纯水系统流程及操作教育训练资料.ppt

纯水设备教育训练,纯水系统分为四个子系统,纯水系统的总流程,预处理系统流程,原水泵,位置：H1 作用：向预处理系统及反洗水箱供水控制方式：目前由出口管道压力控制，计划改造为由水箱液位控制。A 压力控制：管道压力低于2kgf/cm2启动，高于4kgf/cm2停止。B 液位控制：脱气塔水箱液位低于中液位启动。反洗水箱在反洗时低于中液位启动。,原水泵的就地控制盘,开关要设置为“远控”,反洗水箱补水阀,位置：原水泵出水管道上。作用：向反洗水箱补水。控制：反洗时，如果反洗水箱低于中液位时打开，补到高液位停止。注意：手动蝶阀不能全开，以免影响预处理用水。,PAC加药,冲程调节旋钮,排气旋钮,计算示例：例一：投药浓度1ppm；原水流量40m3/h 配药浓度2%计算式：每小时PAC：40106g 1 10-6=40g加药体积：(40g/h2%)1g/mL=2000mL/h计量泵规格：4.73L/h80psi(0.56MPa)5 L/h 本系统管路压力计量泵冲程：2L/h 5L/h=40%,水中的胶体是粒径较小的悬浮物质，表面带有的电荷使胶体之间形成静电斥力而不易聚集，难以自然沉降或过滤。胶体大多带有负电荷，在水中投加PAC这样的阳离子絮凝剂，通过电荷中和作用和大分子架桥网捕作用使胶体互相粘接成较大的悬浮物而被过去除。,多介质过滤器,位置：纯水房。原理：多介质过滤器利用无烟煤、石英砂滤料的吸咐和机械筛网作用，截留水中的悬浮杂质，降低水的浊度。反洗：截留物的积累，会使多介质过滤器的进出水压差增加，出水水质会因污物穿透而下降，需要定期反洗以去除污物。出水要求：SDI5,多介质滤器填料,无烟煤,鹅卵石d525mm,石英砂d0.45mm,进气位置,视镜位置,多介质滤器阀组,正洗进水阀,反洗排水阀,进气阀,进水阀,出水阀,反洗进水阀,正洗排水阀,运行,排水,气洗,反洗,正洗,原水泵,反洗泵,罗茨风机,多介质过滤器的运行,多介质过滤器-排水,多介质过滤器-空气擦洗,多介质过滤器-反洗,多介质过滤器-正洗,活性炭滤器,位置：纯水房。原理：活性炭过滤器利用活性炭的吸咐作用，去除水中的氧化性物质（如游离氯）及部分有机物。反洗：碳粉的泄漏和截留物的积累，会使活性炭滤器的进出水压差增加，需要定期反洗以去除污物。出水：余氯值0.1ppm,活性炭过滤的填料,活性炭,视镜位置,鹅卵石d525mm,活性炭滤器阀组,正洗进水阀,反洗排水阀,进水阀,出水阀,反洗进水阀,正洗排水阀,运行,反洗,正洗,原水泵,反洗泵,阳床,活性炭过滤器的运行,活性炭过滤器-反洗,活性炭过滤器-正洗,排水,阳床,位置：纯水房。原理：内部装填阳离子交换树脂，可将水的阳离子例如Ca2+和Ma2+转换成H+，防止其在RO膜表面结垢。再生：阳离子交换树脂吸附饱和后，需要用HCl溶液再生。出水：总硬度1ppm,阳床填料,下视镜位置,阳离子交换树脂,布水器,出水位置,阳床阀组,反洗排水阀,进水阀,出水阀,正洗进水阀,反洗进水阀,运行,反洗,注药,置换,正洗,原水泵,阳床再生泵,正洗排水阀,再生液出口阀,顶压进水阀,位于阳床侧面,阳床反洗阀,阳床浓酸阀,阳床酸稀释阀,位于再生泵出口管道上,位于酸计量箱出口,脱气塔,阳床运行,阳床反洗,阳床注药,阳床置换,阳床正洗,排水,脱气塔,位置：纯水房。原水经过阳床后，H+与HCO3-结合生成CO2。CO2会透过RO膜，降低RO的脱盐率。根据亨利定理，如果水中CO2的分压力比空气中大，水中的CO2将向空气中转移脱气器中填充多面空心球，增加了水与空气的接触面积，使CO2被除去。