【文章內容簡介】 值時，高壓開關閉合，發(fā)出信號送至PLC，PLC延時一定時間后，如高壓泵高壓側壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵的運行，如在延時范圍內高壓開關恢復至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消輸人信號。高壓泵出口裝有電動慢開門，高壓泵啟動后，慢開門自動緩慢打開以確保RO膜元件不受水錘破壞，如慢開門發(fā)生故障而未能在規(guī)定時間內打開，則高壓泵出口壓力增高，壓力開關輸出報警信號并經PLC自動停止高壓泵的運行。（11）沖洗系統(tǒng)RO裝置停止運行一定時間后，可自動啟動沖洗水泵、開啟沖洗進水及排放閥，對RO膜元件進行低壓沖洗。（12）產水背壓問題防止膜孔袋粘接線破裂，在設計上就必須考慮靜背壓問題。對醋酸膜元件，任何時候產品水側的壓力都不能高于給水及排水的壓力，膜不允許承受反壓；對于復合膜元件靜背壓必須小于5psi。粘接線的破裂是由于膜口袋兩側的壓差而非流量，由于逆止閥不能瞬間關閉，不能保證絕對嚴密，所以在系統(tǒng)中設置逆止閥等均不能徹底解決背壓問題。為防止膜卷伸出，要求設計時給水的流量不能超過設計導則規(guī)定的數(shù)值，運行時單個膜元件的壓降不允許超過規(guī)定值。（13）RO裝置啟動和運行過程a．RO裝置程序啟動和運行：先將高壓泵、計量泵的“自動一關一手動”，三位開關扳至“自動”位置，然后按下每套RO裝置的程序啟動按鈕，此時PLC按程序自動對所有計量箱液位、高壓泵入口側壓力進行檢測，當有“低”液位或高壓泵入口側壓力“低”報警時，PLC進行聲光報警并停止程序運行。消除報警后，按程序啟動按鈕，程序恢復運行，并自動啟動加藥計量泵、高壓泵、開啟電動慢開門，延時一定時間后，如高壓泵高壓側壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵、計量泵的運行，同時自動關閉電動慢開門；如在延時范圍內高壓開關恢復至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消高壓開關輸入信號，系統(tǒng)進入正常運行階段。b．RO裝置控制室手動啟動和運行：當高壓泵、計量泵、沖洗水泵的“自動一關一手動”三位開關扳至“手動”位置時，上述設備可在控制室內操作。c．RO裝置就地手動啟動和運行：當高壓泵、計量泵的“自動一關一手動，三位開關扳至“關”位置時，上述設備可在就地手動啟動和運行。在任何情況下，都可以通過設置在就地儀表盤上的系統(tǒng)緊急停止按鈕，停止RO裝置的運行。d．RO裝置自動停止運行或由操作人員按程序停止按鈕停運時，高壓泵停止運行，計量泵聯(lián)鎖停止運行，自動關閉高壓泵出口電動慢開門。儀表及PLC控制系統(tǒng)的構成根據(jù)RO系統(tǒng)對儀表和控制的要求確定。（1）位開關：給出低液位信號。（2）流量計：瞬時流量指示及流量累積值顯示。（3）電導率儀：數(shù)字顯示，具有電導率值高報警輸出和4～20mA電流信號輸出。（4）pH計：數(shù)字顯示，具有用戶可設定的pH值高、低報警輸出和4～20mA電流信號輸出。3預處理系統(tǒng)的運行控制　難溶鹽、金屬氧化物、細菌、氧化性物質、有機物以及硅膠等都有可能引起膜元件的污染。因此，為減少反滲透膜的污染，延長膜的清洗周期和使用壽命，提高產水率和脫鹽率，反滲透一般都要求給水的濁度、SDI、微生物數(shù)量較低，并滿足合適的水溫和pH。傳統(tǒng)的預處理出水很難達到理想的反滲透給水的水質要求，所以必須改進預處理工藝，為完善反滲透系統(tǒng)尋求更好的解決方法。（去除膠體、懸浮、顆粒物）傳統(tǒng)的過濾裝置可分為開放的重力過濾和封閉的壓力濾器。去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾，介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層，過濾面積的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部，原理為按深度過濾——水中較大的顆粒層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數(shù)過濾發(fā)生在床頂部5cm區(qū)域內，其余作為支撐介質，形成泥漿層。過濾材料視進入過濾器(池)的水pH值而不同：使用鋁鹽(硫酸鋁、明礬、氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁)混凝、澄清的水，可用石英砂過濾，經石灰沉淀軟化處理；用鐵鹽(硫酸亞鐵、三氯化鐵，聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵)混凝處理的水，pH值較高，可用大理石、白云石或無煙煤過濾。所用的濾料應進行化學穩(wěn)定性試驗，石英砂和無煙煤分別在酸性、中性和堿性溶液中浸泡，大理石與白云石應在中性和堿性溶液中浸泡，酸性溶液含鹽酸400mg／L，中性溶液含氯化鈉500mg／L，堿性溶液含氫氧化鈉400mg／L，10g上述濾料，～1mm，在室溫(20℃)浸泡24h，每4h攪動1次，浸泡液總溶解固形物增加量20mg／L，二氯化硅1mg／L?！?；～，～；三層濾料用的重質礦石粒徑可有4～5種級配，～5mm以上?！?63L／(min﹒m2)，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min﹒m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min﹒m2)。過濾器(池)的濾速，可參照DL／T50681996《火力發(fā)電廠化學設計技術規(guī)程》的表2。表2 過濾器(池)濾速(DL／T50681996表3．2．2．4)過濾器(池)型式 濾速／(m／h)混凝澄清 接觸凝聚 正常濾速 強制濾速 細砂過濾 6～8 — —單層濾料 單流雙流 8～10 15～18 10～14 14～18 6～106～10雙層濾料三層濾料變孔隙過濾高效纖維過濾 10～1418～2018～2120～40 20～25 6～10—— (吸附去除余氯、重金屬、有機物)活性炭過濾器用于對有機物的吸附和對過量氯(余氯)的吸附去除，對前者去除能力較差，通常為50％，對后者則很強，可以完全脫除余氯，這是由于在對余氯吸附的同時，還有自身被氯化的作用?；钚蕴课剿袪I養(yǎng)物質，可以成為細菌微生物的溫床，微生物膜對水的阻力影響較大，因此，應定期進行反洗去污，如果反洗不能奏效時，應進行滅菌處理。實際上，按照進水濁度安排合理的反沖洗制度更具有實際意義，由于微生物膜與微生物黏泥難于清凈，采取空氣擦洗是必要的。某熱電廠用受嚴重污染的河水作為原水，水中菌、藻和微生物對濾池污塞嚴重，虹吸濾池的運行時間和反洗時間持平，活性炭過濾器無法使用，混床被黏泥結成團塊無法分層再生。為保證水的產量，將虹吸濾池濾料粒徑由1mm左右先后放大到2mm和3～4mm，將混床改成二級陽床與二級陰床除鹽，其出水質量雖下降，但是滿足了供熱的用水量。最終的解決對策是使用了部分自來水，緩解河水污染造成的困擾，因此，當活性炭過濾器由于菌、藻造成污塞時除了加強反洗保證壓差在規(guī)定范圍內之外，滅菌雖屬重要，但是更應從源頭上解決。（去除鐵、錳膠體物）通常含鹽量為苦咸水范圍的某些井水呈還原態(tài)，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，F(xiàn)e2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO24Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2由于鐵的氧化在很低的pH值時就會發(fā)生，因而出現(xiàn)鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小于5，仍會產生鐵污染的問題。堿度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。處理這類水源的一種方法是防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸，低pH值有利于延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜，最大允許Fe2+濃度4mg/L；另一種方法是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生后必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含F(xiàn)e2+的含量小于2mg/L時，可以采用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續(xù)投加KMnO4,但是在這種情況下，必須采取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。