水處理設(shè)備使用及維護(hù)培訓(xùn)教材

水處理設(shè)備使用及維護(hù)

〔專用設(shè)備局部〕目錄1、水力循環(huán)澄清池水力循環(huán)澄清池的工作原理2、虹吸濾池、虹吸濾池的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理3、纖維球過(guò)濾器、纖維球過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理4、雙室浮動(dòng)床離子交換器、雙室浮動(dòng)床離子交換器結(jié)構(gòu)及工作原理、雙室浮動(dòng)床離子交換器操作時(shí)需注意的問(wèn)題5、固定床離子交換器結(jié)構(gòu)6、混合離子交換器、混合離子交換器結(jié)構(gòu)及原理、混合離子交換器常見(jiàn)故障目錄7、反滲透膜組、反滲透原理及結(jié)構(gòu)8、盤(pán)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)及工作原理9、超濾裝置結(jié)構(gòu)及工作原理重點(diǎn)介紹本次授課重點(diǎn)介紹水處理專用設(shè)備的原理機(jī)構(gòu)以及使用方法，糾正在日常工作中，操作效勞人員的不正確操作方式，保證設(shè)備的長(zhǎng)周期、平安、穩(wěn)定運(yùn)行。難點(diǎn)介紹

水處理專用設(shè)備的原理及故障判定和處理方式1、水力循環(huán)澄清池

、水力循環(huán)澄清池的工作原理原水由底部進(jìn)入池內(nèi)，經(jīng)噴嘴噴出。噴嘴上面為混合室、喉管和第一反響室。噴嘴和混合室組成一個(gè)射流器，噴嘴高速水流把池子錐型底部含有大量絮凝體的水吸進(jìn)混合室內(nèi)和進(jìn)水摻合后，經(jīng)第一反響室喇叭口溢流出來(lái)，進(jìn)入第二反響室中。吸進(jìn)去的流量稱為回流，一般為進(jìn)口流量的2～4倍。第一反響室和第二反響室構(gòu)成了一個(gè)懸浮物區(qū)，第二反響室出水進(jìn)入別離室，相當(dāng)于進(jìn)水量的清水向上流向出口，剩余流量那么向下流動(dòng)，經(jīng)噴嘴吸入與進(jìn)水混合，再重復(fù)上述水流過(guò)程。該池優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)需機(jī)械攪拌設(shè)備，運(yùn)行管理較方便；錐底角度大，排泥效果好。缺點(diǎn)是：反響時(shí)間較短，造成運(yùn)行上不夠穩(wěn)定，不能適用于大水量。2、虹吸濾池

虹吸濾池是快濾池的一種形式，它的特點(diǎn)是利用虹吸原理進(jìn)水和排走洗砂水，因此節(jié)省了兩個(gè)閘門(mén)。此外，它利用小阻力配水系統(tǒng)和池子本身的水位來(lái)進(jìn)行反沖洗，不需另設(shè)沖洗水箱或水泵，加之較易利用水力，自動(dòng)控制池子的運(yùn)行，所以已較多地得到應(yīng)用。

、虹吸濾池設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理3、纖維球過(guò)濾器、纖維球過(guò)濾器結(jié)構(gòu)及工作原理過(guò)濾器的功能特點(diǎn)機(jī)械過(guò)濾器的工作原理是源水通過(guò)濾料，濾除水中懸浮物，不溶性顆粒物，絮狀沉淀等異物、脫色去味。出水到達(dá)一定的凈化水平。當(dāng)過(guò)濾一定水量后利用反沖洗方式將濾層中截留雜質(zhì)，沖出過(guò)濾器，恢復(fù)初始過(guò)濾功能。根據(jù)功能不同，充填不同的填料。過(guò)濾器可分為砂石過(guò)濾器、活性碳過(guò)濾器及各類專業(yè)過(guò)濾器。纖維球過(guò)濾器選用的纖維球?yàn)V料，是由經(jīng)過(guò)新的化學(xué)配方合成的特種纖維絲做成，其主要特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)本質(zhì)的改性處理將纖維濾料由親油型改變?yōu)橛H水型。其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，具有比外表積大，過(guò)濾阻力小等優(yōu)點(diǎn)，解決了粒狀濾料的過(guò)濾精度受濾料粒徑限制等問(wèn)題。是石英砂等顆粒狀濾料過(guò)濾設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。4、雙室浮動(dòng)床離子交換器、雙室浮動(dòng)床離子交換器結(jié)構(gòu)及工作原理

