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共享经验对反渗透设计很重要

文章出处:scgly 人气:发表时间:2020-04-22 17:21
       海水淡化的未来将需要基于经验的设计和环保技术的结合。
       当今的反渗透(RO)工厂设计基于多种技术知识,并且同样重要的是基于操作经验,这对于设计团队而言可能是宝贵的资产。对于海水淡化厂,重要的是探索一种在运营和维护(O&M)经验与设计之间架起桥梁的方法,同时找到未来的工艺设计。
反渗透设备
       运维团队可以通过日常的绩效监控和克服挑战来获得运营经验。运营团队的典型目标包括改善工厂性能,纠正故障,提高对新法规的遵守程度并降低运营成本。
       利用操作经验并将其转化为淡化厂有价值的设计知识的方法包括:
       定期会议,侧重于O&M公司与设计工程师之间的知识共享
       现场试点,允许运维团队与设计工程师之间进行技术交流
       运维经理发布的月度报告
       根据需要向运营团队提供技术和流程支持
       邀请首席技术人员和运营经理参加设计评审会议
       考虑到运营经验并不意味着反渗透工厂的计划过度。有时,少量投资可以带来很大的不同,并为工厂带来更好的结果。
       操作经验可以帮助防止执行和启动困难。下面显示了将操作经验纳入设计知识的实际示例。
       优化降低运维成本
       设计团队应从运维人员那里了解RO工厂的行为,并相应地优化设计。 例如,可以通过在O&M期间进行的改进和优化来减少化学药品的消耗。
       在以色列的Ashkelon海水淡化厂,通过日常监控性能参数(例如实际的硼排斥率,膜进料压力和归一化流量)来优化苛性钠和硫酸的第二遍化学消耗。 通过监测预处理性能和使用改进的控制方法来优化氯化铁的消耗。
       另一个需要改进的参数是工厂的单位能耗。尽管随着RO膜的老化,单位能耗会增加,但Ashkelon的O&M团队成功地保证了能耗,并在某些情况下提高了工厂的单位能耗。在这种情况下,O&M团队可通过更换阀门内部零件(产生高的压降)并开发方法和程序来降低能源消耗,该方法和程序可通过压力容器旋转隔膜来保持RO隔膜的性能。工厂的实际行为,包括实际的压降和能耗,可以帮助优化未来的设计。
       设备故障
       改善设计的一种方法是与运维团队一起研究设备故障,并提供技术支持,直到找到解决方案为止。在以色列Hadera海水淡化厂的第一个运行期中,介质过滤器的瓣阀遭受泄漏。开发了一种基于液压活塞的新机构,包括加强轴和改善橡胶密封。
       液压机构首先进行了试验,然后成功地全面实施。
       Hadera的经验和升级的解决方案已被一些后来设计的反渗透工厂使用,例如塞浦路斯的Vasilikos海水淡化工厂和南加州的卡尔斯巴德海水淡化工厂。
       优化控制和自动排序
       优化控制和自动排序如何导致设计升级的一个示例涉及高压(HP)阀泄漏,从而隔离了Hadera工厂中确定的RO列。
       经过彻底的调查,O&M团队改进了启动和加压顺序,从而使加压过程逐渐进行,从而防止了隔离阀的特氟龙套管上的剪切力。这种修改被证明是成功的,并将经验转移到其他一些使用压力中心的工厂。
       建筑材料
       O&M团队获得了丰富的经验和知识,了解哪些材料具有抵抗力,哪些不应该使用。在Ashkelon工厂中,为高凝点的化学品(例如NaOH管线)添加了化学管线的绝缘和加热装置。
       由于喷射点存在放热条件而导致许多泄漏的硫酸喷射组件被特氟隆涂层钢替代。然后,将此强大的解决方案添加到了将来的设计中。
       O&M团队还为混凝土,钢和泵添加了其他涂料。该团队在设计团队的支持下,为金属管道和泵实施了阴极保护系统。在设计阶段已经学过的其中一些课程将在整个工厂生命周期中花费更少。
       采用附加系统
       O&M团队可能会采用或安装其他系统或解决方案来应对维护问题。设计团队可以研究问题和解决方案,在相关情况下,可以将其添加到将来的设计中。
       例如,具有高悬浮固体负荷的区域通常被称为高维护区域,因此对运维团队不利。具体而言,石灰石悬浮的固体开始沉降并堆积在反冲洗通道中。对于这种情况,O&M团队引入了一个简单的喷嘴系统,用于混合并防止大量沉降。在以后的设计中,已经考虑了防止在高总悬浮固体(TSS)区域中沉降的手段。
       附加系统的另一个示例是,Ashkelon的O&M团队打算通过清洁用过的墨盒并将其重新投入使用以降低墨盒过滤器的更换率。最初,该团队使用了一个试点设备,此后在全规模工厂中添加了原位墨盒清洁(CIP)系统。后来,墨盒CIP系统被整合到Hadera工厂的设计中。
       在这种情况下,重要的是不要自动采用所有修改。在某些情况下,解决方案可能仅适用于特定站点。对于滤筒式过滤器CIP系统,应逐案评估系统的引入和清洁,因为它可能并不总是具有成本效益的(取决于预期的更换率和可用滤筒的成本)过滤器)。
       系统优化
       当运维团队遇到问题时,不要过早敲定任何设计决策,这一点很重要。例如,由于频繁发生故障,以色列的Sorek(世界上最大的海水反渗透淡化工厂)的污泥处理离心机被压滤机所取代。但是,卡尔斯巴德工厂使用的是相同的离心机,并且在相同的应用中表现良好,该工厂是西半球最大的海水淡化工厂。
       在Hadera运营的第一阶段,团队遇到了石灰水制备系统的运行问题,包括控制不稳定,维护量大和性能低下。在这种情况下,运营团队致力于稳定系统,改善和优化其性能。
       这些例子表明,如果提供足够的时间,资源和技术支持,则可以达到稳定或找到解决方案。
       使用运维人员了解反渗透工厂的行为并相应地优化工厂设计至关重要。海水淡化的未来将需要基于经验的设计和环保技术的结合。
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