一种反渗透自动清洗装置及方法制造方法及图纸

一种反渗透自动清洗装置及方法，包括冲洗设备单元、运行设备单元、清洗设备单元、反渗透组件单元和控制器；冲洗设备单元包括产水箱，产水箱通过冲洗泵连接反渗透冲洗进水管道，反渗透冲洗进水管道连接反渗透组件单元；运行设备单元包括运行进水管道，运行进水管道用于在反渗透处于运行状态时提供进水；清洗设备单元包括清洗箱，清洗箱上设置有用于将相应量的药品送入清洗箱内的加药泵，清洗箱出口一路为再循环系统，另一路连接至反渗透组件单元；反渗透组件单元的一段产水管道和二段产水管道合并成一路管道连接至产水箱；控制器用于控制各单元系统。本发明专利技术能够实现反渗透运行工况下技术指标的监测自动进行对应的化学清洗。术指标的监测自动进行对应的化学清洗。术指标的监测自动进行对应的化学清洗。

【技术实现步骤摘要】
一种反渗透自动清洗装置及方法


[0001]本专利技术涉及能源电力行业水处理
，具体涉及一种反渗透自动清洗装置及方法。

技术介绍

[0002]反渗透装置是发电厂锅炉补给水处理系统常见的设备，能够起到很好的除盐效果。随着装置的运行，容易出现包括微生物污染、有机物污染、胶体污染和无机盐污染等在内的污染类型，引起设备运行工况的恶化，主要包括产水量降低、压差增大、盐透过率增大等。以上常见的污染类型均可以通过化学清洗的方法将污染物去除，恢复设备的运行指标。
[0003]发电厂反渗透装置的化学清洗通常存在以下问题。
[0004]一是应该以哪些运行指标作为是否需要进行化学清洗的判定指标。反渗透装置运行指标数量较多，且大多数指标并非直接可以作为是否需要化学清洗的判定指标，需要经转化分析后作为依据。若无法确定这些指标，容易造成化学清洗响应的不及时，污染物累积造成严重的污染。
[0005]二是污染类型的确定，如何通过运行指标的变化判断出污染物的类型。部分发电厂污染物类型判断的不够准确，造成化学清洗效果差，无法完全恢复运行指标。或者直接采用全套化学清洗，造成药品、水资源的浪费，提高了运行成本，甚至可能引起反渗透膜的损害。
[0006]三是反渗透的化学清洗一般从清洗的准备、配药、开关阀门到设备的启停、循环的建立、药品浸泡、冲洗等清洗步骤均为人工操作，周期较长，需要较大的人工成本，且易出现操作错误、指标控制不当等问题，影响清洗效果。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种反渗透自动清洗装置及方法，能够实现反渗透运行工况下技术指标的监测，自动判断化学清洗条件，自动判断污染物类型，自动进行对应的化学清洗。且具有结构简单，集成度高，不增加额外空间，判断准确，响应及时，自动化程度高等特点。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种反渗透自动清洗装置，包括冲洗设备单元、运行设备单元、清洗设备单元、反渗透组件单元和控制器501；
[0010]所述冲洗设备单元包括产水箱101，所述产水箱101输出端通过冲洗泵102 连接反渗透冲洗进水管道105，所述反渗透冲洗进水管道105连接反渗透组件单元，用于对反渗透组件单元进行低压冲洗；
[0011]所述运行设备单元包括运行进水管道206，运行进水管道206用于在反渗透处于运行状态时提供进水，浓水排入地沟，产水回收至产水箱101；
[0012]所述清洗设备单元包括清洗箱310，清洗箱310上设置有用于将相应量的药品送入
清洗箱310内的加药泵，清洗箱310出口一路为再循环系统，另一路连接至反渗透组件单元；
[0013]所述反渗透组件单元包括接一段膜组件404和二段膜组件409，一段膜组件 404连接一段产水管道405，二段膜组件409连接二段产水管道410，一段产水管道405和二段产水管道410合并成一路管道连接至产水箱101；
[0014]所述控制器501用于控制各单元系统。
[0015]所述冲洗泵102与反渗透冲洗进水管道105之间设置冲洗泵压力表103及冲洗泵出口手动阀104，所述反渗透冲洗进水管道105上设置反渗透冲洗进水电动阀106。
[0016]所述运行进水管道206上设置有高压泵201，高压泵压力表202，高压泵出口手动阀203，高压泵出口电动阀204及运行保安过滤器205。
[0017]所述清洗设备单元包括酸计量箱301、碱计量箱304、还原剂计量箱307，分别与清洗箱310连接的酸出液管道302，碱出液管道305及还原剂出液管道 308，出液管道上依次安装有酸加药泵303，碱加药泵306，还原剂加药泵309。
