某電廠供熱工程化水車間設(shè)計(jì)

1、<p>　　某電廠供熱工程化水車間設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：XX電廠化學(xué)處理車間是電廠的供熱改造工程的配套工程，電廠供熱改造新增供熱能力92t/h，增加的化水處理能力按100t/h設(shè)計(jì)，水源為地面水，處理流程為采用反滲透加水混床，文章從工程角度探討反滲透裝置在化水系統(tǒng)的應(yīng)用，并從設(shè)計(jì)角度簡述類似工程的共性、注意事項(xiàng)等內(nèi)容。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：預(yù)處理 機(jī)械加速澄清

2、池 反滲透裝置 后處理 加藥裝置 </p><p><b>　　1 工程概況</b></p><p>　　XX電廠供熱改造新增供汽能力92t/h，蒸汽來源為2×25MW機(jī)組打孔抽汽，抽汽量為2x40t/h，其鍋爐為中溫水壓鍋爐；新建75t/h鍋爐對(duì)外供汽12t/h。全廠鍋爐總的補(bǔ)給水量需要125t/h，原有的化水車間的設(shè)計(jì)制水量為50t/h，現(xiàn)有的實(shí)際供水能

3、力約30t/h，必須新建化學(xué)水處理系統(tǒng)，最大出力按100t/h設(shè)計(jì)。經(jīng)與甲方協(xié)商，并經(jīng)實(shí)地考慮，新建的化水車間考慮利用原化水車間東側(cè)的舊廠房，其面積和高度均能滿足新增設(shè)備的要求，室外場地也能滿足各類水箱及處理構(gòu)筑物的布置要求。</p><p>　　化學(xué)水用水直接從冷卻循環(huán)水供水母管上接入。</p><p>　　2 水質(zhì)分析資料及鍋爐給水水質(zhì)要求</p><p>　　

4、橡膠壩水庫水分析資料平均值主要項(xiàng)目摘錄如下：</p><p>　　總固體：275mg/L</p><p>　　溶解性固體：268mg/L</p><p>　　懸浮物（夏季）：5.1mg/L</p><p>　　總堿度：3.8mmol/L</p><p>　　總硬度：4.5mmol/L</p><p&

5、gt;　　強(qiáng)酸根離子含量：1.20mmol/L</p><p>　　游離二氧化碳：3.74mg/L</p><p>　　耗氧量：4.64mg/L</p><p>　　含鹽量：373.6mg/L</p><p>　　Fe3+：1.5mg/L</p><p>　　Cu2+：1.5mg/L</p><p&

6、gt;　　根據(jù)《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T12145-1999，中溫中壓鍋爐給水水質(zhì)要求。</p><p>　　硬度≤20μmol/L</p><p><b>　　氧≤15μg/L</b></p><p><b>　　鐵≤50μg/L</b></p><p><b>

7、　　銅≤10μg/L</b></p><p>　　pH 8.8-9.2</p><p><b>　　油＜1.0mg/L</b></p><p>　　其中SiO2的含量以不影響蒸汽品質(zhì)為準(zhǔn)，中溫中壓鍋爐蒸汽中SiO2的含量≤20μg/kg。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)選擇</b>

8、</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)程和相應(yīng)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則，中壓鍋爐采用一般除鹽離子交換系統(tǒng)，即能滿足補(bǔ)水水質(zhì)的要求，但鍋爐的補(bǔ)給水率高，根據(jù)XX電廠的實(shí)際運(yùn)行情況，其補(bǔ)給水率為鍋爐蒸汽量的15-22%，約是正常計(jì)算補(bǔ)水量的2.5倍。根據(jù)供水水質(zhì)和改造成供熱機(jī)組后要求的補(bǔ)給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高等情況，可采用一級(jí)除鹽加混床系統(tǒng)，這樣是能夠減少鍋爐的排污率，減少鍋爐的超額補(bǔ)水量，使之維持到正常水平的補(bǔ)水量。</p>&

9、lt;p>　　以上處理系統(tǒng)曾經(jīng)是廠院雙方所共同認(rèn)可的，設(shè)計(jì)院提供給廠方的高級(jí)階段的設(shè)計(jì)文件中推薦的也是一級(jí)除鹽加混床的系統(tǒng)。該項(xiàng)目從立項(xiàng)到施工圖設(shè)計(jì)階段有近三年的時(shí)間，所以當(dāng)我接手施工圖，并提出反滲透（RO）加混床（MB）的系統(tǒng)時(shí)，廠方技術(shù)人員是有疑問的，原因有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、?根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)原則，一般認(rèn)為當(dāng)進(jìn)水含鹽量≥500mg/L時(shí)，采用反滲透是技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的。在原水含鹽量為370

10、mg/L時(shí)采用反滲透是否經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　② 原化水車間采用電滲析（ED）加一級(jí)除鹽（H-O-OH）系統(tǒng)，廠方的技術(shù)人員對(duì)一級(jí)除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行管理比較熟悉，另外，原有的電滲析系統(tǒng)由于多方原因基本上建成后就無法運(yùn)行，大家對(duì)反滲透系統(tǒng)也存有疑慮。</p><p>　?、?廠方認(rèn)為反滲透系統(tǒng)比一次除鹽系統(tǒng)一次性投入大得多。</p><p>　　實(shí)際上隨著反滲透

