除盐水站（共7篇）
除盐水站 篇1
摘要：如今的工业中, 除盐水是一种很重要的生产介质, 广泛应用于工业生产中, 随着生产工艺要求的不断提高, 对水质的要求也越来越高, 同时, 对控制的要求也越来越严格。除盐水能否有效的调节水质, 直接影响到工业生产能否安全的运行。也是防止化学原因造成设备故障和事故的有效途径。为了使除盐水电导率和pH值能在一个给定的范围内。本文阐述对除盐水系统的电导率和p H控制系统进行了适应性改造, 并最终应用于现场。
关键词：除盐水,电导率控制,pH值控制
1 绪论
1.1 研究背景
钢铁工业是国家的基础产业, 也是高应用水工业。在过去的几十年里, 在在装备水平逐渐提高和世界钢铁工业技术的基础上, 中国的钢铁企业也在向先进的技术和设备的方向发展, 设备规模快速发展, 更突出的对水质和钢铁生产的供水系统的稳定性的重要性。相关信息给出当今中国的钢铁企业达到半年60亿m3, 因此, 除盐水处理生产过程控制系统中的应用将有很大的发展前景
除盐水作为重要的生产介质之一, 广泛应用于工业生产中。除盐生产过程中有机械过滤器、钠离子过滤器、盐过滤器和反渗透装置等高科技生产设备, 通过传统的控制方法不能满足生产的需要, 所以对整个生产过程中的除盐水进行自动监测, 能很好的发挥节能环保的作用, 提高生产效率。除盐水的生产过程中, 最核心的是应用反渗透技术。虽然经过十多年的发展, 但先进的控制技术仍然没有充分发挥, 这正是给了此工业控制技术发挥的空间。这里阐述了以某钢厂除盐水工艺流程为背景, 采用反渗透和超滤相结合的方法来进行处理。无根水经过第一次过滤后, 进入超滤系统, 将水中的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等除去, 再进入到反渗透系统, 进一步除去水中的溶解盐等杂质, 以达到工业需求优质除盐水。
1.2 当今世界研究现状
当前我国关于除盐水生产过程的控制主要有三种方式:
(1) 手动操作方式:利用仪表采集水处理过程中的流量、水位、温度、浊度、p H值等数据, 同时操作现场设备的过程被称为手动操作除盐水处理。由于这个过程中, 数据采集是由操作人员完成, 在数据上就会存在较大的误差, 因此除盐水的水质就无法得到保证。
(2) 半自动控制方式:在半自动控制方式下, 除盐水生产过程中部分的数据采集是通过传感器, 变送器的方式采集, 并在控制室内设有用来显示流量、液位、温度、压力、浊度、p H值等数据的显示屏, 同时显示屏还可以显示电机、阀门等的运行状态, 由操作员通过显示屏上显示的数据及设备状态, 对水处理控制过程进行监控。但控制室内操作员只能远程控制部分设备的运行, 其它设备的控制仍需要由现场的操作人员完成, 现场数据也通过人工采集。
(3) 自动控制模式:除盐水的全过程不设专人现场进行设备操作和数据采集, 但通过计算机编程和现场总线技术来控制整个生产过程。除盐水的生产过程中, 通过计算机网络将收集到的所有数据, 以可编程控制器为控制单元, 所有设备均按照操作控制算法程序, 并在控制室进行实时监控。所有数据采集和参数还基于现场总线的远程控制参数。自动控制模式是除盐水的生产控制主要方向。
2 除盐水生产工艺流程及问题描述
2.1 在本文中, 钢铁厂的设计除了盐水生产过程如下
生水进入缓冲箱, 双室泵的学生机械过滤器, 去除氯和有机物含水量, 降低水的浊度, 然后进入固定床钠离子滤器, 然后固定床钠离子过滤器去除钙, 钠镁离子的软水送脱碳塔后, 降低水的渗透性, 为了防止低温, 以减少水的数量, 然后水会被加热到25℃, 通过热水器, 反渗透水的主机, 进入反渗透主机, 会产生反渗透系统, 向用户发送除盐水, 并产生废水, 反渗透反复冲洗系统, 不能在外面使用。通过其他辅助双室机械过滤器, 固定床过滤、反洗及再生钠离子超滤系统、反渗透膜清洗设备、除盐水生产。在整个生产过程的过程中, 主要有以下设备:原水箱、水泵、双室机械石英砂滤器 (过滤器) , 固定床钠过滤系统, 超滤, 反渗透系统, p H值控制系统系统等。
2.2 控制过程中的主要问题及解决方法
钢铁工业生产中, 除盐水主要用于炼钢、炼铁、连铸等冷却设备外, 还有些锅炉蓄热装置, 如供水设备, 这些设备对水质的要求是非常高的, 如果水质不能满足需求, 有可能导致生产损失, 以及安全事故。在水质要求中, 有两个重要的指标: (1) 水的电导率率; (2) 水的p H值。
(1) 对水电导率的控制, 主要是使初始除盐水的水电导率稳定在一定范围内, 没有不同水质引起的盐水质量的波动。
除了盐水生产过程中, 反渗透系统的反渗透浓缩水的一部分与背面的另一部分反渗透浓缩水混合, 然后脱盐水。由于原水质随季节和温度和其他因素的变化, 有实时状态的变化, 使反渗透浓缩水回流, 在调整盐水电导率的过程中的作用。在正常生产的情况下, 反渗透水基本上是稳定的, 阀门开度的大小决定了回流的大小。在反渗透水进入反渗透浓缩池和原料水粘在一起, 直到加入盐水, 是一个大滞后过程, 无论是如何控制功能, 顺序的延迟在这个过程中, 过程变量控制行为的响应都是不可预测的。问题是由时间滞后引起的控制信号不能快速输出的过程变量进行干预, 这相当于滞后时间反馈是没有效的, 反馈信号是必要的信息, 如果除盐水的自动控制无法得到合适的反馈信号, 就会导致系统发生过多的反应, 可能使控制系统失效。
(2) 水的p H值的控制主要是在一个给定的范围的控制指标中改变水的p H值, 而不由因为流量, 温度和水和其他免费的变化, 除盐水有个显著的影响。除盐水p H值控制外, 计量泵由一定浓度的氨水管道组成, 并进行划分酸碱, 改变p H值。但由于酸和碱响应特性, 确定了氨氮的数量和p H值的变化, 除了盐水不是线性的, 海水的p H值在中性点的边缘 (p H=7) , 酸碱中和反应的p H值会产生影响, 因为这时候产生除盐水, 阴离子和阳离子已基本消除, 其p H值接近纯净水, 所以, 即使很小的氨, 它也会导致p H值的一个很大的变化, 相反, 当p H值即使远离中性点, 加入大量的氨, p H值的变化不会改变很多, 对于一个精确控制氨氮是一个非常困难的问题, 它是一个典型的非线性系统, 是一个非常困难的问题。
(3) 自控系统改造方案
(1) 修改顺序, 建立修改好的阀门操作步骤。
(2) 为满足工艺控制需求, 多增加几台仪表, 使得操作人员对生产数据有了全面的掌握, 降低了操作工的劳动强度。增强操作人员的信心和积极性。
(3) 针对部分仪表不能正常使用的情况, 进行了修复或更换, 使各仪表数据正常工作。使设备能够完美进行操作。
(4) 建立一个适当的水终点作为最后的判断。为了避免交换器失效导致水污染, 浪废酸, 碱溶液, 根据各操作过程的具体情况, 加入适当的水来完成。在故障条件下, 确保安全生产。因为那个时候在未来可以随时根据生产情况随时更改, 所以单独设置每一个开关, 操作员可以随时监控工其作状态。
3 结束语
在中国目前除盐水生产了市场需求大。除盐水生产技术的发展方向将主要集中在研究和开发高性能的生产设备, 除盐水生产过程控制技术必将遵循新设备的研究和开发, 进一步推进和发展。经过改造后的除盐水自动控制系统, 系统稳定、有效。解决由于开阀门启顺序不当而引起的设备振动问题问题。增加了制水的终点判断条件, 提高自动化程度, 保证生产设备安全稳定的工作。
参考文献
[1]杨照华, 杨智, 魏列江.基于PLC的电厂锅炉给水p H控制系统研究田.甘肃工业大学学报, 2000, 26 (4) :64~69.
