陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 再生水厂操作规程
4.5反渗透
4.5.1反渗透工艺原理
利用反渗透膜将淡水和盐水隔开,并在盐水一侧施加压力,使盐水中的水透过膜到淡水一侧,使盐水的浓度加大,从而达到溶质与水分离,制造纯水的目的,这是物理方法净水的工艺,是预除盐系统中的主要设备。再生水厂反渗透系统包括还原剂、阻垢剂、非氧化性杀菌剂加药系统、保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透装置、二级反渗透装置、化学清洗系统等。一级反渗透系统共6套，二级反渗透共3套，每套可单独运行，也可同时运行。
4.5.2一级反渗透RO1：
工艺流程：RO1给水箱→RO1给水泵（ P11A~G共7台， Q=150m3/h,H=35m, N=37kw ）→RO1保安过滤器（Q=150m3）→RO1高压泵（ P13A~F共7台，Q=150m3/h,H=200m, N=160kw ）→RO1装置（共6套，并列运行，单套处理量150m3，回收率70%，）→合格水到回用水箱（共两具，单具V=1000m3），浓水到活性炭。
指标参数：保安过滤器压差≤0.2MPa，否则需要更换滤芯；进水TDS：7000~10000mg/L,产出浓水水质：PH：8~9；浓水水质：总硬≤0.4mg/L。
RO1启动 ：
①打开RO1进水阀（XV39A）、浓排阀（XV42A）、产排阀（XV41A）及段间旁路阀（XV108A）； ②启动给水泵（P11A），冲洗时间大约为10min，流量150 m3/h；
③关闭进水阀（XV39A）、浓排阀（XV42A），启动阻垢剂投放装置（P51A），待压力稳定。（注：关闭浓排阀滞后产排阀约60s）
④启动高压泵（注：调整浓水产水手动阀和浓水回流阀，使产水为105 m3/h，浓水为45 m3/h，浓水回流为15 m3/h）
RO1停机：
①关高压泵（点停机后3min自动停止）
②关闭阻垢剂计量泵，待高压泵停止后打开冲洗进水阀（XV40A），同时启动冲洗泵（P17A），关闭给水泵（P11A），关闭进水阀（XV39A），冲洗10min；
③打开浓排阀（XV42A）继续冲洗5min；
④关闭冲洗泵（P17A），关闭浓排阀（XV42A），关闭冲洗进水阀（XV40A）。 注：①高压泵的进口压力大于0.2MPa,出口压力小于2MPa;
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②调整浓水产水手动阀和浓水回流阀时，注意进水压力，段间压力，浓水压力之间的压差基本相等为0.06MPa左右；
①
机冲洗时，冲洗时间可以延长，使产水电导小于50。
4.5.3二级反渗透RO2
工艺流程：浓水RO2进水箱（V=500m3）→ RO2给水泵（P69A~C共3台， Q=90m3/h,H=45m, N=25kw ）→ RO2保安过滤器（Q=90m3/h,运行压差上限为0.2MPa）→ RO2高压泵（P70A~C共3台，Q=54m3/h,H=500m, N=110kw运行时一台给水泵对应一台浓水一台浓水RO段间增压泵P71A~C和一套浓水RO2装置。 ）→RO2装置（A~C共3套并列运行，单套处理水量54m3,前后段排列方式为12:6；回收率为60%）→合格水到回用水箱，浓水到螯合离子交换器软化，然后到六效蒸发结晶。
一段RO排空阀高压泵调节阀二段RO增压泵排空阀排空阀Pressure Exchanger浓水调节阀产水RO2缓冲水箱给水泵
PX装置的高盐水RO系统简图
指标参数：保安过滤器压差≤0.2MPa，否则需要更换滤芯；进水水质要求：产出浓水水质：总硬≤1mg/L
RO2启动 ：
1.阀门就绪，打开低压进水排气阀(XV98A)，高压进水排气阀(XV104A)，段间泵出口排气阀(XV101)，低压出排水阀(XV105)，产水排放阀(XV102)，保安过滤器出口阀(XV97A)。
2.开启给水泵(P69A)，频率设定在35HZ。低压出调节阀(FV04A)进入自控状态，自动调节流量在35.5m3/h。来水主要经能量回收器流出，由低压出排水阀(XV105A)排走至地沟。少量水会进入RO膜堆。
3.开启段间增压泵(P71A)，设定频率为40HZ，这时膜堆进水量增加，来水经过膜堆，进入能量回收器，由高压出口流出，至高压泵的出口管道。高压出口调节阀(FV03A)进入自控状态，趋于稳定后，低压进口和高压出口流量分别达到35.5m3/h。
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4.浓水RO给水泵(P69A)增至满频50HZ, 进行大流量系统排气。排气时间5min。关闭低压进水排气阀(XV98A)，高压进水排气阀(XV104A)，段间泵出口排气阀(XV101)，低压出排水阀(XV105)，产水排放阀(XV102)，保安过滤器出口阀(XV97A)。
5.开启高压泵(P70A)，设定频率35HZ，同时关闭低压出口排水阀(XV105A)，高压泵启动后2min, 关闭产排阀(XV102A)。浓水RO开始正常制水。
RO2停机：
1.先停高压泵(P70A)，打开低压出排水阀(XV105A)，产排阀(XV102A)。进行原水置换5min。
2.停RO给水泵(P69A)，关保安过滤器出水阀(XV97A)；开PX冲洗阀(XV99A)，启动冲洗水泵(P17A)，对膜堆的盐水进行置换，时间为5min。
