水處理基礎(chǔ)知識1

水處理基礎(chǔ)知識[1]PAGEPAGE3寧波禾元化學(xué)有限公司水處理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1版SKCC-007-T-0101第1頁共90頁 水處理基礎(chǔ)知識1供培訓(xùn)用許勝先孫可峰姜濤版次說明編制人審核人批準(zhǔn)人批準(zhǔn)日期編制部門公用工程發(fā)布日期實施日期本文件知識產(chǎn)權(quán)屬寧波禾元化學(xué)有限公司所有，未經(jīng)授權(quán)許可或批準(zhǔn)，不得對公司以外任何組織或個人提供；任何外部組織或個人擅自獲取、使用、轉(zhuǎn)讓文件的行為均屬侵權(quán)。寧波禾元化學(xué)有限公司水處理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1版SKCC-007-T-0101第3頁共90頁站設(shè)計規(guī)模14400m3/h,2﹟雨水提升泵站設(shè)計規(guī)模9000m3/h（其中雨水監(jiān)控設(shè)施與2﹟雨水提升泵站合建）.2系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)本系統(tǒng)為寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目的配套的公用工程項目，本系統(tǒng)為項目提供全廠生產(chǎn)、生活用水和消防用水，循環(huán)冷卻水以及全廠污水處理，其設(shè)計基礎(chǔ)主要依據(jù)如下：2.1浙江天圣控股集團有限公司《寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目可行性研究報告委托書》；2.2專利商提供相關(guān)技術(shù)資料；2.3寧波禾元化學(xué)有限公司提供的可行性研究報告基礎(chǔ)資料及雙方往來傳真、會議紀(jì)要及電子郵件等。2.4《寧波禾元化學(xué)有限公司提供的與該項目有關(guān)的基礎(chǔ)資料》。2.5國家、行業(yè)、地方有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；2.6浙江天圣控股集團有限公司寧波禾元化學(xué)有限公司與中國石化洛陽石化工程公司簽訂的《設(shè)計合同》；2.7相關(guān)會議紀(jì)要；3系統(tǒng)設(shè)計原則3.1嚴(yán)格遵循國家、行業(yè)、地方的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和相關(guān)規(guī)定。3.2給排水及消防設(shè)計采用國內(nèi)外先進可靠的工藝技術(shù)，在技術(shù)經(jīng)濟上達到世界先進、國內(nèi)一流的水平。3.3滿足安全、衛(wèi)生、環(huán)保的要求，落實環(huán)境影響報告書及其批文對環(huán)保的要求；遵循項目業(yè)主的投資效益和當(dāng)?shù)氐纳鐣б鎱f(xié)調(diào)統(tǒng)一、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。在做好主裝置設(shè)計的同時，注重節(jié)能、環(huán)保、安全、消防、抗震、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生的配套設(shè)計。“三廢”排放必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.4堅持工廠設(shè)計模式改革，優(yōu)化工藝方案，合理設(shè)置操作崗位，盡量做到節(jié)約占地，節(jié)省工程投資、減少定員。3.5采用集中管理監(jiān)視、分散控制的控制手段，提高自動化水平，降低勞動強度.3.6力求運行可靠，操作簡單，維修方便。3.7優(yōu)化用水工藝，一水多用、重復(fù)利用。如采用酸性水汽提凈化水替代新鮮水，用作裝置注水和洗滌水等。并采用污水回用技術(shù)，節(jié)約淡水資源，減少排污。3.8設(shè)備、材料選型可靠，降低能耗，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省能源。3.9充分依托利用寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)公用工程及輔助設(shè)施，以節(jié)省工程投資、提高經(jīng)濟效益。3.10“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，依托工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有消防站寧波禾元化學(xué)有限公司水處理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1版SKCC-007-T-0101第35頁共90頁二、除鹽水、凝結(jié)水站1水站概述1.1簡介除鹽水、凝結(jié)水站為寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目配套的除鹽水系統(tǒng)，由中國石化集團洛陽石油化工工程公司設(shè)計。站內(nèi)包括除鹽水站、凝結(jié)水站，給水（及消防）加壓站。除鹽水、凝結(jié)水站為DMTO等主裝置、高溫高壓鍋爐及化驗室提供除鹽水，給水（及消防）加壓站為全廠提供生產(chǎn)生活用水及全廠的消防用水。1.2設(shè)計能力1.2.1除鹽水站除鹽水站設(shè)計能力為340m3/h,主要由預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置及二級混床離子交換系統(tǒng)及配套的加藥裝置以及化學(xué)清洗裝置組成;其中預(yù)處理系統(tǒng)有多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、自清洗過濾器組成。本站原水是寧波碧海公司供給的工業(yè)水，在原水進入預(yù)處理系統(tǒng)前管道中加入絮凝劑，在管道混合器中均勻混合后，水中的膠狀物凝聚，降低了懸浮物含量，提高了過濾效果，減輕了反滲透膜污染。預(yù)處理出水在列管式換熱器中與蒸汽換熱后由反滲透高壓泵進入反滲透膜除去大部分鹽類。反滲透產(chǎn)水在脫碳塔中去除水中的二氧化碳后至中間水池，然后由中間水泵升壓至二級混合離子交換器深度除鹽后送達除鹽水箱。除鹽水站內(nèi)預(yù)處理出水水質(zhì)：SDI≤4，濁度≤1NTU,余氯＜0.1mg/L,Fe＜0.05mg/L;混床出水水質(zhì)：pH7-8，Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤0.02mg/L，銅≤5μg/L,Fe≤0.03mg/L。1.2.2凝結(jié)水站凝結(jié)水站的設(shè)計能力為400m3/h,來自主裝置的高溫凝液在換熱器中與送往用戶的二級除鹽水換熱后，進入凝液緩沖水箱，然后通過凝液提升泵經(jīng)過除鐵過濾器去除水中的水中懸浮物及氧化鐵顆粒物質(zhì)，然后再經(jīng)過活性碳過濾器，混合離子交換器，到除鹽水箱，凝結(jié)水站來水指標(biāo)：總鐵≤250mg/L，Cond≤10μs/cm，SiO2≤0.1mg/L，COD≤10mg/L，SS≤5mg/L；凝結(jié)水站產(chǎn)水指標(biāo)：Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤0.02mg/L，銅≤5μg/L,Fe≤0.03mg/L。1.2.3給水（及消防）加壓站給水站內(nèi)生產(chǎn)給水設(shè)計規(guī)模1850m3/h，正常用水量為1025m3/h，最大用量為1802m3/h，生產(chǎn)給水泵的能力為620m3/h（三用一備）生產(chǎn)水泵0515-P-04A～D基本參數(shù)：流量Q：620m3/h，揚程H：40m，電機功率：110KW。。消防供水系統(tǒng)采用獨立的穩(wěn)高壓環(huán)狀供水系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力為0.7～1.2Mpa，消防水設(shè)計規(guī)模450L/S，廠區(qū)最大一處消防火災(zāi)時用水量450L/S，消防系統(tǒng)保有水量12000m3，消防水泵設(shè)置為一臺電動消防泵，兩臺柴油泵，兩臺穩(wěn)壓泵，在平時由消防穩(wěn)壓泵維持消防管網(wǎng)壓力。本消防水給水泵由1臺電動消防給水泵、2臺柴油機消防給水泵、2臺消防穩(wěn)壓泵組成，基本參數(shù)如下：序號位號名稱型號單位數(shù)量10515-P-01電動消防泵Q=225L/S，H=120m，N=400KW臺120515-P-02A/B柴油機消防泵Q=225L/S，H=120mN=450KW臺230515-P-03A/B消防穩(wěn)壓泵Q=15L/S，H=80m，N=22KW臺2生活用水有兩臺無負(fù)壓增壓泵（一用一備）供給。生活水泵0515-MP-01基本參數(shù)：流量Q：40m3/h，揚程H：40m，電機功率：7.5KW。2生產(chǎn)工藝原理2.1除鹽水處理單元2.1.1多介質(zhì)過濾器多介質(zhì)過濾器是利用石英砂、無煙煤兩種濾料去除原水中的懸浮物，濾料高度為1200mm屬于普通快濾設(shè)備。主要用于濾除原水中的細(xì)小顆粒、懸浮物、膠體、有機物等雜質(zhì)，保證預(yù)處理出水濁度≤1NTU，保證RO系統(tǒng)進水的污染指數(shù)(SDI)≤4。含有懸浮物顆粒的水在管道混合器中與絮凝劑充分混合，使水中形成膠體顆粒的雙電層被壓縮。當(dāng)水從上流經(jīng)濾料時，水中部分的固體懸浮物進入上層濾料形成的微小孔眼，受到吸附和機械阻留作用被濾料的表層所截留。同時，這些被截留的懸浮物之間又發(fā)生重疊和架橋等作用，就好象在濾層的表面形成一層薄膜，繼續(xù)過濾著水中的懸浮物質(zhì)，這就是所謂濾料表面層的薄膜過濾。這種過濾作用不僅濾層表面有，而當(dāng)水進入中間濾層也有這種截留作用，為區(qū)別于表面層的過濾，稱為滲透過濾作用。此外，由于濾料彼此之間緊密地排列，水中的懸浮物顆粒流經(jīng)濾料層中那些曲曲彎彎的孔道時，就有著更多的機會及時間與濾料表面相互碰撞和接觸，于是，水中的懸浮物就在濾料表面粘附，即接觸過濾。當(dāng)膠體顆粒流過多介質(zhì)過濾器的濾料層時，濾料縫隙對懸浮物起篩濾作用使懸浮物易于截留在濾料表面。當(dāng)在濾料表層截留了一定量的污物形成濾膜，隨時間推移過濾器的前后壓差將會很快升高，直至失效。此時需要利用逆向水流反洗濾料，使過濾器內(nèi)石英砂及無煙煤層懸浮松動，從而使粘附于石英砂及無煙煤表面的截留物剝離并被水流帶走，恢復(fù)過濾功能。正常情況下，當(dāng)進出口壓差達到一定值時停止運行進行反沖洗，反洗后再通過正洗投入運行，反洗采用反滲透濃水，反洗時，在進水同時送入壓縮空氣，擦洗濾料，壓縮空氣強度為18～25升/秒·米保證了多介質(zhì)過濾器的反洗質(zhì)量，有利于排除濾層中的沉渣、懸浮物等，并防止濾料板結(jié)，使其充分恢復(fù)截污能力。