[0018]所述清洗箱310内部安装有电加热器311，清洗箱pH计323，清洗箱温度计 324，清洗箱液位计325，清洗箱310高处安装有溢流管道312，底部安装有排污管道313，排污管道313上安装有排污电动阀314。
[0019]所述清洗箱310出口依次安装有清洗泵315，清洗泵压力表316，清洗泵出口手动阀317；清洗泵出口手动阀317后管道分为两条支路，一路为连接至清洗箱310的再循环管道319，再循环管道319上安装有在循环管道电动阀318，另一路为连接至反渗透组件单元的清洗进水管道322，清洗进水管道上依次安装有清洗保安过滤器320，清洗进水管道电动阀321，连接冲洗泵102及清洗箱310 的清洗箱补水管道327，补水管道327上安装有清洗箱补水电动阀326，补水管道327连接反渗透组件单元及清洗箱310的产水回液管道329，产水回液管道 329上安装有产水回液管道电动阀328，清洗箱310上安装浓水回液管道331，浓水回液管道331上安装有浓水回液管道电动阀330。
[0020]所述一段膜组件404的产水端为一段产水管道405，一段产水管道405上设置有一段产水流量测点406，一段膜组件404的浓水端为段间管道407，段间管道407上安装有段间压力测点408，所述段间管道407后接二段膜组件409，二段膜组件409产水端一路连接产水排放管道421，产水排放管道421上安装有产水排放管道电动阀422，另一路连接二段产水管道410，二段产水管道410上接二段产水流量测点411，一段产水管道405和二段产水管道410合并成一路管道连接至产水箱101，管道上安装有产水电导率测点419，产水压力测点420，产水回收管道电动阀418，所述二段膜组件409浓水端为浓水运行管道412，浓水运行管道412上安装有浓水压力测点413，浓水运行管道电动阀414，浓水冲洗电动阀415，浓水运行手动阀416。
[0021]一种反渗透自动清洗装置的运行方法，包括以下步骤；
[0022]反渗透正常运行时，控制器501监测反渗透的各项运行指标，运行人员首先在控制器501内输入数据在标准温度下的基准值，通过将反渗透运行时的实时数据与基准值进行比较，确定是否需要清洗以及污染物类型；
[0023]控制器501根据反渗透运行指标的不同变化，将反渗透污堵情况分为6种类型，针对以下6种不同类型采用不同的清洗方式；
[0024]第1种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，一段压差、二段压
差及盐透过率无明显变化，该种情况一般为有机物污染和微生物污染，可通过碱洗加酸洗恢复；
[0025]第2种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值上升超过3％，一段压差较基准值上升超5％，且一段产水流量下降比例高于二段产水流量下降比例的15％，该种情况一般为金属氧化物污染，通过还原剂清洗恢复；
[0026]第3种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值上升超过3％，一段压差较基准值上升超5％，且一段产水流量下降比例与二段产水流量下降比例基本相等。该种情况一般为胶体污染，可通过碱洗恢复；
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，包括冲洗设备单元、运行设备单元、清洗设备单元、反渗透组件单元和控制器(501)；所述冲洗设备单元包括产水箱(101)，所述产水箱(101)输出端通过冲洗泵(102)连接反渗透冲洗进水管道(105)，所述反渗透冲洗进水管道105连接反渗透组件单元，用于对反渗透组件单元进行低压冲洗；所述运行设备单元包括运行进水管道(206)，运行进水管道(206)用于在反渗透处于运行状态时提供进水，浓水排入地沟，产水回收至产水箱(101)；所述清洗设备单元包括清洗箱(310)，清洗箱(310)上设置有用于将相应量的药品送入清洗箱(310)内的加药泵，清洗箱(310)出口一路为再循环系统，另一路连接至反渗透组件单元；所述反渗透组件单元包括接一段膜组件(404)和二段膜组件(409)，一段膜组件(404)连接一段产水管道(405)，二段膜组件(409)连接二段产水管道(410)，一段产水管道(405)和二段产水管道(410)合并成一路管道连接至产水箱(101)；所述控制器(501)用于控制各单元系统。