某電廠供熱工程化水車間設計

1、a某電廠供熱工程化水車間設計1b發(fā)電廠反滲透設備化學清洗設計16c電廠反滲透水處理設備調(diào)試大綱24a 某電廠供熱工程化水車間設計摘要：xx電廠化學處理車間是電廠的供熱改造工程的配套工程，電廠供熱改造新增供熱能力92t/h，增加的化水處理能力按100t/h設計，水源為地面水，處理流程為采用反滲透加水混床，文章從工程角度探討反滲透裝置在化水系統(tǒng)的應用，并從設計角度簡述類似工程的共性、注意事項等內(nèi)容。 關鍵詞：預處理 機械加速澄清池 反滲透裝置 后處理 加藥裝置 1 工程概況xx電廠供熱改造新增供汽能力92t/h，蒸汽來源為225mw機組打孔抽汽，抽汽量為2x40t/h，其鍋爐為中溫水壓鍋爐；新建7

2、5t/h鍋爐對外供汽12t/h。全廠鍋爐總的補給水量需要125t/h，原有的化水車間的設計制水量為50t/h，現(xiàn)有的實際供水能力約30t/h，必須新建化學水處理系統(tǒng)，最大出力按100t/h設計。經(jīng)與甲方協(xié)商，并經(jīng)實地考慮，新建的化水車間考慮利用原化水車間東側(cè)的舊廠房，其面積和高度均能滿足新增設備的要求，室外場地也能滿足各類水箱及處理構(gòu)筑物的布置要求?；瘜W水用水直接從冷卻循環(huán)水供水母管上接入。2 水質(zhì)分析資料及鍋爐給水水質(zhì)要求橡膠壩水庫水分析資料平均值主要項目摘錄如下：總固體：275mg/l ； 溶解性固體：268mg/l； 懸浮物（夏季）：5.1mg/l； 總堿度：3.8mmol/l； 總硬度

3、：4.5mmol/l； 強酸根離子含量：1.20mmol/l； 游離二氧化碳：3.74mg/l； 耗氧量：4.64mg/l； 含鹽量：373.6mg/l； fe3+：1.5mg/l； cu2+：1.5mg/l 根據(jù)火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量標準gb/t12145-1999，中溫中壓鍋爐給水水質(zhì)要求。硬度20mol/l ； 氧15g/l； 鐵50g/l； 銅10g/l；ph 8.8-9.2； 油1.0mg/l其中sio2的含量以不影響蒸汽品質(zhì)為準，中溫中壓鍋爐蒸汽中sio2的含量20g/kg。3 系統(tǒng)選擇根據(jù)有關規(guī)程和相應的設計導則，中壓鍋爐采用一般除鹽離子交換系統(tǒng)，即能滿足補水水質(zhì)的要

4、求，但鍋爐的補給水率高，根據(jù)xx電廠的實際運行情況，其補給水率為鍋爐蒸汽量的15-22%，約是正常計算補水量的2.5倍。根據(jù)供水水質(zhì)和改造成供熱機組后要求的補給水水質(zhì)標準高等情況，可采用一級除鹽加混床系統(tǒng)，這樣是能夠減少鍋爐的排污率，減少鍋爐的超額補水量，使之維持到正常水平的補水量。以上處理系統(tǒng)曾經(jīng)是廠院雙方所共同認可的，設計院提供給廠方的高級階段的設計文件中推薦的也是一級除鹽加混床的系統(tǒng)。該項目從立項到施工圖設計階段有近三年的時間，所以當我接手施工圖，并提出反滲透（ro）加混床（mb）的系統(tǒng)時，廠方技術人員是有疑問的，原因有以下幾點： 根據(jù)有關設計原則，一般認為當進水含鹽量500mg/l時，

5、采用反滲透是技術可行，經(jīng)濟合理的。在原水含鹽量為370mg/l時采用反滲透是否經(jīng)濟合理。 原化水車間采用電滲析（ed）加一級除鹽（h-o-oh）系統(tǒng)，廠方的技術人員對一級除鹽系統(tǒng)的運行管理比較熟悉，另外，原有的電滲析系統(tǒng)由于多方原因基本上建成后就無法運行，大家對反滲透系統(tǒng)也存有疑慮。 廠方認為反滲透系統(tǒng)比一次除鹽系統(tǒng)一次性投入大得多。實際上隨著反滲透技術應用的增多，特別是反滲透低壓膜、超低壓膜（或抗污染膜）的使用，大大降低了運行成本，尤其是電力費用，以至于認為含鹽量超過100mg/l的原水（在美國的價格條件下，原水總?cè)芙夤绦挝锎笥?5mg/l時，采用ro是經(jīng)濟的），采用反滲透作為預除鹽也是經(jīng)濟

6、合理的，再者，ro系統(tǒng)可減少酸堿用量，排水對環(huán)境污染小，操作容易，對原水質(zhì)變化適應性強，產(chǎn)品水有機物含量低，在有效地去除膠體硅等技術上有優(yōu)越性，因此，供水量比較穩(wěn)定的熱電廠反滲透裝置的使用是可適當放寬的。另外，單從反滲透系統(tǒng)的綜合造價而言，已從原來的每噸水5-6萬元，降至每噸水2-4萬元，初投資與一般除鹽系統(tǒng)相比，根據(jù)水質(zhì)情況而稍有差別，是基本持平或稍高，但反滲透的制水成本要遠小于一級除鹽的，這一點是有共識的。根據(jù)對臨近的部分電廠正在運行的反滲透系統(tǒng)的考查，廠方最終同意采用ro+mb系統(tǒng)，具體流程如下：預處理和后處理流程的選擇考慮了下列因素：水源為地面水，雨季及紅薯收獲水質(zhì)變化較大；滿足供熱機