過濾器底部布水裝置采用多孔板＋水帽，內(nèi)裝填料，使用的雙層濾料是在過濾層上部放置較輕的大顆粒無煙煤，下部為大比重的小顆粒石英砂。石英砂濾層高度800mm，無煙煤濾層高400mm，這樣可以充分發(fā)揮整個濾層的效率、提高截污能力保證良好的過濾效果，且不會在反洗過程中出現(xiàn)亂層現(xiàn)象。本裝置選用7臺多介質(zhì)過濾器（6用1備），單臺正常出力80m3/h，平均運行流速7.0m/h。2.1.2活性碳過濾器活性炭可以吸附水中的有機物、余氯和少量油污，降低COD含量，去除水中的臭味、色度以及殘留的濁度，防止余氯對復(fù)合膜的氧化?；钚蕴歼^濾器運行一段時間后活性炭表面被吸附質(zhì)所占據(jù)，吸附量就達到了極限狀態(tài)，以后吸附量就不在隨吸附質(zhì)濃度的提高而增加了,這時將通過逆流反洗和氣水擦洗的方式把吸附在活性炭表面的，反洗水也是采用反滲透濃水，本裝置由5臺活性炭過濾器（4用1備），單臺正常出力120m3/h，平均運行流速12.0m/h。吸附的機理溶質(zhì)從水中移向固體顆粒表面，發(fā)生吸附，是水、溶質(zhì)和固體顆粒三者相互作用的結(jié)果。引起吸附的主要原因在于溶質(zhì)對水的疏水特性和溶質(zhì)對固體顆粒的高度親合力。溶質(zhì)的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質(zhì)的溶解度越大，則向表面運動的可能性越小。相反，溶質(zhì)的憎水性越大，向吸附界面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華引力或鍵力所引起。與此相對應(yīng)，可將吸附分為三種基本類型：交換吸附、物理吸附、化學(xué)吸附。在實際的吸附過程中，上述幾類吸附往往同時存在，難于區(qū)分。影響吸附的因素影響吸附的因素是多方面的，吸附劑結(jié)構(gòu)、吸附劑性質(zhì)、吸附過程的操作條件等都影響吸附效果。.1吸附劑的性質(zhì)由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑的表面上，所以吸附劑的比表面積越大，吸附能力就越強，吸附容量也就越大，因此比表面積是吸附作用的基礎(chǔ)，在能滿足吸附質(zhì)分子擴散的條件下，吸附劑比表面積越大越好。例如，粉狀活性炭比粒狀活性炭性能好，主要原因就在于它的比表面積比粒狀活性炭的大。吸附劑的種類不同，吸附效果就不同。一般來說，極性分子型吸附劑易吸附極性分子型吸附質(zhì)，非極性分子型吸附劑易吸附非極性的吸附質(zhì)。另外，吸附劑的顆粒大小、孔隙結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性質(zhì)對吸附也有很大影響。.2吸附質(zhì)的性質(zhì)某種吸附劑對不同的吸附質(zhì)的吸附能力是不同的。吸附質(zhì)在水中的溶解度對吸附有較大影響。一般吸附質(zhì)的溶解度越低，越容易被吸附，而不易被解吸。通常有機物在水中的溶解度是隨著鏈長的增長而減小的，而活性炭的吸附容量卻隨著有機物在水中溶解度的減少而增加，因此活性炭在原水中對有機物的吸附容量隨著同系物分子量的增大而增加。如活性炭從水中吸附有機酸的吸附容量的次序是：甲酸<乙酸<丙酸<丁酸。吸附質(zhì)分子大小和不飽和度對吸附也有影響。用活性炭處理原水時，對大分子有機化合物的吸附效果較小分子的有機化合物好。吸附質(zhì)的濃度對吸附也有影響。當(dāng)原水中吸附質(zhì)的濃度很低時，隨著濃度的增大，吸附量也增大，但濃度增大到一定程度后，再增加濃度，吸附量所有增加，但很慢，這說明吸附劑表面已大部分被吸附質(zhì)所占據(jù)。當(dāng)全部吸附劑表面被吸附質(zhì)所占據(jù)時，吸附量就達到了極限狀態(tài)，以后吸附量就不在隨吸附質(zhì)濃度的提高而增加了。.3吸附操作條件的影響在原水處理中，進水水質(zhì)和選用的吸附劑確定后，吸附效果主要取決于吸附過程的操作條件，如溫度、吸附接觸時間、原水的pH值等。原水處理的吸附過程主要是物理吸附，是放熱反應(yīng)，溫度高則不利于吸附過程，而溫度低則有利于吸附，所以往往是常溫吸附、升溫解吸。在吸附過程中，應(yīng)保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。吸附平衡所需的時間取決于吸附速率，吸附速率越高，達到吸附平衡所需的時間越短。在實際操作中要控制進水的流速不宜過大或過小。流速過大，不利于兩相充分接觸，流速過小，影響設(shè)備的生產(chǎn)能力。原水處理中，pH值對吸附的影響主要由于pH值對吸附質(zhì)在水中的存在形式（分子、離子、絡(luò)合物）有影響，進而影響吸附效果。吸附劑及其再生a．吸附劑從廣義而言，一切固體物質(zhì)的表面都有吸附作用，但實際上，只有多孔物質(zhì)由于具有很大的比表面積，才能有明顯的吸附能力，才作為吸附劑。原水處理過程中應(yīng)用的吸附劑主要是活性炭?；钚蕴渴且环N非極性吸附劑，是由含碳為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。其外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種，目前工業(yè)上大量采用的是粒狀活性炭?；钚蕴恐饕煞殖家酝猓€有少量的氧、氫、硫等元素，以及含有水分、灰分。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強酸、強堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。b．吸附劑的再生吸附劑達到一定的吸附飽和度之后，必須進行再生，以達到重復(fù)使用的目的。所以再生是吸附的逆過程。目前，吸附劑的再生方法有熱處理、化學(xué)氧化、溶劑法等。在水處理中，應(yīng)用較多的是熱處理法。熱處理再生活性炭一般分三個步驟進行：干燥加熱到100～150℃，將吸附在活性炭細(xì)孔中的水分（含水率將近40%～50%）蒸發(fā)出來，同時部分低沸點的有機物也隨著揮發(fā)出來。(2)炭化水分蒸發(fā)后，繼續(xù)加熱到700℃，這時，低沸點有機物全部脫附。高沸點的有機物由于熱分解，一部分成為低沸點的有機物被脫附，另一部分被炭化，殘留在活性炭微孔中。（3）活化將炭化后留在活性炭微孔中的殘留碳通入活化氣體（如水蒸氣、二氧化碳及氧）進行氣化，達到重新造孔的目的。活化溫度一般為700～1000℃。2.1.3自清洗過濾器系統(tǒng)在長期運行過濾過程中，有可能出現(xiàn)機械雜質(zhì)等物質(zhì)，直接進入保安過濾器，粘附在濾芯表面，增加了濾芯過濾阻力，并影響反滲透正常進行?；钚蕴歼^濾器出出水首先經(jīng)過自清洗過濾器粗濾網(wǎng)濾掉較大顆粒的雜質(zhì)，然后到達細(xì)濾網(wǎng)。在過濾過程中，細(xì)濾網(wǎng)逐漸累積水中的臟物、雜質(zhì)，形成過濾雜質(zhì)層，由于雜質(zhì)層堆積在細(xì)濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)，因此在細(xì)濾網(wǎng)的內(nèi)、外兩側(cè)就形成了一個壓差。當(dāng)過濾器的壓差達到預(yù)設(shè)值時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應(yīng)不斷流，清洗閥打開，清洗室及吸污器內(nèi)水壓大幅度下降，通過濾筒與吸污管的壓力差，吸污管與清洗室之間通過吸嘴產(chǎn)生一個吸力，形成一個吸污過程。同時，電力馬達帶動吸污管沿軸向做螺旋運動，吸污器軸向運動與旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)合將整個濾網(wǎng)內(nèi)表面完全清洗干凈。系統(tǒng)在長期運行過濾過程中，有可能出現(xiàn)機械雜質(zhì)等物質(zhì)，直接進入保安過濾器，粘附在濾芯表面，增加了濾芯過濾阻力，并影響后續(xù)工藝的正常進行?？杀ＷC整個工藝能連續(xù)正常運行，確保萬無一失。2.1.4保安過濾器保安過濾器學(xué)名精密過濾器，因為精密過濾器一般放在其他過濾設(shè)備后面保障系統(tǒng)安全防止預(yù)處理中未能完全去除或新產(chǎn)生的懸浮顆粒及鐵銹等進入反滲透系統(tǒng)是原水進入反滲透前去除顆粒的最后保障。反滲透膜的厚度約為10μm左右，如顆粒濃度過高，容易堵塞反滲透膜；如顆粒粒徑過大，在顆粒經(jīng)高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜組件，造成漏鹽，同時劃傷高壓泵的葉輪。濾芯采用大流量折疊濾芯過濾精度為5μm。2.1.5除二氧化碳器（脫碳塔）CO2的存在會增加離子交換特別是陰離子交換的負(fù)擔(dān)，縮短陰離子交換的再生周期，增加運行成本，影響產(chǎn)水水質(zhì)。因此，利用脫碳器去除水中的游離CO2是十分必要的。采用大氣式脫碳器，即來水從上部進入，經(jīng)布水裝置淋下，通過填料層后，從下部排入中間水池。用來除CO2的空氣是由鼓風(fēng)機從脫碳器底部送入，通過填料層后由頂部排出。在脫碳器中，由于填料的阻擋作用，從上面流下來的水被分散成許多小股水流、水滴或水膜，以增加空氣與水的接觸面積。由于空氣中的CO2的的量很少，它的分壓約為大氣壓的0.03%，所以當(dāng)空氣和水接觸時，水中CO2便會析出被空氣帶走，排至大氣。脫氣后，出水的CO2含量可降低到5mg/L以下，脫氣水流入塔底的儲水池中，由泵提升進入至混床。2.1.6反滲透裝置反滲透簡介反滲透是二十世紀(jì)后期迅速發(fā)展起來的膜法水處理方式，它是苦咸水處理、海水淡化、除鹽水、純水、高純水等制備的最有效方法之一。它中心技術(shù)是反滲透膜，該膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力的作用下使水溶液中的某些組分選擇性透過，從而達到水體淡化、凈化的目的。早在1748年就法國人AbbleNellet就發(fā)現(xiàn)了滲透現(xiàn)象。1950美國人Hassler提出了利用與滲透相反的過程進行海水淡化的設(shè)想。但是，只有當(dāng)1960年洛布(Loeb)與素里拉簡(Sourirtajan)用醋酸纖維素作材料、研制成第一張高分離效率和高透水量的反滲透膜以后，反滲透技術(shù)才從可能變?yōu)楝F(xiàn)實。1960年世界第一張不對稱醋酸纖維膜的出現(xiàn)使反滲透膜應(yīng)用于工業(yè)上制水成為可能。初期是板式膜、管式膜，在六十年代中、后期出現(xiàn)了卷式、中空纖維膜，七十年代初期又研制出海水淡化膜。在1972至1977的五年間，世界范圍內(nèi)的反滲透裝置數(shù)量增加了15倍，制水容量增加了41倍，直至八十年代以后仍以14-30%的速度遞增。反滲透除在苦咸水、海水淡化中使用外，還廣泛應(yīng)用于純水制備、廢水處理以及飲用水、飲料和化工產(chǎn)品的濃縮、回收工藝等多種領(lǐng)域。反滲透水處理工藝基本上屬于物理方法，他在諸多方面具有傳統(tǒng)的水處理方法所沒有的優(yōu)異特點：反滲透是在室溫條件下，采用無相變的物理方法得以使水淡化、純化，產(chǎn)水中的二氧化硅少，去除率可達99.5%，有機物、膠體等物質(zhì)，去除率可達到95%；