2.根据权利要求1所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述冲洗泵(102)与反渗透冲洗进水管道(105)之间设置冲洗泵压力表(103)及冲洗泵出口手动阀(104)，所述反渗透冲洗进水管道(105)上设置反渗透冲洗进水电动阀(106)。3.根据权利要求1所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述运行进水管道(206)上设置有高压泵(201)，高压泵压力表(202)，高压泵出口手动阀(203)，高压泵出口电动阀(204)及运行保安过滤器(205)。4.根据权利要求1所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述清洗设备单元包括酸计量箱(301)、碱计量箱(304)、还原剂计量箱(307)，分别与清洗箱(310)连接的酸出液管道(302)，碱出液管道(305)及还原剂出液管道(308)，出液管道上依次安装有酸加药泵(303)，碱加药泵(306)，还原剂加药泵(309)。5.根据权利要求1所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述清洗箱(310)内部安装有电加热器(311)，清洗箱pH计(323)，清洗箱温度计(324)，清洗箱液位计(325)，清洗箱(310)高处安装有溢流管道(312)，底部安装有排污管道(313)，排污管道(313)上安装有排污电动阀(314)。6.根据权利要求5所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述清洗箱(310)出口依次安装有清洗泵(315)，清洗泵压力表(316)，清洗泵出口手动阀(317)；清洗泵出口手动阀(317)后管道分为两条支路，一路为连接至清洗箱(310)的再循环管道(319)，再循环管道(319)上安装有在循环管道电动阀(318)，另一路为连接至反渗透组件单元的清洗进水管道(322)，清洗进水管道上依次安装有清洗保安过滤器(320)，清洗进水管道电动阀(321)，连接冲洗泵(102)及清洗箱(310)的清洗箱补水管道(327)，补水管道(327)上安装有清洗箱补水电动阀(326)，补水管道(327)连接反渗透组件单元及清洗箱(310)的产水回液管道(329)，产水回液管道(329)上安装有产水回液管道电动阀(328)，清洗箱(310)上安装浓水回液管道(331)，浓水回液管道(331)上安装有浓水回液管道电动阀(330)。7.根据权利要求1所述的一种反渗透自动清洗装置，其特征在于，所述一段膜组件(404)的产水端为一段产水管道(405)，一段产水管道(405)上设置有一段产水流量测点
(406)，一段膜组件(404)的浓水端为段间管道(407)，段间管道(407)上安装有段间压力测点(408)，所述段间管道(407)后接二段膜组件(409)，二段膜组件(409)产水端一路连接产水排放管道(421)，产水排放管道(421)上安装有产水排放管道电动阀(422)，另一路连接二段产水管道(410)，二段产水管道(410)上接二段产水流量测点(411)，一段产水管道(405)和二段产水管道(410)合并成一路管道连接至产水箱(101)，管道上安装有产水电导率测点(419)、产水压力测点(420)、产水回收管道电动阀(418)，所述二段膜组件(409)浓水端为浓水运行管道(412)，浓水运行管道(412)上安装有浓水压力测点(413)，浓水运行管道电动阀(414)，浓水冲洗电动阀(415)，浓水运行手动阀(416)。8.基于权利要求1
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7任一项所述的一种反渗透自动清洗装置的运行方法，其特征在于，包括以下步骤；反渗透正常运行时，控制器(501)监测反渗透的各项运行指标，运行人员首先在控制器(501)内输入数据在标准温度下的基准值，通过将反渗透运行时的实时数据与基准值进行比较，确定是否需要清洗以及污染物类型；控制器(501)根据反渗透运行指标的不同变化，将反渗透污堵情况分为6种类型，针对以下6种不同类型采用不同的清洗方式；第1种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，一段压差、二段压差及盐透过率无明显变化，该种情况一般为有机物污染和微生物污染，可通过碱洗加酸洗恢复；第2种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值上升超过3％，一段压差较基准值上升超5％，且一段产水流量下降比例高于二段产水流量下降比例的15％，该种情况一般为金属氧化物污染，通过还原剂清洗恢复；第3种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值上升超过3％，一段压差较基准值上升超5％，且一段产水流量下降比例与二段产水流量下降比例基本相等。