清達康反滲透膜的安裝及運行 文檔 (2)

1、清達康反滲透膜的安裝及運行.1 膜元件的安裝與拆卸安裝膜元件時應遵循以下注意事項。如不嚴格遵守這些事項，可能會對膜元件造成不同程度的損傷，并導致膜元件性能下降。因此在安裝膜元件前務必確認以下注意事項，并嚴防禁止事項。表-膜元件安裝注意事項序號注意事項原因對膜元件性能影響程度1使用工具從包裝袋中取出膜元件時注意不要劃傷膜元件表面。使用剪子或刀子等工具切開包裝袋時，如用力過猛，可能會傷及膜表面。很高2包裝袋中填裝了1%濃度的亞硫酸氫鈉作為保護液，請務必佩帶保護眼睛及手套。由于使用了1%濃度的亞硫酸氫鈉作為保護液，故請在通風良好的地方打開包裝。同時開包裝時務必佩帶眼鏡和保護手套。如藥品不慎濺入眼中、

2、身體及衣服上，請立即用清水清洗，并及時到醫(yī)院診治。對膜性能無影響，但對人身體有一定危險。3連接部位密封圈用清潔水沾濕潤滑。不允許使用任何潤滑劑（石油類，潤滑脂，凡士林及洗滌劑），汽油類及稀釋劑等。集水管的材質是塑料，若在其上涂用了石油、潤滑脂、凡士林、洗滌劑(如白貓牌)、汽油類及稀釋劑。會導致集水管在短時間內裂化。否則可能會導致膜性能的嚴重下降。在向膜殼中安裝膜元件時，使用清潔水或水溶性甘油潤滑連接部位及密封圈，以便安裝。很高4小心拿放膜元件。禁止亂扔、摔落膜元件。亂扔、摔落膜元件而對其造成的損傷會對膜元件性能造成影響。很高5禁止使用錘子敲打等野蠻安裝行為。這樣會導致膜元件外殼破裂，故嚴禁用錘

3、子直接敲打膜元件，野蠻安裝。此種情況下，難以保證膜元件性能，請務必留意。很高注：系統(tǒng)運行啟動后、由于產(chǎn)水及濃縮水中含有亞硫酸氫鈉，在生產(chǎn)飲料、食品及醫(yī)藥用水時，請務必確認產(chǎn)水已經(jīng)符合使用標準后再使用。1 膜元件的安裝(1) 通常膜元件放置在1%濃度的亞硫酸氫鈉溶液中保存，運行前首先應用純水（合格的預處理產(chǎn)水或反滲透產(chǎn)水）充分沖洗。(2)如圖-1所示，膜元件進水側有一個濃水密封圈，注意密封圈的安裝方向是口向進水側張開。濃水密封圈的功能是密封膜元件與膜殼之間的間隙，保證進水全部經(jīng)過膜元件內的通道流動。進水側的壓力會使?jié)馑芊馊Φ拈_口向膜殼內壁緊壓密封。若密封圈的安裝方向相反，則密封圈不能密閉，造成

4、一部分進水在膜元件外側流動，致使膜表面流速降低，導致膜表面的濃差極化現(xiàn)象不能被抑制，從而縮短膜的使用壽命。(3) 8英寸膜元件的連接件和適配器外表面環(huán)形凹槽內分別安裝了橡膠O型圈；4英寸膜元件的連接件和適配器內表面環(huán)形凹槽內分別安裝了橡膠O型圈。首先確認O型圈安裝在適配器和連接件指定位置上，安裝時需注意O型圈及連接件表面沒有劃傷或附著物，并注意不要將O型圈扭曲安裝。若連接件發(fā)生泄漏，進水就會混入產(chǎn)水中，會導致產(chǎn)水水質下降。安裝在集水管上時，O型圈和集水管的表面用純水、蒸餾水或親水性甘油潤滑以便于安裝。(4) 卸下膜殼兩側端板安裝膜元件。將適配器安裝在第一支膜元件濃水側的集水管 上。然后將膜元件

