反滲透工藝方案

1、3t/h 純 水 設(shè) 備設(shè)計方案二0一二年六月目 錄一、 設(shè)計基礎(chǔ)資料二、 成品水制備工藝流程三、 工藝設(shè)計說明四、 自控系統(tǒng)說明五、 設(shè)備設(shè)計運行參數(shù)六、 公用工程條件七、 驗收考核項目八、 其它說明附 件：一、反滲透膜元件污染清洗方法二、制備工藝流程圖一、工程設(shè)計基礎(chǔ)資料1.1設(shè)計概況科潤公司新建鍍鋅生產(chǎn)線工程因生產(chǎn)工藝需要，需配置1套3t/h自動純水 品設(shè)備一套，要求出水水質(zhì)電阻率12Mcm.cm（20）。制備工藝采用反滲透，雙級混床，PLC自動控制。同時設(shè)備選型留有合理的設(shè)計余量。1.2設(shè)計原則1、優(yōu)化工藝設(shè)計，使系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)濟、合理、安全、可靠。2、選用新穎材料和配件，單體設(shè)備結(jié)構(gòu)先進

2、、合理。3、操作維護方便，減少勞動強度。4、設(shè)備布局合理美觀。5、設(shè)備選型留有合理的設(shè)計余量，確保整個系統(tǒng)運行安全、可靠，盡可能延長設(shè)備使用壽命。6、采用合理工藝和流程，降低運行費用。7、控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動、手動的切換。8、關(guān)鍵元器件采用進口件，確保使用性能穩(wěn)定。1.3設(shè)計依據(jù)(1)原水水質(zhì)： P H 8.2 總硬度（以CaCO3計） 76mg/l 總堿度（以CaCO3計） 850mg/l水 溫 : 8-24碳酸鹽硬度（以CaCO3計） 760mg/lK+Na+ : 250mg/l (2)出水水質(zhì)： PH 7 SS 不得檢出碳酸鹽硬度（以CaCO3計） 1mg/lNa+ 0.5mg/l 電導率

3、： 12Mcm.cm（20） SiO2 0.1mg/l(5)出水水量：3t/h×1套(6)設(shè)計、制造標準JB/T2932-99水處理設(shè)備制造技術(shù)條件GB5749-85 生活飲用水衛(wèi)生標準GBJ109-87 工業(yè)用水軟化、除鹽設(shè)計技術(shù)規(guī)范ZBJ98003-87水處理設(shè)備油漆、包裝技術(shù)條件CD130A15-85橡膠襯里設(shè)備設(shè)計技術(shù)規(guī)范GB11446.1-89電子級水質(zhì)量標準(7)制水效率：出水水量/進水水量65% (即進水量為:3/75%=4.6t/h)(8)控制方式：原水至成品水設(shè)備系統(tǒng)微電腦自動控制，全自動運行，可進行自動、手動的切換。(9)電源：電壓380V/220V，頻率50HZ

4、二、成品水制備工藝流程（ 詳見附件1 ）三、工藝設(shè)計說明系統(tǒng)主要由制水設(shè)備及電器控制部分組成。制水設(shè)備由以下三部分組成：預處理部分一級RO裝置除鹽部分混床3.1、原水預處理部分根據(jù)用戶提供的自來水檢測報告、用水要求及反滲透膜元件的進水指標須符合如下要求：項目單位指標濁度度<0.5色度度清污染密度指數(shù)SDI3進水PH值2-11進水溫度45化學耗氧量以O(shè)2mg氧/L1游離氯mg/L0.1鐵mg/L0.3錳mg/L0.1沉淀離子（SiO2、Ba等）濃水不發(fā)生沉淀朗格利爾指數(shù)負數(shù)為確保反滲透裝置的運行安全穩(wěn)定和正常的使用壽命，防止膠體有機物、微生物、懸浮固體微粒及鈣鎂等微溶鹽等在膜面結(jié)垢堵塞，須

5、采取必要的預處理設(shè)備，在原水進入RO裝置前除去，預處理具體措施如下：1、原水箱、水泵貯存原水、調(diào)節(jié)進水水量及增壓供水。原水箱設(shè)計采用1只5m3立式圓形水箱，材質(zhì)PE，水箱設(shè)置3套LHD-201型液位控制器，發(fā)出高、中、低3個液位訊號與水泵相聯(lián)鎖。原水泵設(shè)計采用杭州南方泵廠生產(chǎn)的CHL5-35型臥式離心泵，數(shù)量1臺，材質(zhì)不銹鋼。 2、絮凝劑投加裝置在原水中投加堿式氯化鋁（PAC）絮凝劑，使原水中膠體、顆粒形成絮凝體，經(jīng)后級設(shè)備接觸凝聚除去，可提高過濾器過濾精度，提高出水水質(zhì)，設(shè)計采用1臺美國進口的 PULSAFEEDEF計量泵，型號為100/030和1只MC-100L型藥箱。3、添加阻垢劑添加阻