7、組的用水水質(zhì)要求，工藝設備要可靠；操作簡單，適應水質(zhì)改變和設備故障的能力強，處理設備的備用情況；廢液的處置與排放；投資和運行費用，具有可靠的監(jiān)測手段。上述流程還應包括反滲透裝置的清洗過程，具體內(nèi)容下面的有關章節(jié)有詳述。4 處理構(gòu)筑物和設備針對流程中涉及的處理構(gòu)筑物和設備，文章從設計計算、工程使用、設備性能、在線儀表等方面簡介如下：4.1 機械攪拌澄清池在機械攪拌澄清池、水力循環(huán)澄清池、脈沖澄清池、懸浮澄清池等幾個池型中選擇機械攪拌澄清池， 是因為其處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大；對水質(zhì)、水量、水溫的變化適應性強，運行穩(wěn)定、投藥量少，易于控制；進水濁度一般不大于5000mg/l(短時間內(nèi)允許達50

8、00-10000mg/l)出水濁度小于10mg/l。設備處理水量的確定應考慮設備的自用水率，并應根據(jù)原水水質(zhì)計算出各級設備的自用水率，初期估算可按以下原則：混床的用水率5%，ro裝置回收率75%，過濾器自用水率15%，澄清池自用水率15%，計算得出機械加速澄清池處理水量為185m3/h。設計選用單座額定出力120m3/h，直徑7500mm機械加速澄清池兩座（95s721），在清水區(qū)水面下0.50m處增設斜管，斜管長l=1.00m，傾角=600。這樣不僅使澄清池的出力增加80%左右，達220m3/h，還可改善澄清池出水品質(zhì)，設計考慮兩座池子同時運行，澄清池在低負荷運行，對保證后續(xù)處理設備進水水質(zhì)

9、是有把握的，一座澄清池檢修，另一座澄清池運行仍能滿足正常的供水要求。機械加速澄清池能去除約75%的進水有機物，其出口有機物含量約1.16mg/l。在每座機械加速澄清池進口設流量表，出口設濁度計（監(jiān)測范圍0-50mg/l）,進出口設溫差監(jiān)測儀等。4.2 混凝劑加藥系統(tǒng)和殺菌加藥系統(tǒng)混凝劑加藥系統(tǒng)采用成套加藥裝置1套，型號cta1-1/2xj。包括加藥桶（v=500l）1個，柱塞計量泵（q=40l/h，h=0.5-4mpa）2臺，計量泵考慮可同時使用?；炷齽┎捎昧蛩徜X，雨季時采用聚丙烯酰胺，混凝劑的投加量可參照類似原水條件下的現(xiàn)有凈水廠的運行經(jīng)驗確定，因影響混凝因素較多，實際運行時，混凝劑的加入量

10、應在燒杯試驗的基礎上作調(diào)整。殺菌劑通常選用次氯酸鈉，由于采用次氯酸鈉作為殺菌劑，水中有殘余氯，為滿足ro裝置（復合膜）的進水要求，原水進入ro裝置前必須去除殘余氯?，F(xiàn)在的膜供應商根據(jù)膜的性能夠提供非氧化殺菌劑，這樣后續(xù)流程就不用投加還原劑。藥劑加在第一反應室內(nèi)。4.3 機械過濾器機械過濾器的處理水量為160m3/h，選用2臺3200的雙層濾料過濾器，正常運行速度v=10m/h，強制濾速v=20m/h，設計再生周期24h。濾料采用稀土瓷砂濾料，該濾料球狀度在0.96-0.98之間，接近于球形，其粒徑和密度均可在生產(chǎn)時控制，設計濾料的參數(shù)如下：上層濾料高400mm,粒徑1.2-1.4mm，密度1.

11、0-1.2g/cm2，下層濾料高800m，粒徑0.8-1.0mm，密度2.0-12.2g/cm2。這樣濾料基本為均質(zhì)濾料，整體粒徑分布上大下小，接近于理想配置。 過濾器的設計水頭損失29.4-49.0kpa，反洗采用空氣擦洗加全浮動狀態(tài)下的逆流反洗。一般發(fā)生下列情況之一時，需要進行反洗，過濾器水頭損失達到規(guī)定值（或建議值）；過濾器出水水質(zhì)變壞或達到設定的水質(zhì)上限時；過濾器運行達到規(guī)定（或建議）的運行時間。反洗參數(shù)的確定按相關規(guī)范執(zhí)行。 過濾器的運行監(jiān)控項目主要有：水頭損失，出水質(zhì)量，自動反洗時的起始狀態(tài)與運行周期，濾速（流量），反洗強度、反洗持續(xù)時間等，監(jiān)控儀表主要有：進口流量計,出口濁度儀，

12、進出口壓力表（或壓差儀）等。 過濾器出口濁度2mg/l，fe0.3mg/l(以fe表示)。4.4 活性炭過濾器 活性炭過濾器的處理水量為160m3/h，選用2臺3200活性炭過濾器，要求選用優(yōu)質(zhì)果核殼類活性炭，以確保機械強度好，滿足吸附速度快，吸附容量大的要求。原水進入活性炭過濾器前，盡量把顆粒膠體物除去，以防堵塞炭的細孔使炭床孔隙堵塞，以提高活性炭的吸附效果。一般要求進吸附柱濁度3-5mg/l?；钚蕴窟^濾主要用來除去有機物和殘余氯，選擇水處理措施可采用a值指標（英國中央發(fā)電局使用）。 耗氧量指標是27，用kmno4作氧化劑，氧化4小時測得的o2值。a0.004不用除有機物措施。 a=0.00

13、4-0.008 復床中用大孔樹脂。 a=0.008-0.0015 用活性炭或cl型樹脂預處理。 a0.015采用加氯氧化分解和活性炭吸附處理。因此，在澄清池投加氧化劑的基礎上，還需增加活性炭吸附處理。活性炭過濾器放在機械過濾器的后面，是保證活性炭過濾器的進水濁度滿足要求。一些反滲透供應商希望把活性炭過濾器放在機械過濾器前面，理由是活性炭的破碎顆粒加重的保安過濾器的負擔，并有可能進入ro裝置，這一點主要是由于所選活性炭濾料不合理造成的，活性炭過濾器不應直接面對濁度較高的原水?；钚蕴课浇K點的控制，應根據(jù)去除有機物的性質(zhì)而定，一般吸氯優(yōu)于有機物，而且吸附率幾乎是100%，如以余氯作控制點則控制cl