11、技術(shù)應(yīng)用的增多，特別是反滲透低壓膜、超低壓膜（或抗污染膜）的使用，大大降低了運(yùn)行成本，尤其是電力費(fèi)用，以至于認(rèn)為含鹽量超過100mg/L的原水（在美國的價(jià)格條件下，原水總?cè)芙夤绦挝锎笥?5mg/L時(shí)，采用RO是經(jīng)濟(jì)的），采用反滲透作為預(yù)除鹽也是經(jīng)濟(jì)合理的，再者，RO系統(tǒng)可減少酸堿用量，排水對(duì)環(huán)境污染小，操作容易，對(duì)原水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)品水有機(jī)物含量低，在有效地去除膠體硅等技術(shù)上有優(yōu)越性，因此，供水量比較穩(wěn)定的熱電廠反滲透裝置的使用是可

12、適當(dāng)放寬的。另外，單從反滲透系統(tǒng)的綜合造價(jià)而言，已從原來的每噸水5-6萬元，降至每噸水2-4萬元，初投資與一般除鹽系統(tǒng)相比，根據(jù)水質(zhì)情況而稍有差別，是基本持平或稍高，但反滲透的制水成本要遠(yuǎn)小于一級(jí)除鹽的，這一點(diǎn)是有共識(shí)的。</p><p>　　根據(jù)對(duì)臨近的部分電廠正在運(yùn)行的反滲透系統(tǒng)的考查，廠方最終同意采用RO+MB系統(tǒng)，具體流程如下：</p><p>　　預(yù)處理和后處理流程的選擇考慮了下

13、列因素：①水源為地面水，雨季及紅薯收獲水質(zhì)變化較大；②滿足供熱機(jī)組的用水水質(zhì)要求，工藝設(shè)備要可靠；③操作簡單，適應(yīng)水質(zhì)改變和設(shè)備故障的能力強(qiáng)，處理設(shè)備的備用情況；④廢液的處置與排放；投資和運(yùn)行費(fèi)用，具有可靠的監(jiān)測手段。上述流程還應(yīng)包括反滲透裝置的清洗過程，具體內(nèi)容下面的有關(guān)章節(jié)有詳述。</p><p>　　4 處理構(gòu)筑物和設(shè)備</p><p>　　針對(duì)流程中涉及的處理構(gòu)筑物和設(shè)備，文章從設(shè)

14、計(jì)計(jì)算、工程使用、設(shè)備性能、在線儀表等方面簡介如下：</p><p>　　4.1 機(jī)械攪拌澄清池</p><p>　　在機(jī)械攪拌澄清池、水力循環(huán)澄清池、脈沖澄清池、懸浮澄清池等幾個(gè)池型中選擇機(jī)械攪拌澄清池， 是因?yàn)棰倨涮幚硇矢?，單位面積產(chǎn)水量大；②對(duì)水質(zhì)、水量、水溫的變化適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定、投藥量少，易于控制；③進(jìn)水濁度一般不大于5000mg/L(短時(shí)間內(nèi)允許達(dá)5000-10000mg/

15、L)出水濁度小于10mg/L。</p><p>　　設(shè)備處理水量的確定應(yīng)考慮設(shè)備的自用水率，并應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)計(jì)算出各級(jí)設(shè)備的自用水率，初期估算可按以下原則：混床的用水率5%，RO裝置回收率75%，過濾器自用水率15%，澄清池自用水率15%，計(jì)算得出機(jī)械加速澄清池處理水量為185m3/h。設(shè)計(jì)選用單座額定出力120m3/h，直徑φ7500mm機(jī)械加速澄清池兩座（95S721），在清水區(qū)水面下0.50m處增設(shè)斜管，斜

16、管長L=1.00m，傾角α=600。這樣不僅使澄清池的出力增加80%左右，達(dá)220m3/h，還可改善澄清池出水品質(zhì)，設(shè)計(jì)考慮兩座池子同時(shí)運(yùn)行，澄清池在低負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)保證后續(xù)處理設(shè)備進(jìn)水水質(zhì)是有把握的，一座澄清池檢修，另一座澄清池運(yùn)行仍能滿足正常的供水要求。</p><p>　　機(jī)械加速澄清池能去除約75%的進(jìn)水有機(jī)物，其出口有機(jī)物含量約1.16mg/L。</p><p>　　在每座機(jī)械加速

17、澄清池進(jìn)口設(shè)流量表，出口設(shè)濁度計(jì)（監(jiān)測范圍0-50mg/L）,進(jìn)出口設(shè)溫差監(jiān)測儀等。</p><p>　　4.2 混凝劑加藥系統(tǒng)和殺菌加藥系統(tǒng)</p><p>　　混凝劑加藥系統(tǒng)采用成套加藥裝置1套，型號(hào)CTA1-1/2xJ。包括加藥桶（V=500L）1個(gè)，柱塞計(jì)量泵（Q=40L/h，H=0.5-4MPa）2臺(tái)，計(jì)量泵考慮可同時(shí)使用。混凝劑采用硫酸鋁，雨季時(shí)采用聚丙烯酰胺，混凝劑的投加量可

18、參照類似原水條件下的現(xiàn)有凈水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，因影響混凝因素較多，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，混凝劑的加入量應(yīng)在燒杯試驗(yàn)的基礎(chǔ)上作調(diào)整。</p><p>　　殺菌劑通常選用次氯酸鈉，由于采用次氯酸鈉作為殺菌劑，水中有殘余氯，為滿足RO裝置（復(fù)合膜）的進(jìn)水要求，原水進(jìn)入RO裝置前必須去除殘余氯?，F(xiàn)在的膜供應(yīng)商根據(jù)膜的性能夠提供非氧化殺菌劑，這樣后續(xù)流程就不用投加還原劑啦。</p><p>　　藥劑加在第一反