依靠水的壓力作為動力，其能耗在眾多處理方法中最低；

化學(xué)藥劑量少。無需酸、堿再生處理；

無化學(xué)廢液及廢酸、堿排放，無酸堿中和處理過程，無環(huán)境污染；

系統(tǒng)簡單、操作方便，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定；

適應(yīng)于較大范圍的原水水質(zhì)，即適用于苦咸水、海水以至污水的處理，也適用于低含鹽量的淡水處理。

設(shè)備占地面積少，需要的空間也??；

運行維護和設(shè)備維修工作量少。反滲透原理.1半透膜半透膜是廣泛存在于自然界動植物體器官上的一種選擇透過性膜。嚴(yán)格地說，是只能透過溶劑（通常指水）而不能透過溶質(zhì)的膜。工業(yè)使用的半透膜多是高分子合成的聚合物產(chǎn)品。.2滲透、滲透壓當(dāng)把溶劑和溶液（或把兩種不同濃度的溶液）分別置于此膜的兩側(cè)時，溶劑將自發(fā)地穿過半透膜向溶液（或從低濃度溶液向高濃度溶液）側(cè)流動，這種現(xiàn)象叫滲透，如果上述過程中溶劑是純水，溶質(zhì)是鹽份，當(dāng)用理想半透膜將他們分隔開時，純水側(cè)會自發(fā)地通過半透膜流入鹽水側(cè)，純水側(cè)的水流入鹽水側(cè)，鹽水側(cè)的液位上升，當(dāng)上升到一定程度后，水通過膜的凈流量等于零，此時該過程達到平衡，與該液位高度差對應(yīng)的壓力稱為滲透壓。一般來說，滲透壓的大小取決也溶液的種類、濃度和溫度而與半透膜本身無關(guān)。通?？捎孟率接嬎銤B透壓?！鳌牵健鰿RT△∏

滲透壓

R

氣體常數(shù)△C

濃度差

T

溫度.3反滲透系統(tǒng)流量和物料守衡在反滲透系統(tǒng)中，水體流量和水體中的各項物質(zhì)的量總是保持不變的，它存在著兩個平衡方程：原水原水Q1反滲透裝置置產(chǎn)水Q2濃水Q3Q1=Q2+Q3

（1）

Q1×C1=Q2×C2+Q3×C3

（2）Q1——原水流量

Q2——產(chǎn)水流量

Q3——濃水流量C1——原水中物質(zhì)濃度

C2——產(chǎn)水中物質(zhì)濃度

C3——濃水中物質(zhì)濃度從平衡方程（1）我們可以看出，在保持原水水量恒定的話，要提高產(chǎn)水，可以通過減少濃水來實現(xiàn)，反之亦然；同理，在流量不變的情況下，由平衡方程（2）可以看出，產(chǎn)水水質(zhì)越好，濃水的水質(zhì)就越差。.4反滲透膜膜的分離透過特性指標(biāo)包括脫鹽率、回收率、水流通量及流量衰減系數(shù)（或膜通量保留系數(shù)）脫鹽率（SaltRejection）指給水中總?cè)芙夤腆w物（TDS）中未透過膜部分的百分?jǐn)?shù)。脫鹽率=（1-產(chǎn)品水總?cè)芙夤绦挝?給水總?cè)芙夤绦挝铮100%回收率（Recovery）指產(chǎn)水流量與給水流量之比，以百分?jǐn)?shù)表示?；厥章?（產(chǎn)品水流量/給水流量）X100%一般影響回收率的因素，主要有進水水質(zhì)，濃水的滲透壓、易結(jié)垢物質(zhì)的濃度、污染膜物質(zhì)等因素。

水通量（Flux）為單位面積膜的產(chǎn)水流量，與進水類型有關(guān)。膜的水通量和脫鹽率是反滲透過程的關(guān)鍵的運行參數(shù)。這兩個參數(shù)將受到以下因素的影響，主要有：壓力給水壓力升高，水通量增大，產(chǎn)品水含鹽量（TDG）下降，脫鹽率提高。溫度在提高給水溫度而其它運行參數(shù)不變時，產(chǎn)品水通量和鹽透過量均增加。溫度升高，水的粘度減小，一般產(chǎn)水量可增大2-3%；但同時溫度升高，膜的鹽透過率系數(shù)Ks變大，因而鹽透過量有所增加。膜生產(chǎn)廠家提供的膜水通量參數(shù),是在水溫25℃條件下測定.而RO膜的水通量與進水水溫關(guān)系極大,水溫每下降1℃,水通量下降3%.回收率增大回收率，產(chǎn)品水通量下降，是因為濃水鹽含量增大，導(dǎo)致滲透壓升高，在給水壓力不變的情況下，ΔP-Δπ變小，因而Qw減小。同時，與與濃水鹽濃度升高，使ΔC增大，故鹽透過量Qs增大，產(chǎn)品水含鹽量升高。給水含鹽量給水含鹽量增加，產(chǎn)品水通量和脫鹽率都下降。由于給水TDS增加，ΔC增加，故Qs增加，即鹽透過量增加；而且，滲透壓也增加，在給水壓力不變的情況下，ΔP-Δπ變小，故Qw減小。溶解擴散理論在反滲透水處理中是把膜視作無孔的，按溶解擴散方程計算的。這一理論是將膜當(dāng)作溶解擴散場，認(rèn)為水分子、溶質(zhì)都可溶于膜內(nèi)，并在推動力下進行擴散，淡水分子和鹽分的溶解和擴散速度不同，因而表現(xiàn)了不同的透過性。定量的描述反滲透過程中的產(chǎn)水量和鹽透過量是劑壓差（ΔP）和濃度差（ΔC）為擴散傳質(zhì)作為推動力。其擴散方程是：