Birm過濾也可以有效地用于從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上涂有二氧化錳形成沉淀，并且通過濾器反洗可將這些沉淀沖出濾器。由于該過程pH將升高，可能會發(fā)生LSI值變化，因而要預防過濾器和RO/NF系統(tǒng)內出現(xiàn)CaCO3沉淀。（加藥絮凝過濾）由于膠體懸浮物既很細小又由于介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用，在這種情況下，過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學藥品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物，因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現(xiàn)在采用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物，很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除，須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。硫酸鐵和三氯化鐵可以用于對膠體表面的負電荷進行失穩(wěn)處理，將膠體捕捉到新生態(tài)的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，并不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議采用靜態(tài)混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加藥量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加藥量。為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯酰胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現(xiàn)為陽離子性、陰離子性或中性非離子性?；炷齽┖托跄齽┛赡苤苯踊蜷g接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉淀并覆蓋在膜面上，例如當過濾器發(fā)生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器并發(fā)生沉淀；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發(fā)過飽和現(xiàn)象，就會出現(xiàn)沉淀，還有在多介質濾器后加入化合物也會產生沉淀反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是帶負電荷的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬于直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。采用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統(tǒng)叫做集成膜系統(tǒng)（IMS）。與采用傳統(tǒng)預處理工藝的反滲透系統(tǒng)相比，IMS設計具有一些明顯的優(yōu)勢。MF/UF透過液水質更好，SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體、有機物、微生物污染負荷；由于膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩(wěn)定，即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩(wěn)定性也不會改變；由于膠體污染減少，反滲透系統(tǒng)的清洗頻率明顯降低；與一些傳統(tǒng)過濾工藝相比，MF/UF系統(tǒng)操作更容易，耗時更少；與采用大量化學品的傳統(tǒng)工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。（去除結垢離子）軟化器是鈉陽離子交換器的俗稱，原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理，軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。：水的硬度過高，例如≥8mmol／L(Ca2++Mg2+)，使用一般的阻垢分散技術難以奏效者。在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O，Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純堿）得到進一步降低：CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓石灰－純堿軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉淀。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，采用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉淀晶種，通常要采用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，并在進入膜單元之前要調節(jié)pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。只有大型苦咸水/廢水系統(tǒng)（大于200m3/h）才會考慮選擇石灰軟化工藝。：含鋇、鍶等離子高，或是含硫酸根高(例如≥200mg／L)或是含氟離子高(例如≥10mg／L)者。a．強酸型樹脂軟化使用鈉離子置換除去結垢型陽離子如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和后用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用，這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。b．弱酸型樹脂脫堿度主要在大型苦咸水處理系統(tǒng)中采用弱酸陽離子交換樹脂脫堿度，脫堿度處理是一種部分軟化工藝，可以節(jié)約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到45。由于樹脂的酸性基團為羧基，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現(xiàn)部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對于碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在生物污染可能時（地表水、TOC或高菌落總數(shù)），對產水脫氣更為合適。在膜系統(tǒng)中高CO2濃度可以抑制細菌的生長，希望系統(tǒng)運行在較高的脫鹽率時，采用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統(tǒng)的脫除率比進水pH＜5時要高。弱酸型樹脂處理的優(yōu)點：再生所需要的酸量不大于105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環(huán)境的影響；通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低。弱酸型樹脂處理的缺點：殘余硬度，如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統(tǒng)容量很大時才有意義，另一種克服這一缺點的方法是在脫堿度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