19、應(yīng)室內(nèi)。</p><p><b>　　4.3 機(jī)械過濾器</b></p><p>　　機(jī)械過濾器的處理水量為160m3/h，選用2臺(tái)φ3200的雙層濾料過濾器，正常運(yùn)行速度V=10m/h，強(qiáng)制濾速V=20m/h，設(shè)計(jì)再生周期24h。濾料采用稀土瓷砂濾料，該濾料球狀度在0.96-0.98之間，接近于球形，其粒徑和密度均可在生產(chǎn)時(shí)控制，設(shè)計(jì)濾料的參數(shù)如下：上層濾料高400

20、mm,粒徑1.2-1.4mm，密度1.0-1.2g/cm2，下層濾料高800m，粒徑0.8-1.0mm，密度2.0-12.2g/cm2。這樣濾料基本為均質(zhì)濾料，整體粒徑分布上大下小，接近于理想配置。</p><p>　　過濾器的設(shè)計(jì)水頭損失29.4-49.0kpa，反洗采用空氣擦洗加全浮動(dòng)狀態(tài)下的逆流反洗。一般發(fā)生下列情況之一時(shí)，需要進(jìn)行反洗，①過濾器水頭損失達(dá)到規(guī)定值（或建議值）；②過濾器出水水質(zhì)變壞或達(dá)到設(shè)定

21、的水質(zhì)上限時(shí)；③過濾器運(yùn)行達(dá)到規(guī)定（或建議）的運(yùn)行時(shí)間。反洗參數(shù)的確定按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。</p><p>　　過濾器的運(yùn)行監(jiān)控項(xiàng)目主要有：①水頭損失，②出水質(zhì)量，③自動(dòng)反洗時(shí)的起始狀態(tài)與運(yùn)行周期，④濾速（流量），⑤反洗強(qiáng)度、反洗持續(xù)時(shí)間等，監(jiān)控儀表主要有：進(jìn)口流量計(jì),出口濁度儀，進(jìn)出口壓力表（或壓差儀）等。</p><p>　　過濾器出口濁度＜2mg/L，F(xiàn)e＜0.3mg/L(以Fe表示)。

22、</p><p>　　4.4 活性炭過濾器</p><p>　　活性炭過濾器的處理水量為160m3/h，選用2臺(tái)φ3200活性炭過濾器，要求選用優(yōu)質(zhì)果核殼類活性炭，以確保機(jī)械強(qiáng)度好，滿足吸附速度快，吸附容量大的要求。</p><p>　　原水進(jìn)入活性炭過濾器前，盡量把顆粒膠體物除去，以防堵塞炭的細(xì)孔使炭床孔隙堵塞，以提高活性炭的吸附效果。一般要求進(jìn)吸附柱濁度＜3-5

23、mg/L。</p><p>　　活性炭過濾主要用來除去有機(jī)物和殘余氯，選擇水處理措施可采用A值指標(biāo)（英國中央發(fā)電局使用）。</p><p>　　耗氧量指標(biāo)是27℃，用kmno4作氧化劑，氧化4小時(shí)測得的O2值。</p><p>　　A＜0.004不用除有機(jī)物措施。</p><p>　　A=0.004-0.008 復(fù)床中用大孔樹脂。</p

24、><p>　　A=0.008-0.0015 用活性炭或CL型樹脂預(yù)處理。</p><p>　　A&gt;0.015采用加氯氧化分解和活性炭吸附處理。</p><p>　　因此，在澄清池投加氧化劑的基礎(chǔ)上，還需增加活性炭吸附處理?；钚蕴窟^濾器放在機(jī)械過濾器的后面，是保證活性炭過濾器的進(jìn)水濁度滿足要求。一些反滲透供應(yīng)商希望把活性炭過濾器放在機(jī)械過濾器前面，理由是活性

25、炭的破碎顆粒加重的保安過濾器的負(fù)擔(dān)，并有可能進(jìn)入RO裝置，這一點(diǎn)主要是由于所選活性炭濾料不合理造成的，活性炭過濾器不應(yīng)直接面對(duì)濁度較高的原水。</p><p>　　活性炭吸附終點(diǎn)的控制，應(yīng)根據(jù)去除有機(jī)物的性質(zhì)而定，一般吸氯優(yōu)于有機(jī)物，而且吸附率幾乎是100%，如以余氯作控制點(diǎn)則控制CL2＜0.1mg/L；如果以有機(jī)物作控制點(diǎn)，應(yīng)控制A值＜0.004。本工程是以去除有機(jī)物為主。</p><p&g

26、t;　　值得指出的是活性炭（GAC）過濾器內(nèi)濾料的多孔結(jié)構(gòu)，活性炭吸附的有營養(yǎng)的有機(jī)物，提供了細(xì)菌繁殖的環(huán)境，因此，GAC過濾器的定期擦洗或化學(xué)處理是必要的。</p><p>　　活性炭過濾器的在線監(jiān)控儀表主要的：進(jìn)口流量計(jì)，出口余氯儀（本工程不設(shè)），進(jìn)出口壓力表等。</p><p>　　4.5　5μm保安過濾器</p><p>　　因?yàn)榉礉B透裝置對(duì)進(jìn)水中懸浮物雜質(zhì)

