浅谈工业脱盐水处理方法

张宝青 李洪彬

【摘 要】随着工业的发展，脱盐水在工业用水中越来越重要，本文主要针对，原水为澄清水，通过脱盐工艺的处理，变为生产中所需要的脱盐水。

【关键词】工艺流程；反渗透；电气控制，联锁控制

前言

自然界中的水分为地面水和地下水，无论何种水源都不可避免的带有悬浮物、胶体物质和溶解物质，为了使水中的这些物质有效的去除，必须对水进行有效的处理，为了满足锅炉用水的需要，对水进行净化、软化和脱盐处理的方法，称之为水处理，脱盐水：是利用水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所等到的成品水，脱盐水，并不意味着水中盐类全部去除干净，根据不同的用途，允许脱盐水含有微量杂质，但是脱盐水中杂质越少，纯度越高。

1.脱盐水工艺流程和重要环节的描述

水处理中心脱盐水系统流程简图见下图

1.1原水从水处理中心前处理靠重力流进入脱盐水站原水池，经过冷却塔温度调节后的原水由过滤供水泵升压后进入多介质过滤器。多介质过滤器分为二个独立运行单元，每个单元由过滤供水泵、多介质过滤器组、加药泵和过滤器反洗水泵组成。多介质过滤器各运行单元之间采用母管制并联连接，反洗周期可由过滤压差及运行时间控制。设置加絮凝剂、杀菌剂、盐酸装置，加药口在过滤器进水母管上。各过滤器可独立运行，也可同时运行，各过滤器可以单独脱离系统并进行反洗。过滤器出水部分接至过滤器反洗水箱，过滤器反洗水由反洗水箱引出。在每台多介质过滤器出水管分别设置压力表、流量表等介质测量仪表。在每个多介质过滤器运行单元的出水总管设置在线浊度仪、压力表、流量表等介质测量仪表。

1.2过滤器出水接入自清洗过滤器，其作用是进一步去除原水中大颗粒杂质和悬浮物，提高超滤入水品质，延长超滤膜的使用寿命。产水压力差随着过滤的进行，压差会升高，当压差达到预设值时，则自动清洗。过滤精度为100～130μm左右，并通过自动反冲洗保证其连续运行。

1.3自清洗过滤器出水直接接入超滤装置。超滤装置采用母管制并联连接，可独立运行，也可同时运行，并可以单独脱离系统并进行反洗。超滤出水引至超滤水箱，超滤水箱分两格并设水箱杀菌清洗设备及水箱呼吸器。超滤装置反洗水由超滤水箱引出。超滤系统的运行由出水量和透膜压差信号控制，运行操作采用自动控制， 经运行一段时间后，膜的进水侧与产水侧的压差会逐渐增加，就需要停止过滤操作，进行反冲洗（BW），反冲洗水为超滤产水。经多次反冲洗后，可能在膜表面粘附着不易冲洗掉的污染物和微生物，此时就采用含有一定浓度的化学药剂的水进行反冲洗和浸泡，即化学加强反洗（CEB），以增强反洗效果。化学药品用盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等。当超滤CEB不能达到恢复超滤膜性能的功效时，需要人工化学清洗。在超滤产水管设置自动SDI测定仪、颗粒记数仪、压力表、温度表和流量表等介质测量仪表。

1.4反渗透进水由反渗透升压泵从超滤水箱引出供给。设反渗透升压泵，可由控制室远操变频调节。反渗透系统的保安过滤器、高压泵、反渗透装置等采用单元制连接。反渗透单元间采用母管制并联连接，每个单元可以单独脱离系统并进行清洗。在保安过滤器进水管设置电导表、pH表、余氯表、ORP表、压力表和流量表等介质测量仪表，保安过滤器采用卧式大流量过滤系统，采用折叠式表面设计的滤芯，反渗透化学清洗装置与超滤CIP清洗装置共用，但清洗水泵和5微米保安过滤器分别设置，化学清洗系统应设计彻底排空冲洗装置，以防药剂交叉污染。反渗透低压冲洗水由低压冲洗水泵提供，反渗透装置运行由出水量和电导率表信号控制，运行操作采用自动控制。