雙室浮動(dòng)床是在單室浮動(dòng)床中裝設(shè)一塊帶雙頭水帽的多孔板，分成兩室，上室裝填強(qiáng)型樹(shù)脂，下室裝弱型樹(shù)脂。在雙室浮動(dòng)床中，兩種樹(shù)脂各自為對(duì)方提供了有利的工作條件，即弱型樹(shù)脂為強(qiáng)型樹(shù)脂提供了高再生水平，從而提高了強(qiáng)型樹(shù)脂的工作交換容量，而強(qiáng)型樹(shù)脂有較高的漏過(guò)，充分發(fā)揮了樹(shù)脂的特長(zhǎng)，這樣將高再生效率、高再生容量的弱型和在高再生水平下工作的強(qiáng)型樹(shù)脂聯(lián)合應(yīng)用于水的化學(xué)除鹽。另外，雙室浮動(dòng)床還具有用水率低，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單及可在高流速下運(yùn)行等特點(diǎn)。

4.2、雙室浮動(dòng)床離子交換器操作時(shí)需注意的問(wèn)題(1)需增設(shè)專門(mén)的清洗裝置進(jìn)行床體的清洗。

(2)運(yùn)行不宜中斷，否那么將造成樹(shù)脂亂層，影響出水水質(zhì)和周期制水量。

(3)為使上下室同時(shí)成床，需要較大的流速。

(4)樹(shù)脂預(yù)處理，雙室床與雙室浮動(dòng)床設(shè)計(jì)的自由空間很小，樹(shù)脂最好采用體外預(yù)處理，如利用單獨(dú)的樹(shù)脂清洗罐進(jìn)行交叉浸泡等。5、固定床離子交換器結(jié)構(gòu)及原理6、混合離子交換器、混合離子交換器結(jié)構(gòu)及工作原理

混合床離子交換器，簡(jiǎn)稱混床，是將陰陽(yáng)樹(shù)脂按一定比例裝填在同一交換器中，運(yùn)行前將它們混合均勻。此時(shí)被處理水在通過(guò)混合離子交換床后，所產(chǎn)生的H+和OH-離子立即生成溶解度很低的水?；旌洗泊?lián)在反滲透或一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)后面，用于純水或高純水的制備?；旌想x子交換器的中排裝置，在強(qiáng)制高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，使中排裝置壓彎發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，支管嚴(yán)重變形、下彎，支撐中部出現(xiàn)斷裂，中排母管下塌呈“V〞形狀，支管變形嚴(yán)重。、混合離子交換器常見(jiàn)故障原因分析除鹽水制水設(shè)備中為什么混合離子交換器會(huì)出現(xiàn)不能在高負(fù)荷下運(yùn)行呢？阻力大的原因主要是由排水裝置〔水帽〕及樹(shù)脂層所引起的.水帽縫隙大小對(duì)水的阻力的影響

當(dāng)流體流過(guò)水帽時(shí)，水帽縫隙的大小對(duì)水的阻力有一定的影響水帽流通面積的增加使通過(guò)水帽的流速減小，從而使水的阻力下降。從表3還可看出，當(dāng)水帽縫隙流速小于0．5m／s時(shí)，再增加水帽流通截面積，水的阻力減小的幅度不大。