[2]王晓璐, 窦大河, 陈萍.PLC程序设计应用于反渗透自动控制系统.山东煤炭科技, 2008 (1) :72~73.
[3]刘秉瀚.仿人自学习控制器.电子与自动化, 1997 (4) :16~19.
除盐水站 篇2
焦化厂400t/h化学除盐水站主要为焦化厂供汽车间自备电站、干熄焦车间自备电站、焦油加工厂炭黑车间尾气锅炉、回收系统废热锅炉、甲醇分厂废热锅炉、尾气锅炉蒸汽系统及其他除盐水用户提供充足、连续不断的生产用除盐水, 从这一点来说400t/h化学除盐水站的安全、稳定、长周期运行直接关系到其他几个分厂的安全生产和生产安全。可靠、稳定、安全、有效的生产过程自动化控制系统则是400t/h化学除盐水站高效运行的有力保证, 但是由于历史原因400t/h化学除盐水站过程控制系统自投产后一直带病运行, 给生产带来一定的安全隐患。
2 系统构成
400t/h化学除盐水站控制系统主站采用西门子S7 414 4H系列冗余架构, 子站采用西门子S7 300系列I/O卡件构成。主站通过PROFIBUS-DP接口与各子站ET200M分布式I/O进行通讯。主站与子站、主站与上位机之间均采用双网冗余配置用于保证系统的可靠、安全、有效运行。
S7-400H系列冗余架构, 为双机架硬件级热备系统, 两个控制器使用相同的硬件配置, 相同的用户程序, 接受相同的用户数据, 同步地更新内容, 当主控制器出现故障, 另一个控制器将主动承担起控制任务, 利用这种主、从两个机架的勿扰动自动切换来减少因单机系统故障或错误而导致的生产损失, 实现两套独立主站系统的硬件级冗余功能。
S7-400 PLC采用模块化设计, 可靠耐用, 容易扩展, 容易实现分布式结构, 它能够按照不同的需求灵活组合, 并通过CP443-1开放式以太网通讯接口使其具有更加灵活的集成选择。
400t/h化学除盐水站控制系统包括2个主站、7个子站, 使用的模块有:电源模块 (PS407、PS307) , 中央处理单元 (CPU414-4H) , 数字量输入模块 (SM321) 、数字量输出模块 (SM322) 、模拟量输入模块 (SM331) 、模拟量输出模块 (SM332) 、, 通讯模块 (CP443-1) , 接口模块 (IM153-2) 等。
上位机采用OPC接口软件与GE Fanuc Ifix4.0 HMI/SCADA自动化监控组态软件相结合, 实时提供生产过程的数据采集和数据监控功能。
上位机监控画面主要由总工艺流程图、预处理系统流程图、RO系统流程图、混床系统流程图、超滤系统流程图、生产系统工艺参数设置画面以及有关液位、压力、流量、电导率、PH值等的长趋势历史曲线记录、各类报警信息显示/确认等画面组成。生产系统工艺参数设置还包括:设备开/停车方式、各类液位高/中/低限及设备作业时间的设置。
改造前下位机与上位机通讯采用一台DELL以太网交换机完成。改造后的下位机与上位机通讯采用SIMATIC NET工业以太网双网通讯。
3控制系统存在的问题
控制器冗余功能没有实现, 正常情况下只能运行一个控制器, 且系统单网运行, 左侧控制器对应左侧上位机, 右侧控制器对应右侧上位机。正常情况下一台上位机能够显示实时数据, 另一台数据框显示“????”, 因此平时只有一台上位机电脑用于系统的监视和控制, 一旦出现上位机、控制器或者网络故障, 生产系统将处于失控状态。
经进一步核实, 主要问题如下:
单独运行其中一侧控制器:
左侧、右侧控制器在没有存储卡的情况下均能够正常运行。经过修改OPC软件参数可以实现两台上位机电脑同步显示相同数据。子站两块卡6ES7331-1KF01-0AB0、6ES7332-5HF0D-0AB0系统内部报故障。
两侧控制器同时运行:
在不安装存储卡的情况下左侧、右侧控制器均能够在一侧机架掉电的情况下自动切换运行。主机架掉电, 从机架自动切换运行后上位机数据显示“????”。
两个控制器的存储卡安装到控制器后, 右侧控制器不能正常启动, 报冗余故障。
4 原因分析
根据S7-400系统冗余配置
两侧控制器同时运行系统报冗余故障, 可能原因为两套机架软、硬件配置不对等所致, 包括硬件的型号、软件的版本号、硬件的容量或者硬件好坏等。
主、从机架自动切换后上位机显示“????”, 可能原因为数据传送环节出现问题, 网络配置可能性比较大。
子站两块卡6ES7331-1KF01-0AB0、6ES7332-5HF0D-0AB0系统内部报故障, 可能原因为硬件故障、系统配置错误。
只能单网运行可能是由于第三方通讯软件选择失误, 系统配置不合理, 硬件配置不科学不能实现双网运行所致。
5 检查结果
主、从机架存储卡容量大小不一致, 左侧机架存储卡为1M, 右侧机架存储卡为2M, 且右侧机架存储卡已损坏。
软件组态与子站硬件配置不符。
两套控制器各自配备一块单卡单口工业以太网卡, 公用一台以太网交换机实现数据传输。
主、从控制器各有一个IP地址。
OPC软件只能设置一个控制器的IP地块。
主控制器出现意外后由于冗余功能没有实现, 从控制器不能自主切换到控制状态。
OPC软件与冗余系统软件不兼容不能实现勿扰切换。
6 改造原则
有效减少人为因素隐患, 历时要短, 最小限度的修改软件组态, 最大限度的保证系统有效、可靠运行, 且不影响正常生产。
保留原始操作习惯和流程图界面风格, 完善系统组态, 丰富监控画面信息显示内容, 最大限度地为操作工提供真实、可信的参考数据。
7 改造目的
实现系统冗余功能, 使系统能够通过将发生中断的控制单元自动切换到备用单元, 实现生产系统的连续、不间断工作。
