６．什么叫背壓，產(chǎn)水背壓會有什么不良后果
在反滲透水處理領(lǐng)域，背壓指的是產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力的情況。如前面介紹，卷式膜元件類似一個長信封狀的膜口袋，開口的一邊粘接在含有開孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個膜口袋卷繞到同一個產(chǎn)品中心管上，使給水水流從膜的外側(cè)流過，在給水壓力下，使淡水通過膜進(jìn)入膜口袋后匯流人產(chǎn)品水中心管內(nèi)。
為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動，在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層；為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動，在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網(wǎng)層。
膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的，如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力，那么這些粘接線就會破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低，因此從安全的角度考慮，反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。
由于反滲透膜過濾是通過壓力驅(qū)動的，在正常運行時是不會存在背壓的，但是如果系統(tǒng)正?；蛘吖收贤C(jī)，閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng)，那么就有可能存在背壓，因此必須妥善處理解決背壓的問題。
７．為什么高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動調(diào)節(jié)門和電動慢開門
配制標(biāo)準(zhǔn)測試溶液的水源為反滲透產(chǎn)水，因而幾乎不帶雜質(zhì)，不存在膜元件被污染的問題。在實際使用時，除了二級反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水是以一級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為原水外，其他反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水幾乎都是經(jīng)普通預(yù)處理后的原水。盡管預(yù)處理工藝去除了其中一部分雜質(zhì)，但與標(biāo)準(zhǔn)測試條件下所用水源相比，其進(jìn)水水質(zhì)仍然較差。所以膜元件設(shè)計產(chǎn)水量應(yīng)該小于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量，此時如仍按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計產(chǎn)水量，則反滲透膜元件很快就會受到污染，造成膜元件損壞。
為了避免上述情況的發(fā)生，膜元件生產(chǎn)廠家提供了設(shè)計導(dǎo)則，以使設(shè)計人員有據(jù)可依。設(shè)計導(dǎo)則建議應(yīng)根據(jù)不同的進(jìn)水水源來選取不同的設(shè)計產(chǎn)水量。
