煤矿吨每小时直饮水设备操作说明书样本.doc
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1、铁法东新煤矿10吨每小时直饮水设备操作说明书(综合版)沈阳兹园环境保护科技目 录第一章 水处理技术- 3 -第一节 水资源情况- 3 -第二节 水理化性质概述- 3 -第二章 预处理系统- 4 -第一节 多介质过滤器- 4 -第二节 保安过滤器- 4 -第三章 反渗透技术- 4 -第一节 反渗透技术介绍- 4 -第二节 膜技术介绍- 4 -第三节 使用注意事项- 4 -第四章 纯水设备操作规程- 4 -第一节 概述- 4 -第二节 操作规程- 4 -第五章 常见故障及分析- 4 -第一节 原水泵常见故障处理- 4 -第二节 高压水泵常见故障处理- 4 -第三节 RO系统故障分析表- 4 -第四
2、节 电导仪(电阻仪)常见故障处理- 4 -第五节 纯水设备常见故障处理- 4 -第六节 电磁阀常见故障检验及处理- 4 -第六章 运行中维护- 4 -第一节 保安过滤芯清洗和更换- 4 -第二节 运行中反渗透膜维护- 4 -第一章 水处理技术第一节 水资源情况(一)缺水淡水是维持生命根本。即使地球表面绝大部分由水所覆盖,总量近13.8亿吨,不过有97%水是海水,既不能喝也不能用于浇灌。另外3%淡水绝大部分以冰形式存在于南、北极等处,现在还无法使用。中国人均水资源为2632m3/人,是世界平均值1/4。尤其是中国北方,可用水资源只有1200m3/人,因为过量开采地下水,华北平原地下水位每十二个月
3、平均下降1.5m。因为水位下降,造成地面下沉、海水倒灌等很多问题。中国617个城市中,有300个城市缺水,50多个严重缺水。(二)污染全国约有1/3工业废水和4/5生活废水未经处理就直接排入江、河、湖、海,使水资源遭到严重污染。据环境保护部门监测,全国城镇天天最少有1亿吨污水未经处理就直接排入水体。总而言之,合理有效地开发和利用水资源,预防水源污染,已是关系到国计民生和可连续发展当务之急。第二节 水理化性质概述水分子式为H2O,相对于分子质量为18.015,常温下是无色、无味、无臭透明液体,纯水几乎不导电。(一)溶液、饱和溶液、溶解度由两种或两种以上物质组成均匀而稳定体系叫做溶液。在一定条件下
4、,物质溶解和结晶达成平衡时溶液叫做饱和溶液。在一定温度下,饱和溶液中所含饱和物质量,称为该物质在该温度下溶解度。(二)毫克/升、ppm毫克/升是表示水中某种物质含量多少单位。水单位体积常见升表示,而水中含有物质量通常采取克来表示。因为一升水体积通常为1000克,故1毫克/升杂质相当于水中含有百万分之一份杂质,故单位ppm在表示水中杂质时和此相当。(三)天然水杂质天然水中杂质,根据其颗粒大小不一样能够分为三类:颗粒最大悬浮物质,粒径约在10-4mm以上,肉眼可见。这些微粒关键是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌和有机物等组成;其次为胶体物质,粒径在10-410-6mm。胶体是很多离子和分子集合物
5、。天然水中无机矿物质胶体关键是铁、铝和硅化合物,有机胶体物质关键是腐殖质;颗粒最小是离子和分子,称为溶解物质,粒径10-6mm,关键是溶解于水中以低分子存在溶解盐类多种离子和气体。天然水在大自然循环过程中,无时不和外界接触,在和地面、地层接触时,溶解了土壤和岩石,卷带了多种悬浮物质;水溶解了来自空气和有机物分解出来气体;水还常常受到工业废物、排出物、油状物及工艺加工物料所污染,使水中杂质成份变得很复杂。(四)含盐量、电导率水含盐量(也称矿化度)是表示水中所含盐类数量。因为溶解盐类在水中通常以离子形式存在,也能够表示为水中多种阳离子和阴离子量和,其单位是mg/L。因为溶解盐类在水中多以阴离子和阳