QW=KW(ΔP-Δπ)A/τ式中：Qw-產(chǎn)水量，Kw-系數(shù)，ΔP-膜兩側(cè)的壓差，Δπ-滲透壓A-膜的面積，τ-膜的厚度Kw與膜的性質(zhì)和水溫有關(guān)，Kw越大，說明膜的滲水性能越好。.5反滲透裝置反滲透系統(tǒng)主要配置有非氧化性殺菌劑裝置、還原劑加藥裝置、阻垢劑加藥裝置、保安過濾器、高壓泵、反滲透裝置，配套清洗、沖洗裝置。整個高壓泵采用格蘭富立式多級離心泵，過流件材質(zhì)為316不銹鋼，該泵為反滲透裝置專用泵，具有絕緣等級高、運行效率高的特點。反滲透系統(tǒng)由四套反滲透裝置組成，每套產(chǎn)水量為90～100m3/h，回收率為75%，脫鹽率≥98%。反滲透主體設(shè)備采用美國DOW公司生產(chǎn)的BW30系列低壓芳香聚酰胺復(fù)合膜，該膜由三層薄膜復(fù)合，表面層為芳香聚酰胺材質(zhì)，厚度為200埃，并由一層微孔聚砜層支撐，可承受高壓力，對機械張力及化學(xué)侵蝕具有較好抵抗性，該組件具有較大的膜面積，較大的產(chǎn)水量，對NaCl、CaCl2、MgCl2、SiO2具有99%的脫除率。反滲透膜主機包括膜元件、以一定方式排列的元件壓力外殼、給膜壓力外殼供水的高壓泵、儀表、管道、閥門和裝置支架等。系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)包括設(shè)置就地清洗系統(tǒng)，對膜進行化學(xué)清洗。如下清洗膜面的示意圖：進水經(jīng)過閥進入膜系統(tǒng)，首先流過保安濾器，然后進入高壓泵，通過高壓泵升壓后，再進入膜組件的入口，產(chǎn)品水離開膜組件時，為防止產(chǎn)水背壓造成膜元件的損壞，產(chǎn)水壓力不應(yīng)高于0.3bar。但是現(xiàn)實情況往往要求較高產(chǎn)水壓力，例如需要將產(chǎn)水輸送到后處理部分或不想再通過安裝水泵向用水點供水等等，此時，必須增加高壓泵出口壓力以補充向后輸送產(chǎn)水所需的壓力，但需要注意高壓泵出口壓力不得高于膜元件最大允許進水壓力，還應(yīng)采取特別有效的措施在任何時刻（哪怕是瞬間）尤其是緊急停機時，產(chǎn)水壓力超過進水壓力的差值（產(chǎn)水背壓）均不得大于0.3bar。濃水離開組件濃水端出口的壓力幾乎與進水壓力相當(dāng)，新系統(tǒng)從進水到濃水出口之間的壓差通常在0.3～2bar之間，它取決于元件數(shù)量、進水流速和水溫。濃水控制閥控制濃水流量和系統(tǒng)的回收率，系統(tǒng)回收率不得超過設(shè)計規(guī)定值。2.1.7加藥與化學(xué)清洗裝置絮凝劑加藥裝置為了保證預(yù)處理的效果，在多介質(zhì)過濾器前投加絮凝劑，使水中懸浮物、膠體、有機物等顆粒形成絮凝體，在多介質(zhì)過濾器上被截留去除。它的作用原理是通過吸附架橋作用使膠體形成大顆粒絮體，從而達到除膠的目的。建議加藥量為10-20ppm，加藥點設(shè)置在多介質(zhì)過濾器進水母管，計量泵的投藥量是根據(jù)在線流量計輸出的信號進行自動調(diào)節(jié)。殺菌劑加藥裝置本系統(tǒng)中設(shè)置一套氧化劑加藥裝置，通過投加一定量的氧化劑NaClO（次氯酸鈉），通過NaClO這種強氧化劑的氧化、殺菌、消毒，盡可能控制生物及藻類的滋長處于低水平，同時打斷有機物的長鏈，去除部分COD，在整個預(yù)處理階段，游離余氯和化合氯維持一定水平，對提高和保證機械過濾器的處理效果，同時保證后級設(shè)備出水中有足夠量的活性氯，減少反滲透系統(tǒng)被污染的可能性。為了達到以上目的，一般需加入3～5ppm的有效氯，計量泵的投藥量是根據(jù)在線流量計輸出的信號進行自動調(diào)節(jié)。非氧化性殺菌劑非氧化性殺菌滅藻劑不是以氧化作用殺死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中還原物質(zhì)的影響。非氧化性殺菌滅藻劑通常是氯酚類、季銨鹽類的非氧化性化合物。非氧化性殺菌滅藻劑的殺生作用有一定的持久性，對沉積物或黏泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質(zhì)的影響較小，受水中PH值影響較小。但處理費用相對氧化性殺菌滅藻劑較高，容易引起環(huán)境污染，水中的微生物易產(chǎn)生抗藥劑型。常見非氧化性殺菌劑有以下幾種：JC-412十二烷基芐基季銨鹽（1427）、JC-411十二烷基二甲基芐基氯化銨（1427）、JC-402高效殺菌劑（異塞脞磷酮）、雙氯酚、二氧氰基甲烷等。還原劑加藥還原劑NaHSO3(亞硫酸氫鈉)的作用是還原前級處理工藝中存在的余氯。因為反滲透復(fù)合膜對余氯十分敏感，總累積承受力僅為1000ppm小時，所以，必須投加過量的NaHSO3，以防止氧化劑對膜產(chǎn)水通量造成的衰減，導(dǎo)致反滲透膜脫鹽率的下降。計量泵與進水在線流量計信號聯(lián)鎖的控制方法達到自動調(diào)節(jié)加藥量的目的。阻垢劑加藥裝置阻垢劑加藥裝置的作用是在經(jīng)過預(yù)處理后的原水進入反滲透系統(tǒng)之前，加入高效率的專用阻垢劑，以防止反滲透濃水側(cè)產(chǎn)生結(jié)垢。反滲透的工作過程是原水在膜的一側(cè)從一端流向另一端，水分子透過膜表面，從原水側(cè)到達另一側(cè)，而無機鹽離子就留在原來的一側(cè)。隨著原水的流程逐漸增長，水分子不斷從原水中取走，留在原水中的含鹽量逐步增大，即原水逐步得到濃縮，而最終成為濃水，從裝置中排出。濃水受濃縮后各種離子濃度將成倍增加。自然水中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2等傾向于產(chǎn)生結(jié)垢的離子濃度積一般都小于其平衡常數(shù)，所以不會有結(jié)垢出現(xiàn)，但經(jīng)濃縮后，各種離子的濃度積都可能大大超過平衡常數(shù)，因此會產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象。阻垢劑在防止難溶鹽在反滲透膜上析出是非常有效的，它們通過延緩晶體成長來推遲沉淀的過程，促使晶體不會形成一定大小和足夠的濃度而沉降下來，它們還有一些分散劑的作用，防止顆粒聚集成足以沉積下來的大顆粒。這樣阻止碳酸鹽或硫酸鹽在反滲透膜上的沉積，使得系統(tǒng)水的回收率和除鹽率不會下降，同時延長反滲透膜的使用壽命。它主要功能概括：1)抑制析出作用；2)分散作用；3)晶格扭曲作用；4)絡(luò)合作用。RO化學(xué)清洗裝置（共用一套）本系統(tǒng)RO裝置配備自動低壓沖洗系統(tǒng)和一套化學(xué)清洗裝置。由于原水中高價離子的含量比較高，因此當(dāng)停機時，膜濃水側(cè)的污染物會沉淀在RO膜表面，并且由于RO膜濃水側(cè)的含鹽量很高，RO膜會失去與之平衡的反滲透壓，RO膜透過水側(cè)的淡水會吸干而造成對膜的嚴(yán)重?fù)p害。因此，在高壓泵停止運行的同時應(yīng)開啟沖洗裝置，由進水置換RO膜內(nèi)的藥品及污物，從而保護膜，本操作過程由控制系統(tǒng)程序控制，自動執(zhí)行。化學(xué)清洗裝置用于RO膜的定期化學(xué)清洗，以延長RO膜的使用壽命（廠家維護）。它由化學(xué)清洗箱、清洗水泵和5μm保安過濾器組成，以達到最佳清洗效果。5μm過濾器可截留清洗液的雜質(zhì)，防止對膜產(chǎn)生新的污染。（a）運行方式：當(dāng)反滲透裝置壓差上升、產(chǎn)水量或脫鹽率下降至一定數(shù)值時時，該套反滲透裝置需進行化學(xué)清洗，程序如下：根據(jù)污染情況，配制清洗溶液；利用化學(xué)清洗泵將清洗溶液打入反滲透裝置浸泡和循環(huán)清洗；循環(huán)清洗結(jié)束，進行正沖洗；正沖結(jié)束，反滲透膜性能恢復(fù)，又可投入運行。本系統(tǒng)共用一套化學(xué)清洗裝置，當(dāng)反滲透膜元件受到給水污染、系統(tǒng)性能指標(biāo)下降到一定程度時可對反滲透裝置進行化學(xué)清洗，以恢復(fù)其應(yīng)有的優(yōu)良脫鹽、產(chǎn)水性能。2.1．8離子交換深度除鹽系統(tǒng)為達到工藝用水要求反滲透產(chǎn)水后設(shè)置除二氧化碳器（脫碳塔）、兩級混合離子交換器，這樣可確保系統(tǒng)產(chǎn)水符合用戶需求。兩級離子交換深度脫鹽系統(tǒng)包括除二氧化碳器（脫碳塔）、中間水箱、中間水泵、一級混床、二級混床及酸堿再生裝置等設(shè)備組成。反滲透出水經(jīng)2臺除二氧化碳器（脫碳塔）至中間水池，之后經(jīng)水泵提升進入一級混床，一級混床選用3臺混離子交換器（2用1備），單臺正常出力180m3/h，平均運行流速34m/h；二級混床選用3臺混離子交換器（2用1備），單臺正常出力180m3/h，平均運行流速40m/h。1臺樹脂清洗罐，定期將除鹽系統(tǒng)樹脂傳送至樹脂清洗罐進行清洗，清洗后將樹脂再傳送回樹脂床內(nèi)。預(yù)計每三個月進行一次清洗作業(yè)，清洗水經(jīng)排水溝排入中和池。離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和原水中的離子進行交換反應(yīng)而除去原水中有害離子的方法。離子交換過程是一種特殊的吸附過程，所以在許多方面與吸附相似。但與吸附比較，離子交換過程的特點在于：它主要吸附水中的離子化合物質(zhì)，并進行等物質(zhì)的量的離子交換。在水處理中，離子交換法主要去除原水中鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋁等陽離子；碳酸氫根、碳酸根、硫酸根、氯離子、硅酸等陰離子。離子交換交換法的優(yōu)點是離子去除率高，設(shè)備較簡單，操作易于控制 混合離子交換器(以下簡稱混床)是將陽、陰兩種樹脂(通常為強型樹脂)按一定比例（體積比例一般為1：2）裝入同一個交換器中，在兩種樹脂混合狀態(tài)下，同時進行陽、陰離子交換。水通過混床，同時完成陽、陰離子交換，即：RH+ROH+NaClRNa+RCl+H2O消除了逆反應(yīng)的影響，使交換進行得更為徹底。。在混床運行中，陽陰樹脂均勻混合，樹脂顆?；ハ嗑o密排列，在具有一定床層高度的條件下，相當(dāng)于很多級陽陰離子交換串聯(lián)運行,陰陽離子交換是同時進行的，反應(yīng)產(chǎn)物是基本不解離的水，因此有利于交換反應(yīng)的平衡，不僅反應(yīng)速度快，而且交換反應(yīng)進行得比較徹底，故可在高流速條件下得到高品質(zhì)的水。混合床的作用:除了原水水質(zhì)中含鹽量很低(小于200mg/L)及設(shè)備出力非常小的情況，很少用混床單獨處理原水，因為這樣做不經(jīng)濟(酸、堿耗高)。當(dāng)原水含鹽量達一定值，單用混床不能制出合格的除鹽水?；齑驳淖饔弥饕幸韵聝牲c：①進一步提高出水水質(zhì)。經(jīng)一級除鹽系統(tǒng)處理過的水，往往不能滿足高壓以上鍋爐對補給水質(zhì)的要求，所以將混床串聯(lián)在一級除鹽后，進一步提高出水水質(zhì)。此時出水電導(dǎo)率可達0.1-0.2μs/cm，Si02含量小于20μg/L，pH值接近中性。②在一級除鹽設(shè)備監(jiān)督不及時的情況下，瞬間會造成水質(zhì)惡化，影響鍋爐給水水質(zhì)。一級除鹽后串接混床，作為一個再凈化設(shè)備，可以保證除鹽設(shè)備的出水水質(zhì)一直穩(wěn)定?；齑仓械臉渲Ш螅瑧?yīng)先將兩種樹脂分離，然后分別進行再生和清洗，再生、清洗后，再將兩種樹脂用壓縮空氣混合均勻，重新投入運行。

