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化或水质调整，称为水质预处理，简称预处理。预处理的主要对象是机械杂质、胶体、二氧化硅、微生物、有机物和活性氯等对后续处理装置产生不利影响的物质。预处理的好坏直接影响电渗析、反渗透、离子交换等主要处理工艺的技术经济效果和长期安全运行，它是工业给水处理中非常重要的一环。在本方案以下文中所用“进水”一词，均系指符合后续水处理装置水质要求的进水，同时还考虑到经预处理后所导致的水质及其组分的变化和由此带来的影响。
本方案设计预处理系统由原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、袋式过滤器、板式换热器、加药装置等设备组成。根据给排水设计相关要求，本系统要求总进水量为14.0m/h。为了解决使反渗透膜特别敏感的悬浮物、胶体污染，保证反渗透进水浊度≤1.0NTU,然后经原水增压泵后进入一台Φ1400mm的机械过滤器，流速控制在8－10m/h左右，此设备正常出力：14.0m3/h，可有效除去水中大部分悬浮物、胶体和颗粒状机械杂质，保证RO系统进水的污染指数(SDI)≤4。正常情况下，当进出口压差达到一定值时或SDI大于4时,说明滤料受污染，须停止设备运行并对其进行反冲洗。本设备在设计上反冲洗时采用气水擦洗的方法进行反冲洗，气源采用外部的压缩空气。反冲洗可有效的排除滤层中的沉渣、悬浮物等，并防止滤料板结，使其充分恢复截污能力。
活性炭过滤器可以有效吸附自来水中的有机物、余Cl2和有害物质，降低COD含量，防止余氯对复合膜的氧化。采用一台Φ1400mm的活性炭过滤器，单台正常出力：40.0m3/h，反洗以设置时间参数来控制反冲洗周期，一般为3～5天为宜。
袋式过滤器是一种结构新颖合理、密封性好、流通能力强、操作简便等诸多优点，应用范围广泛、适应性强的多用途过滤设备。尤其是滤袋侧漏机率小，能准确地保证过滤精度，并能快捷地更换滤袋，过滤基本无物料消耗，使得操作成本降低。本系统采用一台Φ220的袋式过滤器，有效去除杂质，保证进板式换热器的水质。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占 地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。本系统采用1.5平方的板式换热器，并且恒温控制，保证在温度低的情况下反渗透产水在10吨以上。
阻垢剂加药单元的作用是在预处理后的原水进入反渗透之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向
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另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子则被截留在原来的一侧。随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。判断水结垢的标准是：
a）对于碳酸盐垢以朗格利尔指数（LSI）为基准：当LSI＜O时不结垢，LSI＞O时结垢；
b）对于硫酸盐垢，是以饱和指数来确定的，水中阳阴离子的浓度积与饱和平衡常数的比值即为饱和指数。
当饱和指数小于1时不结垢，反之就会出现结垢。
本系统设计采用的阻垢剂，加药量约3－4mg/L。它可以提高水中的难溶盐的饱和度，能有效防止反渗透浓水侧产生结垢。该部分有专用加药箱和进口电磁隔膜计量泵及连接管道组成。其中加药箱采用进口PE原料，滚塑一次成型。内外光滑，不渗漏，不生青苔、不结垢、桶内宜清洗，具有良好的卫生性和耐腐蚀性。且轻便易移，是水处理设备常用配套装置。 3.2.2反渗透脱盐系统
过滤精度为10μm保安过滤器设置此处的主要目的是截留膜前水中的颗粒、胶体、悬浮物，以防止大颗粒物进入反渗透膜并影响膜的使用性能。保安过滤器的外壳采用不锈钢，内装精度5μm的滤芯。在正常工作情况下，滤芯可维持3～6个月左右的使用寿命（因原水水质而异），当大于设定的压差（通常为0.2MPa）时应当更换。本系统选用Φ400mm的保安过滤器一台。
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。 要了解反渗透法除盐原理，先要了解“渗透”的概念。渗透是一 种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张半渗透性的薄 膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止。然而要完成这一过程需要很长时间，这个过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧，试加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使水 向相反
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方向渗透，而盐分剩下。由此，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中(如原水)，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是反渗透除盐原理。
反渗透膜组件是目前水处理领域中最主要的脱盐装置。反渗透膜的孔径非常小，一般在0.2－1.0nm;而水中的各种离子的直径约为几纳米，病毒、细菌的直径为几十至几万纳米。因此反渗透膜能有效去除水中的无机盐、细菌、病毒、色素、热源、离子及农药、化肥、清洁剂、胶体物质等污染物。所以反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐份、胶体、有机物及微生物。
