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热轧去离子机技术培训 Microsoft Office PowerPoint 演示文稿_图文

桥头铝电铝加工? 800×1500二辊热轧机

去离子机结构、工作原理及维护 保养技术培训

生产管理部: 郝广来

2012.3.24

培训内容
? ? ? ? ? ? ? 1、去离子水定义 2、去离子水处理过程及工艺流程 3、反渗透定义及基本原理 4、反渗透膜技术 5、去离子水指标调整方法 6、设备维护与保养 7、常见故障与排除方法

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? 一、去离子水定义
? 去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的 纯水。国际标准化组织ISO/TC 147规定的“去 离子”定义为:“去离子水完全或不完全地去 除离子物质,主要指采用离子交换树脂处 理方法。”现在的工艺主要采用RO反渗透的 方法制取。

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? 二、去离子水处理过程及工艺流程
(一) 从自来水到去离子水一般要经过几步处理 : ? 1、先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质 ? 2、再通过活性炭过滤吸附较细杂质和絮状物 ? 3、再通过可再生树脂去除高价离子(如Ca+2、Mg+2等), 过滤后的水为软化水含一些一价离子(如H+1、Na+1、 CL-1、OH-1等), ? 4、然后高压通过反渗透膜去除一价盐离子 (Na+1 CL-1 ? 5、最后一般还要经过一步紫外杀菌以去除水中的微生物

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? 1、 ? ①定义:它是利用石英沙作为过滤介质,在一定的压 力下,把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的 石英砂过滤,有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、 胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等, 最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤 设备。 ? ②石英砂过滤的作用 ? 石英砂滤器是一种压力式过滤器,利用过滤器内所填 充的精制石英砂滤料,当进水自上而下流经滤层时, 水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除,从而使水的浊度 降低。

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石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还 有过滤阻力小,比表面积大,耐酸碱性强,抗污 染性好等优点。 ? ③工作原理 ? 高效连续过滤器的运行可分为原水过滤和滤料清 洗再生两个相对独立又同时进行的过程。二者在 同一个过滤器的不同位置完成,前者动力依靠高 位差或泵的提升,而后者则通过反向逆行完成。

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? 2、
? ①定义: ? 是一种罐体的过滤器械,外壳一般为不锈钢或者玻璃 钢,内部填充活性炭,用来过滤水中的游离物、微生 物、部分重金属离子,并能有效降低水的色度的设备。 ? ②作用 ? 活性炭过滤器的作用主要是去除大分子有机物、铁氧 化物、余氯。这是因为有机物、余氯、铁氧化物易使 离子交换树脂中毒,而余氯、阳离子表面活性剂等不 但会使树脂中毒,还会破坏膜结构,使反渗透膜失效。

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? ③工作原理 ? 活性炭的吸附原理是:在其颗粒表面形成一层平衡的表面 浓度,再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内,使用初期 的吸附效果很高。但时间一长,活性炭的吸附能力会不同 程度地减弱,吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混 浊,水中有机物含量高,活性炭很快就会丧失过滤功能。 所以,活性炭应定期清洗或更换。 ? 活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比,接触时间越 长,过滤后的水质越佳。注意:过滤的水应缓慢地流出过 滤层。新的活性炭在第一次使用前应洗涤洁净,否则有墨 黑色水流出。活性炭在装入过滤器前,应在底部和顶部加 铺2~3厘米厚的海绵,作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透 进去,活性炭使用2~3个月后,如果过滤效果下降就应调 换新的活性炭,海绵层也要定期更换。

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? ④功能: ? 在水质预处理系统中,活性炭过滤器能够吸附前级过 滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降 解,同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污 染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等 有较明显的吸附去除作用,还具有降低COD的作用。 可以进一步降低RO进水的SDI值,保证SDI<5, TOC<2.Oppm。 ? 活性炭吸附原理 ? 活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积,而且炭 粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很 强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气 体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细 管被吸附,起净化作用。

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? ①定义: ? 带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结 构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。 ? ②吸附选择: ? 离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和 力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交 换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的 树脂可能略有差异。主要规律如下:

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? ※ 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: ? SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- ? 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3- > SO42- > 酒石酸根2- >;草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >;醋酸根- > HCO3- ? 对有色物的吸附: ? 糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与 氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对 焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而 焦糖的电荷很弱。