5、從膜殼進水側向膜殼的濃水側緩緩推入膜殼內。(5)如圖-2所示，數(shù)支膜元件連續(xù)安裝時，前一支膜元件完全進入膜殼之前，就要準備下一支膜元件與連接件連接。同時要注意不要讓膜元件與膜殼邊緣接觸，以防產(chǎn)生擦傷，盡量平行推進。圖-2 數(shù)支膜元件并列安裝圖例圖-3安裝間隙調整墊片(6) 最后在最后安裝的膜元件集水管上安裝產(chǎn)品適配器。最終應確認膜元件與適配器、膜元件及連接件完全緊密連接，然后將濃水側端板與膜殼連接。端板的連接方法請參照膜殼生產(chǎn)廠的使用說明書。(7) 完成濃水側端板的安裝后，應再次從進水側向濃水側推動膜元件，保證其完全緊密連接，然后再進行進水側端板的安裝，安裝進水側端板時應注意測量端板與適配器之

6、間的間隙，并通過疊加硬質塑料墊片消除存在的間隙（見圖-3）。端板的連接方法請參照膜殼生產(chǎn)廠的使用說明書。2 膜元件的拆卸與保存(1) 拆下膜殼周圍連接的管道，卸下膜殼兩端端板。(2) 將膜元件從膜殼的進水側向膜殼的濃水側推動，在膜殼的濃水側依次將膜元件一支一支取出。當膜殼內安裝有多支(2-6支)膜元件時，取出膜元件時需要進水側使用集水管退出棒增加在膜殼內推動的距離。(禁止使用堅硬的金屬棒）。(3) 膜元件的保存方法如表-2所示。若不嚴格遵守保存規(guī)定，可能會導致膜元件的再使用性能下降。表-2保存膜元件時的注意事項序號注意事項理由對性能的影響程度1徹底清潔膜元件后，將其密閉浸泡在含有1升 1%濃度

7、亞硫酸氫鈉溶液的塑料袋中。若將膜元件在污染狀態(tài)下保存，或在使用一段時間后停用時使其干燥，都會影響膜元件再次使用時的性能。高2保存在5-35室內陰暗處。保存溫度超出5-35范圍外會導致膜元件再次使用時的性能下降。高3盡量避開5以下保存，嚴禁膜元件結冰。結冰會導致膜元件內的保護液體積膨脹，膜元件再次使用時的性能可能會下降。非常高7.2 系統(tǒng)的運行及停止1 初次運行(1) 高壓泵前安裝保安過濾器為防止金屬屑、異物、沙粒、纖維進入到膜組件內，運行開始前請在高壓泵前安裝保安過濾器（5mm以下），并確認保安過濾器內的濾芯已經(jīng)正確安裝。(2) 系統(tǒng)運行前管道沖洗為防止系統(tǒng)運行時裝置內殘留異物（金屬屑、焊接屑

8、、機械油、粘結劑等）進入到膜元件中，在安裝膜元件前要充分清洗管道和裝置。通過沖洗，去除管道內殘留的金屬屑、焊接屑，通過酸洗去除管道內的鐵銹，堿洗去除機械油。一切雜質都被去除后，最后再用清水沖洗裝置直至排水呈中性。建議沖洗后的排水使用SDI濾膜過濾，通過確認過濾后濾膜的表面狀況來掌握沖洗效果。(3) 進水的SDI值合格的預處理水需要去除膠體、有機物、鐵、細菌等物質，防止膜表面產(chǎn)生污染，預處理產(chǎn)水通常要求SDI值5。要定期檢測SDI值，發(fā)現(xiàn)超出正常值后要重新調整預處理的運行。但是SDI值僅僅是監(jiān)測污染指標的一個指標，即SDI值是0.45mm孔徑膜片的過濾性能數(shù)值化表現(xiàn)。當含有較多0.45mm以下懸

9、浮物質時，即使SDI值在4以下，也會發(fā)生反滲透膜表面被污染的現(xiàn)象。尤其需要注意單支膜元件的回收率過高或膜元件內流速過低都會加速顆粒物質在膜元件表面的沉積。注1：推薦單支膜元件回收率15%；注2：推薦濃水:產(chǎn)水5:1。(4) 進水的殘留余氯通常要求運行時進水的殘留余氯含量0.05mg/L。進水中殘留余氯濃度若超過該要求會造成膜元件被氧化而導致脫鹽率下降。若進水中有殘留余氯，請用SBS(亞硫酸氫鈉)中和。若殘留余氯為1mg/L，對應需要使用1.8-3mg/L的SBS。(5) 進水pH進水pH若超出以下范圍，可能會導致膜元件性能下降。表-3膜元件的正常運行pH值范圍供給水條件pH范圍正常運行的進水p

