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1、*集团化工水处理车间 主讲：,1,脱盐水处理培训,工业制备纯水的方法,超滤纳滤反渗透电渗析离子交换电去离子技术,2,3,原水中杂质成分,固体颗粒（悬浮物、泥沙等）,胶体（有机胶体、无机胶体）,有机物,溶解性固体（阴阳离子）,微生物（细菌、病毒等）,4,脱盐水处理工艺流程,工艺：预处理+反渗透+混床具体流程：厂区水源换热器机械过滤器保安过滤器高压泵反渗透装置脱碳塔中间水箱中间水泵混床脱盐水箱脱盐水泵用水点,5,工艺原理（1）,多介质滤器装有不同粒径的滤料，一般3-5个级配，大颗粒的石英砂装在下面，小颗粒的石英砂装在中间，上层装活性炭，总高度1米左右。 原水中的固体颗粒一般悬浮在水中称作悬浮物,表
2、面带负电荷,由于静电斥力的存在不易沉淀,加入带正电絮凝剂后,可以中和悬浮物表面的负电荷,使微小的悬浮物相互凝聚成大的颗粒,沉积在多介质滤器滤料的上表面而除去。 多介质滤器除去固体颗粒的效果一般用SDI来表示，SDI一般小于4为宜。,6,石英砂起过滤作用，石英砂上面装活性碳。活性碳内有很多小孔，比表面积很大，1克活性碳有500-1000m2的表面积。当水流过活性碳时水中的胶体、有机物就吸附在活性碳微孔的表面。保安过滤器也叫精密过滤器，内装有滤芯，孔径一般是5m，可以截留5m以上的固体颗粒。它是一种绝对过滤方式。,工艺原理（2）,7,工艺原理（3）,反渗透膜是一种半透膜，理论上它只让水分子通过，不
3、让其他物质通过，反渗透是利用逆渗透的原理除去水中的离子、有机物等杂质。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。,8,反渗透现象和反渗透净水技术在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液体分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为
4、反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。,工艺原理（4）,9,反渗透高压泵电机装有变频器，在泵启动时压力缓慢升高，在泵停止时压力缓慢下降，可以防止水锤对膜的破坏，进口装有低压力开关可防止缺水时烧坏高压泵，对高压泵起保护作用，高压泵出口装有高压力开关可防止压力太高损坏膜，对反渗透膜起保护作用。反渗透在产水管上装有爆破膜，可防止产水背压对膜的破坏。脱盐率、产水率的简单计算 脱盐率 =（1产水含盐量/进水含盐量）100% 产水率=产水流量/进水流量，产水率一般75%左右。 调节产水率可通过调节浓水流量来实现，反
5、渗透的产水流量与膜的污堵和水温有关。,工艺原理（5）,10,清洗反渗透膜分酸洗和碱洗，酸洗可清除无机物污染，碱洗可清除有机物污染。反渗透运行时加阻垢剂可预防膜结垢（无机物结垢）。,工艺原理（6）,脱盐水处理流程,采用工艺：预处理+反渗透+混床具体流程：厂区水源换热器机械过滤器保安过滤器高压泵反渗透装置脱碳塔中间水箱中间水泵混床脱盐水箱脱盐水泵用水点,11,设计规模,系统总产水量：300m3/h产水水质总硬度 0.00mmol/L（最大）铁 50g/L铜 10g/L二氧化硅 20g/L电导率 0.2s/cmPH值 8.59.2（25）导电率 0.3106 S/cm（25）（3）在30%110%负
6、荷范围内正常运行（4）反渗透水利用率75%，脱盐率97%（5）混床水利用率95%,12,13,多介质滤器 A.结构：上下弧形封头、直筒、隔板、配管及阀门 B.操作：反洗分排水、汽水擦洗、反洗、正洗四个步骤，排水要排到滤料上表面5cm左右，不能把水排完。汽水擦洗时压缩空气的用量以不把滤料冲出为准。反洗水流方向与运行方向相反，反洗强度一般10-15L/m2.s，反洗时间一般20分钟左右，以水清为准。正洗水流方向与运行方向相同，正洗时间一般15分钟左右。,设备及操作（1）,14,反渗透 A.结构：保安过滤器、高压泵、阻垢剂计量泵、膜壳、膜、压力开关、电阻率表、PH表、流量计 B.操作：反渗透启动：启