实现两台上位机数据同步显示一致内容, 同时任何一台上位机出现故障后, 另一台上位机能够正常工作。
有效减小控制系统故障风险, 增强控制系统的安全性能;有效增加操作工生产系统信息获得量, 进一步提高操作工的工艺操作水平。
8 改造方案
主、从机架对等配置, 右侧机架更新存储卡, 型号:6ES7952-1AK00-0AA0 (MC 952/1MB/RAM) 。
主、从机架各增加一块CP443-1以太网卡, 型号:6GK7443-1EX20-0XE0, 实现下位网双网卡运行。
上位机增加CP1613西门子专用网卡及相应软件, 同时增加两台工业以太网交换机实现上位网双网冗余。
更换OPC软件, 重新定义数据库。
子站软件组态中增加缺失的硬件, 实现软硬件对等配置。
保留原有操作画面、操作习惯、设备启/停控制逻辑及方法不变。
修改历史数据库, 增加关键、重要点的长趋势历史曲线记录。
增加相应关键、重要点的报警记录、报警音响及上位机流程图画面文字闪烁警示内容。
9 结论
经过改造, 控制系统真正实现了双机头、双网运行模式, 系统可靠性得到了进一步提高, 系统上位机监控画面内容更加丰富, 生产系统的安全性得到了进一步保障, 更有利于生产系统的长周期、满负荷、稳定运行。
参考文献
[1]廖常初.跟我动手学S7-300/400PLC.机械工业出版社.
[2]向晓汉, 苏高峰.西门子PLC工业通信完全精通教程.化学工业出版社.
除盐水站 篇3
火力发电厂的正常生产离不开水,根据电厂锅炉压力的不同,所用水质也有所不同,并随着锅炉压力越高,对所用水的水质要求越高。
生产实践中,对水的处理分为软化处理和除盐处理;水的软化处理只是除掉水中的钙、镁离子,而水的除盐处理则是除掉水中溶解的盐类。目前在国内已经应用的除盐工艺有以下几种类型:
(1)化学除盐——离子交换法
(2)电力除盐——电渗析法
(3)压力除盐——反渗透法
(4)热力除盐——蒸馏法
哈发公司采用的是化学除盐方法。化学除盐是应用离子交换反应的原理进行除盐,用这种方法制取的水称为除盐水,化学除盐工艺过程,是将原水通过H型阳离子交换器(即阳床)和OH型阴离子交换器(即阴床)经过离子交换反应,将水中的阴、阳离子除掉,从而制得高纯水。经过阳、阴床交换后的水,基本上除掉了全部阳、阴离子。但对于超高压以上的锅炉,对水质要求较高,为了提高制水纯度,也为了防止对阴、阳床失效监督不及时,出现短时间水质恶化现象,在阳、阴床后加装混床,起到了深度除盐的作用,也保护了出水水质。
未经处理的原水中因含有很多离子杂质,从而使原水成了最基本的电解质溶液,在其中插入电极,带电的离子在电场作用下产生移动而传递电子,因此具有导电作用,其导电能力的强弱称为电导度,简称电导用S表示,其关系式为:S=1/R,R即为电解质溶液的电阻,我们已经知道R=ρ·L/A,则可推出:
这里ρ为电阻率,1/ρ称为电导率,用K表示,L/A称为电极常数,是厂家已经标定的,用Q表示,则有:K=S·Q,
即:电导率=电极常数×电导
电导率也表示了导体的导电能力,它的单位是西/厘米或毫西/厘米、微西/厘米。
2 试验仪器
接入水处理系统中的DDS-11A电导率仪该仪器是由电导池、振荡器、放大器及检池指示器等部分组成,采用分压式测量电路,是实验室型电导率仪。它除能测量一般溶液的电导率外,由于仪器有很高的输入阻抗,并采用了电容补偿措施,因此也能满足测量高纯水电导率的要求。
该仪器的整个测量范围分为12个量程,每个量程配众不同的分压电阻,但最后两个量程用同一分压电阻,而最后一个量程采用电极常数为10左右的铂黑电极来实现量程扩展,其它各量程使用常数为1左右的电极。
仪器有两种频率的交流电源供选用,低周约为140Hz,高周约为1000Hz。
由于电极在生产工艺上很难做到同一型号电极的常数完全相同,所以DDS-11A型电导率仪还设有电极常数调节电路,以适应使用不同常数的电极。
3 影响电导率测量的因素
在火力发电厂汽水监督的过程中,电导式分析仪器使用的时间最长、应用最广。电导率已作为水质分析的一项重要指标。因此,在火力发电厂汽水监督国家标准中对电导率一项已有明确规定,如国标中规定一级化学除盐水电导率(25℃)不大于10微西/厘米,一级化学除盐——混床处理水电导率(25℃)不大于0.2微西/厘米。
电导率的测量在生产监督中是十分重要的,然而在测定电导率的过程中各方面的影响因素也还是很多的,为了保证电厂机炉安全运行,供给机炉高质量的除盐水是很重要的。因此,消除各种因素对电导率测量的影响,生产出电导率在国家标准范围规定内的除盐水,也是十分必要的。
3.1 电导池电极极化对电导率测量的影响
电导池电极的极化分为浓差极化和化学极化两个方面,浓差极化是指离子浓度在溶液中分布不均产生内电场的现象;化学极化是指在外电场的作用下,溶液在电极上引起化学反应,其反应生成物附着在电极表面,使溶液与电极的有效接触面积减小,造成误差。
虽然这两种极化要不同程度地产生,但在我们的研究中这种影响是很小的,甚至是可以以消除的。因为我们测量的是经过阳床、阴床、混床处理后的混床出中水的电导率,虽然未经处理的原水中含有很多的可导电离子,但经过一系列的离子交换处理后,这些离子绝大部分已被除去,残留在出水中的浓度也是极其微量的,因而形成两种极化的趋势是很小的,加之,仪器本身内部的振荡器根据谐振原理产生较高频的交流电源,也降低了电极极化作用引起的误差。所以在实际测量中这方面的影响因素是很微小的。
3.2 温度对溶液电导率的影响
上面所论述的几个方面对电导率测量的结果影响都不大,那么温度对电导率的测量是否有影响呢?而且温度的变化是时时刻刻存在的,如果有影响,那么它又是按着怎样的规律影响着电导率的变化呢?