10、H2-10(6) 進水溫度運行時進水溫度應在45以下。若進水溫度超過此范圍，可能會引起膜元件性能下降。(7) 低溶解度鹽類為防止膜表面難溶鹽類結垢，可以調節(jié)pH值、進行軟化處理或添加阻垢劑等方法解決。另外可通過計算朗格利爾指數(shù)來防止發(fā)生碳酸鈣結垢現(xiàn)象。(8) 硅酸類、二氧化硅為防止膜表面二氧化硅結垢，通過預處理去除二氧化硅、調節(jié)pH值、調節(jié)溫度或添加硅分散劑等方法防止在濃水側出現(xiàn)二氧化硅結垢。(9) 確認好(1)-(8)注意事項后，開始安裝膜元件。(10) 全部開啟濃水及產(chǎn)水閥門。(11) RO裝置的沖洗RO裝置進行沖洗時應以低壓低流量排出殘留在膜元件及膜殼內的空氣，進水泵啟動后慢慢打開RO裝

11、置的進水閥門調節(jié)流量。直至濃水管出口或流量計不再有氣泡冒出時將流量逐漸升高，沖洗30分鐘左右。在沖洗過程中需要檢查閥門管道是否有泄漏。濃水及產(chǎn)水全部排出，沖洗過程中不需要添加阻垢劑等藥品，如進水中殘留余氯則要充分添加SBS。表-4 RO裝置低壓沖洗運行條件規(guī)格壓力進水流量8英寸膜殼0.3 bar7.2-12.0 m3/h4英寸膜殼0.3 bar1.8-2.5 m3/h當進水泵的大小不能達到上述運行要求時，應盡量采用低壓高流量的方式進行沖洗，清洗中濃水側及產(chǎn)水側的閥門不能全部關閉，如果關閉產(chǎn)水側的閥門則會造成膜元件的破裂。(12) 高壓泵啟動前，通過調節(jié)高壓泵出口的閥門開度，防止瞬間的高流量和高

12、壓力損傷膜元件。(13) 啟動高壓泵后盡量以均勻地速度開啟進水閥門，逐漸提升RO裝置的進水壓力，使?jié)馑髁窟_到設計值。(14) 一邊調節(jié)高壓泵出口的RO裝置進水閥，一邊慢慢關閉RO裝置濃水閥。在保持濃水流量的同時，注意產(chǎn)水流量的上升，并逐步調節(jié)使回收率達到設計值。添加阻垢劑等藥品的計量泵要在關閉濃水閥的同時開啟，確認添加藥品的添加量并測定進水pH值。(15) RO裝置連續(xù)穩(wěn)定運行一小時后，測定產(chǎn)水電導并進行水質分析，將合格的RO裝置產(chǎn)水引入產(chǎn)水箱內，并記錄RO裝置的初始運行數(shù)據(jù)。注：RO裝置運行24小時內，禁止使用甲醛與膜元件接觸。2 日常系統(tǒng)的啟動除沖洗以外的設備停運后，再次啟動時請按以下順

13、序操作進行。(1) 啟動濃水側及產(chǎn)水側閥門全部打開，關閉進水閥門后啟動高壓泵。慢慢打開進水閥門，使流量增加到?jīng)_洗流量，保持1分鐘以排除膜殼內的空氣。(2) 運行調整逐漸調節(jié)高壓泵出口的RO裝置進水閥，一邊慢慢關閉RO裝置濃水閥。在保持濃水流量等于設計值的同時，注意產(chǎn)水流量的上升，并逐步調節(jié)使回收率達到設計值。3 停止運行(1) 關閉進水泵：逐漸關閉RO裝置的進水閥，直到進水閥全部關閉，停止高壓泵。如果高壓泵采用變頻控制，則可以采用變頻器控制高壓泵逐漸減速至停機。(2) 沖洗確認濃水閥和產(chǎn)水閥全部打開。啟動沖洗進水泵，逐漸打開進水閥門，直至流量達到設定值。沖洗五分鐘，將RO裝置內的濃水替換成沖洗