14、20.1mg/l；如果以有機物作控制點，應控制a值0.004。本工程是以去除有機物為主。值得指出的是活性炭（gac）過濾器內(nèi)濾料的多孔結(jié)構(gòu)，活性炭吸附的有營養(yǎng)的有機物，提供了細菌繁殖的環(huán)境，因此，gac過濾器的定期擦洗或化學處理是必要的?；钚蕴窟^濾器的在線監(jiān)控儀表主要的：進口流量計，出口余氯儀（本工程不設），進出口壓力表等。4.55m保安過濾器因為反滲透裝置對進水中懸浮物雜質(zhì)含量有嚴格的要求，除了需要預先對原水進行常規(guī)的粒狀濾料過濾外，還有必要使用濾芯濾料過濾（常用5m濾芯），以除去水中微量的懸浮雜質(zhì)。保安過濾器的處理水量為140m3/h，選用600mm的5m保安過濾器2臺。不同廠家的產(chǎn)品對懸

15、浮物的去除效果稍有不同，下面給出某種5m過濾器過濾性能：5m濾芯透過大于5m顆粒的幾率小于0.05%；進水濁度低于1mg/l時，其出水濁度低0.3mg/l；進水濁度低于2mg/l時，其出水濁度低于0.5mg/l; 進水中fe含量為100mg/l時，出水中fe的含量為13mg/l；對硅的去除效果不明顯的,約在20%左右；對進水sdi值的降低效果顯著，去除率在80%左右。另外，從經(jīng)濟運行的角度看，濾芯的運行壓差不宜過大，否則，出現(xiàn)能量消耗大以及堵塞嚴重的情況下，當進水流量（或壓力）有波動時，會將截留雜質(zhì)帶過濾芯而影響出水水質(zhì)。建議單個濾芯出力為0.5m3/h時，使用壓差最好小于0.05mpa，此時

16、的運行時間約為20d。對于給定水量的過濾器內(nèi)所需濾芯的組合及數(shù)量，應根據(jù)廠家對濾芯性能的說明而定，過濾器的運行周期和壓降也需根據(jù)濾芯性能和過濾的結(jié)構(gòu)進行測算。保安過濾器的進出口應裝壓力表（或壓差計）。4.6 ro裝置 ro系統(tǒng)主要從反滲透的進水水質(zhì)、反滲透膜結(jié)垢的控制、ro裝置的本體設計及ro裝置的清洗等方面來論述。1）反滲透的進水水質(zhì)設計采用海德能公司生產(chǎn)的840cpa3膜，是普通復合膜，其運行條件如：最大sdi4.0，最高溫度45，最大濁度1ntu，ph范圍3.0-10.0，最大給水流量75gal/min。測試條件（1500mg/l，nacl，1.6mpa，25，ph6.5-7.0，回收率

17、15%）下的產(chǎn)水量42m3/d，脫鹽率（cl-%）99.5%，膜表面積37m2。下面給出常用的反滲透膜的進水水質(zhì)，可供參考。a 、卷式醋酸纖維素膜 其對反滲透進水水質(zhì)的要求如表一所示。b、中空纖維式聚酰胺膜 其對反滲透進水水質(zhì)的要求如表二所示表一 卷式醋酸纖維素膜對反滲透進水水質(zhì)的要求項目 建議值最大值sdi1544濁度（ntu）0.21含鐵量（mg/l）0.10.1游離氯（mg/l）0.2-11水溫（）2540水壓（mpa）2.5-3.04.1ph（值）5-66.5表二 中空纖維式聚酰胺膜素膜對進水水質(zhì)的要求項目 建議值最大值sdi1533濁度（ntu）0.20.5含鐵量（mg/l）0.10

18、.1游離氯（mg/l）00.1水溫（）2540水壓（mpa）2.4-2.82.8ph（值）4-1111c、常規(guī)卷式復合膜 其對反滲透進水水質(zhì)的要求如表三所示d、超低壓卷式復合膜。 其對反滲透進水水質(zhì)的要求如表四所示。表三 常規(guī)卷式復合膜對反滲透進水水質(zhì)的要求 項目 建議值最大值sdi1545濁度（ntu）0.21含鐵量（mg/l）0.10.1游離氯（mg/l）00.1水溫（）2545水壓（mpa）1.0-1.64.1ph（值）2-1111表四 超低壓卷式復合膜對反滲透進水水質(zhì)的要求 項目 建議值最大值sdi1545濁度（ntu）0.21含鐵量（mg/l）0.10.1游離氯（mg/l）00.1水

19、溫（）2545水壓（mpa）1.054.1ph（值）3-1010其中sdi量用來衡量反滲透裝進水水質(zhì)的一個很有用指標，即污染指數(shù)fi，也可稱為淤泥密度指數(shù)sdi。sdi值測試與膜元件運行狀況不是一致的，與濁度指標相比，也是僅能更好反映反滲透裝置污染程度而已，sdi值與污染程度關系見表五。表五 sdi值與污染程度關系sdi值污染程度3低污染3-5一般污染5高污染在反滲透裝置中，通常用15min的sdi值。sdi值的極限值為6.7。2)反滲透膜結(jié)垢的控制中空pa膜和復合膜不能忍受氧化劑如殘余氯、碘、溴、臭氧等，這些氧化劑對膜有侵蝕破壞作用。當水中存在鐵錳、銅等金屬時，它們會起催化劑作用，加速殘余氯

20、的氧化侵蝕作用。去除水中氧化劑通常加入還原劑亞硫酸鈉，本工程無需加入還原劑，是因為澄清池投加是非氧化殺菌劑。投加還原劑工程設計時可采用成套的加藥裝置。反滲透系統(tǒng)通常防止caco3在膜上沉淀的方法是加酸調(diào)節(jié)水的ph值，加酸的多少就是要使?jié)馑欣矢窭餇栔笖?shù)小于或等于零，使caco3無法在膜上沉淀出來。一般情況下加hcl，加藥裝置可采用成套的加藥設施。防止硫酸鹽（caso4）等的結(jié)垢的方法，通常是在給水中加入六偏磷酸鈉（shmp）等。一般來說，判斷硫酸鹽是否在ro膜上析出，需要用溶度積ksp來判斷。加藥裝置可采用成套的加藥設施。本工程經(jīng)計算不需單獨投加shmp。實際上，現(xiàn)在的膜的供應商都是根據(jù)原水的