即使在實際使用時按照膜元件生產(chǎn)廠家提供的設(shè)計導(dǎo)則使用，但是反滲透膜元件仍然會慢慢受到污染，當(dāng)然在一段時間后可以通過化學(xué)清洗部分恢復(fù)其性能，但卻很難完全恢復(fù)其性能，所以有經(jīng)驗的設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)該考慮到這一問題，此時應(yīng)該選用能夠保證3年后達(dá)到設(shè)計產(chǎn)水量的給水泵，即需要設(shè)計更高壓力的給水泵，但系統(tǒng)初始投運時不需要很高的壓力就可以達(dá)到設(shè)計產(chǎn)水量，所以系統(tǒng)在初始運行時給水泵壓力富裕，隨著時間的推移，壓力富裕逐漸減少，因此高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)給水壓力。有些時候可以對給水泵設(shè)置變頻調(diào)節(jié)裝置，此時可以用變頻的方法來實現(xiàn)給水壓力的調(diào)節(jié)。
高壓泵后面的手動調(diào)節(jié)門在設(shè)置后一般不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)，在一段時間內(nèi)基本上是保持在恒定的位置，在系統(tǒng)每次啟動時也不需要開閉此閥門。
但是如果高壓泵后面沒有其他閥門，此時每次啟動系統(tǒng)時，高壓泵的高壓水源會直接沖擊膜元件，特別是在系統(tǒng)中存在空氣時就會產(chǎn)生“水錘”的現(xiàn)象，這樣容易造成膜元件的破裂。
為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)該在高壓泵后面設(shè)電動慢開門，在啟動高壓泵后慢慢打開電動慢開門，也即慢慢向系統(tǒng)的反滲透膜上加載壓力，電動慢開門應(yīng)該是全開全閉閥門，其全開全閉時間是可以調(diào)節(jié)的，但一般設(shè)定為45～60s。所以從反滲透膜元件的安全角度考慮應(yīng)該設(shè)置電動慢開門。
８．為什么要設(shè)置自動沖洗功能
給水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)后分成兩路，一路透過反滲透膜表面變成產(chǎn)水，另一路沿反滲透膜表面平行移動并逐漸濃縮，在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分，甚至還有有機(jī)物、膠體、微生物和細(xì)菌、病毒等。在反滲透系統(tǒng)正常運行時，給水／濃水流沿著反滲透膜表面以一定的流速流動，這些污染物很難沉積下來，但是如果反滲透系統(tǒng)停止運行，這些污染物就會立即沉積在膜的表面，對膜元件造成污染。所以要在反滲透系統(tǒng)中設(shè)置自動沖洗系統(tǒng)，利用干凈的水源對膜元件表面進(jìn)行停運沖洗，以防止這些污染物的沉積。
９．反滲透系統(tǒng)需要哪些常用儀表
為了使RO裝置能夠安全可靠地運行，便于運行過程中的監(jiān)控，應(yīng)該裝置必要的儀表和控制設(shè)備，一般需要裝設(shè)的表計有溫度表、壓力表、流量表、pH表、電導(dǎo)率表、氯表、氧化還原電位表等，裝設(shè)的地點及其作用分述如下。
(1)溫度表
給水溫度表，因產(chǎn)水量與溫度有關(guān)，所以需要監(jiān)測以便求出“標(biāo)準(zhǔn)化”后的產(chǎn)水量。大型設(shè)備應(yīng)進(jìn)行記錄，另外，溫度超過45℃會損壞膜元件，所以對原水加熱器系統(tǒng)應(yīng)設(shè)超限報警、超溫水自動排放和停運RO的保護(hù)。
(2)壓力表
給水壓力表、第一段RO出水壓力表、排水壓力表用于計算每一段的壓降(也可裝設(shè)壓差表)并用于對產(chǎn)水量和鹽透過率進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”。鹽透過率、產(chǎn)水量和△P用于RO性能問題的分析。
5mm過濾器要安裝進(jìn)出口壓力表(也可裝設(shè)壓差表)，當(dāng)壓降達(dá)到一定值時(2bar)更換濾芯。
給水泵進(jìn)出口壓力表用于監(jiān)測給水泵進(jìn)出口壓力，進(jìn)出口壓力開關(guān)用于在進(jìn)口壓力低報警、停泵，出口壓力高(延時，以防慢開門未打開)報警、停泵。
(3)流量表
產(chǎn)品水流量表在運行中監(jiān)測產(chǎn)水量，每段應(yīng)單獨裝設(shè)，以便于“標(biāo)準(zhǔn)化RO性能數(shù)據(jù)。產(chǎn)品水流量應(yīng)有指示、累計和記錄，濃水排水流量表在運行中監(jiān)測排水量，應(yīng)有指示、累計和記錄。