,风机,脱气塔,水箱,脱气塔内部结构,阳床出水,多面空心球,鼓风机,排气,SDI测定方法,测试仪器1.包含球阀、调压阀、压力表、膜过滤盒的SDI仪一套。2.500ml量筒一个。3.秒表一块。4.0.45m滤膜若干。测试过程 1.将一张0.45um滤膜装在膜过滤盒内。2.将SDI测试仪进口连接在被测流体管道上，调节调压阀使压力稳定在30Psi。3.将膜过滤盒内气体排尽。用量筒和秒表测量过滤水达到500ml所用的时间T0。4.持续过滤15分钟后，再次测量过滤水达到500ml所用的时间T15。5.按下式计算SDI值：SDI=（1-(T0/T15)）100/15,余氯测定法,一、原理在酸性溶液中，余氯与联邻甲苯胺反应形成黄色的醌式化合物，用黄色的深浅进行比色定量。二、试剂及其配制0.1%联邻甲苯胺(C14H16N2,M=212.46)溶液；将150ml浓盐酸（AR）用蒸馏水稀至500ml，然后取5ml该稀酸和1g联邻甲苯胺（或1.35g联邻甲苯胺盐酸盐）混合，并在研钵中将混合物研成糊状，用150ml蒸馏水稀释，再加入495ml稀盐酸，最后定溶至1L。三、仪器1余氯比色器；2秒表。四、测定 取200ml水样，加入0.1%联邻甲苯胺1ml摇匀，发色30秒钟与标准相比，读数为C1，发色5分钟再与标准色相比，读数为C2。余氯=C1+（C2-C1）0.1mg/L式中:C1为有效氯,C2为总余氯五、注意事项1溶液应贮于棕色瓶中置于暗处,勿受阳光照射,免与橡胶接触；2溶液最长使用期不得超过六个月；3此溶液有毒，使用时应谨慎，不得用口含吸管吸取；4当被测水样低于20，应预热后测定。,反渗透系统,RO供水泵,热换器,保安过滤器,高压泵,NaOH加药系统,RO洗装置,脱气塔水箱,RO膜,RO浓水箱,RO产水箱,A 组1#、2#RO,B组RO,40T/h,10T/h,30T/h,T=25pH=8,热交换器,当原水水温随季节发生变化时，通过热交换器利用热水或冷却水来恒定反渗透的入口水温，以保证反渗透运行参数稳定，用水点水温合乎要求。本系统中热交换器采取自动控制。安装在出水管路上的温度传感器感测到水的温度后，输出信号给控制器，控制器经设定后，根据水温的高低自动控制电动阀的开度，从而改变热水/冷水的量来达到自动控制出水水温的目的,NaOH加药系统,阳离子交换器的出水pH值在24，不能直接进入反渗透，必须调节pH值。且由于二氧化碳气体的膜透过率较高，能够透过反渗透膜进入纯水侧，从而增加混床的运行负载。因此在反渗透入口加入一定量的NaOH溶液，调整其pH值为7.58.5。,反渗透装置,保安过滤器,高压泵,RO膜容器,RO进水压力调节阀,RO浓水压力调节阀,保安过滤器,5um过滤芯,进水,出水,进出水压差1.0 Kgf/cm2截留的污物穿透滤芯。见下图：,滤芯更换条件：,反渗透（RO）原理,渗透现象,渗透平衡,反渗透,反渗透膜,术 语,1.脱盐率：RO脱除水中无机盐的能力，通常在95%-98%。脱盐率=(1产水含盐量进水含盐量)100%.。含盐量（mg/L)电导率(us/cm)2,2.回收率:通常为75%。回收率=产水流量（产水流量+浓水流量）100%,压力对RO运行的影响,温度对RO运行的影响,给水含盐量对RO运行的影响,pH对RO运行的影响,回收率对RO运行的影响,回收率降低，出水水质提高，但水浪费增加。回收率提高，水浪费减少，但浓水可能结垢，并且，由于浓水流量低，污染物更容易沉积。