1.5反渗透出水由母管接至室外除碳器， 除碳器布置在中间水池顶部，中间水池采用钢筋混凝土结构，分二格并设联通管。除碳器进口母管的高程应足以满足反渗透出水的水头，混合离子交换除盐系统进水从中间水池引出，除盐系统升压泵出口母管设置压力表、流量表等测量仪表。混合离子交换除盐系统采用双级串联混合离子交换器，混床通过阳树脂与阴树脂的交换吸附作用，除去反渗透出水中的阴、阳离子，提高出水品质，保证工艺用水要求。为防止出水泄漏钠和二氧化硅，实际运行时可把混床随意调换运行，当双级串联混合离子交换器第一级失效后先再生；把第二级调为第一级，把备用作为第二级立即投入运行，当前级失效立即再生；然后把第二级调为第一级，把备用作为第二级立即投入运行，以次类推连续运行，可确保出水品质。混床出水水质：电导率≤0.2?s/cm（25℃±1℃）〔电阻率：5MΩ.cm（25℃）〕。混床出水经自动加氨系统调节pH值后，由母管接至室外除盐水箱，pH值控制范围是7-9.2。除盐水箱设置除盐水箱呼吸器。

1.6外供除盐水从除盐水箱引出，可按定压补水方式自动运行，又可由控制室远操变频调节。除盐水供水泵出口母管设置pH表、电导率、压力表、流量表等在线测量仪表。混床再生废液靠重力流进入中和水池，经中和水泵搅拌中和后，用无密封自吸泵排入浓盐水池。

1.7水处理中心脱盐水系统采用可编程序控制器（PLC）进行程序控制，采用LCD和键盘进行监视和控制，该控制系统还具有对水处理中心脱盐水系统的信息采集、处理、记录、自动打印和事故报警功能。

2.水处理脱盐水电气控制系统

2.1采用PLC+上位机的方式建立控制系统，完成对工艺对象的数据采集和程序控制。PLC和上位机二者间通过以态网交换数据。现场安装的各在线仪表，如流量表、PH表、电导率表、液位变送器、压力变送器、温度变送器等，将测得的现场信号送到PLC，PLC将数据经过转化后再送到上位机，这样，运行人员在控制室通过上位机可以非常直观地观测到现场系统的运行情况，为系统的安全运行提供了可靠的条件。

控制系统可实现各单体设备的开（启）/关（停）；自动反洗/冲洗/再生。操作员根据相关水箱的液位、运行工况和运行方式对控制系统施以适当的人为干预。

2.1.1阀门运行方式。

使用的阀门，包括电动阀门与气动阀门，其运行方式分为三种方式：（1）现场手动，（2） 上位机手动，（3）程序自动控制。其优先级由高至低依次为现场手动、上位机手动、程序自动控制。各现场控制柜上有 “现场/集中（手动/自动）”选择开关，当选择开关拨至“现场（手动）”位时，各阀门的开启与闭合即为现场手动控制，阀门的状态信号在现场控制柜及上位机同时显示。当选择开关拨至“集中（自动）”位时，各阀门的开启与闭合由PLC程序或上位机手动控制。阀门的状态信号反馈至PLC，并在上位机及现场控制柜显示。

2.1.2泵、风机运行。

泵、风机的运行分为低压柜操作、现场操作、程序自动操作、上位机手动。现场操作通过现场操作箱实现，自动操作、上位机手动操作通过PLC与上位机来实现。泵、风机运行操作的优先级依次为：（1） 低压柜手动，（2） 现场手动，（3） 上位机手动，（4） 程序自动控制。只有控制室内控制柜的面板上的和现场操作箱上的“现场/集中（手动/自动）”选择开关置于“集中（自动）” 位时，上位机手动和自动控制才有效。

2.1.3上位机介绍。

采用上位监控操作站，上位机在系统中有以下功能：

监视整个工艺系统的运行，包括各设备的运行状态与工作模式，各在线仪表的实时参数。

转换各单体设备的工作模式，键操各气动阀门、电动阀门、泵、风机的启停。

各测点的参数超过工艺预设值时，显示报警。

2.1.4联锁说明。

所有的联锁功能均是在设备打到“集中”时才有效的。

（1）高压泵启动后，对应的阻垢剂泵会启动；除碳风机也会启动。

（2）原水泵启动后，两个还原剂泵会启动。

3.结束语

脱盐水处理已经成为工业水处理的重要组成部分，在水处理行业中，通过本文对脱盐水工艺的介绍，既可以增加了脱盐水的质量，又可以大大降低制水过程中的费用，此脱盐工艺需要配一套完整的电气控制系统，才能长期稳定的运行，希望本文对水处理脱盐水行业有帮助。