7、动前高压泵进出口阀门要打开，高压泵变频器频率调到25赫兹，调节浓水阀，使产水率达到75%左右，调节变频器频率使产水流量达到设计值。微调浓水阀使产水率达到75%左右。反渗透的自动运行受水箱水位控制，当RO产水箱水位降低到设定值时，反渗透启动，当RO产水箱水位升高到设定值时反渗透停机。高压泵前后装有压力保护开关，低压保护开关装在高压泵前，当进口压力低于设定值时，高压泵自动停止运行，其作用是防止高压泵缺水而烧坏。高压保护开关装在高压泵后，当出口压力高于设定值时，高压泵自动停止运行，其作用是防止压力过高而损坏膜。,设备及操作（2）,加药装置和药剂,一套加药装置包括溶药搅拌罐和隔膜计量泵。药剂投入溶药罐
8、，经搅拌器充分搅拌后，用隔膜泵均匀泵入主管道。,15,1. 脱盐率和透盐率 盐透过率=产水浓度/进水浓度100% 脱盐率=（1产水含盐量/进水含盐量）100% 透盐率=100%脱盐率2. 产水量 产水量指反渗透系统的产水能力，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/小时来表示。 3. 回收率 回收率指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据预处理的进水水质及用水要求而定的。膜系统的回收率在设计时就已经确定， 回收率=（产水流量/进水流量）100%,16,衡量反渗透性能的主要指标,影响反渗透产水率和脱盐率的因素,1、压力的影响2、回收率的影响3、进水温度的影响4、进水PH的影响5、进水盐浓度的影
9、响,17,反渗透膜的清洗,反渗透装置在正常运行一段时间之后，将受到各种微量有机物、无机物的污染。当膜受到污染后，往往会出现反渗透装置的产水量、脱盐率和装置进出口压力降增大等明显征状。当装置的产水量下降10（在同温度和压力下），盐透过量增加一倍，压降增加一倍，这三种现象出现其中一个时，进行化学清洗是必要的。同时当反渗透装置需要长期停用而进行保护之前，也需要进行化学清洗。值得注意的是，如果进水温度降低也会导致产水量下降，这是正常的，并不表明膜被污染，预处理、高压等方面产生故障也会导致进水压力、进水流量、产水流量和脱盐率的下降。,18,什么时候需要清洗反渗透膜？,产水量比上次清洗后减少1015%产水
10、水质比上次清洗后降低1015%膜组的压降比上次清洗后升高1015%长期停机再使用前,19,清洗安全注意事项,在以下的步骤中使用化学品时，必须遵循获得认可的安全操作规程。在准备清洗液时，应确保在进入膜元件之前，所有的化学品必须得到很好的溶解和混合。用水必须是反渗透产水。在清洗完膜元件之后，应采用高品质的水对膜元件进行冲洗。在清洗的过程中，清洗液也会进入产水侧，因此，产水必须排放10分钟以上。在清洗液循环期间，pH210时温度不应超过50 ，pH111时温度不应超过35 ，pH112时温度不应超过30 ,20,清洗步骤,1）配制清洗液 2）低流量输入清洗液。 3）循环。 4）浸泡。 5）高流量循环
11、清洗。 6）冲洗。,21,膜元件的保养,元件一旦浸湿，即应始终保持湿润。在系统停机、运输期间，为了防止微生物的滋生，建议将膜元件浸没在1.5%的亚硫酸氢钠（食品级）溶液中。元件至少需要使用6小时后方可用甲醛消毒。否则，可能导致通量下降。始终避免产品水侧出现背压。,22,反渗透系统的维护和注意事项,1.多介质过滤器的日常正反冲洗和滤料的更换 每次制水前后进行正反冲洗，直到排出清水为止。石英砂和活性炭可以拦截、吸附藻类和细菌等污染物，同时它们也是这些微生物繁殖的温床，而且活性炭也存在一个吸附饱和而失效的极限。12年应更换一次活性炭。2.定期更换精密过滤器中的滤芯 一般在精密过滤器进出口压差大于0.