21、水質(zhì)情況，提供一種綜合的藥劑，滿足調(diào)ph值、阻垢等要求，使加藥系統(tǒng)簡化。3)ro裝置在設計反滲透除鹽裝置時應考慮如下因素：a. 系統(tǒng)的出力、系統(tǒng)回收率、系統(tǒng)脫鹽率； b. 選擇合理的膜類型和膜構(gòu)型； c. 計算所需膜元件（組件）的數(shù)量； d. 測算膜組件合理的排到組合，盡量使各段膜元件的出力和壓降相當； e. 確定高壓泵的位置，本工程高壓泵與膜組件分開布置； d. 合理選擇連接管道。 e. 合理選擇與水接觸的就地儀表及探測敏感元件等，實際工程中基本是由設計人員提出相應的要求，由膜供應商根據(jù)原水水質(zhì)及反滲透膜的具體數(shù)據(jù)給出ro裝置的整體安裝、加工方案，并配供相關的附件，如必要儀表、管道、閥門等。

22、以下僅就系統(tǒng)回收率、膜元件的滲透水量、高壓泵的選擇等給以介紹。 系統(tǒng)的回收率在采取適當預處理的情況下，通常采用75%回收率，該回收率也稱為標準系統(tǒng)回收率。這主要由下面兩個因素決定：a. 采用75%回收率時，可選用6m長的壓力容器（內(nèi)裝6個40長的膜元件或4個60長的膜元件），每個壓力容器最佳回收率為50%，當采用2:1排列時，系統(tǒng)回收率為75%。該排列無需使用濃水循環(huán)，即可把相當高比例的給水轉(zhuǎn)為滲透水。b. 回收率不大于75%，對整個ro滲透水質(zhì)量不會有太大的影響，當回收率超過75%時，水質(zhì)急劇下降。 ro滲透水量單個膜元件的滲透水量q可按下式計算式中pn膜元件的實際凈運行壓力； 污染系數(shù)，小

23、于1； qv.d單個膜元件的額定滲透水流量（由膜廠商提供）； pd單個膜元件的額定運行壓力（由膜廠商提供）； tj溫度校正系數(shù)（由膜廠商提供）根據(jù)單個膜元件的滲透水量q和總出力即可計算所需的膜元件數(shù)。作項目估算時，可按單個膜元件的額定滲透水量的70%計算。本工程經(jīng)計算共需108只cpa3膜元件，供兩套裝置，2:1排列，回收率75%，每套ro裝置設計出力50t/h。 高壓泵與ro裝置配套的高壓泵通常選用丹麥格蘭富泵，一套ro裝置配一臺泵（或兩臺泵），不備用，本設計選用srn65-7-1型泵2臺。高壓泵的實際運行壓力由凈運行壓力pn、滲透水的壓力（背壓）ppea、系統(tǒng)壓差ppd的一半、系統(tǒng)平均滲透

24、壓ar相加得到。對溶液tds低于1000mg/l的ro系統(tǒng)，當回收率為75%時，滲透壓對膜的透過水量的影響可以忽略不計。 反滲透裝置的清洗在正常運行條件下，反滲透膜可能被無機物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，這些物質(zhì)沉積在膜表面上，將會引起反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降，因此，為了恢復良好的透水和除鹽性能，需對膜進行化學清洗。清洗條件應根據(jù)膜制造商提供的清洗導則進行，如果膜制造商未提供清洗導則，則應遵循下列原則，即凡是具備下列條件之一的情況，均需要對膜元件進行清洗。a.標準滲透水流量下降10%-15%。 b.標準系統(tǒng)壓差增加10%-15%。 c.標準系統(tǒng)脫鹽率下降1%-2%或產(chǎn)品水含鹽量明

25、顯增加。 d.已證實有污染或結(jié)垢發(fā)生。至于清洗藥劑的選擇，不同的膜生產(chǎn)廠商對污染物采用的藥劑有不完全一致的要求。具體清洗配方或?qū)＠逑匆合蚰す趟魅?。一般清洗系統(tǒng)由清洗泵、清洗水箱、5m保安過濾器及所需的管道、閥門和控制儀表（如ph計、溫度計、流量表）等組成。清洗流程見下圖。 1-清洗水箱；2-清洗泵；3-保安過濾器；4-ro裝置。本工程設v=3.0m3清洗水箱一個，600mm保安過濾器一臺，crn64-2-2清洗泵一臺等設備。提醒注意的是清洗泵應耐腐蝕，一般壓力可為0.3-0.5mpa，流量數(shù)據(jù)可向生產(chǎn)廠商索取，確定清洗水箱的體積時，應考慮壓力容器的容積、保安過濾器的容積、有關管道的容積等

26、。4.7 混床ro裝置的出水水質(zhì)不滿足鍋爐補給水的要求，必須增設后續(xù)處理設施，設計采用混床，混床出力按105t/h，選用2臺1500mm混合離子交換器，樹脂層高500（陽）/1000（陰），陽樹脂型號d001mb，陰樹脂型號d201mb?？紤]混床同時運行，混床出口加裝樹脂捕集器。混床出水質(zhì)量：電導率（25）0.1s/cm，二氧化硅0.02mg/l，滿足鍋爐補給水的要求?；齑驳脑诰€監(jiān)測儀表主要有：進口流量計、出口電導儀、進出口壓力表等。4.8 相關的配套設施1）再生設施新建化水車間緊臨原化水車間東側(cè)，酸、堿貯存設施均可利用原有設施，僅需增設酸計量箱一個，堿計量箱一個。計量箱可根據(jù)樹脂裝填量、樹脂