27、含量有嚴(yán)格的要求，除了需要預(yù)先對(duì)原水進(jìn)行常規(guī)的粒狀濾料過濾外，還有必要使用濾芯濾料過濾（常用5μm濾芯），以除去水中微量的懸浮雜質(zhì)。</p><p>　　保安過濾器的處理水量為140m3/h，選用Φ600mm的5μm保安過濾器2臺(tái)。</p><p>　　不同廠家的產(chǎn)品對(duì)懸浮物的去除效果稍有不同，下面給出某種5μm過濾器過濾性能：5μm濾芯透過大于5μm顆粒的幾率小于0.05%；進(jìn)水濁度低于

28、1mg/L時(shí)，其出水濁度低0.3mg/l；進(jìn)水濁度低于2mg/l時(shí)，其出水濁度低于0.5mg/L; 進(jìn)水中Fe含量為100mg/L時(shí)，出水中Fe的含量為13mg/L；對(duì)硅的去除效果不明顯的,約在20%左右；對(duì)進(jìn)水SDI值的降低效果顯著，去除率在80%左右。</p><p>　　另外，從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度看，濾芯的運(yùn)行壓差不宜過大，否則，出現(xiàn)能量消耗大以及堵塞嚴(yán)重的情況下，當(dāng)進(jìn)水流量（或壓力）有波動(dòng)時(shí)，會(huì)將截留雜質(zhì)帶過

29、濾芯而影響出水水質(zhì)。建議單個(gè)濾芯出力為0.5m3/h時(shí)，使用壓差最好小于0.05MPa，此時(shí)的運(yùn)行時(shí)間約為20d。</p><p>　　對(duì)于給定水量的過濾器內(nèi)所需濾芯的組合及數(shù)量，應(yīng)根據(jù)廠家對(duì)濾芯性能的說明而定，過濾器的運(yùn)行周期和壓降也需根據(jù)濾芯性能和過濾的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測算。</p><p>　　保安過濾器的進(jìn)出口應(yīng)裝壓力表（或壓差計(jì)）。</p><p><b&g

30、t;　　4.6 RO裝置</b></p><p>　　RO系統(tǒng)主要從反滲透的進(jìn)水水質(zhì)、反滲透膜結(jié)垢的控制、RO裝置的本體設(shè)計(jì)及RO裝置的清洗等方面來論述。</p><p>　　1）反滲透的進(jìn)水水質(zhì)</p><p>　　設(shè)計(jì)采用海德能公司生產(chǎn)的Φ8″×40″CPA3膜，是普通復(fù)合膜，其運(yùn)行條件如：最大SDI4.0，最高溫度45℃，最大濁度1NTU

31、，pH范圍3.0-10.0，最大給水流量75gal/min。測試條件（1500mg/L，NaCL，1.6Mpa，25℃，pH6.5-7.0，回收率15%）下的產(chǎn)水量42m3/d，脫鹽率（CL-%）99.5%，膜表面積37m2。</p><p>　　下面給出常用的反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)，可供參考。</p><p>　　a 、卷式醋酸纖維素膜</p><p>　　其對(duì)反滲透

32、進(jìn)水水質(zhì)的要求如表一所示。</p><p>　　b、中空纖維式聚酰胺膜</p><p>　　其對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求如表二所示</p><p>　　表一 卷式醋酸纖維素膜對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求</p><p><b>　　項(xiàng)目</b></p><p><b>　　建議值</b>

33、;</p><p><b>　　最大值</b></p><p><b>　　SDI15</b></p><p><b>　　＜4</b></p><p><b>　　4</b></p><p><b>　　濁度（NTU）&

34、lt;/b></p><p><b>　　＜0.2</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　含鐵量（mg/L）</b></p><p><b>　?。?.1</b></p><p><

35、b>　　0.1</b></p><p><b>　　游離氯（mg/L）</b></p><p><b>　　0.2-1</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　水溫（℃）</b></p>

36、<p><b>　　25</b></p><p><b>　　40</b></p><p><b>　　水壓（MPa）</b></p><p><b>　　2.5-3.0</b></p><p><b>　　4.1</b>&

37、lt;/p><p><b>　　pH（值）</b></p><p><b>　　5-6</b></p><p><b>　　6.5</b></p><p>　　表二 中空纖維式聚酰胺膜素膜對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求</p><p><b>　　項(xiàng)目</

38、b></p><p><b>　　建議值</b></p><p><b>　　最大值</b></p><p><b>　　SDI15</b></p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　3&l

39、t;/b></p><p><b>　　濁度（NTU）</b></p><p><b>　　0.2</b></p><p><b>　　0.5</b></p><p><b>　　含鐵量（mg/L）</b></p><p>&

40、lt;b>　　＜0.1</b></p><p><b>　　0.1</b></p><p><b>　　游離氯（mg/L）</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　0.1</b></p>

41、<p><b>　　水溫（℃）</b></p><p><b>　　25</b></p><p><b>　　40</b></p><p><b>　　水壓（MPa）</b></p><p><b>　　2.4-2.8</b>

42、;</p><p><b>　　2.8</b></p><p><b>　　pH（值）</b></p><p><b>　　4-11</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　c、常規(guī)卷

43、式復(fù)合膜</b></p><p>　　其對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求如表三所示</p><p>　　d、超低壓卷式復(fù)合膜。</p><p>　　其對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求如表四所示。</p><p>　　表三 常規(guī)卷式復(fù)合膜對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求 </p><p><b>　　項(xiàng)目</b>&l

44、t;/p><p><b>　　建議值</b></p><p><b>　　最大值</b></p><p><b>　　SDI15</b></p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　　5</b&g

45、t;</p><p><b>　　濁度（NTU）</b></p><p><b>　?。?.2</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　含鐵量（mg/L）</b></p><p><b>

