紧凑，节省安装费用。

10.2.3反渗透装置

反渗透装置是该系统的核心部分，经反渗透装置处理的水，能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物、细菌等杂质。

RO 装置在水质分离过程中没有相变，脱盐率高，设备体积小，自控运行，适应性强，应用范围广，无环境污染等优点，我公司组装的 RO 装置均以进口名牌元件为主。

10.2.4系统设备选型

组件选用美国陶氏化学公司提供的聚酰胺复合膜，该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度约为 2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑,可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具有较好的抵抗性,该组件具有较大的膜面积，相对较大的产水通量。

（1）陶氏 BW30 系列膜元件的进水流道更宽，流动更均匀，不易污染，一旦污染又具有极高的清洗效率；

（2）陶氏 BW30 系列膜元件的膜叶更短且数量更多，使膜面各处的通量更均匀，

污堵速率显著降低，提高了效率；

（3）陶氏 BW30 系列膜元件由目前领先的自动化生产线生产，唯一拥有可以在产品出厂前单元件不作通水测试的干元件制造质控技术，是全球产品品质一致性供应的根本保证；

（4）陶氏 BW30 系列膜在实际应用寿命期内，比其它任何膜元件具有更高的长期脱盐率和产水量；

（5）高脱盐率的 BW30 系列反渗透膜是世界上清洗 PH 范围最宽（PH1-12）的元件。能对无机盐垢、有机物和微生物实现有效地清洗；

（6）陶氏 BW30 系列膜抗压密化、抗磨损、抗化学降解和微生物的攻击能力更 高。可以采用价廉，但十分强烈有效的普通化学药品清洗，以恢复被污染的膜性能， 长期运行期内的性能故障率极低，大幅度地降低了系统的运行和维护费用。

RO膜型号参数

10.2.5辅助配置

10.2.5.1仪表系统

（1）每套反渗透设产品水流量计和浓水流量计，根据这两个流量值观察反渗透的运行状况，调节系统回收率；

（2）反渗透装置出水装设电导率表，具备显示产水电导率和高、低限报警功能。

（3）高压泵进出口、反渗透装置一、二段、浓水侧分别装设压力表，以监视运行压差的变化。

（4）每套反渗透系统设有就地仪表盘 1 块，就地反渗透压力表盘 1 块，将反渗透系统的压力、流量、电导率等测量仪表集中装设在仪表盘中，便于维护管理和监测。

10.2.5.2设备制作

（1）反渗透装置应完整地包括系统所必须的所有设备、管道、阀门、就地控制系统和测量仪表等。

（2）反渗透化学清洗装置的选择应根据给水水质和所选用的反渗透装置膜组件的特性确定，并提供一套相对独立化学清洗装置。

（3）反渗透装置各段给水及浓水进出水总管上应设有接口，以便清洗时与清洗液 进出管相连。

（4）反渗透浓水排水须装流量控制阀和机械式流量计，以精确控制水的回收率。

（5）反渗透装置应设有程序启停装置，停用后能延时利用反渗透化学清洗泵完成反渗透膜自动冲洗。

（6）反渗透装置产品水管和浓水管应设取样点，取样点的数量及位置应能有效地诊断并确定系统的缺陷。

（7）反渗透膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其他附件。

（8）反渗透组合架的设计应满足厂址的抗震烈度要求。

10.2.5.3系统控制

（1）由 PLC 控制完成包括阻垢剂计量泵、高压泵的顺序启动和停止；反渗透装置的自动启、停、冲洗操作；阻垢剂计量泵与相关泵实现联锁加药；停运时反渗透装置的自动冲洗；运行中高压泵进出口高、低压开关的连锁保护等。

（2）各转动设备的运行监测和报警。

（3）反渗透装置设就地操作箱，箱上设有自动/手动选择开关，既可以由 PLC 控制程序操作，也可以在就地电控箱上就地操作。

（4）系统配备相应的报警装置，可对系统异常运行状态进行报警提示。

10.2.5.4反渗透装置清洗

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（产水量和脱盐率）下降，组件进、出口压差升高。为此，除日常启停装置前，除进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗。