混床的再生方式可分為體內(nèi)再生和體外再生兩種，一般用于鍋爐補給水處理的混床，都采用體內(nèi)再生。體內(nèi)再生混床內(nèi)的主要裝置有：上部進水裝置、下部配水裝置、中間排液裝置、進酸/堿裝置及壓縮空氣裝置。本系統(tǒng)采用水力篩分法對陰陽樹脂進行分層，這種方法就是借助反洗的水力將樹脂懸浮起來，使樹脂層達到一定的膨脹率，利用陰、陽樹脂的濕真密度差，達到分層的目的。樹脂的失效程度越大越容易分層。再生時，由混床上、下同時送入堿液和酸液，并接著進清洗水，使之分別經(jīng)陰、陽樹脂層后，由中排管同時排出。樹脂經(jīng)再生和清洗后，從底部通入凈化的壓縮空氣進行攪拌混合。為了獲得較好的混合效果，混合前把交換器中的水面下降到樹脂層表面上100-150mm處?；旌虾蟮臉渲瑢?，還要用除鹽水以10-20m/h的流速進行正洗，直至出水合格后，方可投入運行。出水品質(zhì)好：正常運行的1級工業(yè)混床的出水電導(dǎo)率小于0.2μs/cm，SiO2小于20μg/L，Na＋小于10μg/L，pH值7左右；間斷運行時影響出水品質(zhì)?。洪g斷供水時，水質(zhì)恢復(fù)較快，節(jié)約水量；終點靈敏：由于在混床中任意一種離子交換樹脂的交換容量“耗盡”開始泄露時，都將引起出水電導(dǎo)率的急劇上升，因此失效終點明顯；再生或運行工況改變時，對出水水質(zhì)無影響。離子交換劑的分類天然海綠砂無機質(zhì)人造合成沸石碳質(zhì)磺化煤強酸性磺酸基(-SO3H)陽離子型有機質(zhì)弱酸性羧酸基（－COOH）強堿性Ⅰ型｛-N(-CH3)3｝OH離子交換樹脂陰離子型Ⅱ型｛－N(CH3)2｝OH弱堿性（－(NH3)OH、（＝NH2）OH或（≡NH）OH其他－氧化還原型、有機物清除型等離子交換樹脂是一類具有離子交換特性的有機高分子聚合電解質(zhì)，是一種疏松的具有多孔結(jié)構(gòu)的固體球形顆粒，粒徑一般為0.3～1.2mm，不溶于水也不溶于電解質(zhì)溶液，其結(jié)構(gòu)可分為不溶性的樹脂本體和具有活性交換基團（也叫活性基團）兩部分。樹脂本體為有機化合物和交聯(lián)劑組成的高分子共聚物。交聯(lián)劑的作用是使樹脂本體形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交換基團由起交換作用的離子和樹脂本體聯(lián)結(jié)的離子組成。如：磺酸型陽離子交換樹脂R-SO3H中（R表示樹脂本體），-SO3H是交換基團。離子交換樹脂按離子交換的選擇性，可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂內(nèi)的活性基團是酸性的，它能夠與溶液中的陽離子進行交換。如R-SO3H，酸性基團上的H+可以電離，能與其它陽離子進行等物質(zhì)的量的離子交換。陰離子交換樹脂內(nèi)的活性基團是堿性的，它能夠與溶液中的陽離子進行交換。如R-NH2活性基團水合后形成含有可離解的OH-離子：R-NH2水合R-NH3+OH-OH-離子可以和其它陰離子進行等物質(zhì)的量的離子交換。離子交換樹脂按活性基團中酸堿的強弱可分為以下四類。（1）強酸性離子交換樹脂活性基團一般為-SO3H，故又稱為磺酸型陽離子交換樹脂。（2）弱酸性離子交換樹脂活性基團一般為-COOH，故又稱為羧酸型陽離子交換樹脂。（3）強堿性離子交換樹脂活性基團一般為NOH-，故又稱為季銨型離子交換樹脂。（4）弱堿性離子交換樹脂活性基團一般為-NH3OH、=NH2OH、≡NHOH（未水化時分解為-NH2、=NH、≡N）故分別又稱為伯胺型、仲胺型和叔胺型離子交換樹脂。陽離子交換樹脂中的氫離子（H+）可用離子（Na+）代替，陰離子交換樹脂中的氫氧根離子（OH-）可用氯離子（Cl-）代替。因此，陽離子交換樹脂又有氫型、鈉型之分，陰離子交換樹脂又有氫氧型和氯型之分。根據(jù)離子交換樹脂顆粒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點，又分為凝膠型和大孔型兩類。目前，使用的樹脂多數(shù)為凝膠型離子交換樹脂。b.離子交換樹脂的性能指針離子交換樹脂的性能對處理效率、再生周期及再生劑的耗量都有很大的影響，判斷離子交換樹脂性能的幾個重要指針如下。1．離子交換容量交換容量是樹脂交換能力大小的標(biāo)度，可以用重量法和容量法兩種方法表示。重量法是指單位質(zhì)量（重量）的干樹脂中離子交換基團的數(shù)量，用mmol/g或mol/kg來表示。容積法是指單位體積的濕樹脂中離子交換基團的數(shù)量，用mmol/L或mol/m3來表示。由于樹脂一般在濕態(tài)下使用，因此常用的是容積法。2．含水率由于離子交換樹脂的親水性，因此它總會有一定數(shù)量的水化水（或稱化合水分），稱為含水率。含水率通常以每克濕樹脂（去除表面水分后）所含水分的百分?jǐn)?shù)來表示（一般在5%左右），也可以折算成相當(dāng)于每克干樹脂的百分?jǐn)?shù)表示。3．密度樹脂的密度一般用含水狀態(tài)下的濕視密度（堆積密度）和濕真密度來表示。濕視密度=濕樹脂質(zhì)量/濕樹脂的堆積，各種商品樹脂的濕視密度約為0.6～0.86g/ml。濕真密度=濕樹脂質(zhì)量/濕樹脂本身體積），一般為1.04～1.3g/ml。通常陽離子交換樹脂為1.3，陰離子交換樹脂為1.01g/ml。樹脂在使用過程中，因基團脫落，骨架中鏈的斷裂，其密度略有減小。4．膨脹性當(dāng)樹脂由一種離子形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N離子形態(tài)時所發(fā)生的體積變化稱為溶漲性或膨脹。樹脂溶脹程度用溶脹度來表示。如強酸型陽離子交換樹脂由鈉型轉(zhuǎn)變成氫型時其體積溶脹度約為5%～7%。5．耐熱性各種樹脂所能承受的溫度都有一個高限，超過這個高限，就會發(fā)生比較嚴(yán)重的熱分解現(xiàn)象，影響交換容量和使用壽命。6．化學(xué)穩(wěn)定性原水中的氧化劑如氧、氯等，由于其氧化作用能使樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，活性基團的數(shù)量和性質(zhì)也會發(fā)生變化。c.離子交換的基本理論1.離子交換的過程離子交換過程可以看作是固相的離子交換樹脂與液相（原水）中電解質(zhì)之間的化學(xué)置換反應(yīng)其反應(yīng)都是可逆的。陽離子交換過程可表示為：R-A++B+=R-B++A+（A）陰離子交換過程可表示為：R+C-+D-=R+D-+C-（B）式中R——樹脂本體；A、C——樹脂上可被交換的離子；B、D——溶液中的交換離子。在反應(yīng)式（A）中陽離子交換樹脂原來被陽離子A+所飽和，當(dāng)其與含有B+離子的溶液接觸時，就發(fā)生溶液中B+對樹脂上A+離子進行交換反應(yīng)。但反應(yīng)也可以反過來進行，變成溶液中A+離子對B+離子進行交換。反應(yīng)式（B）為陰離子交換樹脂的交換反應(yīng)。離子交換過程通常分為五個階段：交換離子從溶液中擴散到樹脂顆粒表面；交換離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴散；交換離子與結(jié)合在樹脂活性基團上的交換離子反應(yīng)；被交換下來的離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴散；被交換下來的離子在溶液中擴散。實際上離子交換反應(yīng)的速度是很快的，離子交換的總速度取決于擴散速度。當(dāng)離子交換樹脂的吸附達到規(guī)定的飽和度時，通入某種高濃度的電解質(zhì)溶液，將被吸附的離子交換下來，使樹脂得到再生。2.離子交換樹脂的選擇性由于離子交換樹脂對水中各種離子吸附能力并不相同，對于其中一些離子很容易被吸附，而對另一些離子卻很難吸附；被吸附的離子在樹脂再生的時候，有的離子很容易被置換下來，而有的卻很難被置換。離子交換樹脂所具有的這種性能稱為選擇性能。常溫下對原水的處理，各種樹脂對各種離子的選擇性可歸納出如下規(guī)律。（1）強酸性陽離子交換樹脂的選擇順序為：Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>H+>Li+（2）弱酸性陽離子交換樹脂的選擇順序為：H+>Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>Li+（3）強堿性陰離子交換樹脂的選擇順序為：Gr2O72->SO42->Gr2O42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-（4）弱堿性陰離子交換樹脂的選擇順序為：OH->Gr2O72->SO42->Gr2O42->NO3->Cl->HCO3-a、軟化與除堿含有硬度成分（Ca2+和Mg2+）的水常用Na和H離子交換器軟化。如果原水中堿度不高，軟化的目的只是為了降低Ca2+、Mg2+含量，則可以采用單級或二級Na離子交換系統(tǒng)。一級鈉離子交換可將硬度降至0.5mmol/L，二級則可降至0.005mmol/L以下。當(dāng)原水堿度比較高，必須在降低Ca2+、Mg2+的同時降低堿度。此時，多采用H-Na離子聯(lián)合處理工藝。