推荐将回收率设定在75%。,RO的停运保护,短期停运：每天运行1小时。长期停运：先进行RO碱洗和酸洗，然后在密闭条件下使用1-1.5%亚硫酸氯钠溶液浸泡。每周检查浸泡液pH，在小于3时更换。,RO清洗的条件,产水量降低10%。脱盐率降低10%。进水与浓水压差增加15%时。,RO污染物的判断（一）,产水量下降：低产水量正常脱盐率：微生物或天然有机物污染。低产水量低脱盐率：胶体污染、金属氧化物污染、结垢。低产水量高脱盐率：高压力或高温度导致膜压密化。,RO污染物的判断（二）,脱盐率下降：低脱盐率正常产水量：“O”形圈泄漏或产水背压导致膜损坏。低脱盐率高产水量：膜氧化或机械损坏泄漏。,RO污染物的判断（三）,压差增加：一段压差增加：胶体污染、生物污染、阻垢剂污染。二段压差增加：结垢。,RO清洗液,碳酸盐垢：0.2%HCl或2.0%柠檬酸。金属氧化物：1.0%Na2S2O4。胶体：0.1NaOH或0.025Na-DDS（pH:12，T:30）。微生物膜：同胶体。,RO的清洗,清洗泵,清洗水箱,清洗滤器,清洗过程,1.用RO产水配制清洗液。提升RO给水温度至30，在RO运转时打开产水至清洗水箱的阀门至充满时关闭。将清洗剂装入，关闭清洗水泵出口阀门，打开自循环阀门，启动清洗泵，将药品混合均匀。2.小流量将清洗液注入系统。将RO产水、浓水排放至水沟阀打开。启动清洗泵，缓慢开启出口阀至流量约3-4m3/h。检测排水颜色，有变化时说明清洗液已流出。这时，将返回产水、浓水返回清洗箱的阀门打开.小流量循环15分钟，每只容器3-4 m3/h.如果污染物较多，清洗过程中pH会变化。在清洗箱中加入少量酸或碱，保持清洗液pH稳定。3.浸泡，212小时。4.高流量循环45分钟，每只容器6-9m3/h。5.使用清水冲洗1小时，每只容器6-9m3/h。6.恢复运行。运行的前十分钟，打开RO冲洗阀进行冲洗。,RO产水箱空气过滤器,滤芯更换的条件：每季度检查过滤芯。滤芯被污物穿透时需要更换。,位于水箱顶部的空气过滤器。,混床,阴、阳离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置称为混合离子交换柱，简称混床（MB）。混床中装填有阴阳树脂，阳树脂用于去除水中的阳离子，阴树脂用于去除水中的阴离子。均匀混合的树脂层阳树脂与阴树脂紧密地交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床，故可以把混床视作无数组复床串联的离子交换设备。,树脂的变化,离子交换过程：阳树脂反应R-H+Na+R-Na+H+阴树脂反应R-OH-+Cl-R-Cl-+OH-,树脂再生过程：阳树脂反应R-Na+H+R-H+Na+阴树脂反应R-Cl-+OH-R-OH-+Cl-,混床的特点,优点1、出水水质优良。一般用强酸强碱树脂装填的混床，出水含盐量在1mg/L以下，电导率小于0.10.2S/cm，SiO2泄漏量在20g/L左右，出水pH值接近中性。2、出水水质稳定。短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速等）对混床出水水质影响不大。3、间断运行对出水水质的影响小。恢复到停运前水质所需的时间比复床短，一般只需35min。4、交换终点明显。混床在失效前，出水电导率上升很快，有利于监督。缺点1、树脂层工作交换容量的利用率低，再生剂利用率低。2、树脂破碎率大于复床。3、再生操作复杂，每再生一次所需时间较长。