從動(dòng)力學(xué)角度來(lái)看，當(dāng)流體流動(dòng)屬于層流區(qū)時(shí)，流體的流動(dòng)阻力受流速的影響較小；流體流動(dòng)屬于湍流區(qū)時(shí)，流體的阻力與流速的二次方成正比，因此，當(dāng)水帽截面積較小，使流體的流動(dòng)處于湍流區(qū)時(shí)，流速的增加將使水的阻力大幅度增加；而當(dāng)流體的流動(dòng)處于層流區(qū)時(shí)，流速進(jìn)一步降低時(shí)水的阻力降低值較少。

樹(shù)脂顆粒大小對(duì)阻力影響

樹(shù)脂顆粒大小除了對(duì)樹(shù)脂床層阻力有影響外，對(duì)水帽阻力也有影響樹(shù)脂變小時(shí)，不但樹(shù)脂床層阻力上升，而且水帽阻力也上升。這種現(xiàn)象可以解釋為樹(shù)脂顆粒破碎后變小，它對(duì)水帽縫隙的堵塞率上升，而使阻力增加。同時(shí)，由于樹(shù)脂的破碎，小的破碎樹(shù)脂嵌入大樹(shù)脂之間，使樹(shù)脂層的孔隙率減小即流體的流通截面相對(duì)減小而使阻力增加。

經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析和探討，發(fā)現(xiàn)這是由于我廠混合離子交換器內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在著缺陷以及在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的某些不合理操作引起的：1〕混合離子交換器在運(yùn)行過(guò)程中易形成樹(shù)脂干層。這是因?yàn)殡x子交換器在運(yùn)行過(guò)程中用進(jìn)口閥調(diào)節(jié)運(yùn)行流量，交換器長(zhǎng)時(shí)間處在低壓的狀態(tài)下運(yùn)行，最后在中排裝置下部樹(shù)脂層內(nèi)形成干層，因樹(shù)脂干層收縮，會(huì)造成中排支管的向下彎曲。從而給離子交換器中排損壞創(chuàng)造了根本條件。2〕混合離子交換器在運(yùn)行過(guò)程中樹(shù)脂層易夾雜氣泡。在混合離子交換器的運(yùn)行中，樹(shù)脂層內(nèi)出現(xiàn)氣泡是因?yàn)榛旌想x子交換器用進(jìn)口閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，交換器在低壓〔0.1～0.2Mpa〕下運(yùn)行，經(jīng)交換反響生成的碳酸變?yōu)橛坞x的CO2析出，積聚在樹(shù)脂層內(nèi)。此外，如果水泵軸封漏氣，也會(huì)使空氣隨水流進(jìn)入交換器，積聚在樹(shù)脂層中。在樹(shù)脂層中有氣泡或干層的情況下，正洗進(jìn)水流速過(guò)高，樹(shù)脂層尚未散開(kāi)，樹(shù)脂的流動(dòng)性差，夾在干樹(shù)脂層中的中間排液裝置被向下擠壓而造成的。3〕長(zhǎng)期的超負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行中樹(shù)脂壓脂層的壓差過(guò)大。我廠混合離子交換器除處理反滲透出水外還直接處理一局部冷凝液，當(dāng)冷凝液水質(zhì)不好時(shí)，進(jìn)水中大量油和有機(jī)物進(jìn)入混合離子交換器，在其樹(shù)脂壓層內(nèi)聚集，從而使混合離子交換器進(jìn)出口壓差逐漸增大，在運(yùn)行中易對(duì)整個(gè)中排裝置產(chǎn)生很大的應(yīng)力。4)目前化學(xué)除鹽使用的離子交換樹(shù)脂，其顆粒都是完整的球體。在使用過(guò)程中，少量的樹(shù)脂因磨損、漲縮等原因發(fā)生破碎現(xiàn)象是正常的。這些破碎的樹(shù)脂積在樹(shù)脂層中會(huì)造成水流阻力的增大，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。為此，應(yīng)在離子交換器的反洗過(guò)程中將它們除去。在正常情況下，當(dāng)樹(shù)脂顆粒的破碎率和損耗率明顯超過(guò)正常值時(shí)，可認(rèn)為該樹(shù)脂發(fā)生了破損問(wèn)題。在樹(shù)脂的貯存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中，都可能造成樹(shù)脂顆粒的破碎。5〕混合離子交換器投運(yùn)過(guò)程中操作合理。混合離子交換器入口管線設(shè)有一手動(dòng)隔膜閥和一氣動(dòng)蝶閥，蝶閥沒(méi)有調(diào)節(jié)流量的作用。投用的時(shí)候操作人員在手動(dòng)隔膜閥未關(guān)閉的狀態(tài)下翻開(kāi)氣動(dòng)蝶閥，在蝶閥開(kāi)啟的瞬間大量的水沖擊樹(shù)脂層，樹(shù)脂堆壓擠壞中排裝置或再生布?jí)A裝置。6〕系統(tǒng)設(shè)計(jì)不盡合理，是混合離子交換器中排裝置易損壞的一個(gè)重要原因。我廠混合離子交換器沒(méi)有進(jìn)出口壓差監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，沒(méi)有評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，易失去控制。7、反滲透膜組、反滲透原理及結(jié)構(gòu)1〕.滲透及滲透壓