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? 4、
? ①概述: ? 保安过滤器)大都采用不锈钢做外壳,内部装过滤滤 芯(例如PP棉),主要用在多介质预处理过滤之后, 反渗透、超滤等膜过滤设备之前。用来滤除经多介质 过滤后的细小物质(例如微小的石英沙,活性炭颗粒 等),以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大 颗粒物质的损坏。 ? ②特点:.能有效除去液体中的悬浮物、铁锈等。 ? 可承受较高的过滤压力。 ? 独特的深层网孔结构使滤芯有较高的容渣负荷能力。 ? 滤芯可用多种材质制作,以适应各种流体过滤的需要。 ? 外形体积小,过滤面积大,阻力小,使用寿命长

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? ③功能和目的: ? 为了防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗 粒进入反渗透系统,保护高压泵和反渗透膜,通常 在反渗透进水前设置滤芯式保安过滤器。一般采用 孔径小于10um,根据实际设计情况可设计为5um或 更低。 ? ④组成部分:(图片) ? 精密过滤装置由主要由过滤外壳,过滤滤芯等组成, 过滤外壳大部分由R304不锈钢材料组成,如用在耐 酸碱等特殊场合则可采用R316不锈钢做外壳。可分 为法兰式与卡箍式,而法兰式外壳主要用在过滤流 量较大的场合。过滤滤壳中间装的过滤滤芯主要以 PP过滤棉芯为主,有些场合也可选用线绕滤芯或活 性炭滤芯。滤芯的安装数目可从一支到几十支不等, 主要是根据处理量的大小来确定。

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? 三、反渗透定义及基本原理 1、定义: ? 在压力驱动下使溶液中的溶剂(如水)以与自 然渗透相反的方向通过半透膜进入膜的低 压侧,从而达到有效分离的过程。

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? 2、基本原理:
? 当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只 允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会 自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为 渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发 流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一 数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称 为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透 压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水 将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO) 处理的基本原理。

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? 四、反渗透膜技术
? 1、膜分离的定义:反渗透膜是具有选择性分离功能的材 料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯 化、浓缩的过程称作膜分离。 ? 2、反渗透过程所用的半透膜,只能透过水分子而不能透 过盐分子。 ? 3、反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中 的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、 耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

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? 4、反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是一种
模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透 膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、 芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。

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? 5、反渗透膜应具有以下特征:
? ? ? ? ? ? (1)在高流速下应具有高效脱盐率; (2)具有较高机械强度和使用寿命; (3)能在较低操作压力下发挥功能; (4)能耐受化学或生化作用的影响; (5)受pH值、温度等因素影响较小; (6)制膜原料来源容易,加工简便,成本低廉。

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? 5、衡量反渗透膜性能的主要指标:
? (1)脱盐率=(1–产水含盐量/进水含盐量) ×100% 膜元件的脱盐率在其制造成形时就已 确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐 层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产 水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物 质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价 离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠 离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超 过了98%(膜使用时间越长,化学清洗次数越多, 反渗透膜脱盐率越低。);对分子量大于100的有 机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的 有机物脱除率较低。

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? (2)水通量——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/小时或加仑/天 来表示。 盐透过速度——在单位时间、单位 膜面积上透过的盐量,也叫透盐率、盐通量。 ? (3)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%

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? 工作原理:

? 本装置采取了特制的高强度无臭氧紫外线杀菌灯和内
壁经过特殊处理的微炭臭氏体不锈钢筒体,筒体外侧 经特殊抛光处理,使经过预处理的水在流过筒体时受 到253.7nm紫外线的足够线量的照射,具有良好的杀 菌效果。 ? 杀菌消毒流程: ? 管道中的水流入紫外线杀菌消毒器筒体,紫外线灯产 生的253.7nm的UVC紫外线,透过紫外线杀菌消毒器 的石英套管对水进行照射,水中的细菌、病毒的细胞 DNA及结构被迅速破坏,细胞无法再生,细菌、病毒 被彻底杀灭,从而实现对水的杀菌、消毒过程。

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? 五、去离子水指标调整方法

? 1、PH值调整
? ①去离子水PH值低的原因: ? §水与空气接触,空气中的二氧化碳溶解到水中 形成碳酸,从而使用去离子水的PH降低。 ? §原水要进行消毒,消毒剂用氯气。氯气易溶于 水,与水结合生成次氯酸和盐酸,电离出H+,使 得酸性,也使去离子水的PH降低。 ? ②调整机理: ? 热轧去离子机加药(NaOH)溶液浓度配置