14、水。海水淡化系統(tǒng)關閉時，建議用RO產(chǎn)水沖洗系統(tǒng)，以便置換系統(tǒng)內的高濃度海水。不允許系統(tǒng)停運時不沖洗系統(tǒng)，而使高濃度海水停留在RO裝置內。(3) 停止運行進水閥逐漸關閉，全部關閉后停止高壓泵的運行。如設備長時間停止運行時，請參照7.3 3。4 注意事項(1) 起動及停止起動及停止時，流量和壓力會有一定幅度的變動。劇烈的流量及壓力沖擊可能會導致膜元件破裂。故在起動和停止操作時需要RO裝置進水閥緩慢啟閉。(2) 進水中的殘留余氯進水中殘留余氯會氧化膜元件聚酰胺層，因此需要使用SBS來中和進水中的殘留余氯,并將其控制其0.05mg/L時設備才能運行。當進水中存在過渡金屬時(如Fe, Mn等)，余氯對膜

15、的氧化作用將會加劇。因此進水中存在過渡族金屬時，應確保進水中不含余氯。(3) 產(chǎn)水側壓力(背壓)產(chǎn)水側壓力高于進水側壓力0.5bar以上時，膜片粘接處會受到物理性損傷。背壓發(fā)生在反滲透設備閥門開閉的瞬間。例如，系統(tǒng)停止運行時，在關閉進水泵前關閉產(chǎn)水閥通常會發(fā)生背壓現(xiàn)象。充分確認閥的開閉及壓力的變動，保證運行過程嚴禁產(chǎn)水側背壓現(xiàn)象的發(fā)生。產(chǎn)水管道若高于膜殼上部5以上，系統(tǒng)停止時產(chǎn)水側落差(0.5bar)會從產(chǎn)水側施力給進水側。即發(fā)生產(chǎn)水側背壓現(xiàn)象，導致膜片粘接處撕裂。因此在管路安裝時要注意進水管與產(chǎn)水管的垂直高程差，同時要注意產(chǎn)水管道與膜殼之間的高程差。7.3 運行管理1 預處理系統(tǒng)管理RO預處

16、理主要目的是去除各種污染物，當RO預處理做得不夠完善時，會影響到RO系統(tǒng)的正常運行。而在每天的運行管理中通過數(shù)據(jù)記錄、計算、分析和對比，及時發(fā)現(xiàn)問題也是非常重要的。監(jiān)測預處理系統(tǒng)運行的指標是RO進水的濁度、SDI、pH值和電導率等。若監(jiān)測指標遠遠大于日常測定值，則可證明預處理或水源出現(xiàn)異常。則需要對預處理系統(tǒng)重新調整使其恢復到正常值。表-5預處理系統(tǒng)管理項目監(jiān)測數(shù)據(jù)故障及采取措施殘留余氯0.05mg/L導致膜元件被氧化,加入SBS(亞硫酸氫鈉)SDI5導致膜元件迅速堵塞,調整預處理效果pH8.5或更高導致結垢及脫鹽率下降,調整加藥泵pH6.0或更低導致脫鹽率下降,調整加藥泵保安過濾器壓差壓差急

17、劇上升導致膜元件迅速堵塞,調整預處理效果電導率迅速上升查明電導率變化原因表-6二段RO裝置運行日常管理用監(jiān)測項目序號測定項目記號單位有效數(shù)字1產(chǎn)水流量Qpm3/h小數(shù)點后1位2濃水流量Qcm3/h小數(shù)點后1位3第一段壓力P1Bar小數(shù)點后1位4第二段壓力P2Bar小數(shù)點后1位5濃水側壓力P3Bar小數(shù)點后1位6產(chǎn)水壓力P4Bar小數(shù)點后1位7進水電導ECfm m/cm小數(shù)點后1位8濃水電導ECcm m/cm小數(shù)點后1位9產(chǎn)水電導ECpm m/cm小數(shù)點后1位10進水溫度Tf小數(shù)點后1位11進水pHpHf-小數(shù)點后1位12保安過濾入口壓力PF1Bar小數(shù)點后1位13保安過濾出口壓力PF2Bar小