滲透現(xiàn)象在自然界是常見(jiàn)的,比方將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會(huì)因失水而變小。黃瓜中的水分子進(jìn)入鹽水溶液的過(guò)程就是滲透過(guò)程。如以下圖所示,如果用一個(gè)只有水分子才能透過(guò)的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩局部,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過(guò)一段時(shí)間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過(guò)這個(gè)隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無(wú)止境的，到了一定高度就會(huì)到達(dá)一個(gè)平衡點(diǎn)。這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。2〕.反滲透現(xiàn)象和反滲透凈水技術(shù)

在以上裝置到達(dá)平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時(shí)，水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過(guò)程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水參加以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過(guò)該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。

反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)，一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。簡(jiǎn)單地說(shuō)，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng)，由于細(xì)菌、病毒、大局部有機(jī)污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過(guò)反滲透半透膜而與透過(guò)反滲透膜的水相別離。在水中眾多種雜質(zhì)中,溶解性鹽類是最難去除的.因此,經(jīng)常根據(jù)除鹽率的上下來(lái)確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的上下主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前，較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。

根據(jù)反滲透原理將半透膜、導(dǎo)流層、隔網(wǎng)按一定排列粘合卷制在有排孔的中心管上，原水從元件一端進(jìn)入隔網(wǎng)層在經(jīng)過(guò)隔網(wǎng)層時(shí)，在壓力作用下，一局部水通過(guò)半透膜，滲透到導(dǎo)流管內(nèi)，能通過(guò)導(dǎo)流管內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)流層水道，流到中心管，經(jīng)排孔從中心管流出，剩余局部那么從隔網(wǎng)層的另一端排出。

8、盤(pán)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)及工作原理盤(pán)式過(guò)濾器的疊片兩邊刻有大量的微米尺寸級(jí)的溝槽，一串同種模式的疊片疊壓在特別設(shè)計(jì)的內(nèi)撐上，通過(guò)彈簧和液體壓力壓緊時(shí)，疊片之間的溝槽交叉，從而制造出擁有一系列獨(dú)特過(guò)濾通道的深層過(guò)濾單元，這個(gè)過(guò)濾單元裝在一個(gè)耐壓耐腐蝕的濾筒中就形成了盤(pán)式過(guò)濾器。原水通過(guò)盤(pán)式過(guò)濾器，在彈簧力和液體壓力作用下，壓緊的過(guò)濾疊片將水中攜帶的顆粒性雜質(zhì)、鐵銹和局部懸浮物截留在疊片交叉點(diǎn)，從而到達(dá)去除雜質(zhì)的目的，保證超濾的進(jìn)水要求。盤(pán)式過(guò)濾器9、超濾裝置結(jié)構(gòu)及工作原理超濾及微濾是依托于材料科學(xué)開(kāi)展起來(lái)的先進(jìn)的膜別離技術(shù)。近年來(lái)，超濾和微濾的制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)迅速開(kāi)