【正文】 壓差增加，此時必須進行清洗。清洗周期的長短，與原水水質(zhì)、預處理過濾器的濾水效果等因素有關(guān)。清洗系統(tǒng)為反滲透的正常工作提供了可靠保障。清洗系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，當RO系統(tǒng)工作時，清洗系統(tǒng)是無法啟動的，而清洗系統(tǒng)工作時，整個RO系統(tǒng)也不會啟動。清洗系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)的結(jié)合，對膜元件的徹底清洗提供了最有效的解決辦法。 反滲透清洗裝置主要有PE塑料材質(zhì)的清洗箱（包括加熱及控溫裝置）、不銹鋼清洗泵、清洗用保安過濾器、監(jiān)測清洗液流量及溫度的在線儀表等，清洗裝置也可用于膜元件的消毒。清洗系統(tǒng)流程如圖14所示。圖14反滲透清洗裝置膜污染的特征 在對膜進行清洗之前，首先必須要弄清膜的污染物是什么，即需要清洗什么，這樣才能做到對癥下藥，取得良好的清洗效果。不同的膜污染有不同的特征 。膜的化學清洗方法化學清洗是在反滲透膜清洗中使用最廣的一種方法?；瘜W清洗是通過化學反應從膜面上脫除污染物。對于不同的污染物應采用特定的化學清洗劑，同時使用的化學清洗劑必須與膜材料相容，以防止對膜產(chǎn)生不可逆的損傷。常用化學清洗試劑的成分有：（1）酸鹽酸、檸檬酸、草酸等。最常用的酸為檸檬酸。酸對CaCOCa3（PO4）Fe2O3等有效，但對SiO有機污染物無效。（2）鰲合劑EDTA、檸檬酸等，其中以EDTA最為常用，它能與Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋等形成易溶的絡合物，因此對堿土金屬的硫酸鹽較為有效。（3）堿NaOH、NH4OH、三聚磷酸鈉等。堿對污染物有松弛、乳化和分散作用，對硅垢也有一定的效果，與表面活性劑一起使用對油、脂和生物粘泥有去除作用。其他如表面活性劑、蛋白酶等可作為清洗劑的添加劑，表面活性劑可以降低膜的表面張力，起分散和去污的作用；但應注意表面活性劑與復合膜不相容。蛋白酶有利于有機污染物的分解。清洗步驟（1）沖洗膜組件，排除運行過程中的濃水和給水通道中的污染物。（2）使用反滲透產(chǎn)水，按清洗配方的要求配制清洗液，并混合均勻；調(diào)節(jié)清洗液的PH值、溫度至規(guī)定的范圍內(nèi)。（3）將清洗液引入膜組件循環(huán)清洗約lh，在此過程中應注意要調(diào)節(jié)清洗液流量，使流量緩慢增加，防止清洗出的污染物將給水通道堵塞。在排掉最初排出的約20％已污染的清洗液后，將清洗液及滲出的少量產(chǎn)品水再循環(huán)至清洗箱。，應重新調(diào)整至目標值。（4）浸泡和再循環(huán)（可選擇步驟）:浸泡時間通常為1～12h（根據(jù)具體污染物的情況而定，原則上應盡量減少化學試劑和膜的接觸時間），在進行較長時間浸泡時，應注意保持正確的溫度（可保持 10％流量循環(huán)）。（5）用反滲透產(chǎn)品水進行低壓沖洗，除去在清洗系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)中的所有殘存的藥品。（6）按投運步驟重新將反滲透裝置投運。應注意在進行清洗后，反滲透產(chǎn)水水質(zhì)要數(shù)小時甚至幾天才能穩(wěn)定下來，尤其在經(jīng)過高PH值清洗液清洗后。清洗效果成功的清洗應能使膜組件進出口壓差明顯減?。ń咏跗谒交蛏洗吻逑春蟮乃剑擕}率、透過水量均有所恢復。如果清洗后沒有達到預期的效果，應及時與膜生產(chǎn)商和有關(guān)清洗公司聯(lián)系，對膜元件進行取樣分析，重新確定清洗方案。