46、;　?。?.1</b></p><p><b>　　0.1</b></p><p><b>　　游離氯（mg/L）</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　0.1</b></p><p&g

47、t;<b>　　水溫（℃）</b></p><p><b>　　25</b></p><p><b>　　45</b></p><p><b>　　水壓（MPa）</b></p><p><b>　　1.0-1.6</b></p

48、><p><b>　　4.1</b></p><p><b>　　pH（值）</b></p><p><b>　　2-11</b></p><p><b>　　11</b></p><p>　　表四 超低壓卷式復(fù)合膜對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要

49、求 </p><p><b>　　項(xiàng)目</b></p><p><b>　　建議值</b></p><p><b>　　最大值</b></p><p><b>　　SDI15</b></p><p><b>　　＜4<

50、;/b></p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　濁度（NTU）</b></p><p><b>　?。?.2</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　

51、含鐵量（mg/L）</b></p><p><b>　?。?.1</b></p><p><b>　　0.1</b></p><p><b>　　游離氯（mg/L）</b></p><p><b>　　0</b></p><

52、p><b>　　0.1</b></p><p><b>　　水溫（℃）</b></p><p><b>　　25</b></p><p><b>　　45</b></p><p><b>　　水壓（MPa）</b></p&

53、gt;<p><b>　　1.05</b></p><p><b>　　4.1</b></p><p><b>　　pH（值）</b></p><p><b>　　3-10</b></p><p><b>　　10</b>

54、;</p><p>　　其中SDI量用來衡量反滲透裝進(jìn)水水質(zhì)的一個(gè)很有用指標(biāo)，即污染指數(shù)FI，也可稱為淤泥密度指數(shù)SDI。SDI值測試與膜元件運(yùn)行狀況不是一致的，與濁度指標(biāo)相比，也是僅能更好反映反滲透裝置污染程度而已，SDI值與污染程度關(guān)系見表五。</p><p>　　表五 SDI值與污染程度關(guān)系</p><p><b>　　SDI值</b>&

55、lt;/p><p><b>　　污染程度</b></p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　　低污染</b></p><p><b>　　3-5</b></p><p><b>　　一般污染</

56、b></p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　　高污染</b></p><p>　　在反滲透裝置中，通常用15min的SDI值。SDI值的極限值為6.7。</p><p>　　2)反滲透膜結(jié)垢的控制</p><p>　　中空PA膜和復(fù)合膜不能

57、忍受氧化劑如殘余氯、碘、溴、臭氧等，這些氧化劑對(duì)膜有侵蝕破壞作用。當(dāng)水中存在鐵錳、銅等金屬時(shí)，它們會(huì)起催化劑作用，加速殘余氯的氧化侵蝕作用。去除水中氧化劑通常加入還原劑亞硫酸鈉，本工程無需加入還原劑，是因?yàn)槌吻宄赝都邮欠茄趸瘹⒕鷦?。投加還原劑工程設(shè)計(jì)時(shí)可采用成套的加藥裝置。</p><p>　　反滲透系統(tǒng)通常防止CaCO3在膜上沉淀的方法是加酸調(diào)節(jié)水的pH值，加酸的多少就是要使?jié)馑欣矢窭餇栔笖?shù)小于或等于零，使C

58、aCO3無法在膜上沉淀出來。一般情況下加HCL，加藥裝置可采用成套的加藥設(shè)施。</p><p>　　防止硫酸鹽（CaSO4）等的結(jié)垢的方法，通常是在給水中加入六偏磷酸鈉（SHMP）等。一般來說，判斷硫酸鹽是否在RO膜上析出，需要用溶度積KSP來判斷。加藥裝置可采用成套的加藥設(shè)施。本工程經(jīng)計(jì)算不需單獨(dú)投加SHMP。</p><p>　　實(shí)際上，現(xiàn)在的膜的供應(yīng)商都是根據(jù)原水的水質(zhì)情況，提供一種

59、綜合的藥劑，滿足調(diào)pH值、阻垢等要求，使加藥系統(tǒng)簡化。</p><p><b>　　3)RO裝置</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)反滲透除鹽裝置時(shí)應(yīng)考慮如下因素：</p><p>　　a. 系統(tǒng)的出力、系統(tǒng)回收率、系統(tǒng)脫鹽率；</p><p>　　b. 選擇合理的膜類型和膜構(gòu)型；</p><p>

60、;　　c. 計(jì)算所需膜元件（組件）的數(shù)量；</p><p>　　d. 測算膜組件合理的排到組合，盡量使各段膜元件的出力和壓降相當(dāng)；</p><p>　　e. 確定高壓泵的位置，本工程高壓泵與膜組件分開布置；</p><p>　　d. 合理選擇連接管道；</p><p>　　e. 合理選擇與水接觸的就地儀表及探測敏感元件等，實(shí)際工程中基本是由設(shè)

61、計(jì)人員提出相應(yīng)的要求，由膜供應(yīng)商根據(jù)原水水質(zhì)及反滲透膜的具體數(shù)據(jù)給出RO裝置的整體安裝、加工方案，并配供相關(guān)的附件，如必要儀表、管道、閥門等。</p><p>　　以下僅就系統(tǒng)回收率、膜元件的滲透水量、高壓泵的選擇等給以介紹。</p><p><b>　?、?系統(tǒng)的回收率</b></p><p>　　在采取適當(dāng)預(yù)處理的情況下，通常采用75%回收