,混床的特点,混床中树脂层失效后，需先进行分离，然后分别对阴阳树脂进行再生、清洗，恢复交换能力并均匀混合方能继续运行。混床的再生过程比复床复杂，且再生效率低、再生后树脂的工作交换容量也比较低，再生成本高于复床。因而混床一般用于进水含盐量较低的场合，这样可以延长工作周期、增加产水量、减少再生次数，充分发挥混床出水品质好的优点。,混床接口情况,本系统混床罐体有四个接口，如左图。所有接口在伸进罐体内部部分都设有布水器，使水流在罐体内均匀流动并防止树脂被冲出罐体。,混床阀组,混床及其再生系统,混床再生程序,运行,RO产水自上而下流经混床，水中阳离子与阳树脂发生离子交换，阴离子与阴树脂发生离子交换，达到脱盐目的运行流量30m3/h以出水水质达不到设计指标为运行终点,分层,反洗膨胀率50%80%反洗流速8m3/h以沉降后阴阳树脂界面是否清晰判别分层效果，如一次操作未达要求，可重复操作以获得满意的分层效果分层时间20min,排水,注药前应先将混床内积水排至树脂层面以上100mm处，避免再生液不必要的稀释排水时间15min,注药1,酸碱同步再生再生液浓度：HCl 46%；NaOH35%再生液流速4m/h，流量3.2m3/h时间18min,注药2,进碱再生液浓度：NaOH35%再生液流速4m/h，流量3.2m3/h时间12min,置换,用水将树脂层里的再生液冲洗干净流量同注药过程3.2m3/h时间90min，结束时进出水pH值相同,排水,混合前将混床内积水排至树脂层面上100mm处，使树脂层有充分的活动空间排水时间15min,混合,应选用氮气或经过净化（去油、去水、去灰尘）的压缩空气，防止压缩空气中的杂质污染树脂压力0.10.15MPa，用量2.53.0m3/m2min。使树脂层得到充分搅动混合结束时用尽快的速度排水，促使树脂迅速下沉，防止树脂在沉降过程中重新分离，同时注意防止树脂层脱水。混合时间10min,正洗,正洗流量30m3/h时间30min，使出水符合出水水质指标。达到终点后切换至运行状态,终端处理系统流程,终端处理系统,纯水箱,1um过滤器,0.1um过滤器,纯水泵,紫外线杀菌器,氮封,氮封是使用氮气将纯水与大气隔离的装置。如果将大气直接与纯水接触，大气中的灰尘及微生物会进入纯水。如果将大气直接与纯水接触，大气中的二氧化碳会进入纯水，而溶解的二氧化碳会降低纯水的电阻率，最低达23Mcm。,一期纯水箱及氮封装置,当纯水箱液位下降时，水箱内压力降低，氮气电磁阀打开。当纯水箱液位上升时，水箱内压力升高，当压力高于水封槽内水的高度产生的压力时，氮气从水封槽内鼓出。当水箱内形成负压时，空气可通过真空破坏阀进入水箱。,二期纯水箱及氮封装置,氮气,电磁阀,当纯水箱液位下降时，水箱内压力降低，氮气电磁阀打开。当纯水箱液位上升时，水箱内压力升高，氮气从呼吸阀溢出。当水箱内形成负压时，空气可通过呼吸阀进入水箱。,压力开关,呼吸阀,氮气电磁阀为何长时间打开,水封槽内缺水。压力开关设定过高。水箱液位下降太快，氮气补充速度慢。水箱密封不严。,纯水泵,采用变频恒压控制。压力在变频器的显示板上设定。直接按“上、下”箭头修改。LED的显示即为当前设定值，单位是kgf/cm2。,紫外线杀菌装置,紫外线的波长为254nm。避免频繁开停紫外装置，否则会减短灯管寿命。紫外灯管运行8000小时后，光强减弱约50%，需要更换。注意，紫外线可伤皮肤和眼睛。由于紫外线产生热量，避免水不流动的情况下开启。,累时器,终端过滤器,过滤芯采用PP折叠式微孔滤膜。