當(dāng)對原水進行除鹽處理時，則流程中既要有陽離子交換器，又要有陰離子交換器。以去除所有的陽離子和陰離子。原水依次經(jīng)過一次陽離子交換器和一次陰離子交換器處理，稱為一級除鹽。通過一級除鹽處理，出水電導(dǎo)率可達10μs/cmm以下，SiO2<0.1mg/L。當(dāng)處理水質(zhì)要求更高時，則需要二級復(fù)床處理。除鹽系統(tǒng)都采用強堿型樹脂。弱堿性樹脂只能交換強酸陰離子，而不能交換弱酸陰離子（如硅酸根），也不能分解中性鹽。但它對OH-的吸附能力很強。因此極易用堿再生，不論用強堿還是弱減作再生劑，都能獲得滿意的再生效果。因此含強酸陰離子較多的原水，采用弱堿性樹脂去除強酸陰離子，再用強堿性樹脂去除其它陰離子，不僅可以減輕強堿性樹脂的負(fù)荷，而且還可以利用再生強堿性樹脂的廢堿來再生弱堿性樹脂，既節(jié)省用堿量（25%～50%），又減少了廢堿的排放量。再生系統(tǒng)有酸、堿貯槽，酸、堿計量箱，再生水泵，酸堿噴射混合器，熱交換器及廢水中和池所組成。再生劑貯槽容積各兩臺40m3，并配有卸料泵可進行藥品之傳送。再生用稀釋水由脫鹽水供水管線供應(yīng)，在NaOH稀釋水混合前設(shè)有1套熱交換器以維持陰離子再生溫度在30～40℃，提高再生效率。廢水中和池有效容積按2次再生廢水量以上考慮，中和池內(nèi)設(shè)有空氣攪拌混合管及酸堿投加管，使再生廢水排放能維持在PH：6～9之間。再生廢水經(jīng)過PH調(diào)整后以泵提升至污水處理系統(tǒng)。2.1.9自動加氨裝置在脫鹽水管上投加氨溶液調(diào)整pH，以防止后續(xù)設(shè)備、管道內(nèi)腐蝕、結(jié)垢。本加藥裝置全套組裝在一個平臺上，全套加藥裝置由減速機、攪拌機、攪拌槽、溶液貯液槽、進口液壓型計量泵、Y型管式過濾器、控制閥門、管道系統(tǒng)、控制柜組成。將所需配置藥液的濃度，根據(jù)溶解槽一次的容量及藥劑含量計算出加藥量，將一次的加藥量加入攪拌槽內(nèi)，注入脫鹽水?dāng)嚢杈鶆蚝蠓湃肴芤合?，然后開啟計量泵，調(diào)整至所需投藥量，進行加藥。2.2凝結(jié)水處理單元2.2.1除鐵精密過濾器除鐵精密過濾器，過濾器內(nèi)裝5μm濾芯截留水中懸浮物及氧化鐵顆粒物質(zhì)。精密過濾器濾芯選用大流量折疊濾芯，獨特的結(jié)構(gòu)，使濾芯在設(shè)備中安裝緊湊，插入式安裝，O形圈密封，而且流量大并能保證過濾精度。2.2.2活性碳過濾器凝結(jié)水站設(shè)置5臺（4用1備）φ3400mm活性炭過濾器，去除凝結(jié)水中有機物。2.2.3混合離子交換器混合離子交換器3臺（2用1備）深度去除水中鐵離子和其它陰陽離子。處理后的除鹽水電導(dǎo)率≤0.2μs/cm進入凝結(jié)水除鹽水箱。3工藝流程描述3.1除鹽水站原水在廠區(qū)的原水管網(wǎng)壓力作用下由直管進入除鹽水站原水罐（1200m3座X1），在原水罐液位不低于可抽水的最低液位情況下，原水經(jīng)過原水泵（4臺3用1備）升壓由管道進入多介質(zhì)過濾器（7臺）除去水中大部分懸浮物、膠體和顆粒狀機械雜質(zhì)，出水進入活性碳過濾器（5臺）除去水中的有機物、余氯和少量油污，出水經(jīng)過自清洗過濾器（1臺）在列管式換熱器（1臺）中與主裝置來的凝液換熱，換熱后原水溫度可以達到25-26℃，再通過保安過濾器（4臺）后由反滲透高壓泵（8臺）加壓進入反滲透膜（4套）除去大部分的鹽分由除炭塔（2臺）除去水中二氧化碳后進入到中間水池，再由中間水泵（3臺）加壓至一級混合離子交換床（3臺）進一步除去水中的Na+、SiO2、OH-、Fe3+、SO42-、Cl-等離子，為保證高溫高壓鍋爐水質(zhì)一級混床出水進入二級離子交換床（3臺）使出水水質(zhì)達到Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤20μg/L后進入除鹽水罐（1500m3/座x2座）然后由除鹽水泵（4臺）送達用戶。3.2凝結(jié)水站來自主裝置的高溫凝液水質(zhì)如下：總鐵≤250mg/L，電導(dǎo)率≤10μs/cm，二氧化硅≤100μg/L，COD≤10mg/L，懸浮物≤5mg/L。為了防止回收的凝結(jié)水水量波動，先匯集到凝結(jié)水水箱（1200m3），經(jīng)3臺（2用1備）凝結(jié)水提升泵加壓首先進入3臺（2用1備）φ1500除鐵精密過濾器，過濾器內(nèi)裝5μm濾芯截留水中懸浮物及氧化鐵顆粒物質(zhì)，在經(jīng)過5臺活性炭過濾器去除水中的有機物，活性炭出水進入混合離子交換床除掉剩余鹽分進入除鹽水箱。4裝置主要設(shè)備簡介除鹽水、凝結(jié)水站序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1原水罐碳鋼1200m3座12原水泵Q=180m3/h，H=50m，N=45kW臺43次氯酸鈉殺菌劑50L/h臺24加藥箱PEφ1060X1380,1m3臺25絮凝劑隔膜泵50L/h臺26絮凝劑加藥箱PEφ1060X1380,1m3臺27多介質(zhì)過濾器Q235-Bφ3824X5050mm臺78活性碳過濾器Q235-Bφ3624X6200mm臺59自清洗過濾器304不銹鋼φ800X2900mm臺110換熱器SS304φ700X3878mm，臥式臺111阻垢劑隔膜泵9L/h臺412還原劑隔膜泵50L/h臺213非氧化性殺菌劑加藥箱臺14還原劑加藥箱PEφ1060X1380,1m3臺215阻垢劑加藥箱PEφ1060X1380,1m3臺216非氧化性殺菌劑臺17保安過濾器304不銹鋼φ1000mm臺418反滲透高壓泵Q=60m3/h，H=155m，N=45kW臺819反滲透膜元件卷式BW30-365TFC套420除碳風(fēng)機Q=5000Nm3/h，N=5.5KW臺221除二氧化碳器Q235-Bφ2200mm，H5725mm臺222中間水池300m3鋼砼結(jié)構(gòu)座123中間水泵Q=200m3/h，H=41m，N=37kW臺224一級混床Q235-Bφ2624X5400mm臺325二級混床Q235-Bφ2424X5300mm臺326凝結(jié)水罐環(huán)氧瀝青漆防腐1200m3座127凝液提升泵Q=250m3/h，H=50m，N=75kW臺328除鐵精密過器304不銹鋼φ1500mm臺129活性碳過濾器Q235-Bφ3424X6000mm臺330混床Q235-Bφ2524X5400mm臺331除鹽水罐V=1500m3座232除鹽水泵Q=200m3/h，H=120mN=110kW臺433換熱器套134加氨隔膜泵94L/h臺235自動加氨裝置溶解槽316L，V=0.6m3，不銹鋼臺136溶液箱316L，V=1.4m3，不銹鋼137過濾器反洗水泵Q=380m3/h，H=30m，N=55KW臺238混床反洗水泵Q=55m3/h，H=40m，N=15KW臺239混床再生水泵Q=40m3/h，H=40m，N=11KW臺340卸料泵Q=12.5m3/h，H=25m，N=4.0KW臺241廢水泵Q=100m3/h，H=25m，N=15kW臺242酸儲罐Q235-Bφ2500X6500mm，40m3臺243堿儲罐Q235-Bφ2500X6500mm，40m3臺244酸計量箱Q235-Bφ1400H1500,2.0m3臺145堿計量箱Q235-Bφ1400H1500,2.0m3臺146再生列管換熱器臥式不銹鋼50m3/h臺147噴射器UPVCDN80臺248反滲透清洗水箱碳鋼襯膠，10m3,φ2250mm臺449RO清洗水泵Q=100m3/h,H=30mN=18.5KW臺150化學(xué)清洗過濾器不銹鋼φ1000mm臺151濃水箱200m3座152濃水泵Q=50m3/h，H=50m，N=15kW臺253樹脂捕捉器鋼襯膠DN500X1000內(nèi)部不銹鋼絲網(wǎng)縫隙度0.25mm只954樹脂清洗罐Q235-Bφ2524mm臺1給水（及消防）加壓站序號設(shè)備位號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量10515-P-01電動消防給水泵Q=225L/S，H=120m，N=400KW臺120515-P-02A/B柴油機消防給水泵Q=225L/S，H=120m，N=450KW臺230515-P-03A/B消防穩(wěn)壓泵Q=15L/S，H=80m，N=22KW臺2附:反滲透膜污染特征及清洗注意事項：（1）反滲透膜污染特征反滲透膜經(jīng)長期使用，在膜上會積累膠體、金屬氧化物、細(xì)菌、有機物、水垢等物質(zhì)，而造成膜污染，各種不同的膜污染引起的性能變化不同，一般現(xiàn)象列于下表：污染物類型RO系統(tǒng)性能變化鹽透過率Sp壓△p產(chǎn)水量Vp1金屬氧化物（Fe、Mn）迅速增加＞2（2）迅速增加＞2X（1）迅速降低（1）20%-30%）2.鈣鎂沉淀（CaC03、CaSO4）明顯增加10%-20%緩慢增加≥2X（2）略有降低10%3.膠體無或緩慢增≥2X（2）緩慢增加≥2X（2）緩慢減少降≥40（2）4.混合膠體（有機物、硅酸鋁）迅速增加≥2-4X（1）緩慢降低下降≥40%（2）5.細(xì)菌無或稍微增加增加≥2X下降≥30-50%6.