【正文】 壓差增加，此時(shí)必須進(jìn)行清洗。清洗周期的長(zhǎng)短，與原水水質(zhì)、預(yù)處理過(guò)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(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制，當(dāng)RO系統(tǒng)工作時(shí)，清洗系統(tǒng)是無(wú)法啟動(dòng)的，而清洗系統(tǒng)工作時(shí)，整個(gè)RO系統(tǒng)也不會(huì)啟動(dòng)。清洗系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)的結(jié)合，對(duì)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(guò)濾器、監(jiān)測(cè)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(duì)膜進(jìn)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(duì)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(xué)清洗方法化學(xué)清洗是在反滲透膜清洗中使用最廣的一種方法。化學(xué)清洗是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)從膜面上脫除污染物。對(duì)于不同的污染物應(yīng)采用特定的化學(xué)清洗劑，同時(shí)使用的化學(xué)清洗劑必須與膜材料相容，以防止對(duì)膜產(chǎn)生不可逆的損傷。常用化學(xué)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(duì)CaCOCa3（PO4）Fe2O3等有效，但對(duì)SiO有機(jī)污染物無(wú)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(luò)合物，因此對(duì)堿土金屬的硫酸鹽較為有效。（3）堿NaOH、NH4OH、三聚磷酸鈉等。堿對(duì)污染物有松弛、乳化和分散作用，對(duì)硅垢也有一定的效果，與表面活性劑一起使用對(duì)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(yīng)注意表面活性劑與復(fù)合膜不相容。蛋白酶有利于有機(jī)污染物的分解。清洗步驟（1）沖洗膜組件，排除運(yùn)行過(guò)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(guò)程中應(yīng)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(yīng)重新調(diào)整至目標(biāo)值。（4）浸泡和再循環(huán)（可選擇步驟）:浸泡時(shí)間通常為1～12h（根據(jù)具體污染物的情況而定，原則上應(yīng)盡量減少化學(xué)試劑和膜的接觸時(shí)間），在進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間浸泡時(shí)，應(yīng)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(jìn)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(yùn)步驟重新將反滲透裝置投運(yùn)。應(yīng)注意在進(jìn)行清洗后，反滲透產(chǎn)水水質(zhì)要數(shù)小時(shí)甚至幾天才能穩(wěn)定下來(lái)，尤其在經(jīng)過(guò)高PH值清洗液清洗后。清洗效果成功的清洗應(yīng)能使膜組件進(jìn)出口壓差明顯減小（接近初期水平或上次清洗后的水平），脫鹽率、透過(guò)水量均有所恢復(fù)。如果清洗后沒有達(dá)到預(yù)期的效果，應(yīng)及時(shí)與膜生產(chǎn)商和有關(guān)清洗公司聯(lián)系，對(duì)膜元件進(jìn)行取樣分析，重新確定清洗方案。應(yīng)該注意的是，反復(fù)進(jìn)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(shí)對(duì)膜元件進(jìn)行消毒?；瘜W(xué)離子交換除鹽原理及工藝從反滲透裝置出來(lái)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(shè)備（鍋爐、汽輪機(jī)等）安全運(yùn)行的鈣、鎂、鈉及硅酸根離子超標(biāo)，為此要通過(guò)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(xué)除鹽流程離子交換樹脂用化學(xué)合成法制成的高分子有機(jī)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(jī)化合物。苯乙烯系是我國(guó)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(jìn)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(jìn)行濃硫酸處理，引入活性基團(tuán)——SO3－ H＋，這個(gè)基團(tuán)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(lái)的離子，它與周圍外來(lái)的同符號(hào)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(hào)R表示，因此符號(hào)RH就可用來(lái)表示這種陽(yáng)性離子交換樹脂（型號(hào)0017），由于在水溶液中能夠離解出大量的H＋，所以它具有強(qiáng)酸性（第一個(gè)數(shù)字0表示強(qiáng)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(gè)2表示強(qiáng)堿性）強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂ROH，它的活性基團(tuán)為二甲基乙醇胺。