前人总结的经验告诉我们,对于电解质溶液来说,电导率受温度影响较大,即使溶液的浓度无变化,溶液的电导率将随着温度变化,而且变化十分明显。
当溶液温度升高时,离子的水化作用减弱,溶液的粘度降低,离子运动的阻力相应减小,在电场的作用下,离子的定向运动加快,因而使电解质溶液的电导率增大,反之,溶液温度下降,其电导率减小。适当地提高温度又可以加快离子的运动和减少树脂外水膜的厚度,有利于交换反应的进行,这样,温度升高不但没有因离子运动增快而使电导率增加,反而因交换反应进行的更完全而使一级除盐水中的残余离子更进一步被交换,使能导电的离子减少,从而使纯水的电导率降低。温度太低会明显降低离子交换速度,但升高水温又不能升得太高,因为离子交换树脂是胶体集团所组成,水温过高会影响树脂的热稳定性,从而影响树脂的寿命。所以离子交换设备运行时,一般将水温控制在30℃~35℃左右,这样既能使混床出水电导率低于国标规定,又能使交换反应很好地进行,而且保证不损伤树脂的性能。
3.3 运行流速对电导率测定的影响
当温度在30℃时混床出水电导率低于0.2μs/cm,那么在不同的温度下,流速的变化对电导率又有何影响呢,下面又测定了在低温和高温两个不同温度下改变运行流速所得到的两组电导率数据:
结论:由以上两个图表可看出,在低温时流量对电导的影响不大,在高温时流量对电导的变化波折较多,但总体不大。
混床除盐水处理设计 篇4
1 工程概况
我集团公司水处理车间原有阳床, 阴床离子交换系统, 处理水量为500m3/h, 除盐水出水供给热电分厂5台75t/h循环流化床锅炉和3台40t/h链条炉给水。但由于水处理车间一级除盐水出水水质不好引起锅炉蒸汽品质不合格导致空分车间汽轮机叶轮结垢, 转速低而无法正常运行, 为解决蒸汽品质问题, 首先要解决除盐水水质。新设计6台100m3/h混床, 其中一台作为树脂贮备罐。新建混床除盐系统在原水处理车间旁边进行扩建, 对原一级除盐出水进行深度处理, 与原一级除盐系统相结合进行设备及管道整体统筹考虑。
2 混床设计类型选择
混床按再生方式不同可分为体内再生式、阴树脂再生式、体外再生式和移动床式四种。这四种再生方式各有其优缺点, 根据混床运行再生特点及我公司对除盐水出水水质要求以及我公司实际情况, 考虑在满足生产要求的情况下尽量方便操作, 节省投资及运行费用, 最后决定设计采用混床体内同步再生式运行方式。再生液采用强酸和强碱, 以提高出水纯度。
3 体内再生式混床的设计
混床运行程序包括运行、反洗分层、沉降、预喷射、进酸、进碱、置换、清洗、排水、混合、灌水、正洗等许多步骤, 每一步都要求操作到位, 否则对处理效果影响较大。
3.1 设计水质、水量
设计进水:原水处理车间一级除盐水装置出水
设计处理水量:500m3/h
设计进水水质:硬度<5毫克当量/升, 碱度<0.1毫克当量/升, 电导率<30μs/cm, SiO2<0.1～0.3mg/l, PH值8～9, 水温<30℃
设计出水水质:电导率<0.2μs/cm, SiO2<0.02mg/l
3.2 混床装置水处理工艺流程
结合我公司水处理车间一级除盐系统管道及设备布置及运行情况, 本次设计混床装置工艺流程如下:
设计安装6台混床 (其中一台平时作树脂罐, 必要时可以投入生产运行) , 每台产水量按100t/h计。设计安装3台中间水泵, 同时将原一级除盐水泵改为混床出水除盐水泵。设计安装3座容积为200m3的除盐水箱, 贮存混床装置处理后的除盐水, 通过除盐水泵将除盐水输送至各用户。
3.3 混床设计及运行各项参数的确定
混床参数。本设计混床产品参数如下:
混床尺寸覬×H:2500×6000工作面积:4.87m2
设计最大产水量:200m3/h设计产水量:100m3/h
阳树脂层高:800mm
阴树脂层高:1600mm
树脂有关设计参数
本设计选用的树脂为强酸性阳树脂和强碱性阴树脂, 这两种树脂湿真密度差大于0.15～0.20g/cm3, 满足混床分层要求, 树脂具体参数如下:
树脂类型:阳树脂001×7;阴树脂201×7
工作交换容量:650克当量/m3 (阳) ;250克当量/m3 (阴)
湿真密度:1.23～1.28g/cm3 (阳) ;1.06～1.11g/cm3 (阴)
阳、阴离子混合比:1:2;反洗膨胀率:50～80%
阳树脂层水头损失:0.32kg/cm2·m
阴树脂层水头损失:0.215kg/cm2·m
3.3 混床各项运行程序设计计算参数
正常运行:打开进水阀与出水阀门, 运行流速控制在20～40m/h, 当出水水质电导率≥0.2μs/cm, SiO2≥0.02mg/l时, 即达到运行终点。
反洗分层:打开反洗排水阀与反洗进水阀, 反洗流速10m/h, 反洗时间10min, 反洗结束时应缓慢关闭反洗进水阀, 使树脂颗粒逐步沉降, 以沉降后阳、阴树脂层界面是否清晰判别分层效果。
再生:体内同步再生的关键则是要计算好正确的酸、碱再生剂用量, 以使酸再生液与碱再生液的量保持平衡, 同时也是设计酸、碱喷射器的重要依据。水处理车间原有浓H2SO4 (93%) , 浓Na OH (31%) 贮槽, 所以混床再生剂也用H2SO4, Na OH。再生参数计算结果如下 (均按一台计算) :
(1) 混床运行周期 (Tm) :Tm=706.8h
(2) 再生液浓度:H2SO42%;Na OH 4% (3) 再生液流速:均为5m/h
(4) 再生水平:bc=100.68kg/m3 (100%H2SO4) ;ba=70kg/m3 (100%NaOH)