6、离子形态存在。当水中插入一对通电电极时,在电场作用下,带电离子会产生定向移动,使水含有导电性质,导电性能强弱就用电导率来表示,其单位是s/cm。水含盐量越大,通常说来,电导率也越大,但因为不一样离子导电性能和质量不一样,故含盐量和电导率并无严格对应关系。(五)水浑浊度水中存在悬浮物及胶体状态微粒使水产生浑浊,其浑浊程度称为浑浊度。生活饮用水浑浊度要求不可超出5度。(六)水硬度水中钙离子和镁离子同部分阴离子结合在一起,在水加热或浓缩时会形成水垢。水中钙和镁含量和就是水硬度,用mmol/L表示,通常也表示成等分子量CaCO3质量浓度,单位为mg/L CaCO3。(七)水碱度水碱度是指水中能够接收H
7、+和强酸进行中和反应物质含量。在天然水中,碱度关键由HCO3-盐类组成。单位为mmol/L。通常也表示成等分子量CaCO3质量浓度,单位为mg/L CaCO3。(八)水PH值水PH值是表示水中氢离子浓度负对数值,表示为:PH= -LgH+氢离子浓度是水酸碱性标志,当H+浓度为10-7mol/L时,水呈中性。H+越多,水酸性越强,反之水碱性越强。对应PH表示即为当PH为7时,水展现中性,当PH为0-7时,水呈酸性,为7-14时,水呈碱性。(九)天然水中杂质对水质影响(1)悬浮物质泥沙、粘土:使水浑浊、产生粘泥藻类及原生动物:使水有色度、有臭味、浑浊并产生粘泥细菌:致病、产生粘泥、产生腐蚀其它不溶
8、物质:产生沉积(2)胶体物质溶胶(如硅胶):致使结垢高分子化合物(如腐殖酸胶体等):使水浑浊、产生吸附和沉积(3)溶解物质HCO3-、CO32-、OH-:使水含有形成碳酸盐垢倾向,比如碳酸钙、碳酸镁。SO42-:使水含有形成硫酸盐垢倾向,比如硫酸钙、硫酸钡。C1-:产生金属腐蚀。F-:过量可致病。Ca2+、Mg2+:可能形成结垢。Fe3+、Mn2+:产生气味,腐蚀金属,并可能形成氢氧化物沉淀。CO2:降低水PH。O2:腐蚀金属。 第二章 预处理系统适宜预处理对反渗透装置长久安全运行是十分关键。有了满足反渗透进水水质要求预处理,就能够确保产品水(渗透水)维持稳定;脱盐率维持在某一值上时间长;产品
9、水回收率能够不变;运行费用做到最低;膜使用寿命较长等。具体来说,预处理是为了做到:(1) 预防膜表面上污染,即预防悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。(2) 预防膜表面上结垢。反渗透装置运行中,因为水浓缩,有部分难溶盐如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2等沉积在膜表面上,所以要预防这些难溶盐生成。(3) 确保膜免受机械和化学损伤,以使膜有良好性能和足够长使用寿命。第一节 多介质过滤器 天然水,尤其是地面水,常含有大量大颗粒悬浮物质,如泥沙、粘土、有机物等,这些杂质存在,不仅增加后置精处理设备负担,而且对精处理设备也会造成危害。比如反渗透、电渗析
10、、离子交换床等全部有可能被这些杂质污堵。 对于这部分杂质去除,通常采取多介质过滤,对于原水胶体含量较高原水,有时还要加絮凝剂。 在多介质过滤器里,不一样粒径,不一样材料滤料(通常是石英砂、锰砂等)由上到下、由小而大依次排列。当水从上流经滤料时,水中部分固体悬浮物进入上层滤料形成微小孔眼,受到吸附和机械阻留作用被滤料表层所截留。同时,这些被截留悬浮物之间又发生重合和架桥等作用,就好象在滤层表面形成一层薄膜,继续过滤着水中悬浮物质,这就是所谓滤料表面层薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有,而当水进入中间滤层也有这种截留作用,为区分于表面层过滤,称为渗透过滤作用。另外,因为滤料相互之间紧密地排列,水
11、中悬浮物颗粒流经滤料层中那些曲曲弯弯孔道时,就有着更多机会立即间和滤料表面相互碰撞和接触,于是,水中悬浮物就在滤料表面粘附,即接触过滤 。 经过多介质过滤,将水中细小颗粒杂质截留下来,从而使水得到深入澄清和净化,把水浊度降低。过滤还可使水中有机物质、细菌、病毒等伴随浊度降低而被大量去除,并为滤后消毒发明了良好条件。 在多介质过滤器运行一段时间后,因为表层截留了大量悬浮杂质,流经水压力损失将增大,而且部分截留物质可能透过滤层,污染出水水质。所以,多介质过滤器需定时反冲洗,以除去截留物。 反冲洗周期随入水浊度增加而缩短,要在运行中依据实践经验制订。反冲洗流速通常要高于运行流速,该值需要经过观察反冲