18、數(shù)點后1位表-7 兩段RO裝置運行管理用計算項目序號計算項目代號單位1系統(tǒng)壓差Pbar2第一段壓差P1bar3第二段壓差P2bar4保安過濾器壓差Pprbar5進水平均壓力Pavbar6回收率R%7濃縮因子ConF-8平均進水濃度ECfavm m/cm9平均進水滲透壓FOPavbar10平均產(chǎn)水滲透壓POPavbar11凈驅動壓力Pnbar12系統(tǒng)透鹽率SPP%13系統(tǒng)脫鹽率SPR%14系統(tǒng)平均設計通量SFXgfd15溫度校正因子TCF-16標準化脫鹽率SSPn% 2517標準化產(chǎn)水量QSPnm3/h 2518標準化壓力差Pnbar19特性水通量WTCnLMH/bar20特性鹽通量STCnm/

19、s1) 壓差系統(tǒng)壓差計算公式: P = P1 - P3第一段壓差計算公式: P1 = P1 - P2第二段壓差計算公式: P2 = P2 - P3保安過濾器壓差計算公式: Ppr = PF1 - PF22) 進水平均壓力系統(tǒng)平均進水壓力計算公式: Pav = (P1 + P3) ÷ 33) 回收率回收率計算公式: R = Qp / (Qp Qb) × 100%4) 濃縮因子濃縮因子計算公式: ConF = ln 1 ÷ (1 - R) ÷ R5) 平均進水濃度平均進水濃度計算公式: ECfav = ECf × ConF6) 平均進水滲透壓平均進

20、水滲透壓計算公式: FOPav = ECfav × 11.8 × (273 + Tf)÷(298×1000)7) 平均產(chǎn)水滲透壓平均產(chǎn)水滲透壓計算公式: POP = ECp × 11.8 × (273 + Tf)÷( 298 × 1000)8) 凈驅動壓力凈驅動壓力計算公式: NDP = P1 - (0.5 × P) ?P4 - FOPav + POP9) 系統(tǒng)透鹽率系統(tǒng)透鹽率的計算公式: SPP = Cp ÷ Cfav × 100%10) 系統(tǒng)脫鹽率系統(tǒng)脫鹽率的計算公式: SPR =

21、 1 ?SPP11) 系統(tǒng)平均設計通量系統(tǒng)平均設計通量計算公式: SFX = 1440 × Qp ÷ (EPV × V × EMAe)SFX 系統(tǒng)平均設計水通量(gfd)EPV 每只膜殼內的膜元件數(shù)量V 膜殼數(shù)量EMAe 每只膜元件的膜面積(ft2)12) 溫度校正系數(shù)溫度校正系數(shù): TCF = EXPKe × 1/(273 + Tf)-(1 ÷ 298)Ke 對于復合膜來說K=270013) 標14) 準化系統(tǒng)脫鹽率標準化系統(tǒng)脫鹽率: SSPn = SSP × (Qp ÷ Qpr) × (TCF 

22、47; TCFr)Qpr 初始運行時的參考產(chǎn)水流量TCFr 初始運行時的參考溫度校正系數(shù)15) 標16) 準化系統(tǒng)產(chǎn)水流量標準化系統(tǒng)產(chǎn)水流量計算公式: QSPn = Qp × NDPr ÷ NDP × (TCF÷TCFr)NDPr 初始運行時的參考凈驅動壓力TCFr 初始運行時的參考溫度校正系數(shù)17) 標18) 準化系統(tǒng)壓差標準化系統(tǒng)壓差計算公式: Pn = P × (Qpr ÷ 2 + Qcr)1.4÷(Qp / 2 + Qc)1.4Qpr 初始運行時的參考產(chǎn)水流量Qcr 初始運行時的參考濃水流量19) 特性水通量特性水通