(5) 再生一次再生液用量:93%H2SO4用量Bc=425.45kg/次
31%NaOH用量Ba=1772.58kg/次
(6) 再生一次再生液耗量体积:93%H2SO4溶液体积V93%=232.87L/次, 31%Na OH溶液体积V31%=1313.02L/次
(7) 各稀释至再生浓度的体积:2%H2SO4溶液体积V2%=19319.94L/次, 酸再生液稀释水用量:V1=V2%-V93%=19087.07L/次
4%Na OH溶液体积V4%=13171.14L/次, 碱再生液稀释水用量:V2=V4%-V31%=11858.12 (L/次)
(8) 通液时间t:酸喷射器时间t酸=0.79h;碱喷射器时间t碱=0.54h
(9) 硫酸计量器容积:V计酸=1.2V93%=279.44L
氢氧化钠计量器容积:V计碱=1.2V31%=1575.62L
通过以上设计计算, 可以确定混床再生时再生液的各浓度需求量及通液时间, 为同步再生控制提供重要参数依据。同时也为酸、碱喷射器设计选型及确定酸、碱计量器容积提供依据。经核算原一级除盐系统的酸、碱再生喷射器及酸、碱计量槽均可满足混床再生要求, 故本设计不再新上喷射器和计量槽。
清洗:清洗流速控制在5m/h, 清洗时打开进水阀、反洗进水阀与中排阀, 出水达中性时, 即可结束清洗。混合:设计选用厂内经去油、去水、去灰尘后的压缩氮气为气源来混合树脂。混合时打开排气阀与进气阀, 设计压缩氮气气量为15m3/min, 压力为0.15MPa, 混合时间为1min。正洗:打开进水阀和正排阀, 以一级除盐水出水进行正洗, 当排水出水水质达混床出水水质时为终点, 正洗后期水质较好时可回收利用。正洗流速控制在15～30m/h。
中间水泵的设计。中间水泵的作用是将水处理车间一级除盐水出水输送至混床进行处理, 处理后出水余压送至除盐水箱。经计算后选用3台8SA-10B清水离心泵, 水泵扬程H=36m, 流量Q=288m3/h, 电机功率55KW, 两用一备, 可满足设计要求。
管道布置与管材、阀门选用。室内管道均在靠混床一侧的墙上用支架管卡布设, 上、下共分四层, 按规范要求进行管道支架布设和管道涂色。室外管道采用地沟或管架铺设, 均用岩棉保温。
下布水装置及压缩氮气分配装置。本次混床的下布水装置采用穹形多孔板石英砂垫层式, 穹形多孔板直径为交换柱直径的1/3, 材料采用不锈钢。石英砂垫层按5级配置, 从下向上依次为:粒径16～32mm装250mm厚, 粒径8～16mm装150mm厚, 粒径4～8mm装100mm厚, 粒径2～4mm装150mm厚, 粒径1～2mm装200mm厚。此级配石英砂垫层比较稳定, 配水均匀, 面层砂粒不浮动。
氮气分配装置设置在石英砂垫层和树脂层交界处, 能够均匀分布压缩氮气保证树脂配合效果。其基本构造与中排液装置相同为母管支管式。
系统控制与计量。对混床进出水流量, 总流量, 电导率, SiO2浓度, 除盐水箱水位等进行现场就地控制或集中控制。
结论。混床设计的关键在于要充分了解混床产品结构及各部分功能, 充分分析进水水质及所要达到的处理效果, 对于在原厂址扩建的工程, 要充分结合原有系统功能及场地实际, 做好统筹安排和合理设计工艺流程, 然后根据每一步工艺运行要求, 细致计算, 精心设计, 各种材料的选用也要考虑混床工艺的要求。只有这样, 才能保证混床装置设计合理, 技术经济。正确合理的设计是混床出水水质达标的前提。
摘要：我公司水处理车间新设计安装6台混床装置, 对原一级除盐水进行深度处理, 处理水量为500m3/h。设计中充分结合原一级除盐水处理系统, 合理确定工艺设计, 统筹规划, 精心计算, 使混床出水水质达国家标准, 电导率、SiO2浓度等指标大大低于原一级除盐水出水, 满足了生产工艺的要求。
秦山二核除盐水系统运行 篇5
关键词：除盐水生产系统,运行,PH值异常升高,事故预想
0 前言
除盐水生产系统给SED和SER用户提供PH合格的水源, 并持续提供日常所消耗的水源, 是核电厂持续安全稳定运行的重要保障。
1 除盐水生产系统简介
1.1 系统功能
除盐水生产系统 (SDA) 的功能是处理来自生水系统 (SEA) 的水, 为常规岛、核岛、BOP等项目提供符合水质和水量要求的两种除盐水, 一种为PH=7 的除盐水, 另一种为PH=9 的除盐水。
1.2 系统工作流程
来自SEA管网生产水从GB沟接入YA厂房, 从GB沟接入YA有两条管道, 管道入口处安装了减压阀和隔离阀。两条管道在离子交换器大厅合并为一根管道。SEA水首先进入活性炭过滤器 (4 个) , 当砂滤器累积制水量达到3300 吨时进行反洗。以除掉活性炭表面拦截和吸附的固体物质。
活性炭过滤器出水加入混凝剂 (PAC) 后进入双滤料过滤器, 进水在管道和过滤器上部完成混凝反应, 形成矾花后被滤料截留下来出水得到了净化, 当双滤料过滤器出水的污染指数明显升高时就需要进行反洗。反洗由排水、气洗、反洗、正洗、漂洗几个步骤组成。双滤料过滤器共有4 个, 设计两台双滤料过滤器对应一台RO机。
双滤料过滤器出水在夏季由于水温高直接进入RO系统;在冬季由于水温低将先进入板式换热器升温后进入RO系统。反渗透机 (RO) 的进水在加入阻垢剂后经过高压泵送入反渗透膜壳内, 进入反渗透机组的水经过三段膜进行渗透, 透过水汇集到一起后从RO机的淡水排出口排出进入淡水箱, 没有透过的水含盐量逐渐升高到原来的4 倍, 最后经过浓水排放阀排如地沟。