從各段產(chǎn)品流量和排水流量可計算出各段的給水量、回收率和整個RO系統(tǒng)回收率，給水流量表主要用于RO=加藥量的自動調(diào)節(jié)（加酸、加阻垢劑、加亞硫酸氫鈉往往兩套RO共用），除知識累計外還要給出信號用于比例調(diào)節(jié)。
(4)電導(dǎo)率表
給水電導(dǎo)率表、產(chǎn)品水電導(dǎo)率表指示、記錄水的電導(dǎo)率，可設(shè)置報警，從給水電導(dǎo)率和產(chǎn)品水電導(dǎo)率可估計出RO的脫鹽率。
(5)pH表
當(dāng)給水需加酸防止生成CaCO3垢時，加酸后的給水需裝pH表在使用醋酸纖維素膜時，不僅為防止CaCO3垢生成，而且更重要的是維持最佳pH值。醋酸纖維素膜的pH值要求為5.7，除指示、記錄、設(shè)超限報警外，還可以自動控制不合格給水排放，并停運RO還可以與流量表配合對加酸系統(tǒng)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)。
(6)氯表
使用醋酸纖維素膜元件RO給水必須含有0.1～0.5mg/L殘余氯，最大允許含氯量為lmg/L，因此給水必須裝設(shè)氯表，以指示、記錄、和超越報警。藥液箱要設(shè)液位開關(guān)，低液位報警，加酸可采用比例調(diào)節(jié)或比例積分調(diào)節(jié)，加阻垢劑等可采用比例調(diào)節(jié)，加藥泵與給水泵之間進(jìn)行連鎖。
(7)氧化還原電位表
經(jīng)加亞硫酸氫鈉消除余氯的給水應(yīng)裝設(shè)氧化還原電位表，應(yīng)有指示、記錄、超限報警。
10．設(shè)計反滲透控制系統(tǒng)時應(yīng)考慮哪些方面的問題
反滲透脫鹽系統(tǒng)的運行和監(jiān)控由PLC、儀表、計算機(jī)系統(tǒng)和工藝流程模擬屏執(zhí)行，同時設(shè)有手動操作按鈕和控制室操作按鈕；系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護(hù)功能及報警指示功能。PLC和主要儀表由國外進(jìn)口。
1)RO系統(tǒng)運行過程對儀表和程控的工藝要求
⑴加藥量采用比例調(diào)節(jié)方式，根據(jù)給水流量計發(fā)出的信號自動調(diào)節(jié)計量泵進(jìn)行比例加藥。
⑵計量箱裝有就地液位計，并有低液位信號進(jìn)行報警，以保證不會因藥液箱無藥而使加藥中斷。
⑶設(shè)有就地給水儀表盤，盤上裝有流量指示和流量積累表、電導(dǎo)率表、pH值指示表。另外還設(shè)有給水壓力表。流量表、電導(dǎo)率表和pH表所發(fā)出的參數(shù)信號送至中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄；同時流量計發(fā)出的信號控制計量泵進(jìn)行比例加藥；pH計發(fā)出的高、低報警信號送至中央控制室進(jìn)行報警。
⑷保安過濾器進(jìn)、出口裝有壓力指示表，當(dāng)保安過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值或運行一定時間后，需更換濾芯。
⑸高壓泵進(jìn)、出口側(cè)分別裝有低、高壓開關(guān)。當(dāng)高壓泵進(jìn)口壓力低于限定值時，低壓開關(guān)閉合并發(fā)送信號至PLC，由PLC進(jìn)行報警并自動停止高壓泵的運行；當(dāng)高壓泵出口壓力高于限定值時，高壓開關(guān)閉合，發(fā)出信號送至PLC，PLC延時一定時間后，如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵的運行，如在延時范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消輸人信號。
⑹高壓泵出口裝有電動慢開門。高壓泵啟動后，慢開門自動緩慢打開以確保RO膜元件不受水錘破壞，如慢開門發(fā)生故障而未能在規(guī)定時間內(nèi)打開，則高壓泵出口壓力增高，壓力開關(guān)輸出報警信號并經(jīng)PLC自動停止高壓泵的運行。