應該注意的是，反復進行沒有效果的清洗是有害的。膜元件的消毒：根據(jù)廠家提供的殺菌劑，在清洗的同時對膜元件進行消毒?；瘜W離子交換除鹽原理及工藝從反滲透裝置出來的軟化水，雖然純度已經(jīng)較高，但是仍然滿足不了電站鍋爐用水的要求，主要原因是危及電站汽水循環(huán)設備（鍋爐、汽輪機等）安全運行的鈣、鎂、鈉及硅酸根離子超標，為此要通過離子交換除鹽方法，將其去除。其工藝流程如圖15所示。圖15. 化學除鹽流程離子交換樹脂用化學合成法制成的高分子有機質(zhì)離子交換劑，其外形很像樹木分泌出的樹脂（如松脂），內(nèi)部也具有樹脂狀結(jié)構(gòu)（網(wǎng)狀多孔），因此被稱為離子交換樹脂。離子交換樹脂是帶有可交換離子的高分子有機化合物。苯乙烯系是我國電廠用得最廣泛的一種，它是將苯乙烯和二乙烯苯放在水溶液中，使其在懸浮狀態(tài)下進行共聚，制得高分子化合物聚苯乙烯小球，稱為白球。白球是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子骨架，骨架內(nèi)分隔出大量空穴。將白球進行濃硫酸處理，引入活性基團——SO3－ H＋，這個基團的SO3－能夠牢固地結(jié)合在高分子骨架上,而H＋則是可以離解出來的離子，它與周圍外來的同符號離子（正離子），可以互相交換，稱之為可交換離子，白球及與它牢固地結(jié)合的SO3－在一起，用符號R表示，因此符號RH就可用來表示這種陽性離子交換樹脂（型號0017），由于在水溶液中能夠離解出大量的H＋，所以它具有強酸性（第一個數(shù)字0表示強酸性）。將聚苯乙烯白球氯甲基化，然后胺化處理，可獲得電站水處理常用的D202型（字母D表示大孔型，第一個2表示強堿性）強堿性陰離子交換樹脂ROH，它的活性基團為二甲基乙醇胺。離子交換的化學反應電站除鹽普遍采用的是帶有H＋ 的強酸性陽離子交換基團和帶有OH－的強堿性陰離子交換基團的離子交換劑，它們置換水中的陽、陰離子，以完成去除水中鹽類的過程，稱之為離子交換除鹽。其交換反應如下：（1）陽離子交換反應：式中RH代表陽離子交換樹脂的交換基團（官能基團），括號內(nèi)的組合表示各種可能出現(xiàn)的情況，例如：2RH＋CaSO4 2RCa＋H2S04,表示以硫酸鈣形式存在于水溶液中的鈣離子被官能基團置換，留在陽床內(nèi)，硫酸與水從陽床底部排出。2RH＋MgCl2 2RMg＋2HCl，表示以氯化鎂形式存在于水溶液中的鎂離子被官能基團置換，留在陽床內(nèi)，鹽酸與水從陽床底部排出。（2）陰離子交換反應：式中ROH代表陰離子交換樹脂的交換基團（官能基因），括號內(nèi)的組合表示各種可能出現(xiàn)的情況，不過由于經(jīng)過除碳器，水中殘余碳酸含量已經(jīng)很小。例如：2ROH＋2H2SiO3 2R（HSiO3）＋H2O，表示以硅酸形式存在于水溶液中的硅酸根負離子被官能基團置換，留在陰床內(nèi)，這實際上是一個中和反應。離子交換樹脂的再生上述離子交換除鹽是先經(jīng)陽離子交換后再經(jīng)陰離子交換，隨著離子交換過程的進行，官能集團因“俘獲”了被交換的離子而相繼失效，交換效率會逐漸降低，最終要對陽離子交換樹脂采用鹽酸（或硫酸）再生，陰離子交換樹脂采用氫氧化鈉再生，恢復兩種離子交換樹脂的除鹽功能，如此反復進行。 用鹽酸再生陽離子交換樹脂：用氫氧化鈉再生陰離子交換樹脂：樹脂再生所產(chǎn)生的鹽類物質(zhì)皆可溶于水，作為廢液，排入地溝。除碳來自反滲透裝置的出水，在進入混床以前，要經(jīng)過除碳器脫碳。因為出水中的碳酸，即使在常溫下，也不穩(wěn)定，極易分解：因此其后在混床中，只需去除脫碳后的殘余碳酸。除碳器（脫氣塔）圖16是脫碳的工藝流程原理圖。軟化水先經(jīng)過除碳器除去水中的二氧化碳，再進入下一道離子交換工藝。 