離子交換的化學(xué)反應(yīng)電站除鹽普遍采用的是帶有H＋ 的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換基團(tuán)和帶有OH－的強(qiáng)堿性陰離子交換基團(tuán)的離子交換劑，它們置換水中的陽(yáng)、陰離子，以完成去除水中鹽類的過(guò)程，稱之為離子交換除鹽。其交換反應(yīng)如下：（1）陽(yáng)離子交換反應(yīng)：式中RH代表陽(yáng)離子交換樹脂的交換基團(tuán)（官能基團(tuán)），括號(hào)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(tuán)置換，留在陽(yáng)床內(nèi)，硫酸與水從陽(yáng)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(tuán)置換，留在陽(yáng)床內(nèi)，鹽酸與水從陽(yáng)床底部排出。（2）陰離子交換反應(yīng)：式中ROH代表陰離子交換樹脂的交換基團(tuán)（官能基因），括號(hào)內(nèi)的組合表示各種可能出現(xiàn)的情況，不過(guò)由于經(jīng)過(guò)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(fù)離子被官能基團(tuán)置換，留在陰床內(nèi)，這實(shí)際上是一個(gè)中和反應(yīng)。離子交換樹脂的再生上述離子交換除鹽是先經(jīng)陽(yáng)離子交換后再經(jīng)陰離子交換，隨著離子交換過(guò)程的進(jìn)行，官能集團(tuán)因“俘獲”了被交換的離子而相繼失效，交換效率會(huì)逐漸降低，最終要對(duì)陽(yáng)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(fù)兩種離子交換樹脂的除鹽功能，如此反復(fù)進(jìn)行。 用鹽酸再生陽(yáng)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(lái)自反滲透裝置的出水，在進(jìn)入混床以前，要經(jīng)過(guò)除碳器脫碳。因?yàn)槌鏊械奶妓?，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(guò)除碳器除去水中的二氧化碳，再進(jìn)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(fēng)機(jī)從下部引入，含有CO2的水從上部淋下，空氣和水對(duì)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(shí)，水中殘留CO2可達(dá)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(fēng)裝置。常用的配水裝置有管式、蓮蓬式、管板等多種。鼓風(fēng)式除碳器的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)裝置和出水管。，轉(zhuǎn)速2900r/min,風(fēng)量1000m3/h。為了均勻送風(fēng)，從填料底部到塔底的距離不應(yīng)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(yīng)設(shè)置水封。水封高度應(yīng)比鼓風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)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(chǔ)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(shí)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(jìn)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(shè)置了中間水箱，一是因?yàn)樵诖颂幩畨狠^低，不能“自流”入混床進(jìn)水口，二是因?yàn)檫@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(jìn)水口。中間水泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)為IH5032160A，揚(yáng)程32m，配套電機(jī)功率3kW，轉(zhuǎn)速2900r/min?；齑参覀兿Ｍ靡粋€(gè)設(shè)備同時(shí)完成水中陰陽(yáng)離子的交換（清除），這個(gè)設(shè)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(shí)，型號(hào)為D202的強(qiáng)堿性陰樹脂和型號(hào)為0017的強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂是均勻混合在一起，同時(shí)進(jìn)行離子交換的。陽(yáng)床產(chǎn)能為10m3/h ，共2臺(tái)，1用1備。圖17 混床結(jié)構(gòu)原理圖 圖18 混床混床制水運(yùn)行的操作非常簡(jiǎn)單：只要打開混床上部的進(jìn)水閥門和下部的出水閥門，其余閥門皆關(guān)閉，來(lái)自除碳器的水即進(jìn)入混床，經(jīng)除鹽處理后，從下部出水口進(jìn)入除鹽水箱?