计量泵

1如何确定系统回收率

工业用大型反渗透装置由于膜元件的数目多、给水流程长,实际系统回收率一般均在 75 % 以上,有时甚至可以达到 90 % 。对小规模反渗透装置也要求较高的系统回收率,以免造成水资源的浪费。

应该主要根据以下两点来确定系统的回收率:

⑴ 根据膜元件串联的长度;

⑵ 根据是否有浓水循环以及循环流量的大小。

在系统没有浓水循环时,一般按照以下规定:决定膜元件和系统回收率。

2膜元件标准试验压力与实际施用压力

膜元件标准试验压力为膜元件生产厂家在标准试验条件下所施用的压力,以美国海德能公司 CPA 系列产品为例,其标准试验压力为 1.55 MPa。

膜元件施用压力为膜元件实际工作时所需要的压力,许多设计职员或施用职员以为膜元件的标准压力即为膜元件的施用压力,从而造成有时系统产水量很大,用户认为膜元件生产厂家的产品质量大好,不知道此时由于系统均等水通量过高,超出了前边所介绍的设计产水量的要求,为反渗透系统长期安全运行埋下了祸端。有时系统产水量很小,认为膜元件生产厂家的质量欠好,向膜元件生产厂家索赔。

实际上膜元件的标准压力与膜元件的施用压力有着本质的不同,膜元件标准压力是膜元件生产厂家为了查验其膜元件质量而人为设定的压力,而实际施用压力则受到温度、均等水通量选取值、进水含盐量、系统回收率、膜元件种类等各种因素的影响,膜元件的施用压力应根据各种因素的不同而不同。最简单的办法就是通过膜元件生产厂家提供的计算软件进行实际计算。

3如何计算系统脱盐率

系统脱盐率是反渗透系统对盐的群体脱除率,它受到温度、离子种类、回收率、膜种类以及其他各种设计因素的影响,因而不同的反渗透系统的脱盐率是不同样的,其计算公式为:

系统脱盐率 =(总的给水含盐量 - 总的产水含盐量) /总的给水含盐量×100 %

有时出于利便的原因,也可以用下列公式来近似估算系统脱盐率:

系统脱盐率=(总的给水电导率-总的产水电导率) /总的给水电导率×100 %

以此近似估算得到的系统脱盐率往往低于实际系统脱盐率,因而时常在反渗透系统验收时引起争议。

4膜元件的公称脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率

膜元件公称脱盐率为膜元件生产厂家在标准条件下所测得的脱盐率,以美国海德能公司的低压系列产品为例,CPA 2 在标准条件下的最低脱盐率为 99.2 %(公称脱盐率为 99.5 %),CPA 3 在标准条件下的最低脱盐率为 99.6 % (公称脱盐率为 99.7 %)。

膜元件实际脱盐率为膜元件在实际施历时所表现出来的脱盐率,实际脱盐率有特殊情况比公称脱盐率高,但更多情况下要比公称脱盐率低,这是由于标准试验条件与实际施用条件完全不同。在标准试验条件下,其标准试验溶液为氯化钠溶液,膜元件公称脱盐率表现为对氯化钠的脱除率。在实际施用条件下,由于水中各种离子身分不同,温度、均等水通量选取值、系统回收率等均不同于标准试验条件,而这些因素均会影响到膜元件的脱盐率。

系统脱盐率为整套反渗透装置所表现出来的脱盐率,同样由于施用条件与标准条件不同,系统脱盐率有别于公称脱盐率,同时由于反渗透装置一般均串联多根膜元件,而装置中每根膜元件的实际施用条件均不同,故系统脱盐率也有别于实际脱盐率,对只有 1 支膜元件的装置,系统脱盐率才等于膜元件的实际脱盐率。

要预测系统脱盐率的最简单的办法就是通过膜元件生产厂家的计算软件进行实际计算。

了解了膜元件公称脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率之间的关系之后,在设计反渗透装置、给用户提供系统性能担保、验收反渗透装置或者评定膜元件时,一定要根据系统实际脱盐率来进行,而不克不及以膜元件公称脱盐率来进行。

5什么叫背压,产水背压会有什么不良后果

在反渗透水处理领域,背压指的是产品水侧的压力大于给水侧的压力的情况。如前边介绍,卷式膜元件近似一个长信皮儿状的膜口袋,开口的一边粘接在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品水中心管上,使给水水流从膜的外侧流过,在给水压力下,使淡水通过膜进入膜口袋后汇流入产品水中心管内。