12、15MPa时，就应该更换滤芯。长期不更换滤芯，在其上面会聚集大量的细菌，部分细菌可能穿透滤芯进入RO膜，使膜的性能下降。而且，这些生物污垢是很难彻底清除的。,23,24,3.每天监测预处理后的水的污染指数SDI(也叫淤积指数） 确保SDI155SDI15=1-t0/t15 100/15,离子交换,基本原理：,25,混 床,混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。混床一般设置于一级复床之后，对水质的进一步纯化处理。当水质要求不高时，也可以单独使用。,26,离子交换树脂的吸
13、附选择性,()对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下： Fe3+Al3+Pb2+Ca2+Mg2+K+Na+H+ ()对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为： SO42NO3ClHCO3OH 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下： OH柠檬酸根3SO42酒石酸根2草酸根2PO43NO2Cl醋酸根HCO3,27,树脂的保养和保存,(1)保持一定水分(2)保持一定温度(3)杂质去除(4)定期活化处理,28,29,30,废水来源,制造二部,制造三部,封装部,其他,1.清洗芯片
14、废水2.酸槽废液3.清洗器具废水4.甩干机废水（已回用）,1.清洗芯片废水2.酸槽废液3.清洗器具废水4.甩干机废水（已回用）,1.划片废水2.酸槽废水3.锡沉积废水4.去溢料废水,生活废水,31,废水主要成分及浓度,氢氟酸氟化铵10-100ppm,氨水10-50ppm,冰乙酸5-20ppm,有机物COD,磷酸10-60ppm,盐酸10-30ppm,硫酸50-200ppm,硝酸10-30ppm,32,废水处理方法概述,物理：均和调节、隔滤和离心、澄清,生物：好氧、厌氧,物化：混凝、浮选、吸附、离子交换、膜分离,化学：中和、化学沉淀、氧化还原,有时同时需用几种方法，具体要根据污染物的种类和性质进
15、行选择。,33,深爱半导体股份有限公司废水处理工艺流程图,34,Ca(OH)2 Ca2+ + OH-H+ + OH- H2OCa2+ + F- CaF23Ca2+ + PO43- Ca3(PO4)2Ca2+ + SO42- CaSO4,往反应池1中投加石灰,石灰溶于水后电离出氢氧根离子和钙离子，氢氧根离子可以中和废水中的氢离子，钙离子和废水中的氟离子、磷酸根离子反应形成沉淀，起到除氟、除磷的作用。离子反应方程式如下：,工艺原理（1）,35,处理含磷酸废水时，要加过量的石灰使pH达到10.511左右才能达标，加石灰处理含磷酸废水时，石灰中的钙离子与磷酸根离子形成羟基磷酸钙沉淀，而羟基磷酸钙的溶解
16、度与pH有很大关系，pH越高，羟基磷酸钙的溶解度越小，当pH达到11时水中磷的含量才能降到很低。,工艺原理（2）,36,废水在反应池1中与石灰反应形成很多沉淀，这些沉淀颗粒很小且表面带有相同的负电荷，由于颗粒之间存在静电斥力不易形成大颗粒的沉淀，不利于泥水分离。在絮凝池加入PAC后，由于PAC带正电，可以中和颗粒表面的负电荷，消除颗粒之间的斥力，有利于细小颗粒形成较大的颗粒。PAM是一种呈长链高分子物质，在絮凝池加入PAM后，由于PAM的卷扫作用，废水中较大的颗粒形成了大而重的颗粒-矾花。废水从一端进入沉淀池，矾花由于重力的作用沉入沉淀池的底部，清水从另一端流出，实现泥水分离。,工艺原理（3）