12、洗效果来调整。多介质过滤器运行较长时间时,会有部分滤料被反冲水冲洗掉,所以需定时(通常1年)检验,必需时补充或更换滤料。第二节 保安过滤器精密过滤器过滤精度为5微米,它作为RO入水深入去除浊度精密过滤装置。精密过滤器在使用前应先打开顶部红色排气阀,使精密过滤器中气体全部排出。运行时观察在经过定量水时过滤器前后压力差,当过滤器前后压力差比运行早期增加0.05MPa时,应考虑更换。此时将过滤器进水阀门关闭,将过滤器上封盖打开,检验滤芯,观察污染情况并统计,然后更换滤芯。第三章 反渗透技术第一节 反渗透技术介绍一、反渗透及其发展: 以高分子分离膜为代表膜分离技术作为一个新型流体分离单元操作技术,三十
13、年来取得了令人瞩目标巨大发展。据相关文件估量,今天分离膜世界市场规模已达成每十二个月20亿美元以上。反渗透作为关键水及其它液体分离膜之一,在分离膜领域内占相关键地位。1953年美国佛罗里达大学Reid等人最早提出反渗透海水淡化,1960年美国加利福尼亚大学Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用反渗透膜。以后以后,反渗透膜开发有了重大突破。膜材料从早期单一醋酸纤维素非对称膜发展到用表面聚合技术制成交联芳香族聚酰胺复合膜。操作压力也扩展到高压(海水淡化)膜,中压(醋酸纤维素)膜,低压(复合)膜和超低压(复合)膜。 膜组件形式多年来也展现出多样化趋势。除了传统中空纤维式、卷式、管式及板框式
14、以外,又开发出回转平膜、浸渍平膜式等。工业上应用最多是卷式膜,它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多海水淡化市场。中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高份额。今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置能力已达成天天数百万吨。现在世界最大反渗透苦咸水淡化装置为在美国亚利桑拿州日产水量为28万吨运河水处理厂,最大反渗透海水淡化装置,在沙特阿拉伯,日产水量为12.8万吨。最大纳滤脱盐软化装置在美国佛罗里达州,日产水量为3.8万吨。二、中国反渗透膜及其应用: 中国从60年代中期开始研制反渗透膜,和国外起步时间相距不远,但因为原材料及基础工业条件限制,生产膜元件性能偏低,生产成本高,还没有形成规模化生产。相比面言,
15、中国超滤、微滤膜研制虽晚于反渗透,始于70年代,但现在已发展到数百个生产厂。即使有品种少、质量、性能不够完善等问题,但因价格低廉,不仅有效地阻挡了国外同类产品大量流入,而且也扩大了应用范围。 中国反渗透应用始于70年代后期,最早多限于电子、半导体纯水,80年代以后逐步扩大到电力及其它工业,90年代起在饮用水处理方面取得普及,现在反渗透已进入到家庭饮用纯水。最近三年是反渗透应用大发展阶段。依据保守估量,多种反渗透膜元件1997年中国销售额在11.5亿人民币左右。伴随中国几条引进生产线陆续开工生产,估计以后国产反渗透膜市场份额会有上升。纵观中国反渗透应用市场,有以下多个特点:1.大型反渗透装置集中
16、于锅炉补给水用途据不完全统计,中国已建成和在建100吨/小时以上反渗透装置已超出50套,但除少数电子等行业以外,大多数全部集中于锅炉补给水用途。最早是火力发电厂,以后扩展到炼油、石化、化肥、化工等行业。其中最大规模为600吨/小时,估量本世纪内会出现超出1000吨/小时超大型反渗透水处理装置。中国在此领域已积累了丰富设计、施工和运行经验,现中国承建过100吨/小时以上规模反渗透装置水处理工程企业已超出10家。2.饮用水处理应用限于中、小规模在国外,100010000吨/小时规模超大型反渗透或纳滤装置多用于城市供水系统,而中国在饮用水用途反渗透装置还全部是数十吨/小时以下中、小规模。伴随经济发展