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? 氢氧化钠(NaOH)溶液浓度配置 ? 每次配置浓度为5% ? 配置方法:小配药桶刻度线为10L溶剂(纯水) 10L,溶质500g(1小瓶),配置过程中同时进 行搅拌,然后将配置好的溶液缓慢倒入大药桶, 并搅拌均匀即可。 ? 药量的控制:计量泵行程冲程均调至60-70% 范围内,如果首次配置后检测的PH值在6.3左 右,保持60% 的行程即可,若低于或高于6.3, 调节行程冲程每次不超过±5%,最后PH值调 至6.3为止。

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? 2、电导率调整:
? ①电导率偏高原因: ? 水体导电的原因在于水中有金属根系的离子存在, 去离子水机通过阳阴树脂过滤掉了水中的金属根 系离子,水中的导体没有了,所以水体的导电率 就会下降。 ? 离子交换树脂被污染; ? 原水较脏,水越是脏电阻率就越高 ,导电率就越 高,电阻率就越低。 ? ②调整机理: ? 更换石英砂、活性炭及离子交换树脂。 ? 离子交换树脂再生处理。

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 离子交换树脂再生 条件: 1、开原水泵 2、NaCL调为饱和溶液 控制器调到吸盐再生位1.5小时 步骤:(自动过程) 1、控制器调至反洗状态10分钟 2、吸盐及满洗55分钟 3、盐箱补水10分钟 4、正洗状态10分钟 5、再生过程结束,转为正常自动运行状态

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? ? ? ? 六、设备维护保养 1、日常维护: ①石英砂罐和活性炭罐:1个月冲洗一次 ②树脂再生罐:制水过程中原水进量达50吨时,再 生处理一次。 ? ③反渗透膜元件:当纯水量下降15%时进行酸洗一 次,酸洗过程完成的标准是用PH试纸测得酸洗罐溶 液的PH值与酸洗后出水PH值一样为准。 ? ④保安过滤器:正常运行情况下,发现过滤器前后 压力有变化,即P前>P后,且△P=0.2MPa时更换过 滤芯。

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? 2、设备保养: ? ①设备动作时时刻注意:若保安过滤器前后压差大, 高压泵出水量明显下降,应考虑更换保安过滤器滤 芯。 ? ②活性炭过滤器应确保每年更换一次滤料,以确保 反渗透膜元件免受水中余氯破坏。 ? ③全部设备停止使用时要做到定期通水(不超过两 周)一次,防止脱水失效。 ? ④必须做到水路设备自始至终保持水路畅通,否则 易出现管路爆裂。 ? ⑤每次开机前先检查设备的阀门状态,保证各阀处 于制水运行状态。

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七、设备故障判断与处理 1、软水器不再生 原因: A 装置供电中断;B再生时间设置不正确;C控制器 损坏。 处理方法:A检查供电是否正常,恢复供电;B重新 设置时间;C检查或更换控制器。 2、制水量下降且流量计玻璃管结垢: 原因: A反渗透膜损坏;B表面结垢 处理方法: A更换反渗透膜元件;B对反渗透膜进行酸洗。

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? ? ? ? 反渗透膜进行酸洗 1、材料准备: A清洗桶加纯水至2/3容量; B根据水量加盐酸100%浓度配置成38%的盐酸 溶液。 ? 2、操作步骤: ? A关闭阀2、7、8,打开阀3、5、6、9,启动清 洗泵,并控制PH值,循环半小时左右,无PH 值变化,清洗完毕; ? B对反渗透膜低压冲洗20分钟,然后正常启动 即可。

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八、热轧去离子机用药及耗材计划
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序号

名称

规格 每次更换数量

更换周期

价格

备注

一、主要耗材 1 活性炭 2-4mm 300L 一年 14元/kg 25kg/袋

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2 软水器树脂 001*7

300L

3年

14元/L
65元/根 2450元/支

3 保安过滤器滤芯 5um,30英寸 5根 堵塞即换 4反渗透膜 BW30-4040 二、用药用量 5氢氧化钠(分析纯) 固体片剂 5000g 6盐酸 (分析纯) 7工业用盐 纯液 粗盐 2500ml 10瓶/月 5瓶/年 12支 3年

200元/箱 4瓶/箱 50kg/袋

20瓶/箱 500g/瓶 2500ml/瓶

200kg4袋/月

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