17、,37,废水从一沉池出来流入pH调整池，由于在反应池1加入了过量的石灰，pH值较高，同时氟和磷也较高，达不到排放标准。在pH调整池加入硫酸铝，硫酸铝呈酸性，可以中和OH-离子，同时硫酸铝水解形成的氢氧化铝可吸附氟。铝离子和氟离子及磷酸根可以形成一种复杂的沉淀，达到除氟除磷的目的。硫酸铝也可起到絮凝剂的作用。 另外，在pH调整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用是一样的。,工艺原理（4）,38,废水从一沉池出来流入pH调整池，由于在反应池1加入了过量的石灰，pH值较高，同时氟和磷也较高，达不到排放标准。在pH调整池加入硫酸铝，硫酸铝呈酸性可以中和OH-离子，同时硫酸铝水解形成的氢氧化铝可吸
18、附氟。铝离子和氟离子及磷酸根可以形成一种复杂的沉淀，达到除氟除磷的目的。另外硫酸铝可起絮凝剂的作用。另外，在pH调整池加入PAM的作用和絮凝池加入PAM的作用一样。含泥废水进入中沉池其原理和作用和一沉池一样，都是为了实现泥水分离。,工艺原理（5）,39,废水经前面处理后，氟和磷都达标了，但氨氮在这之前没有除去作用。氨氮只能在好氧池除去。好氧池中存在两类细菌-硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌，硝化细菌、亚硝化细菌是一种好氧菌，在有氧的情况下以二氧化碳作为唯一碳源，能把氨氮转化成硝酸和亚硝酸。因此在好氧池中加入碳酸钠，为硝化细菌、亚硝化细菌提供二氧化碳，同时调节废水的pH值使之保持在7.2-7.8
19、之间,有利于硝化细菌、亚硝化细菌生长。反硝化细菌是一种厌氧菌，在无氧的情况下把硝酸和亚硝酸转化成氮气。废水从好氧池出来进入反应池2，在反应池2中加入 PAC、PAM有利于污泥在二沉池沉淀。废水经过处理后到达清水池，从清水池流入排放口排放。,工艺原理（6）,40,自吸离心水泵： A.结构：外壳、叶轮、联轴器、电机构成 B.操作要点：启动前腔体要灌满水，进出口阀门要打开，运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、是否漏水、流量是否正常。加药计量泵： A.结构：外壳、涡轮蜗杆、单向阀、电机、流量调节旋钮 B.操作要点：启动前腔体要把流量调节旋钮调到到合适的位置，检查油位是否正常。运行过程
20、中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、是否漏药剂、流量是否正常。,设备及操作（1）,废水处理主要设备有自吸离心水泵、加药计量泵、搅拌器、罗茨鼓风机、板框压滤机、电控设备、pH表等。,41,搅拌器： A.结构：外壳、齿轮、电机构成 B.操作要点：运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热罗次鼓风机： A.结构：过滤器、叶片、皮带、电机 B.操作要点：启动前出口阀门要打开，检查安全阀是否损坏，油位是否正常，皮带是否过松或过紧，运行过程中每班至少要听一次有无异常声音、电机是否过热、油位是否过低。,设备及操作（2）,42,H表 A.结构：表、探头 B.操作要点：先接通电源，根据需要设
21、定PH值，反应池1设定在10.5，PH调整池设定在7探头伸入水面以下0.5米-1.0米，探头每天用柔软的布擦洗1次，以免污物附着在探头表面，影响PH的测定。板框压滤机 A.结构：滤板、滤布、液压泵 B.操作要点：压泥前把滤布拉紧，保持滤布平整，滤板紧挨滤板，不要错位。启动液压泵，压力达到20-25MPa后，再启动启动泵，气动泵的气压在0.3-0.4MPa，压滤机在运行过程中要注意是否漏泥。当各滤板的水流呈滴流状态时，停止气动泵，松开液压泵的开关，液压顶缩回后就可以卸泥了。,设备及操作（3）,43,电控设备 A.结构：PLC、空气开关、接触器、转换开关 B.操作要点：废水处理系统的启动前先检查电控设备、各种泵、搅拌器、鼓风机、PH表是否是否完好，各种泵的阀门是否打开，确认无误后按下列顺序启动系统： 1.反应池1、PH调整池、反应池2搅拌器； 2.PH表通电； 3.气动鼓风机； 4.加药泵转换开关置于自动； 5.废水提升泵转换开关置于自动启动； 6.调节废水提升泵阀门使流量不超过40m3/h。,设备及操作（4）,44,谢谢！,