该种情况一般为胶体污染，可通过碱洗恢复；第4种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值上升超过3％，一段压差较基准值上升超5％，且二段产水流量下降比例高于一段产水流量下降比例的15％。该种情况一般为无机盐结垢，可通过酸洗恢复；第5种情况，产水流量较基准值下降超过10％，为主要变化指标，同时盐透过率较基准值下降超过2％，一段压差及二段压差无明显变化，该种情况为有机物污染，可通过碱洗加酸洗恢复；第6种情况，一段压差较基准值上升超过15％，为主要变化指标，同时产水流量较基准值稍有下降，超过5％，二段压差及盐透过率无明显变化，该种情况为微生物污染，通过碱洗恢复。9.根据权利要求8所述的一种反渗透自动清洗装置的运行方法，其特征在于，当满足第1种情况触发的条件时，控制器(501)发出提醒，当反渗透设备停运并经运行人员手动操作确认后，进行碱洗加酸洗的清洗流程，各电动阀的开启、关闭及设备的启动、停止均由控制器(501)判断并控制，首先进行碱洗流程，第一步配药，清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭，电加热器(311)启动，当清洗箱温度计(324)达到30℃时，电加热器(311)停止，再循环管道电动阀(318)打开，清洗泵(315)启动，开始进行循环并准备进药，碱加药泵
(306)启动，将药品加入到清洗箱(310)内，并通过循环将清洗液充分混合，当清洗箱pH计(323)达到12时，此时药品浓度约为0.1％，碱加药泵(306)停止；第二步小循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，再循环管道电动阀(318)关闭，将药液带入反渗透中进行循环，循环时间20分钟；第三步浸泡，清洗泵(315)停止，产水回液管道电动阀(328)关闭，浓水回液管道电动阀(330)关闭，清洗进水管道电动阀(321)关闭，利用清洗液对反渗透污染物进行浸泡，浸泡时间控制2
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15小时，该时间可人工通过控制器(501)进行设定；第四步大循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，清洗泵(315)启动，循环时间控制在60分钟；第五步冲洗，清洗泵(315)停止，排污电动阀(314)打开，将清洗箱内清洗液排净后，排污电动阀(314)关闭。清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭；电加热器(311)启动，当清洗箱温度计(324)达到20℃时，电加热器(311)停止；清洗泵(315)启动，利用清洗箱(310)内的冲洗水将反渗透内残留的少量清洗液冲洗干净，冲洗时间30分钟；重复以上冲洗步骤2次，确保冲洗效果，冲洗完成后清洗泵(315)停止，产水回液管道电动阀(328)关闭，浓水回液管道电动阀(330)关闭，清洗进水管道电动阀(321)关闭；反渗透碱洗完成。其中在第一步、第二部、第四步中，可能出现温度的下降和清洗液pH值的下降。当温度下降超过2℃时，控制器(501)控制电加热器(311)启动，直至温度恢复至清洗温度；当pH值下降超过0.5，控制器501控制碱加药泵(306)启动，直至pH值恢复至清洗值；碱洗完成后进行酸洗流程，第一步配药，清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭；电加热器311启动，当清洗箱温度计(324)达到45℃时，电加热器(311)停止；再循环管道电动阀(318)打开，清洗泵(315)启动，开始进行循环并准备进药；酸加药泵(303)启动，将药品加入到清洗箱(310)内，并通过循环将清洗液充分混合；当清洗箱pH计(323)达到2时，此时药品浓度约为0.2％，酸加药泵(303)停止；第二步小循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，再循环管道电动阀(318)关闭，将药液带入反渗透中进行循环，循环时间20分钟；第三步浸泡，清洗泵(315)停止，产水回液管道电动阀(328)关闭，浓水回液管道电动阀(330)关闭，清洗进水管道电动阀(321)关闭，利用清洗液对反渗透污染物进行浸泡；浸泡时间控制2