62、率，該回收率也稱為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)回收率。這主要由下面兩個(gè)因素決定：</p><p>　　a. 采用75%回收率時(shí)，可選用6m長的壓力容器（內(nèi)裝6個(gè)40"長的膜元件或4個(gè)60"長的膜元件），每個(gè)壓力容器最佳回收率為50%，當(dāng)采用2:1排列時(shí)，系統(tǒng)回收率為75%。該排列無需使用濃水循環(huán)，即可把相當(dāng)高比例的給水轉(zhuǎn)為滲透水。</p><p>　　b. 回收率不大于75%，對(duì)整個(gè)RO滲

63、透水質(zhì)量不會(huì)有太大的影響，當(dāng)回收率超過75%時(shí)，水質(zhì)急劇下降。</p><p><b>　?、?RO滲透水量</b></p><p>　　單個(gè)膜元件的滲透水量q可按下式計(jì)算</p><p>　　式中PN——膜元件的實(shí)際凈運(yùn)行壓力；</p><p>　　α——污染系數(shù)，小于1；</p><p>　　

64、qv.d——單個(gè)膜元件的額定滲透水流量（由膜廠商提供）；</p><p>　　Pd——單個(gè)膜元件的額定運(yùn)行壓力（由膜廠商提供）；</p><p>　　TJ——溫度校正系數(shù)（由膜廠商提供）</p><p>　　根據(jù)單個(gè)膜元件的滲透水量q和總出力即可計(jì)算所需的膜元件數(shù)。作項(xiàng)目估算時(shí)，可按單個(gè)膜元件的額定滲透水量的70%計(jì)算。本工程經(jīng)計(jì)算共需108只CPA3膜元件，供兩套

65、裝置，2:1排列，回收率75%，每套R(shí)O裝置設(shè)計(jì)出力50t/h。</p><p><b>　?、?高壓泵</b></p><p>　　與RO裝置配套的高壓泵通常選用丹麥格蘭富泵，一套R(shí)O裝置配一臺(tái)泵（或兩臺(tái)泵），不備用，本設(shè)計(jì)選用SRN65-7-1型泵2臺(tái)。高壓泵的實(shí)際運(yùn)行壓力由凈運(yùn)行壓力PN、滲透水的壓力（背壓）Ppea、系統(tǒng)壓差Ppd的一半、系統(tǒng)平均滲透壓пar相

66、加得到。對(duì)溶液TDS低于1000mg/L的RO系統(tǒng)，當(dāng)回收率為75%時(shí)，滲透壓對(duì)膜的透過水量的影響可以忽略不計(jì)。</p><p>　　④ 反滲透裝置的清洗</p><p>　　在正常運(yùn)行條件下，反滲透膜可能被無機(jī)物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，這些物質(zhì)沉積在膜表面上，將會(huì)引起反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降，因此，為了恢復(fù)良好的透水和除鹽性能，需對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。</p>

67、<p>　　清洗條件應(yīng)根據(jù)膜制造商提供的清洗導(dǎo)則進(jìn)行，如果膜制造商未提供清洗導(dǎo)則，則應(yīng)遵循下列原則，即凡是具備下列條件之一的情況，均需要對(duì)膜元件進(jìn)行清洗。</p><p>　　a.標(biāo)準(zhǔn)滲透水流量下降10%-15%。</p><p>　　b.標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)壓差增加10%-15%。</p><p>　　c.標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)脫鹽率下降1%-2%或產(chǎn)品水含鹽量明顯增加。<

68、;/p><p>　　c.已證實(shí)有污染或結(jié)垢發(fā)生。</p><p>　　至于清洗藥劑的選擇，不同的膜生產(chǎn)廠商對(duì)污染物采用的藥劑有不完全一致的要求。具體清洗配方或?qū)＠逑匆合蚰す?yīng)商索取。</p><p>　　一般清洗系統(tǒng)由清洗泵、清洗水箱、5μm保安過濾器及所需的管道、閥門和控制儀表（如pH計(jì)、溫度計(jì)、流量表）等組成。清洗流程見下圖。</p><p&g

69、t;　　1-清洗水箱；2-清洗泵；3-保安過濾器；4-RO裝置。</p><p>　　本工程設(shè)V=3.0m3清洗水箱一個(gè)，ф600mm保安過濾器一臺(tái)，CRN64-2-2清洗泵一臺(tái)等設(shè)備。提醒注意的是清洗泵應(yīng)耐腐蝕，一般壓力可為0.3-0.5Mpa，流量數(shù)據(jù)可向生產(chǎn)廠商索取，確定清洗水箱的體積時(shí)，應(yīng)考慮壓力容器的容積、保安過濾器的容積、有關(guān)管道的容積等。</p><p><b>　

70、　4.7 混床</b></p><p>　　RO裝置的出水水質(zhì)不滿足鍋爐補(bǔ)給水的要求，必須增設(shè)后續(xù)處理設(shè)施，設(shè)計(jì)采用混床，混床出力按105t/h，選用2臺(tái)ф1500mm混合離子交換器，樹脂層高500（陽）/1000（陰），陽樹脂型號(hào)D001MB，陰樹脂型號(hào)D201MB?？紤]混床同時(shí)運(yùn)行，混床出口加裝樹脂捕集器。</p><p>　　混床出水質(zhì)量：電導(dǎo)率（25℃）＜0.1&

71、;micro;S/cm，二氧化硅＜0.02mg/l，滿足鍋爐補(bǔ)給水的要求。</p><p>　　混床的在線監(jiān)測儀表主要有：進(jìn)口流量計(jì)、出口電導(dǎo)儀、進(jìn)出口壓力表等。</p><p>　　4.8 相關(guān)的配套設(shè)施</p><p><b>　　1）再生設(shè)施</b></p><p>　　新建化水車間緊臨原化水車間東側(cè)，酸、堿貯存設(shè)