因细菌一般都大于0.2um，故0.1um的过滤器可去除水中细菌。因为紫外装置并不能杀死所有细菌，所以滤膜上会有截留微生物生长。一般每年对滤膜和管道系统进行杀菌清洗一次。采用1%高纯双氧水循环2小时后洗净。注意：双氧水的氧化性会破坏离子交换树脂，因而，清洗回水避免返回至混床之前。每两年需要更换一次滤膜。,过滤芯,进水,出水,终端系统注意事项,流速低的管道容易生长细菌，因此，停机时间不宜长于24小时。由于管道及过滤器等不可避免的渗溶，纯水电阻率会随循环时间加长而降低，在低于5M之前请更换新水。,电气控制盘的组成,MCC,马达控制中心,MCP主控制盘,LCP1,原水泵控制盘,LIP1,温度控制盘,位于 H1,LSP1,砂滤电磁阀盘,LSP2,碳滤电磁阀盘,LSP3,阳床电磁阀盘,LSP4,混床电磁阀盘,MCC2/MCP2二期控制盘,控制系统构成,CPU单元,Input单元,通讯主站单元,通讯从站单元,一期PLC,二期PLC,RS485,RS485/RS232,SCADA,Output单元,Input单元,Output单元,压力开关液位开关面板开关等,液位传感器等,数字量,模拟量,电磁阀电动阀水泵等,压力开关液位开关面板开关等,液位传感器等,数字量,模拟量,电磁阀电动阀水泵等,流程监视仪表值监视与记录报警参数设置历史曲线,MCC/MCP面板,电流表、电压表,过滤器的步序指示和手动步进操作开关,模拟流程板,报警指示灯,在线仪表,水泵、阀门操作区,复位、急停、消音按钮,MCC/MCP内视,变频器,总开关,空开断路器,交流接触器,热过载继电器,熔丝,PLC,继电器,二期MCC/MCP面板,三相指示灯,电压表、电流表,报警指示灯,模拟流程板,在线仪表,阀门操作区,水泵操作区,复位、消音、急停按钮,二期MCC/MCP内视,变频器,总开关,熔丝,PLC,继电器,空气断路器,24V开关电源,交流接触器,热过载继电器,离式心水泵,罗茨风机,电磁阀,开关式电动阀,手动操作使用六角板手,通气控电磁阀,手动操作按下可打开,气动隔膜阀,气开式,气闭式,区别,气动蝶阀,气开气闭式,手动操作：使用十字改锥卸下红盖，使用板手板动阀轴开关,背压阀,作用：使上游压力稳定。操作：使用板手旋转此螺杆，顺时针压力升高，逆时针压力降低。,过滤调压阀,作用：过滤气体，稳定下游压力。设定值：作为控制气动阀门的气源，压力设定为0.6MPa.。滤芯更换：根据气源洁净程度的不同，一般每年更换一次。,调节旋钮：向上拉出，顺时针旋转压力升高，逆时针旋转压力降低。,呼吸阀,水箱压力大于180mmH2O，呼吸阀打开排气。水箱压力低于30mmH2O，呼吸阀打开，空气进入。,温度控制器,设定温度,实际温度,+-增减按钮,SEL 确定按钮,L/R设定时的项目切换按钮,使用不同换热介质时的设定更改：1.同时按下增、减按钮，直到出现“Config 2”。2.反复按向右箭头按钮，直到出现“Derect”或“Reverse”。按“Sel”使之闪烁，按增减按钮修改。3.热水时设定成“Reverse”，冷水时设定成“Derect”。4.设定完成后，反反复按向右箭头按钮，直到出现工作画面。,变频器,作用：根据压力控制纯水泵的频率。设定：直接按增减按钮修改压力设定。LED在设定显示的是压力设定值，单位是Kgf/cm2。,通常显示输出频率，设定时显示设定值。,状态显示,增减按钮,压力开关,切换差调节钮,设定值调节钮,切换差显示,设定值显示,1.高压泵入口设定值为0.5Bar。2.高压泵出口设定值为16Bar。3.