27、的交換容量及再生劑耗量（應最終換算至再生濃度）計算得到，計量箱的有效容積應滿足再生一次用量，并應有富余量。設計酸計量箱容積為1.5m3,堿計量箱容積為1.5m3，采用噴射器輸送再生液。計量箱應單獨放置一個房間內(nèi)，并需通風。2）羅茨風機機械過濾器反洗用氣和混床清洗時用氣采用羅茨風機供給。羅茨風機的供氣量及供氣壓力可根據(jù)有關導則算出，并最終確定羅茨風機型號，本工程羅茨風機型號l41wd，羅茨風機的供氣量僅需滿足最大一臺設備的供氣量即可。羅茨風機設計時要加裝空氣過濾器和消聲器等配套設施，并要求單獨放在一個房間內(nèi)。3）水泵水泵主要包括原水泵、反沖洗水泵、中間水泵、除鹽水泵、再生泵、清洗水泵等，均布置在

28、水泵間。原水泵、中間水泵、除鹽水泵的揚程按0.4mpa選用，反沖洗水泵的揚程按0.2mpa選用，再生泵的揚程按0.3mpa選用，清洗水泵的揚程按0.3-0.5mpa選用（前已述及）。原水泵、中間水泵、除鹽水泵均為二用一備，考慮多工況運行情況，反沖洗水泵不備用，再生泵一用一備，清洗水泵不備用。設計時應注意水質(zhì)不同，選擇的泵也應不同，原水泵、反沖洗泵可采用一般的清水泵，其他泵要選用防腐蝕的泵。4）加氨系統(tǒng)氨與給水中殘留的游離二氧化碳化合，提高給水的ph，以防止氫去極化腐蝕，保護金屬氧化膜。加藥量為每毫克co2消耗0.40.8 nh3，藥劑可以采用鋼瓶液氨或氨水。加氨點設在除鹽水泵出口處，這有利于保

29、護除鹽水管?？刂平o水的ph值8.5-9.2，給水含氨量在1.0-20mg/l以下。利用成套加藥裝置投加氨液，該裝置為2箱2泵式，包括500l加氨桶2個，j2-40/4.0柱塞計量泵2臺及攪拌器等，平面尺寸為3000x2400mm，加氨需單獨一個房間，并需排風。5）各類水箱水箱的容積可根據(jù)規(guī)范要求確定，設計時可適當放大。具體如下：原水箱2臺，單臺容積150m3，與澄清池成組布置。 中間水箱1臺，容積50m3。 除鹽水箱2臺，單臺容積200m3。水箱液面鋪設液面球，以減少空氣中的co2、o2重新溶入水中。上述水箱均為鋼制，外刷防銹漆兩道，油性調(diào)和漆一道，原水箱、中間水箱內(nèi)襯酚醛玻璃鋼6層，除鹽水箱

30、內(nèi)涂環(huán)氧樹脂漆6層。水箱均布置室外。6）化驗設施化驗設備與原化學車間的化驗設備合用，新車間設運行值班室，可做簡單的監(jiān)測化驗。5、存在的問題項目設計完成后，沒有立即實施，近期建設方?jīng)Q定實施該項目，經(jīng)與建設方、意向的設備供貨方討論，認為設計存在以下不足，應予改正。(1)機械過濾器濾速偏高，對保證后續(xù)設備的進水水質(zhì)安全有一定的影響，應增加一臺機械過濾器。(2)混床雖已考慮單獨運行的可能性，但原設計直徑偏小，無備用，應把混床直徑由1500mm改為1800mm，考慮備用。6、化水設計簡述通過本工程的設計，總結(jié)出一些經(jīng)驗和建議，希望能有些參考價值。(1)設計出步驟及內(nèi)容1）要求建設方提供水源的水質(zhì)全分析資

31、料，校核水質(zhì)，確定水質(zhì)類型。2）計算設計出力，包括正常出力和最大出力。3）根據(jù)水質(zhì)分析情況和鍋爐對補給水的要求，確定經(jīng)濟合理的處理流程。4）確定主要處理設施的設計出力，應考慮自用水量，可從后向前計算，工程初期可估算，混床按5%，過濾器按10-15%，機械機械加速澄清池按15%。5）根據(jù)設備的設計出力確定處理設備的型號、尺寸，選擇合適的濾料和樹脂；選擇合適的膜元件，并確定其數(shù)量和布置方式。6）確定各類水泵的參數(shù)、數(shù)量、備用情況，應滿足不同工況（如一套ro裝置清洗時）的運行要求。7）根據(jù)過濾器和混床的用氣參數(shù)，確定羅茨風機的型號，應有備用。8）根據(jù)混床樹脂裝填量、樹脂的交換容量、進水水質(zhì)數(shù)據(jù)計量出

32、一次再生酸、堿用量，并以此算出計量箱大小、酸堿貯罐的容積、中和池的容積及調(diào)節(jié)用酸堿的用量。計算計量箱時要換算成再生濃度，而酸堿貯罐的容積應按工業(yè)供貨的濃度計算，根據(jù)中和池的容積得出排污、攪拌用水泵的參數(shù)。9）根據(jù)規(guī)范計算出各類水箱的容積，并確定其尺寸。10）畫出工藝處理流程圖，流程圖中應標示出各種設備連接方式、管徑、在線儀表的安裝和閥門等，應給出圖例、主要設備清單。11）畫出設備的平面布置圖，其中澄清池、水箱、酸堿貯罐和中和池宜布置在室外，一般水處理車間分高低兩跨，高跨主要布置過濾器、ro裝置、混床等，低跨主要布置泵類、計量箱、羅茨風機、加藥設備等。設備布置時，管道連接要簡捷、順暢，泵類的布置

33、和室外水箱應統(tǒng)一考慮，避免管道交叉過多，應考慮通行的要求。 應考慮值班、電氣、實驗室的面積。12）給出化水車間管道布置的總體方案，包括位置、標高、管道間距等。13）根據(jù)管道布置的總體方案畫出各分冊的施工圖。以上即為化水設計包括的內(nèi)容，其中一些步驟次序可以調(diào)換。(2)向其他專業(yè)提資要求設計不同時段時，應及時向相關專業(yè)提出設計資料及相應的技術要求。1）總平面布置完后，應向建筑專業(yè)提出設計資料，圖中應給出門、窗尺寸，廠房凈高，室內(nèi)外高差、管溝、排水溝等數(shù)據(jù)。2）在建筑返回設計資料后向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出設計資料，圖中應包括設備基礎大小、設備荷重、基礎預留螺栓孔、基礎和梁（板、柱、墻體、溝壁）上的預埋鐵、留洞