17、和膜技术普及,这一领域应用前景很大。3.油田用水及废水处理应用还有待开发因为这一领域应用技术难度较高和经济成本原因,现在中国还处于研究、开发阶段,伴随石油工业发展和水再利用、环境保护呼声日益高涨,膜技术大量进入这一领域已为时不会太远,对膜厂家和工程企业也是一个商业机会。4.纳滤膜应用刚刚开始 纳滤膜在饮用水净化处理,污、废水排放处理,多种水溶液浓缩和精制领域优越性即使已逐步为大家所认识,但因为膜成本较高和应用经验不足,中国在此领域还刚刚起步,估计以后会有很大发展。三、国外反渗透及其应用:美国是反渗透膜技术发明国和最大生产国,但日本作为后起之秀,现在研制、开发能力已开始赶上和超出美国。比如199
18、6年日东电工推ES20系列超低压膜代表了今天反渗透膜最高水准,它已实现0.75MPa压力下脱盐率99.7%,产水量0.8吨/平方米/日。该企业97年生产出耐污染型低压反渗透膜LF10系列显示了反渗透膜开发新方向。该膜在传统芳香族聚酰胺膜表面复合上一层聚乙烯醇,既消除了膜表面负电性又提升了膜亲水性和耐氯性,从而大大提升了反渗透膜抗污染性能。 现在国外反渗透膜关键生产厂商均为美国和日本企业,其中美国杜邦(Dupont)企业和日本东洋纺(oyobo)企业垄断了中空纤维反渗透膜世界市场。卷式反渗透膜关键生产厂商为七家,她们是: 1.美国Hydranautics企业,该企业于1987年成为日本日东电工企
19、业全资子企业2.日本日东电工(Nitto Denko)企业3.美国Film tec企业,该企业于1985年成为美国Dow chemcal(陶氏化学)企业全资子企业 4.美国Fluid system企业,该企业现为美国KOCH企业子企业 5.日本东丽(Toray)企业 6.美国Desel企业,该企业现为美国Osmonics企业子企业 7.美国Trisep企业 据相关教授估量,1996年卷式反渗透膜世界市场规模为2.3亿美元,其中Hydranautics/Nitto Denko市场份额为35%,Dow/Film tec为26%,两家累计占据世界市场61%。美国、欧洲反渗透用途关键为多种工业用水及饮
20、用水,中东、西班牙海水淡化应用较多,日本关键用于半导体、电子,韩国、台湾除半导体、电子外,小型饮用纯水需求量很大。下面介绍美国饮用水用途膜分离应用情况。美国除大量使用中、小型及家用反渗透系统外,还建有很多大型公共供水系统。1996年9月美国国立研究所曾以问卷调查方法统计了美国大型饮用水脱盐装置情况。该调查发表了美国50个州中21个州以饮用水为目标179家脱盐水厂数据。结果表明这些装置总产水能力为140万吨/日,多种脱盐方法在总装置产水能力中所占比重分别为:陆地水(苦咸水)反渗透47%,纳滤膜软化31%,可倒极电渗析13%,海水淡化8%。值得注意是,纳滤膜软化增加速度最快,从1992到19964
21、年中,纳滤膜软化装置增加500%,大大高于其它方法。这是因为纳滤膜不仅可在低压下对水源软化和适度脱盐,而且可脱除三卤甲烷生成能(THMFP)、色度、细菌、病毒和溶解性有机物,所以日益受到青睐。该调查还对多种脱盐方法经济成本进行了统计比较。不管是一次设备投资还是运行、维修费用均以纳滤膜软化为最低。 反渗透是60年代发展起来一项新薄膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中溶剂和溶质进行分离过程。 渗透是一个物理现象,当两种含有不一样盐类浓度溶液用一张半透膜隔开时会发觉,含盐量少一边溶剂分会自发地向含盐量高一侧流动,这个过程叫做渗透。渗透直到两侧液位差(即压力差)达成一个定值时,渗透停止,此时压力
22、差叫渗透压。渗透压只和溶液种类、盐浓度和温度相关,而和半透膜无关。通常说来,盐浓度越高,渗透压越高。渗透平衡时,假如在浓溶液侧施加一个压力,那么浓侧溶剂会在压力作用下向淡水一侧渗透,这个渗透因为和自然渗透相反,故叫反渗透(Reverse Osmosis)(参见渗透净水过程示意图)。利用反渗透技术,我们能够用压力使溶质和溶剂分离。 反渗透技术起源于美国,最初目标是为载人航天飞机提供人体废水净化后循环使用净化设备。这项技术在美国航天器中应用很成功。在此以后,美国原子能研究中心和净水工业界对该项净水技术其它应用投入大量人力和资金,进行了广泛研究。至90 年代,反渗透技术在海水淡化、电厂锅炉补水、电子
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