；齑仓扑刹捎幂^高的流速（50～100m/h）?；齑驳倪\(yùn)行失效標(biāo)準(zhǔn)，通常是按規(guī)定的失效水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)控制的。即當(dāng)出水電導(dǎo)率≥≥ 20181。g/L時(shí)，判定樹脂失效，需要進(jìn)行再生；也可以按預(yù)定的運(yùn) 行時(shí)間或產(chǎn)水量控制，即在前級(jí)反滲透裝置出水電導(dǎo)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(lái)估算運(yùn)行時(shí)間或產(chǎn)水量。此外，也有按進(jìn)出口壓力差控制的。反洗分層 　 混床離子交換除鹽裝置運(yùn)行操作的關(guān)鍵問題之一，就是如何將失效的陰、陽(yáng)樹脂分開，以便分別通入再生液進(jìn)行再生。在電站水處理中，目前都是用水力篩分法對(duì)陰、陽(yáng)樹脂進(jìn)行分層。這種方法就是借反洗的水力將樹脂懸浮起來(lái)，使樹脂層達(dá)到一定的膨脹率，利用陰、陽(yáng)樹脂的濕真密度差，達(dá)到分層的目的。陰樹脂的密度較陽(yáng)樹脂的小，分層后陰樹脂在上，陽(yáng)樹脂在下，所以只要控制適當(dāng)，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(shí)，流速宜小，待樹脂松動(dòng)后，逐漸加大流速到10m/h左右，使整個(gè)樹脂層的膨脹率在50～70％，維持10～15min，一般即可達(dá)到較好的分離效果。 兩種樹脂能否分層明顯，除與陰、陽(yáng)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(duì)于陽(yáng)樹脂，不同離子型的密度排列順序?yàn)椋害袶ρNH4ρCaρNaρKρBa ； 對(duì)于陰樹脂，不同離子型的密度排列順序?yàn)椋害袿HρClρCO3ρHC03ρNO3ρSO4。 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(dāng)交換器運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，如底層尚未失效的樹脂較多，則未失效的陽(yáng)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(yáng)樹脂再生成Na型，使兩者間的密度差增大，從而加快陰、陽(yáng)樹脂的分層。另外，新的H型和OH型樹脂有時(shí)還有互相粘結(jié)的現(xiàn)象(即抱團(tuán))，這使分層困難，可在分層前先通入NaOH溶液以破壞抱團(tuán)現(xiàn)象。再生混床中陰、陽(yáng)樹脂的再生有以下2種方法。 （1）酸、堿分別流經(jīng)陽(yáng)、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(yáng)樹脂分界處的中排裝置的管道排出，為防止堿液污染陽(yáng)樹脂，在再生同時(shí)，由底部通入清洗水，通過(guò)陽(yáng)樹脂由中間排液管排出；2）從混床下部通入再生陽(yáng)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(guò)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(shí)流經(jīng)陽(yáng)、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(shí)，由混床上下同時(shí)送入再生用的堿液和酸液，分別流經(jīng)陰、陽(yáng)樹脂層后，由中間排液裝置同時(shí)排出；2）清洗水亦同樣由混床上下送入，分別流經(jīng)陰、陽(yáng)樹脂層后，由中間排水裝置同時(shí)排出。正洗混合后的樹脂層要用除鹽水以10～20m/h的流速進(jìn)行正洗，直至出水的電導(dǎo)率和硅酸含量合格時(shí)才能投入運(yùn)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(yùn)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(lái)自反滲透裝置的軟水稀釋后使用。軟水經(jīng)由電磁計(jì)量泵注入計(jì)量箱與箱內(nèi)來(lái)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(jìn)入混床，用以再生陰樹脂，酸液從下部進(jìn)入混床，用以再生陽(yáng)樹脂。酸（堿）計(jì)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(chǔ)存混床系統(tǒng)的產(chǎn)水，除鹽水箱2臺(tái)，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(guò)除氧成為鍋爐的給水，再由給水泵通過(guò)省煤器打入鍋爐的汽包。除鹽水泵型號(hào)為IH6550160，采用2臺(tái)鑄鐵臥式離心泵，1用1備，其流量25m3/h，揚(yáng)程32m。終端過(guò)濾器終端過(guò)濾器與保安過(guò)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(dòng)隔膜計(jì)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(shí)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(yáng)樹脂型號(hào)為0017。 其意義為“強(qiáng)酸性”、“白球?yàn)楸揭蚁┫倒羌堋薄ⅰ绊樞蛱?hào)為1”、“交聯(lián)