72、施均可利用原有設(shè)施，僅需增設(shè)酸計(jì)量箱一個(gè)，堿計(jì)量箱一個(gè)。計(jì)量箱可根據(jù)樹脂裝填量、樹脂的交換容量及再生劑耗量（應(yīng)最終換算至再生濃度）計(jì)算得到，計(jì)量箱的有效容積應(yīng)滿足再生一次用量，并應(yīng)有富余量。設(shè)計(jì)酸計(jì)量箱容積為1.5m3,堿計(jì)量箱容積為1.5m3，采用噴射器輸送再生液。計(jì)量箱應(yīng)單獨(dú)放置一個(gè)房間內(nèi)，并需通風(fēng)。</p><p><b>　　2）羅茨風(fēng)機(jī)</b></p><p&g

73、t;　　機(jī)械過濾器反洗用氣和混床清洗時(shí)用氣采用羅茨風(fēng)機(jī)供給。羅茨風(fēng)機(jī)的供氣量及供氣壓力可根據(jù)有關(guān)導(dǎo)則算出，并最終確定羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)，本工程羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)L41WD，羅茨風(fēng)機(jī)的供氣量僅需滿足最大一臺(tái)設(shè)備的供氣量即可。羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要加裝空氣過濾器和消聲器等配套設(shè)施，并要求單獨(dú)放在一個(gè)房間內(nèi)。</p><p><b>　　3）水泵</b></p><p>　　水泵主要包括原水

74、泵、反沖洗水泵、中間水泵、除鹽水泵、再生泵、清洗水泵等，均布置在水泵間。原水泵、中間水泵、除鹽水泵的揚(yáng)程按0.4Mpa選用，反沖洗水泵的揚(yáng)程按0.2Mpa選用，再生泵的揚(yáng)程按0.3Mpa選用，清洗水泵的揚(yáng)程按0.3-0.5Mpa選用（前已述及）。原水泵、中間水泵、除鹽水泵均為二用一備，考慮多工況運(yùn)行情況，反沖洗水泵不備用，再生泵一用一備，清洗水泵不備用。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意水質(zhì)不同，選擇的泵也應(yīng)不同

75、，原水泵、反沖洗泵可采用一般的清水泵，其他泵要選用防腐蝕的泵。</p><p><b>　　4）加氨系統(tǒng)</b></p><p>　　氨與給水中殘留的游離二氧化碳化合，提高給水的pH，以防止氫去極化腐蝕，保護(hù)金屬氧化膜。加藥量為每毫克CO2消耗0.4-0.8 NH3，藥劑可以采用鋼瓶液氨或氨水。加氨點(diǎn)設(shè)在除鹽水泵出口處，這有利于保護(hù)除鹽水管。</p>&

76、lt;p>　　控制給水的pH值8.5-9.2，給水含氨量在1.0-20mg/L以下。</p><p>　　利用成套加藥裝置投加氨液，該裝置為2箱2泵式，包括500L加氨桶2個(gè)，J2-40/4.0柱塞計(jì)量泵2臺(tái)及攪拌器等，平面尺寸為3000x2400mm，加氨需單獨(dú)一個(gè)房間，并需排風(fēng)。</p><p><b>　　5）各類水箱</b></p><

77、;p>　　水箱的容積可根據(jù)規(guī)范要求確定，設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)放大。具體如下：</p><p>　　原水箱2臺(tái)，單臺(tái)容積150m3，與澄清池成組布置。</p><p>　　中間水箱1臺(tái)，容積50m3。</p><p>　　除鹽水箱2臺(tái)，單臺(tái)容積200m3。水箱液面鋪設(shè)液面球，以減少空氣中的CO2、O2重新溶入水中。</p><p>　　上述水箱均

78、為鋼制，外刷防銹漆兩道，油性調(diào)和漆一道，原水箱、中間水箱內(nèi)襯酚醛玻璃鋼6層，除鹽水箱內(nèi)涂環(huán)氧樹脂漆6層。水箱均布置室外。</p><p><b>　　6）化驗(yàn)設(shè)施</b></p><p>　　化驗(yàn)設(shè)備與原化學(xué)車間的化驗(yàn)設(shè)備合用，新車間設(shè)運(yùn)行值班室，可做簡單的監(jiān)測化驗(yàn)。</p><p><b>　　5、存在的問題</b>&l

79、t;/p><p>　　項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后，沒有立即實(shí)施，近期建設(shè)方?jīng)Q定實(shí)施該項(xiàng)目，經(jīng)與建設(shè)方、意向的設(shè)備供貨方討論，認(rèn)為設(shè)計(jì)存在以下不足，應(yīng)予改正。</p><p>　　(1)機(jī)械過濾器濾速偏高，對(duì)保證后續(xù)設(shè)備的進(jìn)水水質(zhì)安全有一定的影響，應(yīng)增加一臺(tái)機(jī)械過濾器。</p><p>　　(2)混床雖已考慮單獨(dú)運(yùn)行的可能性，但原設(shè)計(jì)直徑偏小，無備用，應(yīng)把混床直徑由ф1500mm改為

80、ф1800mm，考慮備用。</p><p><b>　　6、化水設(shè)計(jì)簡述</b></p><p>　　通過本工程的設(shè)計(jì)，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)和建議，希望能有些參考價(jià)值。</p><p>　　(1)設(shè)計(jì)出步驟及內(nèi)容</p><p>　　1）要求建設(shè)方提供水源的水質(zhì)全分析資料，校核水質(zhì)，確定水質(zhì)類型。</p><

