纯水系统安装技术分析

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纯水系统在现代工业及多个行业中都扮演着不可或缺的角色。人们对于生活环境的改善以及健康意识的提高,使纯水成为人们日常生活中不可或缺的一部分。纯水系统的安装方法直接决定了该系统是否能够稳定工作并满足实际的使用需求。由于纯水是一种特殊液体,其本身具有很强的腐蚀性和毒性,所以必须采用合适的安装技术才能确保纯水系统安全可靠运行。一个安装得当的纯水系统可以稳定地供应满足标准的纯水,为各种生产和研究活动提供稳固的支撑。

1 某项目纯水系统工艺流程

原水采用市政自来水或业主生产加压水。原水首先经过袋式过滤器,截留原水中大于200μm的颗粒物,然后经叠片式过滤器截留水中大于100μm的颗粒物,避免颗粒物进入超滤膜划伤超滤膜丝。超滤的主要作用是去除水中的胶体、细菌、部分有机物以及形成浊度的细小颗粒物以及对RO膜有损害的物质,其出水达到RO的进水水质要求,其出水浊度小于0.2NTU。超滤产水经过一级RO增压泵增压并添加还原剂和阻垢剂,在进入RO膜之前增加换热器,换热器通常设置在过滤器前,在水温低时对系统工艺水进行加热至规定25℃左右,以保证工艺用水温度,再者保证膜元件在设计的温度范围内工作,保持膜系统的稳定产水流量和产水水质。超滤产水加药升温后通过保安过滤器截留二次产水的颗粒物并去除部分铁离子后再次经过高压泵增压,达到膜工作所需要的运行压力后进入一级RO系统,一级RO产水经过加碱调PH并经过高压泵增压后进入二级RO系统。二级RO产水经过脱气膜脱除水中的氧气和二氧化碳后,进入EDI系统进一步脱除水中的盐分,然后进入TOC设备降解总有机碳,最后进入抛光混床去除离子杂质,使出水达到18MΩ.cm及以上,进行终端供水外送。

2 某项目纯水系统安装施工

2.1 建立良好的施工管理流程体系

确保施工组织设计经审核并获公司技术部批准,组织专业工程师深入理解图纸,并与业主沟通,记录图纸会审和技术洽谈纪要。进行现场施工定测,对比图纸与实际情况,调整施工图并与设计方沟通。在项目总工带领下,各专业工程师还将进行项目施工综合协调,按先管路后电气系统的顺序进行空间综合和施工组织,考虑各专业的综合调整并绘制调整平面图,以及各专业支吊架综合平面图和空间管理布置图。

2.2 纯水管道安装

本工程的管道主要包括不锈钢管(SUS304、316)、PVC、CLPVC管、镀锌管、碳钢管。在进行管道预制和安装前,需要核查现场条件,并绘制管路单线图及预制图。同时,要确保相关管道及配件具备质量保证资料,且完成安全技术交底。在预制和安装过程中,要进行外观检查和内壁清理,尽量采用预制以减少工作量,并对焊口编号并打上焊工代号和检验标志。管道坡口应符合焊接工艺,可采用机械加工或磨光机打磨。管子切割应统一采用机械割管刀、不锈钢带锯或切割机,再用半圆锉刀或手砂轮去除锯刺。当管壁厚度在3~19mm时,为保证焊缝焊透和成型,焊接端需进行坡口处理。G规定管道组对严禁有偏差,错边量不能超过壁厚的10%且不能大于2mm;H要求管道安装必须横平竖直,管道和设备要避免强力连接,安装过程中不得损坏建筑物结构的可靠性与完整性;I指出需要保温的管道,焊缝未经检验和压力试验合格不能做保温,只有合格后才可进行保温;J表明管道与支架接触点必须用厚度不小于2mm的橡胶垫片隔离,P型抱卡与管道接触位置要采用厚度不小于2mm的橡胶皮隔离,U型抱箍要穿透明塑料软管后固定管道,且抱箍不得与不锈钢管道直接接触。

2.3 管道支架安装

要按照设计要求施工焊接形式和材质,支架采用气割或机械切割,电钻、冲床开孔,需严格依据规范控制支架间距,对减震器验收要有出厂证明并作相应超载试验以完全吻合相关标准,且在具体施工前会针对实际情况出具一份详细的支架施工作业指导书。

2.4 管道对口焊接

管道对口焊接时,所有施焊人员都须持有合格证书。(镀锌)碳钢管对口焊接统一采用电弧焊,J422焊条分层焊接,壁厚δ27mm分3层,δ<7mm分两层,一层要均匀焊透且不许烧穿,遮盖层不许咬边,每层焊完后需清除焊渣和药皮并检查,有缺陷则铲除重焊。对口错边偏差不大于管壁厚10%且不大于2mm,不能用加热张拉和扭曲管道的方法调整对口间隙,钢管对口焊接的管端对口形式和组对要求需按施工要领书进行。碳钢平焊法兰须内、外均连续焊,法兰内焊缝处,管子端面距法兰密封面为管壁厚度1.5倍,焊缝不能突出密封面或管子内壁。焊缝表面质量检验要求焊缝表面完整,高度不低于母材且与母材圆滑过渡,焊缝宽度超出坡口边缘2~3mm。镀锌钢管焊接时,工艺流程为下料、打磨去锌皮、氩弧焊打底、电焊填满焊缝,还要在焊接管端用手砂轮打磨镀锌层,长度20mm,焊接口焊接完成并清除焊渣后,先使用红丹漆刷涂,再用富锌漆刷涂避免生锈;碳钢管焊口则使用红丹底漆刷涂处理。