为了易于产品水在膜袋内流动,在信皮儿状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层;为了使给水均匀流过膜袋外貌并给水流以动荡起伏,在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层。

膜口袋的三面是用粘结剂粘接在一路的,要是产品水侧的压力大于给水侧的压力,那么这些粘接线就会分裂而导致膜元件脱盐率的丧失或者明显减低,因此从安全的角度考虑,反渗透系统不克不及够存在背压。

由于反渗透膜过滤是通过压力驱动的,在正常运行时是不会存在背压的,但是要是系统正常或者故障停机,阀门配置或者开闭不妥,那么就有可能存在背压,因此必须妥善处理解决背压的问题。

6为什么高压泵后面应设手动调节门和电动慢开门

配制标准试验溶液的水源为反渗透产水,因而几乎不带杂质,不存在膜元件被污染的问题。在实际施历时,除了二级反渗透系统的进水是以一级反渗透系统的产水作为原水外,其他反渗透系统的进水几乎都是经普通预处理后的原水。尽管预处理工艺去除了其中一部分杂质,但与标准试验条件下所用水源比拟,其进水水质仍然较差。所以膜元件设计产水量应该小于标准产水量,此时要是仍按标准产水量作为设计产水量,则反渗透膜元件就会受到污染,造成膜元件损坏。

为了躲避上述情况的发生,膜元件生产厂家提供了设计导则,以使设计职员有据可依。设计导则建议应根据不同的进水水源来选取不同的设计产水量。

纵然在实际施历时按照膜元件生产厂家提供的设计导则施用,但是反渗透膜元件仍然会慢慢受到污染,当然在一段时间后可以通过化学洗濯部分恢复其性能,但却很难完全恢复其性能。所以有经验的设计职员在设计时应该考虑到这一问题,此时应该选用能够包管 3 年后达到设计产水量的给水泵,即需要设计更高压力的给水泵,但系统初始投运时不需要很高的压力就可以达到设计产水量,所以系统在初始运行时给水泵压力富裕,随着时间的推移,压力富裕逐渐减少,因此高压泵后面应设手动调节门来调节给水压力。有些时候可以对给水泵配置变频调节装置,此时可以用变频的方法来实现给水压力的调节。

高压泵后面的手动调节门在配置后一般不需要时常调节,在一段时间内基本上是连结在恒定的位置,在系统每次开始工作时也不需要开闭此阀门。

但是要是高压泵后面没有其他阀门,此时每次开始工作系统时,高压泵的高压水源会直接冲击膜元件,特别是在系统中存在空气时就会产生“水锤”的现象,这样容易造成膜元件的分裂。

为了防止上述现象的发生,应该在高压泵后面设电动慢开门,在开始工作高压泵后慢慢打开电动慢开门,也即慢慢向系统的反渗透膜上加载压力,电动慢开门应该是全开全闭阀门,其全开全闭时间是可以调节的,但一般设定为 45 — 60 秒。所以从反渗透膜元件的安全角度考虑应该配置电动慢开门。

7为什么要配置自动冲洗功效

给水进入反渗透系统后分成两路,一路透过反渗透膜外貌变成产水,另一路沿反渗透膜外貌平行移动并逐渐浓缩,在这些浓缩的水流中包含了大量的盐分,甚至还有有机物、胶体、微生物和细菌、病毒等。在反渗透系统正常运行时,给水 / 浓水流沿着反渗透膜外貌以一定的流速流动,这些污染物很难沉积下来,但是要是反渗透系统停止运行,这些污染物就会当即沉积在膜的外貌,对膜元件造成污染。所以要在反渗透系统中配置自动冲洗系统,利用干净的水源对膜元件外貌进行停运冲洗,以防止这些污染物的沉积。

8反渗透系统需要哪一些常用仪表

为了使反渗透装置能够安全可靠地运行,易于运行过程中的监控,应该装置须要的仪表和节制设备,一般需要装设的表计有温度表、压力计、流量表、pH表、电导率表、氯表、氧化还原电位表等,装设的所在及其效用分述如下:

⑴ 温度表

给水温度表,因产水量与温度有关,所以需要监测以便求出标准化后的产水量。大型设备应进行记录,另外,温度跨越 45 ℃ 会损坏膜元件,所以对原水加热器系统应设超限报警、超温水自动排放和停运反渗透的保护。

⑵ 压力计

给水压力计、第一段反渗透出水压力计、排水压力计用于计算每一段的压降(也可装设压差表)并用于对产水量和盐透过率进行标准化。盐透过率、产水量和压差用于反渗透性能问题的分析。

5 微米过滤器要安装进出口压力计(也可装设压差表),当压降达到一定值时(0.2 MPa)更换滤芯。

给水泵进出口压力计用于监测给水泵进出口压力,进出口压力开关用于在进口压力低报警、停泵;出口压力高(延时,以防慢开门未打开)报警、停泵。

⑶ 流量表

产品水流量表,在运行中监测产水量,每段应独个装设,以易于标准化反渗透性能数据。产品水流量应有指示、累计和记录,浓水排水流量表在运行中监测排水量,应有指示、累计和记录。

从各段产品流量和排水流量可计算出各段的给水量、回收率和整个反渗透系统回收率,给水流量表主要用于反渗透系统加药量的自动调节(加酸、加阻垢剂、加亚硫酸氢钠往往两套反渗透共用),除支持累计外还要给出信号用于比例调节。

⑷ 电导率表

给水电导率表、产品水电导率表指示、记录水的电导率,可配置报警,从给水电导率和产品水电导率可估计出反渗透的脱盐率。

(5) pH 表

当给水需加酸防止生成 CaCO3 垢时,加酸后的给水需装 pH 表,在施用醋酸纤维素膜时,不仅为防止 CaCO3 生成,而且更重要的是维持最佳 pH 值。醋酸纤维素膜的 pH 值要求为 5.7 ,除指示、记录、设超限报警外,还可以自动节制不合格给水排放,并停运 RO ,还可以与流量表配合对加酸系统进行比例积分调节。

⑹ 氯表

施用醋酸纤维素膜元件时,给水必须含有 0.1 — 0.5 mg/L 的余氯,最大允许含氯量为 1 mg / L,因此给水必须装设氯表,以指示、记录、和超限报警。药液箱要设液位开关,低液位报警,加酸可采用比例调节或比例积分调节,加阻垢剂等可采用比例调节,加药泵与给水泵之间进行连锁。

⑺ 氧化还原电位表

经加亚硫酸氢钠消除余氯的给水应装设氧化还原电位表,应有指示、记录、超限报警。

9设计反渗透节制系统时应考虑哪一些方面的问题

反渗透脱盐系统的运行和监控由 PLC 、仪表、计算机系统和工艺流程模拟屏执行,同时设有手动操作按钮和节制室操作按钮;系统具有联锁保护功效及报警指示功效。PLC 和主要仪表由国外进口。

㈠ 反渗透系统运行过程对仪表和程控的工艺要求

⑴ 加药量采用比例调节方式,根据给水流量计发出的信号自动调节计量泵进行比例加药。

⑵ 计量箱装有液位计,并对低液位信号进行报警,以包管不会因药液箱无药而使加药中断。

⑶ 设有就地给水仪表盘,盘上装有流量指示和流量积累表、电导率表、pH 值指示表。另外还设有给水压力计。流量表、电导率表和 pH 表所发出的参数信号送至中央节制室进行连续记录;同时流量计发出的信号节制计量泵进行比例加药;pH 计发出的高、低报警信号送至中央节制室进行报警。

⑷ 保安过滤器进、出口装有压力指示表,当保安过滤器进出口压差达到一定值或运行一按时间后,需更换滤芯。

(5) 高压泵进、出口侧分别装有低、高压开关。当高压泵进口压力低于限制值时,低压开关闭合并发送信号至 PLC ,由 PLC 进行报警并自动停止高压泵的运行;当高压泵出口压力高于限制值,高压开关闭合,发出信号送至 PLC ,PLC 延时一按时间后,如高压泵高压侧压力仍高于限制值,则 PLC 输出报警并自动停止高压泵的运行,如在延时范围内高压开关恢复至断开状态,则 PLC 自动取消输入信号。