81、;p>　　2）計(jì)算設(shè)計(jì)出力，包括正常出力和最大出力。</p><p>　　3）根據(jù)水質(zhì)分析情況和鍋爐對(duì)補(bǔ)給水的要求，確定經(jīng)濟(jì)合理的處理流程。</p><p>　　4）確定主要處理設(shè)施的設(shè)計(jì)出力，應(yīng)考慮自用水量，可從后向前計(jì)算，工程初期可估算，混床按5%，過濾器按10-15%，機(jī)械機(jī)械加速澄清池按15%。</p><p>　　5）根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)出力確定處理設(shè)備的

82、型號(hào)、尺寸，選擇合適的濾料和樹脂；選擇合適的膜元件，并確定其數(shù)量和布置方式。</p><p>　　6）確定各類水泵的參數(shù)、數(shù)量、備用情況，應(yīng)滿足不同工況（如一套R(shí)O裝置清洗時(shí)）的運(yùn)行要求。</p><p>　　7）根據(jù)過濾器和混床的用氣參數(shù)，確定羅茨風(fēng)機(jī)的型號(hào)，應(yīng)有備用。</p><p>　　8）根據(jù)混床樹脂裝填量、樹脂的交換容量、進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)量出一次再生酸、堿用

83、量，并以此算出計(jì)量箱大小、酸堿貯罐的容積、中和池的容積及調(diào)節(jié)用酸堿的用量。計(jì)算計(jì)量箱時(shí)要換算成再生濃度，而酸堿貯罐的容積應(yīng)按工業(yè)供貨的濃度計(jì)算，根據(jù)中和池的容積得出排污、攪拌用水泵的參數(shù)。</p><p>　　9）根據(jù)規(guī)范計(jì)算出各類水箱的容積，并確定其尺寸。</p><p>　　10）畫出工藝處理流程圖，流程圖中應(yīng)標(biāo)示出各種設(shè)備連接方式、管徑、在線儀表的安裝和閥門等，應(yīng)給出圖例、主要設(shè)備清

84、單。</p><p>　　11）畫出設(shè)備的平面布置圖，其中澄清池、水箱、酸堿貯罐和中和池宜布置在室外，一般水處理車間分高低兩跨，高跨主要布置過濾器、RO裝置、混床等，低跨主要布置泵類、計(jì)量箱、羅茨風(fēng)機(jī)、加藥設(shè)備等。設(shè)備布置時(shí)，管道連接要簡捷、順暢，泵類的布置和室外水箱應(yīng)統(tǒng)一考慮，避免管道交叉過多，應(yīng)考慮通行的要求。</p><p>　　應(yīng)考慮值班、電氣、實(shí)驗(yàn)室的面積。</p>

85、<p>　　12）給出化水車間管道布置的總體方案，包括位置、標(biāo)高、管道間距等。</p><p>　　13）根據(jù)管道布置的總體方案畫出各分冊(cè)的施工圖。</p><p>　　以上即為化水設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容，其中一些步驟次序可以調(diào)換。</p><p>　　(2)向其他專業(yè)提資要求</p><p>　　設(shè)計(jì)不同時(shí)段時(shí)，應(yīng)及時(shí)向相關(guān)專業(yè)提出設(shè)計(jì)

86、資料及相應(yīng)的技術(shù)要求。</p><p>　　1）總平面布置完后，應(yīng)向建筑專業(yè)提出設(shè)計(jì)資料，圖中應(yīng)給出門、窗尺寸，廠房凈高，室內(nèi)外高差、管溝、排水溝等數(shù)據(jù)。</p><p>　　2）在建筑返回設(shè)計(jì)資料后向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出設(shè)計(jì)資料，圖中應(yīng)包括設(shè)備基礎(chǔ)大小、設(shè)備荷重、基礎(chǔ)預(yù)留螺栓孔、基礎(chǔ)和梁（板、柱、墻體、溝壁）上的預(yù)埋鐵、留洞等數(shù)據(jù)。</p><p>　　3）向電氣專業(yè)提供

87、用電設(shè)備的用電負(fù)荷、控制要求等數(shù)據(jù)，并提供平面布置。</p><p>　　4）向熱控專業(yè)提供各種監(jiān)測儀表的要求，如測量范圍、平面位置、安裝高度等條件，并確定各類設(shè)備的控制方式，如集中或分散控制，就地還是遠(yuǎn)程控制等，并提供設(shè)備平面布置圖及工藝流程圖。</p><p>　　5）向暖通專業(yè)提供需要通風(fēng)的房間的所要求通風(fēng)次數(shù)。</p><p>　　以上是基于個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)提出的

88、建議和相關(guān)數(shù)據(jù)，供同行參考。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1．火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（DL/T5068-1996），中華人民共和國電力工業(yè)部，1996年。</p><p>　　2．火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量（GB/T12145-1999）。</p><p>　　3．中國

89、市政工程西南設(shè)計(jì)研究院，給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，中國建筑工業(yè)出版社，2000年。</p><p>　　4．上海市政工程設(shè)計(jì)研究院，給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)，中國建筑工業(yè)出版社，1986年。</p><p>　　5．華東建筑研究設(shè)計(jì)院有限公司，給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第四冊(cè)，中國建筑工業(yè)出版社，2002年。</p><p>　　6．馮敏主編，工業(yè)水處理技術(shù)，海洋出版社，1992