34、等數(shù)據(jù)。3）向電氣專業(yè)提供用電設備的用電負荷、控制要求等數(shù)據(jù)，并提供平面布置。4）向熱控專業(yè)提供各種監(jiān)測儀表的要求，如測量范圍、平面位置、安裝高度等條件，并確定各類設備的控制方式，如集中或分散控制，就地還是遠程控制等，并提供設備平面布置圖及工藝流程圖。5）向暖通專業(yè)提供需要通風的房間的所要求通風次數(shù)。以上是基于個人的經(jīng)驗提出的建議和相關數(shù)據(jù)，供同行參考。參考文獻：1火力發(fā)電廠化學設計技術規(guī)程（dl/t5068-1996），中華人民共和國電力工業(yè)部，1996年。2火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量（gb/t12145-1999）。3中國市政工程西南設計研究院，給水排水設計手冊第一冊，中國建筑工業(yè)

35、出版社，2000年。4上海市政工程設計研究院，給水排水設計手冊第三冊，中國建筑工業(yè)出版社，1986年。5華東建筑研究設計院有限公司，給水排水設計手冊第四冊，中國建筑工業(yè)出版社，2002年。6馮敏主編，工業(yè)水處理技術，海洋出版社，1992年。7馮逸仙、楊世純編著，反滲透水處理工程，中國電力出版社，2000年。b 發(fā)電廠反滲透設備化學清洗設計【摘要】本文敘述了發(fā)電廠反滲透設備長時間運行后，出現(xiàn)端間壓差升高、脫鹽率下降這一情況，并指出它是由反滲透膜結(jié)有垢物和受到細菌污染而造成的。文中對反滲透垢的生成和細菌污染進行了分析，闡明解決辦法是對反滲透設備進行化學清洗，并詳細地制訂出了反滲透設備化學清洗的技術

36、措施。【關鍵字】反滲透； 污染； 結(jié)垢； 化學清洗 前言我廠于1998年10月建成投產(chǎn)了三套反滲透予脫鹽設備，此三套設備是由水處理工程公司成套供應，反滲透膜使用美國流體公司生產(chǎn)的復合膜。采用的水源為我廠直接從地下采取的深井水,保安過濾器入口前投加了反滲透阻垢劑。但是在以后近六年的運行期間反滲透端差逐漸升高,制水能力也下降,脫鹽率明顯降低,初投產(chǎn)時脫鹽率為98.3%,目前只有9394%。究其原因應為反滲透膜中生成了不同種類的垢物、產(chǎn)生了細菌微生物的污染。只有去除垢物與微生物污染物才能恢復反滲透的正常運行。1 反滲透膜污染原因的分析反滲透膜表面生成的污染物是導致反滲透出力降低的原因，這些污染物的產(chǎn)

37、生是設備運行中逐漸積累而形成的,它與設備的運行方式和來水水質(zhì)以及水處理方法有很大的關系。1. 目前我廠化學水處理反滲透水源為地下深井水。水處理流程為: 加入阻垢劑深井水升壓泵清水箱清水泵細砂過濾器活性炭過濾器保安過濾器高壓泵反滲透予脫鹽水箱在水處理流程中,起到處理作用的設備主要是細砂過濾器和活性炭過濾器，細砂過濾器可以除去機械雜質(zhì)和懸浮物,活性過濾器吸附有機物。2. 地下水水源情況如表1所示。表1 地下水水質(zhì)分析表項目2003年10月2004年2月2004年5月2004年7月ph7.557.277.267.25dd m/l1092109210981085ca2+ mg/l142.28156.3

38、1160.32120.24mg2+ mg/l43.7429.1826.3246.17hco32-mg/l 396.63390.53390.53402.73so42+ mg/l138.67134.77140.12119.54cl- mg/l 102909282h0 10.710.210.29.8jd6.56.46.46.6懸浮物 mg/l0000鐵鋁氧化物mg/l4.04.53.51.0sio2 mg/l10.515.515.221.2codmn mg/l0.640.841.63.683. 情況分析從表中可以看出：1）地下水中所含鈣鎂離子,硫酸根離子,鐵的氧化物,二氧化硅與有機物都較高。在反滲透

39、膜上容易生成的污染物主要也就是鈣、鎂垢,鐵鋁氧化物,二氧化硅以及細菌有機物。2）由于水中硫酸根含量比較高,鈣、鎂離子含量也很高，從反滲透脫鹽的機理來分析，鈣、鎂垢中應有一定數(shù)量的硫酸鈣垢,這是一般酸洗無法去除的垢物。3）由于系統(tǒng)內(nèi)沒有殺菌措施,僅靠活性炭來吸附有機物,而細砂過濾器與活性炭過濾器均為臥式過濾器,濾層薄, 活性炭吸附有機物效果也不理想，因此對有機物的處理效果欠佳，有機物很容易穿過過濾器,進入反滲透膜中，并且在反滲透膜上進一步滋生細菌。4）我廠反滲透來水是經(jīng)過化學集中取樣水水冷卻器的地下水，水溫偏高，反滲透設備又經(jīng)常停備用，這樣適宜的溫度也是反滲透膜易產(chǎn)生細菌微生物污染的原因。5）針

40、對反滲透膜生成的污染情況,要采取相應的措施,方可逐步消除污染,使反滲透設備恢復正常使用。0 反滲透膜清洗方案的確定消除反滲透的污染目前最好和最有效的辦法就是實施有效的化學清洗.由已知的對反滲透膜可能發(fā)生污染的情況,就可以設計有針對性的反滲透化學清洗措施.清洗措施中的工藝必須有效地消除上述各種污染物。1反滲透膜污染情況分析1.1一般細菌微生物對滲透膜的污染,主要集中在反滲透的一段,并且是在前面的幾根反滲透膜,它直接影響反滲透的端間壓差.目前反滲透的一段壓差占總端間壓差的70%以上.反滲透膜如被細菌微生物污染還將大大降低反滲透的脫鹽率.所以反滲透清洗措施中必須有合理的殺菌方法。1.2反滲透的結(jié)垢一