除碳器的工作原理是：將空氣用鼓風機從下部引入，含有CO2的水從上部淋下，空氣和水對流接觸。由于直徑Φ50的多面空心球填料把水分散成極薄的水膜，而增加了水與空氣的接觸面積、空氣越往上流，含CO2越多，最后由除碳器頂部排出；水越往下流含CO2越少，最終流入中間水箱時，水中殘留CO2可達5μg／L左右。除碳器器身高3m，為豎立的圓筒形，流量10m3/h。內(nèi)部有配水裝置、填料層，外部有鼓風裝置。常用的配水裝置有管式、蓮蓬式、管板等多種。鼓風式除碳器的底部設有進風裝置和出水管。，轉(zhuǎn)速2900r/min,風量1000m3/h。為了均勻送風，從填料底部到塔底的距離不應小于600mm，為防止除碳器內(nèi)空氣從底部出水管逸出，出水管應設置水封。水封高度應比鼓風機的最大風壓高20％。圖16 除碳工藝原理圖中間水箱中間水箱外形尺寸為Φ20003300mm，容量10m3，用于儲存除碳后的酸性水。中間水箱和除碳器外形都很高大，廠房高度有限，不可能像圖16畫的那樣，將除碳器直接安裝在中間水箱的上面，實際上二者是分開放置的。而且因除碳器高3米，出水沒有壓力，必須增加其安裝高度，使之出水自然進入中間水箱，所以將除碳器安裝于水處理間的房頂。之所以不直接將水從除碳器打到混床，而設置了中間水箱，一是因為在此處水壓較低，不能“自流”入混床進水口，二是因為這水還用作混床反洗用水。利用中間水泵把中間水箱的水打入混床進水口。中間水泵2臺，1用1備，型號為IH5032160A，揚程32m，配套電機功率3kW，轉(zhuǎn)速2900r/min。混床我們希望用一個設備同時完成水中陰陽離子的交換（清除），這個設備就是混合離子交換器，又稱混床。制水參看圖17和圖18，混床制水時，型號為D202的強堿性陰樹脂和型號為0017的強酸性陽樹脂是均勻混合在一起，同時進行離子交換的。陽床產(chǎn)能為10m3/h ，共2臺，1用1備。圖17 混床結(jié)構(gòu)原理圖 圖18 混床混床制水運行的操作非常簡單：只要打開混床上部的進水閥門和下部的出水閥門，其余閥門皆關(guān)閉，來自除碳器的水即進入混床，經(jīng)除鹽處理后，從下部出水口進入除鹽水箱?；齑仓扑刹捎幂^高的流速（50～100m/h）?；齑驳倪\行失效標準，通常是按規(guī)定的失效水質(zhì)標準控制的。即當出水電導率≥≥ 20181。g/L時，判定樹脂失效，需要進行再生；也可以按預定的運 行時間或產(chǎn)水量控制，即在前級反滲透裝置出水電導率≤lO181。S/cm、[S1O2]≤l00181。g/L的水質(zhì)條件下，混床產(chǎn)水比按10000～15000m3（水）/m3(樹脂)來估算運行時間或產(chǎn)水量。此外，也有按進出口壓力差控制的。反洗分層 　 混床離子交換除鹽裝置運行操作的關(guān)鍵問題之一，就是如何將失效的陰、陽樹脂分開，以便分別通入再生液進行再生。在電站水處理中，目前都是用水力篩分法對陰、陽樹脂進行分層。這種方法就是借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。陰樹脂的密度較陽樹脂的小，分層后陰樹脂在上，陽樹脂在下，所以只要控制適當，是可以做到兩層樹脂之間有一明顯的分界面的。 反洗開始時，流速宜小，待樹脂松動后，逐漸加大流速到10m/h左右，使整個樹脂層的膨脹率在50～70％，維持10～15min，一般即可達到較好的分離效果。 兩種樹脂能否分層明顯，除與陰、陽樹脂的濕真密度差、反洗水流速有關(guān)外，還與樹脂的失效程度有關(guān)，樹脂失效程度大的容易分層，否則就比較困難，這是由于樹脂在吸附不同的離子后，密度不同，沉降速度不同所致。 對于陽樹脂，不同離子型的密度排列順序為：ρHρNH4ρCaρNaρKρBa ； 對于陰樹脂，不同離子型的密度排列順序為：ρOHρClρCO3ρHC03ρNO3ρSO4。 