⑹ 高压泵出口装有电动慢开门。高压泵开始工作后,慢开门自动迟缓打开以确保 RO 膜元件不受水锤破坏,如慢开门发生故障而未能在规按时间内打开,则高压泵出口压力增高,压力开关输出报警信号并经 PLC 自动停止高压泵的运行。

⑺ 每套 RO 装置设就地仪表盘一块,盘上装有 RO 一段、二段产品水、排水的流量表各一块(流量及累积流量值预示),产品水电导率表一块。流量表和电导率表所发出的参数信号送至中央节制室进行连续记录,并具有电导率值高报警。就地盘上装有高压泵开始工作、停止按钮和指示灯,系统紧迫停止按钮和指示灯,电动慢开门开、关按钮和指示灯。

⑻ 每套 RO 装置设就地压力计盘一块,盘上装有 RO 一段进水、二段进水和排水压力指示表。

⑼ 中央节制盘上设有高压泵、计量泵、冲洗泵的三位操作开关(自动——关——手动),系统程序启、停按钮,可实现上述装置的自动开始工作节制室远操和就地手操功效。当三位开关打至“自动”位置时,上述装置不克不及就地操作。

⑽ RO 装置开始工作和运行过程

ARO 装置程序开始工作和运行。先将高压泵、计量泵(自动——关——手动),三位开关扳至“自动”位置,然后按下每套 RO 装置的程序开始工作按钮,此时 PLC 按程序自动对所有计量箱液位、高压泵入口侧压力进行检验测定,当有“低”液位或高压泵入口侧压力“低”报警时,PLC 进行声光报警并停止程序运行。消除报警后,按程序开始工作按钮,程序恢复运行,并自动开始工作加药计量泵、高压泵、开启电动慢开门,延时一按时间后,如高压泵高压侧压力仍高于限制值,则 PLC 输出报警并自动停止高压泵、计量泵的运行,同时自动关闭电动慢开门;如在延时范围内高压开关恢复至断开状态,则 PLC 自动取消高压开关输入信号,系统进入正常运行阶段。

BRO 装置节制室手动开始工作和运行。当高压泵、计量泵、冲洗水泵的“自动——关——手动”三位开关扳至“手动”位置时,上述设备可在节制室内操作。

CRO 装置就地手动开始工作和运行。当高压泵、计量泵的“自动——关——手动”三位开关扳至“关”位置时,上述设备可在就地手动开始工作和运行。在任何情况下,均可以通过配置在就地仪表盘上的系统紧迫停止按钮,停止 RO 装置的运行。

⑾ RO 装置自动停止运行或由操作职员按程序停止按钮停运时,高压泵停止运行,计量泵联锁停止运行,自动关闭高压泵出口电动慢开门。

(12) 计量泵与高压泵的联锁

反渗透系统包括两套 RO 装置和一套加药系统,每套 RO 装置配备一台高压泵。当有一台高压泵开始工作时,加药系统计量泵联锁开始工作,当两台高压泵都停止运行时,加药系统计量泵联锁停运,高压泵一台运行一台停运时,计量泵正常工作。

⒀ RO 装置设有冲洗系统。RO 装置停止运行一按时间后,可自动开始工作冲洗水泵、开启冲洗进水及排放阀,对 RO 膜元件进行低压冲洗。

⒁ 中央节制盘上装有光字牌和音响器,可对报警信号进行声、光预示;装有系统模拟屏,可预示 RO 系统的运行;可对需记录的各种参数进行连续记录。装有电流表预示高压泵电机电流。

㈡ 仪表及 PLC 系统的构成

仪表及 PLC 节制系统的构成根据 RO 系统对仪表和节制的要求确定。

⑴ 液位开关。给出低液位信号。

⑵ 流量计。瞬时流量指示及流量累积值预示。

⑶ 电导率仪。数字预示,具有电导率值高报警输出和 4 — 20 mA 电流信号输出。

⑷ pH 计。数字预示,具有用户可设定的 pH 高、低报警输出和 4 — 20 mA 电流信号输出。

10装置初次开始工作前的检查事变

㈠对给水加药系统检查

⑴所有管道和装置必须都是防腐质料制作的。

⑵检查系统中施用的所有管道对压力和 pH 值的合适性。

⑶检查加药系统包括:所加药品之间要兼容,例如阳离子型絮凝助剂与阻垢剂的兼容;加药管线上的逆止阀安装方向正确;药品与给水的充分混淆,如静态混淆器等。施用醋酸纤维素膜元件时还要检查一下加氯系统,使进入反渗透组件的游离氯确保在规定范围内。所有加入的化学药品其纯度应切合要求。

