隨著反滲透技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,反滲透技術(shù)中的關(guān)鍵部件——反滲透膜的制造成本將不斷降低,特別是低壓膜和超低壓膜的出現(xiàn)與完善,以及工業(yè)化的大批量生產(chǎn),使得反滲透才有可能愈來愈多地應(yīng)用到大型工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。
　　
        在未來的工業(yè)生產(chǎn)中,反滲透技術(shù)取代傳統(tǒng)的純水制造工藝技術(shù)(包括蒸餾、電滲析、離子交換等)已成為趨勢(shì)。

1　設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
　　
        在大型反滲透裝置(通常是指產(chǎn)水能力≥40m3/h)中,往往由于設(shè)計(jì)者對(duì)一些細(xì)節(jié)問題的忽視,導(dǎo)致考慮欠缺,使裝置缺陷在試車、運(yùn)行過程中才暴露出來,有時(shí)甚至?xí)䦟?duì)設(shè)備造成損壞,進(jìn)而造成不必要的損失。筆者根據(jù)自己近年來的一些工程經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),在這里提出來與同行一同探討,希望對(duì)大家有所幫助。

        1.1　預(yù)處理階段
　　
        大型反滲透裝置的預(yù)處理部分應(yīng)根據(jù)不同水源、水質(zhì)的具體情況,做不同的處理。通常的工藝流程如圖1所示。圖1　反滲透預(yù)處理工藝流程
 

        我們建議在大型反滲透裝置的預(yù)處理過程中,最好設(shè)立獨(dú)立的供水系統(tǒng)。這樣一來,即可以保證供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,又可減少RO裝置啟停時(shí)對(duì)全廠供水管網(wǎng)造成的瞬間沖擊。
　　
        當(dāng)RO裝置受場(chǎng)地或其他客觀因素限制,不便設(shè)獨(dú)立的供水系統(tǒng)時(shí),只可考慮從原水管網(wǎng)上直接供水。此時(shí)不能只考慮系統(tǒng)壓力過低的保護(hù)設(shè)施,而更應(yīng)考慮系統(tǒng)超壓時(shí)的保護(hù)。因?yàn)樵诖祟惽樾蜗?大多數(shù)用戶工廠的原水管網(wǎng)設(shè)計(jì)壓力都比較高,壓力波動(dòng)較大。而在超出預(yù)處理設(shè)計(jì)壓力下操作,會(huì)使預(yù)處理的效果大大降低,并對(duì)后系統(tǒng)中的保安過濾器和反滲透膜造成傷害,甚至還會(huì)造成事故。在這種情況下,我們建議在供水系統(tǒng)中合理增設(shè)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥,這樣一來,預(yù)處理系統(tǒng)將不會(huì)受到瞬間超壓的沖擊而損壞。我們?cè)鵀橐挥脩粼O(shè)計(jì)安裝了一套大型鍋爐RO供水系統(tǒng),由于初期未考慮到管網(wǎng)壓力超壓的問題,導(dǎo)致裝置試車運(yùn)行時(shí)由于系統(tǒng)超壓而故障頻出。后來按上述方法在系統(tǒng)入口設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥,使超壓?jiǎn)栴}從根本上得到了解決。
　　
        為使機(jī)械過濾器更好地發(fā)揮作用,需加入絮凝劑。應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)分析報(bào)告,按絮凝劑供應(yīng)商所提供的專業(yè)程序進(jìn)行模擬計(jì)算,篩選出合適而經(jīng)濟(jì)的絮凝劑及用量。絮凝劑的加入點(diǎn)應(yīng)在機(jī)械過濾器的上游,且應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)械過濾器的入口處。
　　
        當(dāng)原水水質(zhì)中菌藻類有機(jī)物含量及余氯含量較低時(shí),為減少一次投資可以考慮取消活性炭過濾器。但為了避免在保安過濾器及RO膜表面結(jié)垢,阻垢的加入必不可少;加酸的目的是為了調(diào)節(jié)水的pH值,以更加有利于阻垢劑的作用。阻垢劑的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照供應(yīng)商提供的程序進(jìn)行模擬計(jì)算和篩選。阻垢劑的加入點(diǎn)應(yīng)在保安過濾器上游且越遠(yuǎn)越好。SDI的取樣口應(yīng)在保安過濾器的上游,并應(yīng)按照要求對(duì)進(jìn)入RO的水定期分析檢驗(yàn)。這樣就可以延長(zhǎng)保安過濾芯的更換周期。

        1.2　反滲透階段
　　
        隨著水資源的日益短缺,水的利用率愈來愈被重視。為了提高水的回收率,在大型反滲透裝置中,我們通常采用二段或三段反滲透對(duì)水進(jìn)行回收,這樣做的結(jié)果可使水的回收率達(dá)到≥75%或≥85%。但在這種情況下,我們建議每段的純水出口管線最好獨(dú)立設(shè)置,如圖2所示。圖2　三段反滲透工藝流程
　　