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15小时，该时间可人工通过控制器(501)进行设定；第四步大循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，清洗泵(315)启动，循环时间控制在15分钟；第五步冲洗，清洗泵(315)停止，排污电动阀(314)打开，将清洗箱内清洗液排净后，排污电动阀(314)关闭，清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭；电加热器(311)启动，当清洗箱温度计(324)达到20℃时，电加热器(311)停止；清洗泵(315)启动，利用清洗箱(310)内的冲洗水将反渗透内残留的少量清洗液冲洗干净，冲洗时间30分钟；重复以上冲洗步骤2次，确保冲洗效果，冲洗完成后清洗泵(315)停止，产水回液管道电动阀(328)关闭，浓水回液管道电动阀(330)关闭，清洗进水管道电动阀(321)关闭；反渗透碱洗完成；其中在第一步、第二部、第四步中，可能出现温度的下降和清洗液pH值的上升；当温度下降超过2℃时，控制器(501)控制电加热器(311)启动，直至温度恢复至清洗温度，当pH值上升超过0.5，控制器
(501)控制酸加药泵(303)启动，直至pH值恢复至清洗值。经过以上碱洗加酸洗流程后，即完成对第1种情况的化学清洗。当满足第2种情况触发的条件时，控制器(501)发出提醒，当反渗透设备停运并经运行人员手动操作确认后，进行还原剂的清洗流程，各电动阀的开启、关闭及设备的启动、停止均由控制器(501)判断并控制；第一步配药，清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭；电加热器(311)启动，当清洗箱温度计(324)达到30℃时，电加热器(311)停止，再循环管道电动阀(318)打开，清洗泵(315)启动，开始进行循环并准备进药，还原剂加药泵(309)启动，将药品加入到清洗箱(310)内，并通过循环将清洗液充分混合，当清洗箱pH计(323)达到5时，此时药品浓度约为1％，还原剂加药泵(309)停止；第二步小循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，再循环管道电动阀(318)关闭，将药液带入反渗透中进行循环，循环时间20分钟，第三步浸泡，清洗泵(315)停止，产水回液管道电动阀(328)关闭，浓水回液管道电动阀(330)关闭，清洗进水管道电动阀(321)关闭，利用清洗液对反渗透污染物进行浸泡，浸泡时间控制2
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15小时，该时间可人工通过控制器(501)进行设定；第四步大循环，产水回液管道电动阀(328)打开，浓水回液管道电动阀(330)打开，清洗进水管道电动阀(321)打开，清洗泵(315)启动，循环时间控制在60分钟；第五步冲洗，清洗泵(315)停止，排污电动阀(314)打开，将清洗箱内清洗液排净后，排污电动阀(31)4关闭，清洗箱补水电动阀(326)打开，冲洗泵(102)启动，当清洗箱(310)达到预设的高液位时，冲洗泵(102)停止，清洗箱补水电动阀(326)关闭，电加热器(311)启动，当清洗箱温度计(324)达到20℃时，电加热器(311)停止，清洗泵(315)启动，利用清洗箱(310)内的冲洗水将反渗透内残留的少量清洗液冲洗干净，冲洗时间30分钟；重复以上冲洗步骤2次，确保...

【专利技术属性】
技术研发人员：顿小宝，刘世雄，王涛，张瑞祥，令彤彤，牛利涛，李长海，郭云飞，张林涛，赵如宇，陈余土，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：