由上述排列順序可知，失效程度大的容易分層，反之，則困難。當交換器運行到終點時，如底層尚未失效的樹脂較多，則未失效的陽樹脂(H型)與已失效的陰樹脂(SO4型)密度差較小，分層就比較困難。 為了便于分層，可在分層前先通入NaOH溶液，將陰樹脂再生成OH型，陽樹脂再生成Na型，使兩者間的密度差增大，從而加快陰、陽樹脂的分層。另外，新的H型和OH型樹脂有時還有互相粘結(jié)的現(xiàn)象(即抱團)，這使分層困難，可在分層前先通入NaOH溶液以破壞抱團現(xiàn)象。再生混床中陰、陽樹脂的再生有以下2種方法。 （1）酸、堿分別流經(jīng)陽、陰樹脂層的兩步法（圖19）這種再生方法的操作步驟為：1）反洗分層后，從混床上部送入NaOH再生液再生陰樹脂，廢液從陰、陽樹脂分界處的中排裝置的管道排出，為防止堿液污染陽樹脂，在再生同時，由底部通入清洗水，通過陽樹脂由中間排液管排出；2）從混床下部通入再生陽樹脂用的酸液，廢液同樣由分界處排液管排出，同樣為防止酸液污染陰樹脂，由上部送入清洗水通過陰樹脂層由中間排液管排出；3）用除鹽水分別由混床底部和上部送入，由上而下清洗陰樹脂層至排水OH— 。圖19 兩步再生法 圖20 同步再生法（2）酸、堿同時流經(jīng)陽、陰樹脂層體內(nèi)再生的同步法（）具體操作步驟為：1）樹脂反洗分層后，再生時，由混床上下同時送入再生用的堿液和酸液，分別流經(jīng)陰、陽樹脂層后，由中間排液裝置同時排出；2）清洗水亦同樣由混床上下送入，分別流經(jīng)陰、陽樹脂層后，由中間排水裝置同時排出。正洗混合后的樹脂層要用除鹽水以10～20m/h的流速進行正洗，直至出水的電導率和硅酸含量合格時才能投入運行?；齑驳脑偕到y(tǒng)混床的再生系統(tǒng)如圖21所示。市售鹽酸和氫氧化鈉的濃度均為30％，運送到廠區(qū)后，由卸酸（堿）泵將槽車中的鹽酸（氫氧化鈉）輸送到酸（堿）貯罐備用。樹脂再生用的鹽酸和氫氧化鈉的濃度均為2～4％，需用來自反滲透裝置的軟水稀釋后使用。軟水經(jīng)由電磁計量泵注入計量箱與箱內(nèi)來自酸（堿）貯罐的鹽酸（氫氧化鈉）混合，得到濃度合適的溶液，再用酸（堿）泵打入混床：堿液從上部進入混床，用以再生陰樹脂，酸液從下部進入混床，用以再生陽樹脂。酸（堿）計量箱材質(zhì)為PE塑料。 酸（堿）貯罐都是鋼制外殼，內(nèi)部經(jīng)襯膠處理，貯罐容積均為5m3。酸泵和堿泵均用ABS塑料制成，其流量2t/h，,。 圖21 混床的再生系統(tǒng)除鹽水箱和除鹽水泵除鹽水箱用于儲存混床系統(tǒng)的產(chǎn)水，除鹽水箱2臺，容積均為10m3，以保證為鍋爐提供穩(wěn)定的水源。除鹽水箱中的除鹽水，經(jīng)由除鹽水泵輸送到除氧器，經(jīng)過除氧成為鍋爐的給水，再由給水泵通過省煤器打入鍋爐的汽包。除鹽水泵型號為IH6550160，采用2臺鑄鐵臥式離心泵，1用1備，其流量25m3/h，揚程32m。終端過濾器終端過濾器與保安過濾器一樣，采用耐腐蝕的304不銹鋼材質(zhì)外殼，其作用是截留經(jīng)混床處理后的除鹽水中殘留的破損樹脂等，以保證最終水質(zhì)。加氨裝置在除鹽水泵出口下游配備加氨裝置，以滿足鍋爐用水的要求。加氨裝置的組成和各加藥系統(tǒng)相同，均采用電磁驅(qū)動隔膜計量泵，藥液的投加量可以根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)水的PH值變化調(diào)節(jié)，以保證系統(tǒng)24小時連續(xù)穩(wěn)定工作。離子交換樹脂使用、保管和污染后處理電站水處理采用的陽樹脂型號為0017。 其意義為“強酸性”、“白球為苯乙烯系骨架”、“順序號為1”、“交聯(lián)