陽離子性聚合物無無或微增加當(dāng)反滲透裝置隨著運行時間的延長，在膜面上會積累膠體、金屬氧化物、細(xì)菌、有機膠體、水垢等物質(zhì)，性能會有下降，當(dāng)性能下降到一定值時即：1)水量比初始或上一次清洗后降低≥10～20%;2)產(chǎn)水脫鹽率下降≥10%;3)裝置壓力差增加≥15%RO系統(tǒng)出現(xiàn)上述任何一種情況，RO系統(tǒng)就要清洗。（a）表示發(fā)生在1-2天之內(nèi) X─初投運或上一次清洗后的值（b）表示發(fā)生在2-3周以上 △p─為反滲透裝置進出口壓差(2)清洗注意事項清洗操作時要有安全防護措施，如穿戴帶防護鏡、手套、鞋和衣等。用到酸液清洗時要考慮到通風(fēng)。固體清洗劑必須充分溶解后，再加其他化學(xué)試劑，進行充分混合（用清洗泵自行循環(huán)攪拌）后才能進入反滲透裝置。清洗劑用量為50升/只元件，清洗液流量為6.8-9m3/h左右，清洗壓力為0.14-0.42Mpa，清洗時間為2小時。防止清洗過程中清洗液溫度超過極限溫度30℃，條件許可時，一般選室溫10℃左右進行清洗為宜。清洗過程中應(yīng)觀察清洗水箱液位、清洗液的pH值和顏色變化，必要時應(yīng)補充清洗液或更換新配清洗液。清洗結(jié)束后，可取殘液進行分析，確定主要污染物種類，為日后清洗提供依據(jù)。清洗液循環(huán)結(jié)束后應(yīng)立即用符合RO進水要求的預(yù)處理水進行低壓沖洗操作，將清洗液從反滲透裝置內(nèi)置換干凈。凝結(jié)水站示意圖：凝結(jié)水凝結(jié)水除鹽水、凝結(jié)水換熱器除鹽水、凝結(jié)水換熱器凝結(jié)水箱凝結(jié)水箱凝結(jié)水提升泵凝結(jié)水提升泵反洗水池反洗水池活性碳過濾器活性碳過濾器酸、堿再生系統(tǒng)混合離子交換床酸、堿再生系統(tǒng)混合離子交換床除鹽水箱除鹽水箱全自動加氨裝置全自動加氨裝置用戶用戶除鹽水站示意圖：原水箱原水箱絮凝劑加藥絮凝劑加藥反洗水反洗水多介質(zhì)過濾器多介質(zhì)過濾器活性碳過濾器活性碳過濾器清凈廢水系統(tǒng)清凈廢水系統(tǒng)自清洗過濾器自清洗過濾器換熱器換熱器加藥裝置加藥裝置反滲透濃水（反洗水池反滲透濃水（反洗水池）反滲透裝置反滲透裝置化學(xué)清洗裝置化學(xué)清洗裝置除炭塔除炭塔中間水池中間水池酸堿再生系統(tǒng)再生廢水酸堿再生系統(tǒng)再生廢水一級混床一級混床二級混床二級混床中和水池中和水池除鹽水箱除鹽水箱用戶用戶附：寧波碧海供水有限公司從2009年1月到2010年8月期間水質(zhì)分析項目平均值附：寧波碧海供水有限公司工業(yè)水質(zhì)控制指標(biāo)分析項目總堿mg/L總硬度mg/L氯離子mg/L懸浮物mg/LpH氨氮mg/L平均值62.62138.6789.899.467.170.54控制項目指標(biāo)值測定方法方法來源pH6.5～8.5玻璃電極法GB/T6920SSmg/L≤30重量法GB/T11901濁度（NTU）≤5比濁法GB/T13200鐵mg/L≤0.4火焰原子吸收分光光度法GB/T11911錳mg/L≤0.3火焰原子吸收分光光度法GB/T11911色度倍≤15目測稀釋倍數(shù)比色法GB/T11903-1989氯離子mg/L≤250硝酸銀滴定法GB/T11896總硬度（以GaCO3計）mg/L≤450乙二胺四乙酸二鈉滴定法GB/T7477-87總堿度（以GaCO3計）mg/L≤350容量法GB/T6276.1-865裝置主要控制回路簡介1.除鹽水站系統(tǒng)檢測和控制系統(tǒng)檢測儀表1）就地顯示儀表：換熱器：進、出水母管壓力指示；出水溫度指示；加熱蒸氣壓力指示；多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器：各臺過濾器進、出口壓力指示。流量指示保安過濾器：各過濾器進、出口壓力指示。高壓泵：高壓泵前、后壓力指示。各加藥箱：藥箱水位指示。清洗水箱：水箱水位指示、溫度指示。一級混床：各床進、出口壓力指示；進水流量指示。二級混床：各床進、出口壓力指示；進水流量指示。再生系統(tǒng)：各儲槽、計量箱液位指示；再生水泵出口壓力指示，再生流量指示。其它水泵：各泵出口壓力指示2）可監(jiān)視的參數(shù)和報警信號①多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器：進水流量（模擬量，低值報警）；進水母管壓力（模擬量，低值報警）；②自清式過濾器：進、出水壓差（模擬量，高值報警）③換熱器：溫度（模擬量，高低值報警）④保安過濾器：進口總管壓力（模擬值，低值報警）；進口母管余氯值或氧化還原值（模擬值，異常報警）；出水管壓力（模擬值，低值報警）⑤高壓泵：高壓泵前、后壓力（數(shù)字值，低、高值報警）⑥反滲透膜組件：膜組件前壓力（模擬量，高低值報警）；產(chǎn)水流量（模擬量）；濃水流量（模擬量）；產(chǎn)水與濃水差壓（數(shù)字量，高值報警）；產(chǎn)水電導(dǎo)率（模擬量，高值報警）。⑦各水箱：水箱水位。⑨一級混床：進水流量（模擬值，高值報警）；產(chǎn)水電導(dǎo)（模擬值，高值報警）；出水二氧化硅值（模擬值，高值報警）⑩二級混床：進水流量（模擬值，高值報警）；出水電導(dǎo)（模擬值，高值報警）；出水二氧化硅值（模擬值，高值報警）閥門開關(guān)狀態(tài)；氣動調(diào)節(jié)控制電源故障；控制系統(tǒng)故障。（2）控制功能及要求①控制系統(tǒng)應(yīng)對整個工藝系統(tǒng)進行集中監(jiān)視和自動程序控制并可實現(xiàn)遠方手操（遠控）和就地手動控制。②控制系統(tǒng)采用DCS進行順序控制，程序邏輯設(shè)計符合工藝系統(tǒng)的控制要求。③監(jiān)視控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、CRT畫面顯示、參數(shù)處理、越限報警、制表打印等功等。④除了在控制室遠控外，對于電動閥門、氣動閥門，泵等轉(zhuǎn)動機械能就地進行控制。⑤對換熱器出口溫度實現(xiàn)自動連續(xù)調(diào)節(jié)。⑥過濾器程序控制包括投運、停止、反洗及自動加藥。過濾器失效停運可根據(jù)各過濾器的運行累積流量確定，當(dāng)運行過濾器失效時，能自動反洗、正洗等，能將備用過濾器自動投入運行。⑦反滲透裝置的程序控制包括膜組件的投運、停機、低壓沖洗及自動連鎖加藥。⑧離子交換器程序控制包括投運、停止、反洗及自動再生。樹脂失效停運再生，可根據(jù)各混床的運行累積流量或電導(dǎo)確定，當(dāng)運行交換器失效，能自動反洗分層，再生、置換，備用床能自動投入運行。2.凝結(jié)水站系統(tǒng)檢測和控制系統(tǒng)檢測儀表1）就地顯示儀表①冷凝器：進、出水母管壓力指示；出水溫度指示；冷卻水壓力指示；②精密過濾器：各臺過濾器進、出口壓力指示、流量指示③活性碳過濾器：各臺過濾器進、出口壓力指示、流量指示④混合離子交換器：各臺混床進、出口壓力指示、流量指示⑤水泵：各水泵出口壓力2）可監(jiān)視的參數(shù)和報警信號①冷凝器：溫度（模擬量，高低值報警）②精密過濾器：進水流量（模擬量，低值報警）；進出壓差（模擬值，高值報警）；進水母管壓力（模擬量，低值報警）；③活性碳過濾器：進水流量（模擬量，低值報警）；④混床：進水流量（模擬值，高值報警）；出水電導(dǎo)（模擬值，高值報警）；出水二氧化硅值（模擬值，高值報警）⑤閥門開關(guān)狀態(tài)；氣動調(diào)節(jié)⑥控制電源故障；控制系統(tǒng)故障。（2）控制功能及要求凝結(jié)水站主要系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)來完成各種數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、報警、記錄、打印、流程圖畫顯示及系統(tǒng)自診斷等功能，控制系統(tǒng)具有自動控制、手動控制、就地手動控制三種方式。3.給水（及消防）加壓系統(tǒng)檢測和控制系統(tǒng)（1）生活水自來水進入調(diào)節(jié)罐，罐內(nèi)的空氣從真空消除器內(nèi)排出，待水充滿后，真空消除器自動關(guān)閉。當(dāng)用水量較小時由自來水管網(wǎng)（0.2MPa）直接供水；當(dāng)自來水管網(wǎng)的壓力不能滿足用水要求時，系統(tǒng)通過壓力傳感器給出起泵信號起動水泵運行，即泵出口壓力低于0.35MPa時，無負(fù)壓泵軟啟動，由控制變頻器調(diào)節(jié)電機頻率運行，維持管網(wǎng)壓力0.42MPa（2min之內(nèi)），2min后無負(fù)壓泵停止；若管網(wǎng)壓力持續(xù)下降，且單臺無負(fù)壓泵工頻（滿負(fù)荷）運行時都不能滿足用水要求時備臺啟動，維持管網(wǎng)壓力。提供全廠生活用水和洗眼器用水。（2）生產(chǎn)水廠區(qū)正常生產(chǎn)水由四臺水泵正常供應(yīng)，生產(chǎn)水泵三用一備。提供循環(huán)水場補水及其他裝置生產(chǎn)用水。（3）消防水1.正常情況下，消防穩(wěn)壓泵保持消防冷卻水管網(wǎng)壓力為0.8Mpa。