41、般在濃水區(qū),是由于被濃縮鹽水中過量的溶解鹽沉淀而結(jié)垢，所以反滲透的結(jié)垢嚴重部位應在反滲透的二段，除去垢物可以采取有效的酸洗方法或?qū)ｉT的除垢劑來去除。1.3 鐵鋁氧化物是系統(tǒng)中的腐蝕產(chǎn)物,它一般沉積在反滲透膜的進水端，可以采用化學酸洗的方法去除。1.4 二氧化硅的污染一般分為膠體硅與活性硅的污染,膠體硅一般都沉積在反滲透的一段,可用堿洗加表面活性劑的方法去除?；钚怨枰话闶枪杷猁},它一般在二段生成硅酸鹽垢物,可以采用化學清洗的方法進行去除。1.5 為保證反滲透膜的清洗效果，在清洗時應使一段、二段分開進行化學清洗，清洗時要保證清洗流量達到要求。2. 反滲透膜化學清洗配方的確定1） 殺菌處理。2） 堿

42、洗(加表面活性劑)除硅。3） 酸洗除鐵鋁氧物。4） 酸洗除鈣鎂水垢。3清洗工藝流程的確定。清洗配方確定后，清洗工藝和操作是確保清洗質(zhì)量的有效保證。3.1 清洗流程可以采用順流清洗，對于膠體硅污堵、結(jié)垢污堵的清洗效果較好，因為這兩種物質(zhì)易化學溶解，且結(jié)垢在二段，所以溶解后易隨水流沖出。對于細菌微生物污染，主要集中在一段，可以采用分段清洗，即一段單獨清洗，防止交叉污染，藥劑的主要作用是剝離、分散其污物。3.2 反滲透膜清洗采用復合清洗，因為膜的污染是復雜的，最上一層通常是粘附著的微粒，膠體微生物物質(zhì)等，第二層是積沉的鹽類及鐵鋁等金屬化合物，最靠近膜的第三層通常是交叉結(jié)合的復雜硅酸鹽，絡合性的有機物

43、等。只有將酸洗、堿洗、絡合清洗、殺菌處理等程序連接起來復合清洗才能達到目的。3.3 清洗時宜采用動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的方式進行，因為單一動態(tài)清洗沖刷、剝落下的污物被沖到反滲透格柵的邊角處成為死角，分散、溶解的時間長。到靜態(tài)浸泡時，壓實的污物又分散到藥液中，反而溶解加快。動靜交替清洗與混合清洗相結(jié)合，省時、省力、經(jīng)濟、效果好。3 反滲透膜化學清洗的具體措施：1.藥品準備1） 清洗劑high flux a；2） microtreat bio；3） 氫氧化鈉（固體）優(yōu)級純或分析純； 4） 十二烷基硫酸鈉（固體）分析純； 5） 鹽酸（液體）分析純。2.清洗前的準備工作2.1 做好清洗箱的回液軟管接口，并分

44、別在一段濃水和二段濃水入口處加裝閥門，連接好清洗系統(tǒng)。2.2 對連接好的清洗管道及設備進行沖洗，保證無雜物。2.3 清洗泵運轉(zhuǎn)正常，確保加熱裝置好用。2.4 清洗前將ro系統(tǒng)各項指標進行全面統(tǒng)計，做好記錄。 2.5 儀表及水質(zhì)分析方法的準備，包括實驗室用ph表、導電度表、溫度計、硬度測定方法、鐵離子測定方法、cod測定方法.2.6 保安過濾器濾芯已經(jīng)更換完畢。3.清洗步驟3.1清洗劑high flux a清洗（酸洗）除去鈣鎂垢物、鐵的氧化物。3.1.1 將清洗箱內(nèi)注滿反滲透預脫鹽水，投加熱器加熱，啟動清洗泵，自循環(huán)，水溫控制在30-35，水溫達到要求后，按正常的低壓沖洗方式，對反滲透設備進行沖

45、洗，時間約5分鐘，沖洗時應注意清洗箱液位及溫度，隨時補充預脫鹽水，保持高水位。3.1.2 沖洗后，排空清洗水箱內(nèi)的沖洗水，向清洗水箱內(nèi)注入預脫鹽水，配制好3m3的high flux a清洗溶液。測定清洗溶液的硬度和鐵離子含量。（配好清洗液后可啟動清洗泵進行自循環(huán)。）3.1.3 關閉清洗箱二段回水門，打開清洗箱一段濃水回水門，開啟清洗泵進口門，關清洗泵出口門、循環(huán)門，關閉反滲透本體淡水門、濃水排放門。啟動清洗泵，打開清洗過濾器進口門，緩慢開啟清洗泵出口門，同時將循環(huán)門開至一半，待清洗過濾器空氣門出水后，打開清洗過濾器出口門，關循環(huán)門，調(diào)整泵出口門，將流量調(diào)整在70t/h左右，沖洗一小時。清洗過程

46、中每20分鐘測溫度、ph值一次，并及時調(diào)整。3.1.4 打開清洗箱二段濃水入口門，關閉清洗箱一段濃水入口門，將流量調(diào)整在40t/h左右,沖洗時間30分鐘。3.1.5 停清洗泵，測定清洗液的硬度和鐵離子含量。3.1.6 浸泡5小時，然后按照上述流量和時間一、二段分別循環(huán)清洗，停清洗泵。3.1.7 打開清洗箱排污門，排掉系統(tǒng)及清洗箱內(nèi)的清洗液，關閉清洗箱排污門。再次向清洗箱內(nèi)注滿預脫鹽水，打開ro設備淡水排放門和濃水排放門，關閉清洗箱一、二段濃水入口門，啟動清洗泵對ro系統(tǒng)進行沖洗，流量為70t/h,直至淡水導電度穩(wěn)定為止，沖洗時間約15分鐘，沖洗過程中，要不斷向清洗箱內(nèi)補充預脫鹽水，保持清洗箱高