23、量計算公式: WTCn = 0.00000000019025 × SFX ÷ NDP ÷ TCFWTCn 特性水通量(L/(m2×h×bar),LMH/bar)20) 特性鹽通量特性鹽通量計算公式:STCn = Qpo×ECpo×TCF÷264.17÷60÷(TEMAe×0.0929)÷(ECfav-ECpo)特性鹽通量 單位m/sTEMAe 總膜面積=EPV×V×EMAe(ft2)Qpo 產(chǎn)水流量監(jiān)測值ECpo 產(chǎn)水電導率監(jiān)測值(3) 膜性能的明顯變化運

24、行參數(shù)對膜的性能有影響。這些影響可能會導致產(chǎn)水量和質量下降。本節(jié)內容將列舉正常的影響。低產(chǎn)水量：下列運行參數(shù)的變化將降低系統(tǒng)中膜的實際產(chǎn)水量： 進水泵壓力不變時進水溫度下降； 用節(jié)流閥降低RO進水壓力； 進水泵壓力不變時增加產(chǎn)水背壓； 進水TDS（或電導率）增加，這會增加產(chǎn)水通過膜時所必須克服的滲透壓； 系統(tǒng)回收率增加，這會增加系統(tǒng)的平均進水/濃水的TDS，從而增加滲透壓； 膜表面發(fā)生污染； 進水流道網(wǎng)格的污染導致進水濃水壓力降（P）增加，從而降低了元件末端的NDP（凈驅動壓力）。產(chǎn)水品質下降：下列運行參數(shù)變化會導致實際產(chǎn)水水質劣化，即產(chǎn)水的TDS和電導率增加： 進水溫度上升時通過調節(jié)運行參數(shù)

25、保持系統(tǒng)產(chǎn)水量不變； 系統(tǒng)產(chǎn)水量下降，這會降低膜通量，導致原來稀釋透過膜的鹽分所需的純水量減少； 進水TDS（或電導率）增加，脫鹽率不變，但產(chǎn)水鹽度隨之增加； 系統(tǒng)回收率增加，這會增加系統(tǒng)的進水/濃水TDS濃度； 膜面污染； O型圈密封損壞； 膜面損壞（比如受到氯的影響）致使膜的透鹽率增加。使用標準化程序來排除進水的壓力、溫度和濃度的影響，會更加清楚地分辨膜污染、膜降解和系統(tǒng)問題（比如O型圈損壞）的存在。標準化數(shù)據(jù)圖表不僅僅顯示了在一定時間RO系統(tǒng)運行條件，而且顯示了運行的歷史資料，這些圖表是故障診斷的主要工具。(4) 標準化數(shù)據(jù)曲線海德能的(ROdata.xls)標準化程序給出如下標準化數(shù)據(jù)

26、圖表：標準化透鹽率時間曲線這個曲線給出了系統(tǒng)從啟動之日起的標準化透鹽率與系統(tǒng)參考數(shù)據(jù)的對比。標準化產(chǎn)水量時間曲線該曲線給出了系統(tǒng)從啟動之日起的標準化產(chǎn)水量與系統(tǒng)參考數(shù)據(jù)的對比。鹽遷移系數(shù)時間曲線鹽遷移系數(shù)（STC）曲線是膜技術愛好者所關心的。這個數(shù)的重要性是代表了鹽透過膜快慢的一個系數(shù)。系數(shù)的單位是米/秒。根據(jù)該系數(shù)我們可以對不同使用地點的膜進行對比，與具體的運行參數(shù)無關。鹽遷移系數(shù)受到進水離子組成的影響，比如二價離子增加時，鹽遷移系數(shù)會較低。水遷移系數(shù)時間曲線水遷移系數(shù)（WTC）也是膜技術愛好者所關心的。該系數(shù)的主要性在于表達了水通過膜的快慢，單位為米/秒kPa。根據(jù)該系數(shù)我們可以對不同使用地點的膜進行對比，與具體的運行參數(shù)無關。標準化P時間曲線該曲線跟蹤了從系統(tǒng)啟動開始進水濃水壓力降的變化情況。P值反應了由于進水和濃水流量變化所造成的壓力降變化。3 膜元件保存(1) 適用范圍本文介紹的方法適用于以下情況： 適用于ESPA、ESNA、CPA、SWC、LFC系列膜元件； 安裝在壓力容器中的反滲透膜元件的短期保存； 安