⑺每套RO裝置設(shè)就地儀表盤一塊，盤上裝有RO一段、二段產(chǎn)品水、排水的流量表各一塊(流量及累積流量值顯示)，產(chǎn)品水電導(dǎo)率表一塊。流量表和電導(dǎo)率表所發(fā)出的參數(shù)信號送中央控制室進(jìn)行連續(xù)記錄，并具有電導(dǎo)率值高報警。就地盤上裝有高壓泵啟動、停止按鈕和指示燈，系統(tǒng)緊急停止按鈕和指示燈，電動慢開門開、關(guān)按鈕和指示燈。
⑻每套RO裝置設(shè)就地壓力表盤一塊，盤上裝有RO一段進(jìn)水、二段進(jìn)水和排水壓力指示表。
⑼中央控制盤上設(shè)有高壓泵、計量泵、沖洗水泵的三位操作開關(guān)(自動一關(guān)一手動)，系統(tǒng)程序啟、停按鈕，可實現(xiàn)上述裝置的自動啟動控制室遠(yuǎn)操和就地手操功能。當(dāng)三位開關(guān)打至“自動”位置時，上述裝置不能就地操作。
⑽RO裝置啟動和運行過程
a．RO裝置程序啟動和運行。先將高壓泵、計量泵的“自動一關(guān)一手動”，三位開關(guān)扳至“自動”位置，然后按下每套RO裝置的程序啟動按鈕，此時PLC按程序自動對所有計量箱液位、高壓泵入口側(cè)壓力進(jìn)行檢測，當(dāng)有“低”液位或高壓泵入口側(cè)壓力“低”報警時，PLC進(jìn)行聲光報警并停止程序運行。消除報警后，按程序啟動按鈕，程序恢復(fù)運行，并自動啟動加藥計量泵、高壓泵、開啟電動慢開門，延時一定時間后，如高壓泵高壓側(cè)壓力仍高于限定值，則PLC輸出報警并自動停止高壓泵、計量泵的運行，同時自動關(guān)閉電動慢開門；如在延時范圍內(nèi)高壓開關(guān)恢復(fù)至斷開狀態(tài)，則PLC自動取消高壓開關(guān)輸入信號，系統(tǒng)進(jìn)入正常運行階段。
b．RO裝置控制室手動啟動和運行。當(dāng)高壓泵、計量泵、沖洗水泵的“自動一關(guān)一手動”三位開關(guān)扳至“手動”位置時，上述設(shè)備可在控制室內(nèi)操作。
c．RO裝置就地手動啟動和運行。當(dāng)高壓泵、計量泵的“自動一關(guān)一手動，三位開關(guān)扳至“關(guān)”位置時，上述設(shè)備可在就地手動啟動和運行。在任何情況下，都可以通過設(shè)置在就地儀表盤上的系統(tǒng)緊急停止按鈕，停止RO裝置的運行。
⑾RO裝置自動停止運行或由操作人員按程序停止按鈕停運時，高壓泵停止運行，計量泵聯(lián)鎖停止運行，自動關(guān)閉高壓泵出口電動慢開門。
⑿計量泵與高壓泵的聯(lián)鎖
反滲透系統(tǒng)包括兩套RO裝置和一套加藥系統(tǒng)，每套RO裝置配備一臺高壓泵。當(dāng)有一臺高壓泵啟動時，加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖啟動，當(dāng)兩臺高壓泵都停運時，加藥系統(tǒng)計量泵聯(lián)鎖停運，高壓泵一臺運行一臺停運時，計量泵正常工作。
⒀RO裝置設(shè)有沖洗系統(tǒng)。RO裝置停止運行一定時間后，可自動啟動沖洗水泵、開啟沖洗進(jìn)水及排放閥，對RO膜元件進(jìn)行低壓沖洗。
⒁中央控制盤上裝有光字牌和音響器，可對報警信號進(jìn)行聲、光顯示；裝有系統(tǒng)模擬屏，可顯示RO系統(tǒng)的運行；可對需記錄的各種參數(shù)進(jìn)行連續(xù)記錄。裝有電流表顯示高壓泵電機(jī)電流。
2)儀表及PLC系統(tǒng)的構(gòu)成
儀表及PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成根據(jù)RO系統(tǒng)對儀表和控制的要求確定。
⑴液位開關(guān)。給出低液位信號。
⑵流量計。瞬時流量指示及流量累積值顯示。
⑶電導(dǎo)率儀。數(shù)字顯示，具有電導(dǎo)率值高報警輸出和4～20mA電流信號輸出。
⑷pH計。數(shù)字顯示，具有用戶可設(shè)定的pH值高、低報警輸出和4～20mA電流信號輸出。
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