淡水箱的渗透水被复用水泵吸入和加压后进入阳床, 阳床出水进入除CO塔在流入中间水箱, 经过中间水泵加压后进入阴离子交换器、然后依次流过一级混床和二级混床, 经过以上多步处理, 出水电导率达到小于0.2us/cm的要求后进入SED水箱或者加入氨水将Ph值调节到9.18 左右进入SER水箱。
1.3 除盐水生产系统的原理及功能
1.3.1 反渗透的原理
在一个U型管的中间放置一个渗透膜 (类似于人体肠膜) , 一边加入淡水, 另一边加入等体积的盐水, 这时两边液位在一个水平面上。过一段时间就会发现盐水的一侧水位上升另一边下降, 到一定的时间后液位不在变化。原因是因为水都有扩散达到均匀的特性, 在中间增加的渗透膜只允许小直径的水分子通过, 而其它的无机盐水合离子因为直径大不能通过, 这时为了达到平衡只有水分子穿过渗透膜进入浓恻而使浓恻液位上升, 我们将这种现象叫做渗透, 当两边液位差达到一定时渗透达到一个动态平衡液位不在变化, 我们将两边的液位差叫做渗透压, 两侧的浓度差越大则渗透压越大。如果我们在浓侧加上一个压力就会破坏这个平衡, 浓侧的水分子就会进入到淡侧, 直到达到另外一个平衡, 我们将这个过程叫做反渗透。
1.3.2 活性炭过滤器的作用 (或原理)
活性炭过滤器的作用主要有两个。一个是利用活性炭具有丰富的孔隙和很大的比表面积, 具有良好的吸附性能来吸附除去水中的有机物和浊度;另外一个作用是利用活性炭的还原性能与水中的余氯反应去除余氯。防止含氯的水到后边工序氧化渗透膜和树脂。
2 除盐水生产系统日常的运行与监督以及异常处理
2.1 日常运行时应该关注的参数
每2 小时抄表记录下列项目:活性炭过滤器出水流量;阴离子交换器的出水电导率;一级混合离子交换器的出水电导率;二级混合离子交换器出水电导率、出水流量;二级混合离子交换器出水总管电导率、钠离子、二氧化硅、浊度、温度;除盐水箱SED、SER、复用水箱 (901BA) 液位;除盐水和氨液混合器出口电导率、PH值;除盐水生产系统再生时, 必须按照再生记录表上的内容填写清楚;运行设备每2小时进行一次巡回检查, 发现异常及时处理;中间水箱水位由中间水泵进水调节阀门自动控制, 但在运行中应注意监视, 防止流空或溢流。
交班时除盐水运行岗位分析监督下列项目:
1) 测定运行系列阳床出水Na+含量, 阳床和混床的出水电导率是否符合水质标准;
2) 检查除盐水箱SED、SER液位是否符合规定;
3) 检查酸、碱贮存槽、氨计量箱液位。
2.2 除盐水生产过程中异常情况及处理
1) 一级除盐系统再生后正洗水质不合格或运行中提前失效, 应停止运行进行检查并处理;检查分析试剂是否正常, 监督表计是否正确;检查进酸、碱阀门是否关严或其他不良水质渗入, 影响出水品质;是否因原水含盐量高而提前失效;是否因再生液酸浓度过低, 导致阳床出水水质不合格;是否因再生液碱浓度过低, 再生液水温偏低导致阴床出水不合格;
2) 阳、阴、混合离子交换器在正洗或运行中有石英沙、树脂带出, 原因是交换器底部乱层或底部出水装置损坏, 应停运检查并启动备用系列;
3) 混床再生过程中, 中排水中有树脂漏出, 应立即停止再生, 解列进行检修;
4) 混床投运时水质合格, 运行几小时后, 电导率上升超标准, 此时应进行如下处理:先取样分析电导率是否超标准;再关闭进、出水阀;开启排气门、排水门、进气门, 进行压缩空气搅拌混合后, 正洗合格后再投运;若经上述处理无效, 应停止运行, 重新进行再生。
2.3 酸雾出现后的处理
1) 迅速穿戴好防护用具进入现场;
2) 加强现场通风;
3) 对系统中的缺陷进行隔离处理;
4) 及时排除漏出的酸液;
5) 酸雾消除后对厂房地面和部分设备进行冲洗;
6) 及时记录并汇报。
3 离子交换树脂的污染与复苏
水处理系统中, 由于水中的杂质侵入, 致使树脂的性能下降, 因尚未涉及树脂结构的破坏, 故这种劣化现象称为树脂的污染。树脂的污染是一个可逆过程, 也就是当树脂被污染后, 通过适当的处理, 可以恢复其交换性能, 这种处理成为树脂的复苏。
3.1 铁对树脂的污染
3.1.1 污染的现象
阳阴树脂都可以发生铁的污染, 被铁污染的树脂的颜色明显变深, 甚至是黑色;铁污染会使树脂床层的压降增加和可能导致偏流;严重降低交换容量和再生效率;会使树脂含水量增加;还会使阴树脂加速降解。
3.1.2 污染的原因
在阳树脂使用过程中, 原水带入的铁离子大部分以Fe2+存在, 它们被树脂吸附后, 部分被氧化成Fe3+, 再生时这些铁离子不能完全被H交换出来。这是由于形成的高价铁化合物, 牢固的沉积在树脂的内部和表面, 堵塞了树脂微孔, 从而影响了孔道的扩散, 造成铁的污染。工业盐酸中所含的Fe3+会形成铁的污染。一般用于软化水处理的钠离子交换的阳树脂, 更容易受到铁的污染。
3.2 铝对树脂的污染
3.2.1 污染现象
在交换器内, 有铝化物的絮凝体覆盖在树脂表面上, 导致树脂交换容量下降。
3.2.2 污染的原因
通常采用铝盐进行水的混凝处理时, 因沉淀和过滤效果不好, 而进入离子交换器内所致。由于AL3+与树脂的交换基团有很强的吸附作用, 故用食盐水溶液再生也难除去。一般铝的污染在软化水处理系统当中的阳树脂要比除盐水系统当中的阳树脂严重。
4 小结
本文通过对除盐水生产系统的功能、系统的构成、工艺流程、生产方法的论述, 以及系列失效后离子交换树脂的再生、再生废液的排放等的系统介绍, 其目的是为了向常规岛、核岛、BOP等提供符合水质和水量要求的除盐水;而离子交换树脂再生的效果直接影响除盐水的生产量, 下面列出了再生中会遇到的故障、产生故障的原因以及处理方法, 可供参考。
参考文献
[1]除盐水生产系统手册[S].