3.打开膜堆进水阀(XV96A)，段间泵旁路阀(XV106A)，膜堆浓水排放阀(XV103A)，延时30s。关闭PX冲洗阀(XV99A)，进行膜堆冲洗。冲洗5min。
4.关闭冲洗水泵(P17A)，膜堆进水阀(XV96A)，段间泵旁路阀(XV106A)，膜堆浓水排放阀(XV103A)。
4.5.4常见异常情况及处理方法
1）盐透过率升高，产水量却下降，每段之间的压力差增大，膜组件重量显著增加。 引发问题的可能原因 金属氧化物污染 所在位置及鉴别手段 分析日常SDI测试膜截留物质 通过分析清洗液中金属离子 解剖分析被污染膜元件 分析日常SDI测试膜截留物质 解剖分析被污染膜元件 校核浓水系统LSI指数和可能生产的无机盐垢污染 难溶物溶度积测试 解剖分析被污染的典型元件 淤泥污染 检测预处理系统后的进水浊度 解剖分析被污染的典型元件 解决方法 进行对金属氧化物污染清洗 改善预处理工艺和运行条件 采用含有脂类洗涤清洗 改善预处理工艺和运行条件 针对具体情况选择合适的清洗剂清洗 选择更有效的阻垢/分散药剂投加 改善预处理系统 改善预处理系统 利用HF和胶体清洗液清洗 胶体污染 2）盐透过率和产水流量增加，但进水和浓水之间的压力差正常。 引发问题的可能所在位置及鉴别手段 解决方法 30
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原因 拆开膜组件（压力容器），查看反渗透有机物污染 膜元件进水端污染症状 对原水及浓水进行水质分析 选择碱性清洗液对系统进行清洗 改善系统预处理工艺 3）开始盐透过率不变，甚至还会有所降低，在运行一段时间后系统盐透过率开始持续增加，并伴随着进水和浓水之间的压差增大和系统产水量降低。 引发问题的可能原因 所在位置及鉴别手段 拆开膜组件查看膜元件进水端污染症生物污染 状 分析反渗透系统浓水和产品水生物及细菌指标 解决方法 首先用碱性清洗液进行第一次清洗，然后再用被允许使用的杀菌剂洗涤剂配置清洗液清洗膜系统 改善系统预处理工艺 4）盐透过率高，产水量满意，甚至稍高，每段压力差较大。 引发问题的可能原因 设计或允许操作不合理，引起反渗透系统的过分浓度极化 所在位置及鉴别手段 校核反渗透系统浓淡水比例和运行回收率 检查反渗透装置上压力容器及压力管道固定是否合适，压力容器是否发生翘曲或变形 检查膜元件的U型浓水密封圈 5）盐透过率增大，产水流量加大，压力差降低。 引发问题的可能原因 膜表面被给水的颗粒物质或系统产生浓差极化而生存的无机盐结垢晶体划伤 所在位置及鉴别手段 颗粒污染物 分析最后1段无机盐垢污，校核浓水LSI值，测试难溶物的溶度积 解决方法 改善预处理系统 调整系统水回收率 选择使用更有效的阻垢剂/分散剂RO系统的第一段产水量降低，则存在颗粒类污染物的沉积 解决方法 加大反渗透弄熟的运行流量，降低反渗透系统水回收率 更换已损坏的反渗透膜元件上的U型密封圈 改善配管固定方式 6）盐透过率高，产水量满意或稍高，每段之间的压力差基本不变。 引发问题的可能原因 所在位置及鉴别手段 解决方法 31
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膜元件或压力容对压力容器的取样管取样试验分析确更换在膜元件或容器上已损坏或产生漏流O型圈 对破损的膜元件进行替换 检查给水压力，产品水压力及膜元件在运行的压力降是否合适，并调整之 器上O型圈漏水 认具体发生位置 膜元件膜袋粘合线破裂，膜元件中心管破裂或膜元件机械损坏 系统运行有水锤产生 压力容器取样试验判定发生具体位置 对膜元件进行真空试验，判定发生具体位置 膜元件卷伸出，解剖分析原因 检查设备驱动程序是否合理，找出产水水锤原因 修改设计和运行条件和系统驱动程序 7）盐通过率和产水流量增加，进水和浓水之间的压力降低或正常。 引发问题的可能原因 反渗透膜被给水中的氧化性物质氧化而引起膜性能退化 所在位置及鉴别手段 解决方法 对于情况较为严重者，必须有所选择地对已退化的膜元件进行更换 改善系统预处理工艺 增设氧化还原电位的监测（ORP） 重点对第一段反渗透膜组件进行水质水量监测，并对测试值进行标准化，与试机报告数据进行比较 4.5.5运行注意事项 产水通量和脱除率是反渗透过程中的关键参数，水通量和脱除率是膜的本征特性，而膜系统的水通量和脱除率则主要受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH 值影响： 1) 压力的影响
进水压力影响RO膜的产水通量和脱盐率，我们知道渗透是指水分子从稀溶液侧透过膜进入浓溶液侧的流动，反渗透技术即在进水水流侧施加操作压力以克服自然渗透压。当高于渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会被逆转，部分进水（浓溶液）通过膜成为稀溶液侧的净化产水。 2) 温度的影响
膜系统产水电导对进水温度的变化非常敏感，随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。 3) 盐浓度的影响
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。如果压力保持恒定，含盐量越高，通量就越低，渗透压的增加抵销了进水推动力，水通量降低，增
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