47、水位。3.2 殺菌清洗：3.2.1 排空清洗箱內(nèi)存水，在清洗水箱內(nèi)配制microtreat bio溶液。3.2.2 按酸洗步驟的第3、4、6步，進行循環(huán)沖洗反滲透系統(tǒng)，沖洗時間同酸洗時間。3.2.3 停清洗泵，按酸洗步驟的第7步，進行沖洗反滲透系統(tǒng)。3.3.堿洗：3.3.1 打開清洗箱排污門，排掉清洗箱內(nèi)的清洗液，并沖洗干凈清洗箱，在清洗箱內(nèi)配制3m3的堿洗液，濃度為： 氫氧化鈉： 0.1% 十二烷基硫酸鈉： 0.1% 藥液配制時，各種藥品按順序先后配制，并啟動清洗泵進行自循環(huán)，將藥液溶解均勻。保證清洗液ph=110.3，必要時可以用鹽酸來調(diào)整。觀察清洗液顏色，并做好記錄，測定清洗液的cod。

48、3.3.2 按酸洗步驟的第3、4步，進行循環(huán)沖洗反滲透系統(tǒng)，沖洗時間同酸洗時間。3.3.3 停清洗泵，浸泡膜元件4小時，同時觀察清洗液顏色有何變化，測定清洗液的cod。3.3.4 按酸洗步驟的第6、7步，進行沖洗反滲透系統(tǒng)。3.3.5 解列清洗系統(tǒng)，恢復反滲透裝置，利用預處理出水按正常要求的低壓沖洗方式，沖洗膜元件1小時，觀察導電度不再變化為止。3.4 整組啟動恢復運行。 按正常運行方式，啟動反滲透設備運行，并將各參數(shù)調(diào)整至正常運行工況，觀察運行情況，測定分析其出水水質(zhì)，以確定本次清洗效果。3.5 清洗安全措施.注意事項。1） 嚴格按照藥品使用說明使用；2） 配制酸堿液時要嚴格按安全規(guī)程進行操

49、作，以防燒傷；3） 清洗液藥品一定要充分溶解；4） 配清洗液用的水一定要不含游離氯等氧化性物質(zhì)；5） 配清洗液時要對所配清洗液進行加熱，保證溫度在30-35左右，在清洗過程中，也要保證清洗液的溫度維持在30-35左右；6） 清洗過程中，要注意清洗箱液位及濃度的變化，液位及濃度低時要適當補充清洗液；7） 清洗過程中，反滲透本體的閥門除淡水回液門外，其它閥門要全部關閉，以免清洗液損失；8） 對購置的藥品，要進行成份化驗分析，保證其純度，十二烷基硫酸鈉一定要保證不含陽離子的表面活性劑；9） 三套反滲透設備按清洗步驟分別進行分組清洗，清洗好一套設備后，應啟動運行并觀察清洗效果，確認效果后再確定對另兩套

50、設備的清洗；10）清洗流程圖 清洗箱清洗泵保安過濾器ro一段回液管（分濃水、淡水）清洗箱。 清洗箱清洗泵保安過濾器ro二段回液管（分濃水、淡水）清洗箱。4 結(jié)論選好反滲透的清洗方法，對提高反滲透的運行效率，延長反滲透的使用壽命有很大的效果。但是反滲透的化學清洗在一定程度上雖然可以降低反滲透膜的端間壓差，提高反滲透出力，但是反滲透經(jīng)常清洗容易導致脫鹽率下降，所以反滲透的良好運行主要是做好運行中的管理，做好反滲透設備前置預處理工作，使進入反滲透設備的水質(zhì)完全達到設備的運行要求。參考文獻：1 王方.反滲透-電去離子脫鹽系統(tǒng).工業(yè)水處理，2002，22(10)。2 梁軒平.反滲透技術在電廠水脫鹽系統(tǒng)中

51、的應用探討,給水排水,2003年 第29卷 第9期.3 徐榮安.膜技術在飲用水深度處理中的應用.水處理技術，1999c 電廠反滲透水處理設備調(diào)試大綱 電廠反滲透水處理設備的工藝是采用“生水經(jīng)過濾、精濾、反滲透預除鹽后，送入離子交換系統(tǒng)”的工藝，其產(chǎn)品水水質(zhì)為：電導率0.2s/cm(25)sio2 20 g/l硬度 0 mol/lna 10 g/l反滲透總供水量為150t/h。調(diào)試前應具備的基本條件土建部分 水源能保證連續(xù)供水，并水壓穩(wěn)定； 水處理車間內(nèi)采暖安裝完畢，并能正常投入； 排水溝道及防腐施工完畢、驗收合格。溝道內(nèi)無雜物、暢通，蓋板按設計要求齊全、平整； 水處理車間內(nèi)地面平整，防腐施工完

52、畢。電氣及熱工部分 化水站的低壓配電室的電源已接通，并能正常供電，電氣設備絕緣良好； 照明及通訊設施能滿足調(diào)試的要求； 電氣、熱工的表盤完好，表計安裝齊全，調(diào)校完畢，指示正確； 各種保護及報警裝置已調(diào)校完畢，并能正常投入。制水設備及所屬系統(tǒng) 系統(tǒng)已通水正常，無泄漏； 所有的設備及管路按規(guī)定顏色刷漆完畢； 各溶液箱及水箱防腐完好，液位信號指示正確； 所有的梯子、欄桿、平臺安全可靠； 對所用的設備、閥門編號清楚。對所有原材料的要求 備足合格的堿式氯化鋁（pac）和阻垢劑； 備足合格的鹽酸、堿。對實驗室及工作人員的要求 所用的設備、儀器齊全，調(diào)試合格； 試驗室外器具能滿足調(diào)試分析之需要； 所需的標準藥液及常用的試劑配制完畢； 制水的操作人員及維護或化驗人員培訓結(jié)束，并能獨立上崗。資料的準備 設計說明及設計的圖紙資料； 各設備及儀表的使用說明書； 對設備系統(tǒng)之狀況及相關情況的摸底。系統(tǒng)的沖洗及各