[2]运行百项操作[Z].
[3]运行专项培训[Z].
[4]秦山第二核电厂中级运行教材[Z].
除盐水站 篇6
某燃机电厂3×390MW燃气-蒸汽联合循环机组的化学水处理系统配有2套出力为35m3/h的全膜水处理系统, 由超滤系统、一级反渗透系统、二级反渗透系统、EDI系统及附属系统组成。水处理流程为:原水 (自来水) →UF→一级RO→二级RO→EDI。全膜水处理系统经过一段时间的运行后, 设备会受到给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染, 污染是慢慢发展的, 但是如果不在早期采取措施, 污染将会在相对短的时间内损坏设备元件的性能, 因此要实时对水处理系统的水质进行监督, 采取加药调节或在线、离线清洗等方式及时恢复设备元件性能, 保障除盐水处理系统安全运行, 提高机组供水水质的可靠性。
2 除盐水处理系统水质监督优化前情况分析
2.1 优化前水质监督情况
除盐水处理系统各个环节均有安装在线仪表实时监测水质情况, 具体仪表情况如下:超滤进水浊度表、反渗透进水ORP、反渗透进水电导率表、反渗透进水PH表、一级#1RO产水电导率、一级#2RO产水电导率、二级#1RO产水电导率、二级#2RO产水电导率、一级反渗透产水PH、二级反渗透产水PH、#1EDI进水PH表、#1EDI进水电导率、#1EDI产水电导率、#1EDI浓水电导率、#2EDI进水PH表、#2EDI进水电导率、#2EDI产水电导率、#2EDI浓水电导率、#1EDI产水硅表、#2EDI产水硅表、除盐水母管硅表、除盐水母管电导率、除盐水母管PH表、除盐水母管Na表。通过监测水质PH、电导、氧化还原电位等, 了解每级产水情况, 推断该级设备元件污染情况, 以便作出相对应的操作, 如调节加药量、计划在线清洗或离线清洗等, 维持除盐水安全、稳定输出。
2.2 优化前存在的问题及危害
(1) 超滤进水水质的监测配备了浊度表, 而超滤出口却没有进行在线监测, 当超滤产水不合格时, 若未能及时发现, 不合格水质进入反渗透, 将造成反渗透膜的污堵或氧化损伤。
(2) 余氯指标主要反映的是水中氧化性物质含量。虽然前面环节有投加亚硫酸氢钠, 但RO和EDI的进水中还是会存在一定数量的余氯, RO膜和EDI模块长时间接触过量余氯会造成不可逆损伤。显而易见, 监测RO和EDI进水余氯含量是一项不可或缺的重要指标。水中余氯含量可以采用ORP (氧化还原电位) 表检测, 由表1可知反渗透进水也安装了ORP表, 但ORP表反映的是水溶液中的总体氧化还原性, 而PH值、温度、和水中其他氧化还原物质的变化都可以造成ORP响应的严重偏移。也就是说, 在实际应用中, RO进水ORP表受到的测量干扰较大, 可信度下降。因为ORP与余氯浓度之间并没有简单的转换关系, 反渗透膜的产品手册和我厂运行规程上都没有明确要求RO进水的ORP控制值, 而是要求进水余氯小于0.1mg/L。如果反渗透进水余氯长期超标, 反渗透膜就会发生降解, 造成不可逆的损伤, 影响除盐水处理系统的安全稳定运行, 甚至影响发电机组的安全运行。
(3) EDI是除盐水处理的最后一环, 能制出超纯水, 其运行状态直接影响发电机组的安全稳定运行。EDI对游离氯的耐受性相对RO而言还要低。现在EDI进水并没有在线监控余氯含量, 如果只是手工监测, 每日只取样检测一、两次的话, 难以捕捉异常数据, 难以保证EDI系统免受不可逆的氧化损伤。
3 除盐水处理系统水质监督优化方案
3.1 优化方案
(1) 在超滤出口安装浊度表, 监测超滤产水水质, 防止不合格水质进入反渗透。
(2) 在实际应用中, RO进水ORP表受到的测量干扰较大, 可信度下降, 为避免RO膜长时间接触过量余氯, 在反渗透进水安装余氯表, 直接地监测RO进水余氯, 从而及时调节还原剂加药量, 保障RO运行安全。
(3) EDI作为除盐水处理系统的最后一个环节, 进水比较纯净, 离子含量很低, ORP值基本能正确反映余氯含量。也就是说相对RO而言, 在EDI进水安装ORP表也能满足需求, 所以在EDI进口安装ORP表, 在线监测EDI进水的余氯。而且能利用现有仪表 (原RO进水ORP表) , 节省投资。
3.2 控制指标
(1) 根据超滤产品手册, 要求超滤产水浊度<1NTU。
(2) 根据反渗透膜的产品手册和我厂运行规程, 要求反渗透进水余氯<0.1mg/L。
(3) 根据EDI使用手册, 要求EDI进水余氯<0.05mg/L。因为EDI进水为二级反渗透出水, 离子含量很低, 因此查去离子水余氯含量与ORP关系图, 即图1, 可知余氯0.05 mg/L对应的ORP值为290mv。所以要求EDI进水ORP<290mv。
3.3 优化后效果
优化后, 能及时监测除盐水处理系统各环节水质状况。除盐水处理系统各环节水质情况如表1-表4。
4 结语
在超滤出水安装浊度表、反渗透进水安装余氯表、ED进水安装ORP表之后, 能有效监测除盐水处理系统各环节水质, 防止反渗透膜、EDI模块氧化失效, 保障机组运行安全。
摘要：本文介绍了某燃机电厂化学除盐水处理系统流程、运行状况及优化前的水质监督情况, 分析设备元件可能受污染的风险, 通过优化在线监测仪表, 及时监督水处理系统水质, 保障了除盐水系统安全运行, 提高机组供水水质的可靠性。
关键词：水处理,水质监督,在线监测仪表
参考文献
[1]化学分册[S].前湾燃机电厂培训资料.