切换差设定为0.5-1Bar。,微压开关,切换差显示,设定值显示,切换差调节钮,设定值调节钮,作用：控制氮气电磁阀向水箱内补充氮气。设定：设定值100mmH2O，切换差50mmH2O。,压力式液位变送器,电导率/电阻率传感器,作用：测量水的导电能力，近似得到水的离子含量。单位：电导率是us/cm，电阻率是Mcm，两者互为倒数。通常自来水的电导率在100-1000 us/cm。理论纯水的电阻率是18.2 Mcm。,流量传感器,预处理系统的启停条件,脱气塔水箱,高液位,低液位,启动：低于高液位开关2分钟。停止：高于高液位开关30秒。,RO系统的启停条件,启动：低于中液位。停止：高于高液位。,高液位,中液位,低液位,RO产水箱,混床系统的启停条件,启动：低于中液位。停止：高于高液位。,高液位,低液位,低低液位,纯水箱,中液位,高高液位,终端系统的启停条件,启动：高于低液位。停止：低于低低液位。,高液位,低液位,低低液位,纯水箱,中液位,高高液位,原水泵,位置：H1 作用：向预处理系统及反洗水箱供水控制方式：目前由出口管道压力控制，计划改造为由水箱液位控制。A 压力控制：管道压力低于2kgf/cm2启动，高于4kgf/cm2停止。B 液位控制：脱气塔水箱液位低于中液位启动。反洗水箱在反洗时低于中液位启动。,反洗水箱补水阀,位置：原水泵出水管道上。作用：向反洗水箱补水。控制：反洗时，如果反洗水箱低于中液位时打开，补到高液位停止。注意：手动蝶阀不能全开，以免影响预处理用水。,砂滤器、炭滤器、阳床的切换和反洗（再生）,累计运行时间到达时：1.发出“定时到达警报”。2.切换至另外一台运行。3.自动进入反洗（再生）状态。4.直到另一台需要反洗（再生）时再切换回来。,混床的失效切换和再生,1.混床根据出水电阻率判断失效，该值在电阻率表上设置，通常设为8M。2.混床运行时，如果出水电阻率低于设定值达到5秒，混床出水超标报警，低于设定值达到15秒，混床失效报警。3.失效报警后，切换至另一台混床运行，但并不立即再生。需要操作员按一下“步进”按钮后再生。4.混床在再生的最后一步正洗时，如果电阻率超过设定值达到15秒，混床失效报警解除。,再生开始前，需要按一下“步进”按钮,混床的定时冲洗,混床停机时间过长，下一次运行时需要很长时间冲洗，电阻率才能升到正常。因此，当停机时间达到24小时，混床自动启动运行5分钟。除停机时间外，还需满足下述条件才可进行冲洗：1.一期、二期纯水箱均满。2.混床未失效。3.处于停机备用状态。4.混床开关处于“自动”状态。,混床出水进纯水箱阀、循环阀控制,如果纯水箱低于中液位，并且混床出水电阻率高于设定值（8M），则打开进纯水箱阀，关闭循环阀。直到纯水箱高于高液位，或混床出水电阻率低于设定值（8M），则关闭进纯水箱阀，打开循环阀。,进纯水箱阀,循环阀,一期纯水箱及氮封装置,当纯水箱液位下降时，水箱内压力降低，氮气电磁阀打开。当纯水箱液位上升时，水箱内压力升高，当压力高于水封槽内水的高度产生的压力时，氮气从水封槽内鼓出。当水箱内形成负压时，空气可通过真空破坏阀进入水箱。,二期纯水箱及氮封装置,氮气,电磁阀,当纯水箱液位下降时，水箱内压力降低，氮气电磁阀打开。当纯水箱液位上升时，水箱内压力升高，氮气从呼吸阀溢出。当水箱内形成负压时，空气可通过呼吸阀进入水箱。,压力开关,呼吸阀,过滤器的手动操作,步序指示灯,计时器,1.先将此开关设置为“手动”,2.再将按“步进”按钮，过滤器可留在任何一步。,3.恢复为“自动”，将自动执行后面的步序。,