        如果純水箱距離反滲透裝置較遠(yuǎn),或受現(xiàn)場(chǎng)等條件限制,各段純水出口必須并聯(lián)到一根總管時(shí),則應(yīng)按圖3所示位置增設(shè)止回閥。圖3　成品水并聯(lián)至純水箱時(shí)止回閥的設(shè)置
 

　　
        其目的是保證低壓段的RO膜在受到意外或瞬間開、停車及水錘等作用時(shí),不致受到反壓沖擊而被擊穿,增加設(shè)備的安全系數(shù),延長(zhǎng)膜的使用壽命。我們?cè)跒橐挥脩羲龅?0 m3/h鍋爐給水工程中,由于純水箱位置較高,導(dǎo)致純水總管背壓較大,造成二段RO膜被擊穿的事故,后按圖3所示工藝流程對(duì)工藝管線進(jìn)行修改,使此問題得到很好的解決。如果采用三段RO時(shí),還應(yīng)增設(shè)一臺(tái)在線電導(dǎo)率儀(如圖3所示),以便于操作人員隨時(shí)了解末段產(chǎn)出純水的質(zhì)量,并據(jù)此判斷其對(duì)總的純水質(zhì)量的影響。

        1.3　高壓泵選用應(yīng)注意的問題
　　
        在整個(gè)反滲透系統(tǒng)中,高壓泵為關(guān)鍵設(shè)備,起著至關(guān)重要的作用。因此,高壓泵一定要選擇運(yùn)行平穩(wěn)、性能可靠的。通常我們建議選擇進(jìn)口優(yōu)質(zhì)多級(jí)離心水泵。
　　
        在大型工業(yè)用反滲透裝置中,裝置的啟動(dòng)和停車瞬間,往往會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)(包括供電系統(tǒng))造成大的沖擊,對(duì)外界管網(wǎng)(指直接從管網(wǎng)上取水時(shí))也會(huì)造成大的波動(dòng)影響。為了解決好這一問題,我們建議最好增設(shè)高壓泵變頻裝置。這樣做即可保證裝置開、停過程中的平緩過渡,更大的優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)純水需求量隨時(shí)靈活調(diào)節(jié)裝置的生產(chǎn)能力,大大降低了裝置的開、停車頻率,使裝置能夠長(zhǎng)期平穩(wěn)地連續(xù)運(yùn)行。從而延長(zhǎng)了裝置的使用壽命。
　　
        倘若不具備設(shè)備變頻控制,則在高壓泵排出口設(shè)置電動(dòng)慢啟動(dòng)閥或設(shè)備軟啟動(dòng)裝置是非常必要的。這樣也可降低裝置開、停車瞬間造成的沖擊。

        1.4　就地控制儀表盤
　　
        大型RO裝置中的就地盤上集中了各種一次、二次及電氣儀表。在做控制盤面設(shè)計(jì)時(shí),除了應(yīng)考慮將同類儀表放置在一起,便于操作工觀察操作外,更要考慮二次儀表的顯示單元應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離交流接觸器、繼電器、變頻箱、軟啟動(dòng)箱等電感較強(qiáng)的元器件,避免顯示儀表受電感磁場(chǎng)的干擾,從而確保顯示儀表所顯示讀數(shù)的真實(shí)性,這一點(diǎn)是非常必要的。

2　重視對(duì)操作人員的培訓(xùn)工作
　　
        通常在新建小型RO裝置投入使用之前,均需要對(duì)操作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的理論培訓(xùn)和實(shí)際操作培訓(xùn)。但在大型RO裝置交付使用之前,必須對(duì)操作人員進(jìn)行嚴(yán)格而詳細(xì)的培訓(xùn)。理論培訓(xùn)應(yīng)不少于80學(xué)時(shí),實(shí)際操作不少于40學(xué)時(shí)。要讓操作者充分了解裝置的工作原理和設(shè)計(jì)者的思想及裝置運(yùn)行的特點(diǎn),還必須學(xué)會(huì)緊急情況下的處置步驟。不允許未受培訓(xùn)者擅自開機(jī)。這樣才可保證大型機(jī)組的正常運(yùn)行,并避免因?yàn)檎`操作而受到意外損壞。

3　結(jié)束語
　　
        隨著反滲透技術(shù)在我國各用水行業(yè)及領(lǐng)域中的不斷推廣和擴(kuò)大,大型RO裝置的用戶將愈來愈多。而大型RO裝置在運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的一些問題,通過我們的設(shè)計(jì)改進(jìn)是完全能夠解決的。只要我們認(rèn)真做好大型RO裝置的設(shè)計(jì)工作,及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),定會(huì)使大型反滲透裝置在今后的應(yīng)用中更趨成熟和完善。
 

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