2.5 设备吊装施工

设备具有体积大,如FRP水箱等;精密设备多如RO.超滤、EDI等,这些设备价格昂贵、易损,一旦损坏将造成严重的经济损失,加之大部分设备在施工现场,搬运难度大,因此设备的搬运为关键工序的同时也是难点。在具体施工时,针对现场的实际情况对吊装罐体做出施工方案。由于设备体积分量较之罐体偏小,基本采用液压车搬运到位,设备到位后,用事先准备好的小方木做临时支垫,方木至少要垫四组(块),同时将垫铁置于规定的位置,垫木的摆放位置应避开垫铁位置,然后退出小车,逐一卸除方木,使设备平稳地落在垫铁上,对于较重设备,宜用事先准备好的龙门架和手动葫芦就位。

3 某项目纯水系统设备调试及运行

根据进度要求,本项目采用分阶段调试试运进行编制。首先调试超滤和RO设备及其辅助动力设备和加药装置。保证RO设备首先出水。之后再进行后续除盐设备的安装调试。

3.1 岗位操作人员的准备

业主应首先配齐运行岗位的操作人员、水质分析室的化验分析人员,并且工艺管理人员到位、同时有足够的设备及电气仪表专业技术人员作为废水深度处理设施运行的保障。化验员应具备一定的化验分析基础,懂得化验室的基本操作规程。专业技术人员应在设备、电气安装、仪表自控布置时上岗工作并熟悉图纸、工艺要求;清水联动过程中专业技术人员、运行岗位的操作人员、水质分析室的化验分析人员均应经过理论及初步阶段培训;所有岗位操作人员要全部上岗参加清水联动,经过操作培训并考核后能在调试过程中操作。

3.2 水处理药剂

水处理药剂的准备工作包括超滤维护性清洗、反渗透还原剂、阻垢剂和氢氧化钠加药。超滤维护性清洗分为碱性化学清洗和酸性化学清洗,碱性清洗采用NaClO或NaClO+NaOH,酸性清洗采用盐酸,清洗液浓度和清洗次数可根据膜污染程度调整。反渗透还原剂采用亚硫酸氢钠,投加浓度为氧化型杀菌剂的3倍,以超滤产水的游离氯为0.5mg/L计算,加药量随水质变化调整。阻垢剂加药量根据水质变化调整,一级反渗透装置阻垢剂加药量为3.3ppm标准液,一级RO和浓水RO运行所需阻垢剂分别为9.84kg/d和9.6kg/d。氢氧化钠加药用于二级RO进水调pH,投加量为2.17ppm,一天的加药量为4.2kg。水处理车间调试期间药剂量如表1所示。

表1 水处理车间调试期间药剂量

备注:① 阻垢剂的用量和进水中铁离子的含量有很大关系,调试时,需要化验给出具体的铁离子含量,以添加合适的阻垢剂量,并决定年运行所消耗的阻垢剂量。

② 阻垢剂应该购买25kg/桶的桶装药剂,并且在调试时,根据药剂的使用说明和放置时间确定向药箱中加药的加药频率。

3.3 在控制室内通过上位机进行操作的调试

在上位机上调试主要是通过组态程序及其与PLC之间的通讯完成的。首先在上位机显示屏上用鼠标点击选择设备号或设备名称,然后在弹出的对话窗口中,用鼠标点击“自动启动”,检查相应设备的阀门开启顺序和相应阀门名称是否符合要求,水泵和加药计量泵的启动时间和启动顺序是否符合要求,即相应设备启动是否正常,阀门、水泵和加药计量泵的开启顺序、设备启动顺序及程序运行步骤详见相应设备的时序图;接着用鼠标点击“自动停止”按钮,检查相应设备的阀门关闭顺序和阀门名称是否符合要求,水泵和加药装置等设备停止时间和停止顺序是否正常,超滤设备、反渗透设备和反渗透设备停机后会自动进入停止后冲洗程序,冲洗完毕,检查各阀门、水泵和加药装置关闭和停止顺序是否正常;随后用鼠标点击自动冲洗的“启动”按钮,检查相应设备的阀门开启顺序和阀门名称是否符合要求,设备启动是否正常;最后用鼠标点击自动冲洗的“停止”按钮,检查相应设备的阀门关闭顺序和阀门名称是否符合要求,设备停止是否正常。

3.4 自控仪表连锁控制

水箱液位与水泵连锁,即水泵的吸入水箱低液位停泵,中液位报警,水泵的后续水箱高液位报警,5min后停泵或降低流量工作;超滤产水流量显示,且原水泵与超滤产水流量信号连锁;一级反渗透产水流量连锁阻垢剂加药泵,阻垢剂加药量根据产水流量信号大小调节,进水ORP信号连锁还原剂加药泵,还原剂加药量根据ORP仪表信号大小调节,高压泵出力根据反渗透产水流量信号大小自动调节;反渗透产水流量连锁反渗透进水高压泵;换热器热水进水调节阀与冷水出水温度连锁,自动调节阀门开度以保持恒温;叠片式过滤器压差变送器信号控制其反洗步序,并超压报警;高压泵进水压力开关低压连锁停泵并报警,高压泵出水高压开关高压报警并停泵;RO产水电导率超标报警。

纯水系统的安装技术的关键性是显而易见的,期望通过持续的实践和创新,能够进一步完善这项技术,为各个行业提供更加纯净和可靠的水资源。随着人们对生活质量要求越来越严格,对于纯水系统也有了更加细致的标准与要求。纯水系统的安装技术经过严格的执行和持续的优化,将确保满足各个领域对高品质水的需求,鼓励我们不断地探索和进步,以使纯水系统达到一个更高的标准。