本系统配置一套化学清洗装置，可以避免整个系统清洗过程中膜面流速低，药剂清洗浓度无法保证等缺陷。

（1）清洗系统的材质采用 UPVC，适用于清洗液。

（2）清洗箱：本系统根据要求设计为一台清洗箱，采用 PE 材质；

（3）清洗泵:本系统根据要求设计 1 台杭州南方不锈钢泵,该泵具有体积小，高效率，低噪音等特点；

（4）清洗过滤器：本系统设计保安过滤器。

10.2.5.5自动冲洗

本系统配置的清洗装置，当元件膜面受给水污染时，可对反渗透装置进行化学清洗。同时，为防止膜面污物的积累，装置采用 PLC 程序控制，每隔数小时自动对膜表面冲洗 1-2 分钟，可以有效防止膜面污染，延长其化学清洗周期和膜使用寿命。

11、除盐水箱

除盐水箱用于贮存反渗透装置的产水，除盐水箱的容积为至少1个小时的系统产水量。其目的是为外输补给水提供充足的水源；本系统设计 1 座 50m3 的除盐水箱，水箱采用碳钢防腐结构，为内防腐处理，水箱设计刚度、强度及设备的稳定性满足当地地震烈度和风荷载要求。

水箱设计为常压，水温不大于 40℃。水箱上对外设有下列接口：进水口、出水口、溢流口、排污口、排气口等。设备本体接口与外部管系连接法兰的压力等级均为 PN0.6MPa；水箱配装液位计，就地显示，4-20mA 输出，测量范围 0-10m，配本体阀门、水箱排污管道等，并实现与相关泵的联锁。

12、加氨系统

为了防止锅炉给水对锅炉系统的氢去极化作用而引起的腐蚀，以及防止金属表面的保护膜遭到腐蚀破坏，所以在锅炉给水中加氨来调节PH值，使锅炉给水PH值保持在7以上。

六、设备动力负荷表(略）

七、 设备控制系统说明

1、 控制方式

（1）采用 PLC+人机界面自动控制，操作运行、监控方便。

（2）系统中超滤装置、反渗透自动运行、自动保护、自动在线监测，自动操作与运行。

（3）各个系统相对独立，可实现手动、自动控制切换，在非正常运行条件下，对水泵、控制阀等设备可以进行手动操作，保证设备产水水量及水质。

（4）电气仪表控制一体化，所有电气设备控制由一个控制系统完成，实现设备的整体化、简单化、智能化。 关键电气元件均采用知名品牌，高品质、高精度、高性能。

2、 自动控制功能

本套化水系统采用自动化程序控制，采用西门子公司生产的可编程控制器实现手动及自动，同时盘上装有报警装置实现系统的自诊断能力。

（1） 设备程序自动控制及系统连锁运行

（2） 设备运行操作，实现系统启动、运行、停运等操作

（3） 设备自动保护及系统运行连锁保护

（4） 系统故障自动分析、报警及复位

（5） 系统运行状态监视、运行参数显示

3、 主要设备控制描述

（1） 水泵

所有水泵电机使用高品质的过载保护器，保障水泵安全运行；通过 PLC 控制实现所有水泵的自动启停、保护。

（2） 加药系统

计量泵与相关水泵连锁启停；计量泵自动加药。

（3） 超滤系统

超滤装置应设有程序启停装置，停用后能延时自动冲洗。超滤系统的运行及反洗分别要求手动、半自动及自动控制，超滤装置的运行根据超滤水箱的水位自动控制运行。

超滤系统的启动、运行、冲洗、停机备用等过程均可由超滤PLC实现自动控制。超滤系统还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘，在就地盘上可读出超滤的有关工艺参数，以及能在就地操作盘上操作相关的水泵和自动阀门。对超滤系统的重要参数如压力、流量等均设有在线检测仪表，并设定有超限报警功能。

（4） 反渗透系统

自动运行、自动保护、定时自动冲洗；反渗透正常运行8小时后，由 PLC可编程控制器自动打开浓水电动阀，冲洗膜组件；冲洗 1分钟后关闭电动阀，系统正常工作。 反渗透高压泵入口处装设低压压力开关，当泵入口压力低于0.05Mpa时(原水供应不足)，压力控制器动作，使设备停止工作，防止泵空转，烧坏电机，保证高压泵的安全。

反渗透高压泵出口处装设慢开电动阀、高压压力开关，当出口压力高2.1Mpa 时，压力控制器动作，使设备停止工作，保证高压泵、膜组件及膜壳的安全。高压泵采用自动变频控制，缓冲反渗透膜的进水，保护反渗透膜不被瞬间高压击穿。

（5） 液位控制系统 所有水箱均配备液位变送器，可实现自动控制泵或设备的启停。

八、设备配置清单（略）

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35吨除盐水设备出厂图（四川禹华）

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