反渗透装置中反渗透主体设备采用美国陶氏化学公司原装进口的BW30－400系列低压芳香族聚酰胺复合膜。该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度为200埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，该组件具有较大的膜面积，较大的产水量，对NaCl、CaCl2、MgCl2具有99.2 %的稳定脱盐率。
本方案中，经预处理后合格的水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门、监测仪表及程控操作系统,它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。
本套反渗透系统采用9支BW30－400膜元件，装在3根Ф220×3000mm压力容器中，压力容器采用2-1排列，在25℃时的工作压力为1.55Mpa 产水量为10.0m/h,回收率为75%，脱盐率≥97%。
高压泵是反渗透装置的动力源，为使反渗透装置处于良好的运行状况下，高压泵进出口设置压力开关；当高压泵进口压力低于限定值（缺水P≤0.05Mpa）或高压泵出口压力高于限定值时，则压力开关将讯号送至PLC程控系统并报警，高压泵自动停止运行，从而确保反渗透系统运行的安全。 3.2.4化学清洗系统
无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，反渗透膜元件表面总会沉积水中存在的各种污染物。从而使装置的性能（产水量和脱盐率）下降，组件进出口压差升高。为此，除日常启停装置前对反渗透膜元件进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗，有
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时还需进行无菌处理。
本系统配置一套化学清洗装置，当反渗透膜元件受到给水污染、系统性能指标下降到一定程度时可对反渗透装置进行化学清洗，以恢复其应有的优良脱盐、产水性能。其工艺流程如下：
清洗水箱─→清洗泵─→反渗透装置 ↑ ↓ └──────────┘ 3.2.5控制系统
反渗透装置带有控制仪表盘带触摸屏，在此盘上可读出反渗透运行的有关工艺参数。整个系统设置PLC机，能实现自动和手动操作整个系统的功能。
反渗透配置一套由PLC控制的自动运行系统，系统每当开机前、停运后或每隔一定周期可自动定时对一级反渗透膜元件进行低压表面冲洗，将反渗透膜元件内尚存的浓水冲洗掉，防止浓水沉积引起反渗透膜表面结垢。从而有力地保障了反渗透膜地生产性能，延长了反渗透膜地使用寿命。
高压泵进口设置低压保护，出口设置高压保护，当高压泵进口压力低于限定值或出口压力高于限定值时，则压力控制器送信号至高压泵开关，高压泵自动停止运行，从而从动力方面确保反渗透系统的安全性。
四、系统设计技术要求：
4.1 工艺系统
4.1.1 多介质过滤器、活性炭过滤器
1) 每台设备的接管装有国产优质气动阀门。
2) 进出管设压力表，设备本体设有窥视孔1个。
3) 设备制作要求:
a) 设备衬胶完整无针孔，衬胶层为一层衬里，并延伸至外部法兰结合面。 b) 所采用的胶板为半硬质橡胶,且整个衬胶设备采用蒸汽硫化。
c) 所有内部管道采用法兰与本体连接,并考虑到检修和部件更换的便利，内部部
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件的材质均附合规定的要求,紧固件等同内部管件材质相当。 d) 内部部件固定并加固,能承受水流的冲击。
e) 设备窥视镜的材料采用透明的,耐腐蚀的有机玻璃,厚度能承受容器的设计压力 和试验时的试验压力,镜的内表面与容器的内表面平齐。
f) 容器的人孔能保证检修人员的进出和更换部件的进出，人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐, 人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。
g) 设备内部进水、进气和集水、集气装置的布水、布气均匀。
h)所有容器内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好,防止遗漏零件以及在运输过程中的损坏或丢失。
i) 所有设备外部除特殊需要外,不采用塑料材质,且材质与设备防腐等级相当。 j) 底部出水装置采用多孔板+滤帽 k) 设备设置有支脚。 4.1.2 袋式过滤器
1) 袋式过滤器的结构满足快速更换滤袋的要求。 2) 操作简单、易用和安全。
3) 袋式过滤器运行流速不大于15m3/m2.h。 4) 袋式过滤器的滤袋过滤精度为10u。 5) 袋式过滤器设备本体为不锈钢304。 4.1.3 板式换热器
1) 板式换热器是液对汽进行热交换的一种新型、高效、节能的换热设备。 2) 操作简单、易用、安全和清洗方便。 3) 板式换热器带自动温控系统
4) 板式过滤器与袋式过滤器为同一支架，采用不锈钢304。 4.1.4 保安过滤器
1) 保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。 2) 进入保安过滤器的水管上设排放阀。
3) 保安过滤器运行流速不大于10m3/m2.h(以滤芯表面积计)。 4) 保安过滤器的滤元过滤精度为10u。
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