如果管網(wǎng)壓力低于0.7Mpa，消防穩(wěn)壓泵自開直到消防管網(wǎng)的壓力達到0.8Mpa；如果管網(wǎng)壓力高于或等于0.8Mpa時，消防穩(wěn)壓泵自停。2.在消防冷卻水管網(wǎng)的起始端(消防泵房附近)和遠端(儲罐區(qū)附近)分別設(shè)置壓力傳感器，當(dāng)任一處的壓降信號判斷管網(wǎng)壓力降為0.65Mpa時，電動消防泵自動啟動，同時報警至消防控制室、消防泵站值班室，主用泵的另一臺（柴油機泵）依靠人工啟動。如果主用泵任一臺自動啟動失敗，備用泵能夠自動切換、自動啟動，其自動啟動壓力值跟主用泵相同。（包括電動消防泵啟動失敗時，柴油機泵自動啟動）3.消防及安全水儲罐(0515-TK-01A/B)設(shè)液位測量，并傳至控制室；液位與補水閥（閥1/閥2）及生產(chǎn)給水泵（0515-P-04A-D）連鎖，高液位（19.00m）自動停補水閥；當(dāng)液位降低至(18.50m)時自動開補水閥；當(dāng)液位降低至安全低液位(9.40m)自動停生產(chǎn)給水泵（0515-P-04A-D）；當(dāng)液位降至最低液位（1.20m）時報警6裝置主要三廢排放裝置主要三廢為混合離子交換床再生后的酸堿廢水，以及RO化學(xué)清洗廢水，集中收集在中和水池；正常情況下再生廢水的pH值接近中性，可以直接由泵提升到污水處理場處理，其他情況下中和水池內(nèi)的水經(jīng)過加堿或酸調(diào)節(jié)pH值達到中性或接近中性后由泵提升打到污水處理場，在污水處理工段集中處理，多介質(zhì)過濾器和活性碳過濾器及自清洗過濾器的反洗水打到清潔雨水系統(tǒng)處理。寧波禾元化學(xué)有限公司水處理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1版SKCC-007-T-0101第90頁共90頁三、循環(huán)水場1循環(huán)水場概述1.1簡介及水處理基本知識循環(huán)水場是寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目配套公用工程項目，由中國石化集團洛陽石油化工工程公司設(shè)計，負(fù)責(zé)禾元項目全部循環(huán)冷卻水的處理和供給。1.1.1水中雜質(zhì)天然水中雜質(zhì)，按其粒徑大小可分為懸浮物、膠體和溶解性物質(zhì)三類。粒徑大于100nm的為懸浮體；1～100nm的為膠體；小于1nm的為溶解介質(zhì)，包括離子和溶解氣體。懸浮物：顆粒直徑較大，懸浮于水中，極不穩(wěn)定，在靜置或流速小時，比重小的可懸浮于水面，比重大的沉于水底。膠體：膠體物質(zhì)是許多分子和離子的集合體。這些微粒，由于其表面積很大，顯示出極強的吸附性。其表面因吸附有多量的離子而帶電，結(jié)果使同類膠體因相互排斥而穩(wěn)定在微小的膠體顆粒狀態(tài)，不能靠自重而自行下沉。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，原來水中并不下沉的膠體在水循環(huán)過程中，經(jīng)加熱和濃縮，會互相凝聚而沉降析出，這往往是系統(tǒng)中污泥的主要來源之一。溶解氣體：水中溶解氣體主要有氮、氧、二氧化碳、氨、二氧化硫和硫化氫，除氮外，其余均對冷卻水的性質(zhì)有較大影響。(1)氧氧是引起碳鋼在水中腐蝕的主要物質(zhì)，溶解氧不僅可引起均勻腐蝕，而且由于氧的濃度差還將導(dǎo)致局部腐蝕。水中溶解氧也可用來防腐，例如不銹鋼類金屬，在溶解氧充足時，將有利于形成完整的鈍化膜，而增加金屬的抗蝕性。在敞開式循環(huán)冷卻水中，由于靠水氣充分接觸而冷卻循環(huán)水，氧的供應(yīng)非常充分，因而氧的腐蝕也嚴(yán)重。(2)氨氨是可以和水相互作用的氣體，反應(yīng)產(chǎn)物氫氧化氨是一種弱堿，由于氨在水中的含量一般很少，對水質(zhì)影響不大。少量的氨在水中能引起銅和銅合金的應(yīng)力腐蝕開裂，其原因是氨能和銅表面保護膜中的銅或亞銅離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。(3)二氧化硫和硫化氫它們在水中使碳鋼發(fā)生腐蝕，其原因是：使水的pH值降低。H2S良好的沉淀劑，可以和許多二價金屬離子生成硫化物沉淀，使一些緩蝕劑失效，如鋅。（4）水中離子水中主要離子有K+、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Zn2＋、SO42－、Cl－、CO32－、OH－、HCO32－等。1)鉀和鈉鉀、鈉離子是水中最多的陽離子，常見的鉀、鈉鹽類在水中溶解度都很大，不會形成沉淀物。但用一般方法也很難去除水中的鉀、鈉離子．其對金屬的影響主要是腐蝕。在工業(yè)水的軟化處理中，由于除去了成垢的鈣、鎂離子，致使水中主要含鉀、鈉鹽，導(dǎo)致腐蝕明顯比軟化前加大。2)鐵水中三價鐵通常是氫氧化物或鐵的氯化物的水合物，呈膠體態(tài)而懸浮于水中，通常稱為膠態(tài)鐵。水中游離鐵主要是亞鐵離子?？傝F是膠態(tài)鐵和亞鐵的總稱。由于膠態(tài)鐵能穩(wěn)定地懸浮于水中，當(dāng)循環(huán)水通過熱交換器時，在受熱面膠體互相凝集沉淀。沉淀的三氯化二鐵由于它的不連續(xù)性和不致密性而對金屬沒有保護作用。而且由于其具有磁性，粘著力強和比重大，清除也較困難。亞鐵離子是鐵細(xì)菌的營養(yǎng)源，而且可以和冷卻水的磷酸根相互作用，生成粘著力很強的磷酸亞鐵污垢。它還加快碳酸鈣垢的生長速度。因此，冷卻水中要控制總鐵含量在0.2～0.5mg/l。3)氯氯離子是水中常見離子，由于目前冷卻水的殺菌處理普便采用氯氣作為殺生劑，所以冷卻水中氯離子含量將大于淡水中的含量.它在水中對不銹鋼設(shè)備起點蝕作用。4)硫酸根和磷酸根它們在冷卻水中的危害性一般不大，如含量過高會形成磷酸鈣和硫酸鈣垢，也很難清除。1.2水中溶解物質(zhì)的化學(xué)指標(biāo)1.2.1氫離子濃度和pH值水的電離反應(yīng)式：H2O=H++OH-水在任何時候都保持著電離平衡，H+和OH-離子的濃度積都是常數(shù)，稱之為離子積常數(shù)，用Kw表示。在室溫下：Kw=［H+］×［OH-］=10-14由于水電離時［H+］和［OH-］濃度相等。所以，［H+］=［OH-］＝10-7克離子／升．為了計算方便，將［H+］以負(fù)對數(shù)表示．稱之為PH值，即：pH=-log［H+］在中性溶液中；pH=－log（10-7）=7在堿性溶液中，pH＞7在酸性溶液中，pH＜71.2.2酸度和堿度酸度是指水中能與強堿發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)總量。在中和前溶液中已電離生成H+的數(shù)量稱為離子酸度，它與PH值相對應(yīng)。強酸能在溶液中全部電離。所以它構(gòu)成的酸度都是離子酸度。弱酸的分子在水溶液中只部分電離，大部分在中和前是分子態(tài)，這些分子在中和進行過程中才陸續(xù)電離參與反應(yīng)。這部分在中和前并未電離而只在反應(yīng)中才電離的H+的離子數(shù)量稱為分子酸度。離子酸度和分子酸度之和為酸度。堿度水中能和強酸發(fā)生中和反應(yīng)的全部物質(zhì)含量稱為堿度。在水中堿度可有五種不同組合類型。（l單獨的OH-堿度；（2OH-＋C032-堿度；（3單獨的C032-堿度；（4C032-+HC03-堿度；（5單獨的HC03-堿度。1.2.3硬度硬度的最初含義是指水本身消耗肥皂的一種特性，由于一般水中Ca、Mg離子遠大于Fe、Al、Mn，故把水中鈣、鎂離子總濃度稱為硬度?？紤]到水中陰離子的組成，又可把硬度區(qū)分為碳酸鹽和非碳酸鹽硬度。非碳酸鹽硬度又稱永久硬度，碳酸鹽硬度稱為暫時硬度。硬度的表示方法常用當(dāng)量濃度，也用以CaCO3、CaO計的重量濃度表示。1.3設(shè)計能力循環(huán)水場是禾元化學(xué)甲醇制烯烴項目配套建設(shè)的公用工程裝置。循環(huán)水場主要供給全廠裝置循環(huán)冷卻用水，統(tǒng)計水量為65960m3/h，設(shè)計規(guī)模為68000m3/h，循環(huán)冷卻水中Cl-≤600mg/L，循環(huán)冷卻水給水溫度≤33℃，循環(huán)冷卻水回水溫度≤43℃，碳鋼腐蝕速率＜0.1mm/a，污垢系數(shù)為1.72～3.44×10-4m2K/W，供水壓力≤0.45MPa，回水壓力≤0.25MPa。實際用水水量表如表1-1所示表1-1序號工藝裝置循環(huán)水正常量最大量130萬噸聚丙烯裝置650090002DMTO1826028426350萬噸乙二醇19346205004凝結(jié)水站05005動力站2042046空壓站2203807空分站480068008儲運100100合計49430659601.4技術(shù)方案本廠循環(huán)水裝置為敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，采取逆流通風(fēng)機械冷卻塔，空氣與水直接接觸換熱，這種冷卻方式換熱溫差大、占地面積小，投資省，建設(shè)周期短，保證率高，適合于大型化工聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)特點。尤其是這種循環(huán)水系統(tǒng)允許