[2]前湾燃机电厂燃气蒸汽联合循环机组运行规程[S].
[3]李培元, 周柏青, 发电厂水处理及水质控制[J].中国电力出版社, 2012.
除盐水站 篇7
针对不同的原水水质特点选择合理的预处理、脱盐方案是除盐水制造系统出水水质长期稳定达到要求的保证。
1 离子交换装置和反渗透装置简介
在70年到80年代末离子交换法在我国除盐水处理领域得到广泛应用。
离子交换法处理有以下特点:
优点:
◇预处理要求简单、工艺成熟, 出水水质稳定、设备初期投入相对较低;
◇由于制水原理类同于用酸碱置换水中离子, 所以在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。
缺点:
◇由于离子交换床阀门众多, 操作复杂烦琐;
◇离子交换法自动化操作难度大, 投资高;
◇需要酸碱再生, 再生废水必须经处理合格后排放, 存在环境污染隐患;
◇细菌易在床层中繁殖, 且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物;
◇在含盐量高的区域, 运行成本高;
从80年末开始, 膜法水处理在我国得到了广泛应用, 反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。
反渗透是一项高新膜分离技术, 通过反渗透膜, 它能去除滤液中的阴阳离子和分子量很小的有机物, 如细菌、病毒、热源等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用蒸馏水、太空水的生产, 还应用于生物、医学工程。
反渗透法处理有以下特点:
优点:
◇反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术;
◇与传统的水处理技术相比, 膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点, 特别是几种膜技术的配合使用, 再辅之经其他水处理工艺, 如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等
◇原水含盐量较高时对运行成本影响不大
◇缺点:
◇预处理要求较高、初期投资较大
2 循环水排污水的水质特点
循环水从生产设备带回热量后, 使用冷却塔来冷却降温。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换, 使废热传输给空气并散人大气, 使循环水降温, 循环使用。
根据滦河水水质状况、按照满足循环水水质标准要求和最大限度地提高浓缩倍率, 提高水资源利用率的要求, 一般情况下循环水浓缩倍率设计3.5-5倍。
循环水浓缩倍率主要指循环水中盐分的富集程度, 按照2007年3月份对滦河水水质分析, 平均总溶解性固体约423.5 mg/l, 在浓缩3.5倍时, 循环水 (循环排污水) 总溶解固体约1 482.35 mg/l, 在浓缩5倍时, 总溶解性固体2 117.5 mg/l。
3 循环水排污水回收制造除盐水主体工艺的选择
3.1 脱盐工艺的选择
传统的离子交换一般情况下应用于含盐量<500 mg/l的原水, 含盐量高, 会导致系统庞大、投资高、酸碱消耗高、环境影响大, 成本费用非常高。
反渗透脱盐基本不受水质含盐量的限制, 采用不同类型的反渗透膜, 可以利用各种含盐量不同的水源制取淡水。例如, 可以利用苦咸水制取淡水, 可以进行海水淡化。
对循环水系统排污水, 可以使用反渗透膜, 通过二级处理反渗透处理, 二级反渗透产水经过混合离子交换器处理后, 完全能能够满足除盐水水质标准要求。经过反渗透膜生产厂家计算, 循环水排污水中的难容盐类, 在投加阻垢剂的情况下, 对反渗透系统的正常运行不构成影响。
因此, 对循环水排污水进行脱盐制造除盐水, 采用反渗透装置是可靠的。
3.2 循环水排污水预处理工艺的选择
循环水中含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质, 悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒, 溶解性物质主要是溶盐和难溶盐 (碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐) 金属氧化物、酸碱等。循环水排污水的主要特点是微生物含量较高、铁和铝含量较高高、硅酸盐浓度也有一定的水平。
在反渗透过程中, 进水的体积在减少, 悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒物会沉积在膜上, 堵塞进水流道, 增加摩擦阻力, 难溶盐在超过其饱和极限时, 会从浓水中沉淀出来, 在膜表面结垢, 降低RO膜的通量, 增加运行压力和压力降, 并导致产水量下降, 这种在膜表面上形成沉积层的现象为膜污染。
进行预处理的目的就是, 去除可能对反渗透膜污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分, 降低膜污染倾向, 使RO膜获得可靠的运行保证
在掌握了水源的特性基础上, 对原水进行合理的预处理成为系统运行成功与否的关键。实践证明, 较保守的设计通常使系统运行更好, 且能增强对水质波动的适应性。尽管保守的设计带来初期投资费较高但其长年累月的总运行成本减低, 成功的经验表明, 投资费和运行费应综合考虑, 合理的保守设计所造成的较高的投资费是有价值的。
目前用于反渗透系统的预处理根据水源不同有多种工艺, 如“多介质过滤”、“纤维过滤”、“石英砂过滤+活性炭”、“多介质过滤+活性炭”、“纤维过滤+活性碳”、“自清洗过滤+超滤”、“多介质过滤+超滤”、“曝气生物滤池+多介质过滤+超滤”、“混凝澄清+多介质过滤+超滤”和“膜生物反应器” (MBR) 等。前两种工艺多用于井水水源;第3-6种工艺多用于地表水水源, 也可用于微污染水水源;后三种工艺可广泛用于微污染地表水、污水厂二级排放水、循环冷却排污水, 特别适用于污水回用反渗透的预处理, 最后一种工艺适用于可生化性强的污水, 如:生活污水、食品饮料生产废水等。
4 循环水排污水回用制除盐水运行费用
工艺流程:
循环排污水→澄清器→澄清水池→多介质过滤器→超滤→超滤水箱→超滤水泵→保安过滤器→一级高压泵→一级RO反渗透→二级高压泵→二级RO反渗透→脱气塔→中间水池→中间水泵→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵
装置每年运行时间按7 000 h计算, 使用循环水排污水300 t/h, 产水1 330 000 t/a (190 t/h) 。
利用循环水排污水运行费用计算结果 (见表1)
对利用滦河水制造出除盐水的运行系统, 采用离子交换工艺, 水的利用率约94%, 按原水费用5.6元/t, 制造一吨除盐水, 仅原水费用即5.95元/t。另外, 还要消耗大量的酸碱等等, 自来水制造出演水的费用约9元/t。
根据以上费用分析, 在不考虑循环水排污水水源费用的情况下, 利用超滤+反渗膜法回收循环水排污水制造除盐水, 运行费用远远低于用自来水制造除盐水的成本。
5 结论