⑷检查所有仪表是否已经过校准,包管加药系统的正确运行和准确的监测。

(5)检查报警和安全阀配置正确与否。

㈡对反渗透系统检查

⑴检查 5 微米保安过滤器是否能起到保护高压泵和反渗透膜元件的效用。

⑵在将反渗透组件连接到管路上之前,吹扫并冲洗管路,包括反渗透给水母管。

⑶在 RO 装置开始工作之前,记录好每套 RO 中第一段和第二段中各压力容器的系列号和所装膜元件的系列号产水量和脱盐率。画一张图表明各压力容器在滑架上的位置。

⑷检查反渗透压力容器的管道是否连接没有差错(正常运行和洗濯操作)。

(5)检查反渗透的压力计、流量表、电导率表安装正确与否。

⑹包管给水、一段浓水、排水、一段和二段产品水以及总产品水的取样点有代表性。

⑺要是产品水管上装设了关断阀,则要安装压力释放保护装置。

⑻必定 RO 高压泵已经可以当即运行,检查一下泵的转动以及润滑情况。

⑼包管所有管线都采用防腐管道。

⑽核对每一段的给水、产品水和浓水以及混淆后的产品水都装有采样装置。

⑾审查系统中所有管道对压力和 pH 值的合适性。

(12)核对泵与液位接触的部件是否由防腐质料制作。

⒀检查所有仪表是否已经过校准,包管反渗透系统的正确运行和准确的监测。

⒁核对联锁、报警、安全网和延时继电器已经过正确的鉴定。检查管件、压力容器应严紧不漏。

⒂核对产品水管线明明是打开的,当系统没加压力时在产品水侧没有压力。

⒃包管浓水流节制阀处于开启位置,可能需要人工整定开度。

⒄核对产品水流向排水沟。

⒅包管泵的节流节制阀的开启程度使初始给水压力低于 50 % 的运行压力。

⒆应包管产品水的压力永远不会跨越给水或浓水的压力的规定值。对复合膜元件一般为 0.00345 MPa,最大不该跨越 0.05 MPa。(注:此压力值是美国海德能公司反渗透和钠滤膜元件的数据,其他公司的产品可能有所不同。纵然发布了这个数据,但背压具有很高的破坏危害并具有RAND性,因此请尽量避免存在背压)。

⒇检查反渗透 / 压力容器固定在滑架上的 U 形螺栓不要拧得太紧,否则会使玻璃钢外壳翘曲。

㈢RO 系统的试运行

对地表水水源,在 RO 装置初次开始工作之前,预处理系统必须已经过调试和试运,出水质量能够满足 RO 装置运行的要求,原水的预处理应包括杀菌、凝聚、澄清和过滤,预处理过程中所加入的化学药品必须与 RO 系统加入的化学药品相兼容,这一点是非常重要的,例如凝聚过程中加入某些阳离子型聚电解质十分有效,但与 RO 系统中加入的某些阻垢剂会反应生成沉淀而紧张污染 RO 膜,因此不克不及施用。经二级过滤后水的浊度应小于 0.1 NTU,SDI 值必须小于 5.0 。在将给水送入 RO 系统之前,预处理系统必须工作正常,给水水质必须满足 RO 给水要求。具体操作如下:

⑴在低压力下将系统中的空气赶出。

⑵检查并消除系统的走漏。

⑶用低压水将膜元件的保护液从渗透器冲出(开浓水排放阀)。

⑷将产品水排向地沟。

(5)打开浓水降低压力阀。

⑹高压泵出口节流阀的开度调整到其初始压力的 50 %。

⑺开始工作高压泵进行冲洗,直至冲净。

⑻关断浓水排放阀,调节浓水降低压力阀,调节给水泵出口节流阀,打开产品水出口阀,关闭产品水排放阀,直至达到设计的产品水流量和系统回收率。

⑼试运行 72 钟头。

⑽做好运行记录包括试验用摄谱仪药品详细登记单、试验方法;预处理系统;原水加热自动节制;凝聚烧杯试验;加氯量试验;出水浊度测定;SDI 测定。