6、垢劑系統(tǒng)由阻垢劑溶液桶和計量泵組成，加藥目的是使?jié)馑甃SI值達3.0不結(jié)垢。計量泵采用美國進口的 PULSAFEEDEF 計量泵，型號為100/030和1只MC-100L型藥箱，阻垢劑采用美國ARGO公司的MDC-220有機阻垢劑。4、多介質(zhì)過濾器通過細砂濾料的截留吸附除去水中懸浮物雜質(zhì)和膠體物，設(shè)計采用1臺800多介質(zhì)過濾器，材質(zhì)304不銹鋼，內(nèi)裝精制細石英砂和無煙煤，濾料層高1200mm，外部配帶臺灣環(huán)琪閥1批，采用手動控制，正常工作單臺流速9m/h，產(chǎn)水量5m3/h，出水濁度<1mg/L，15minSDI值<4。濾料反洗以時間參數(shù)設(shè)定，當累積到設(shè)定時間后對濾料進行自動氣、水反

7、洗，反洗強度15/S.M2。5、 活性炭過濾器利用活性炭微細孔表面吸附原理吸附水中有機物色度、余氯，防止水中有機物、強氧化劑污堵膜面、惡化RO膜使用性能，確保RO使用壽命及出水達標。設(shè)計采用1臺800活性炭吸附器，材質(zhì)304不銹鋼襯膠，內(nèi)裝果殼滲銀炭C101型，層高1200mm,外部配帶臺灣環(huán)琪閥件1批，采用手動控制，正常工作單臺流速9m/h，產(chǎn)水量5m3/h，出水余氯<0.1mg/L，耗氧量<3mg/L。濾料反洗以時間參數(shù)設(shè)定，當累積到設(shè)定時間對濾料進行自動水反洗，反洗強度6-10L/S.M2。濾料更換視原水情況而定，大約1年。6、 精密過濾器用于進一步截留水中5um顆粒等微小雜

8、質(zhì)及前級過濾器出水中微量粉化的活性炭粉末，確保護后級裝置安全、有效運行。設(shè)計采用1臺400mm精密過濾器，本體材質(zhì)為304不銹鋼，內(nèi)裝12支20英寸長、精度為5umPP熔噴濾芯。濾芯更換視進、出水壓差情況而定，當出水壓頭損失超過0.15MPa時須更換濾芯。3.2、一級RO除鹽部分1、PH調(diào)節(jié)裝置 根據(jù)海德能公司RO設(shè)計軟件計算，RO產(chǎn)水PH7，為確保RO出水PH7，在原水中投加CP級燒堿，以調(diào)節(jié)產(chǎn)水PH，設(shè)計采用1臺丹麥產(chǎn)DME2-18型計量泵和1只MC-100L型藥箱及1臺自動調(diào)節(jié)加藥量的PH變送器。2、一級RO除鹽裝置本系統(tǒng)主要由高壓泵及反滲透裝置組成，一級反滲透產(chǎn)水量10m3/h, 水利

9、用率65%， 系統(tǒng)脫鹽98%，出水電阻率12M.cm（20）（1） 高壓泵提供反滲透裝置正常工作所需水量和壓力，一級RO裝置設(shè)計采用丹麥格蘭富公司生產(chǎn)的立式多級離心泵，型號為CR5-22， 流量 ：5m3/h ;揚程:140m;材質(zhì):304不銹鋼。（3）反滲透裝置反滲透膜元件通過以壓力為推動力，進行膜分離除鹽，同時可除去水中溶解性有機物細菌熱源病毒等，反滲透膜除鹽具有能耗少、操作簡單、適應范圍廣等優(yōu)點，但是設(shè)計的合理與否直接關(guān)系到工程投資及運行的經(jīng)濟效益，使用壽命、操作可靠及簡便性。(a)、設(shè)備選型一級RO膜元件采用運行安全穩(wěn)定，質(zhì)量可靠的美國海德能公司生產(chǎn)的ESP2型芳香族聚胺復合膜。 壓力

10、膜管采用符合美國海德能公司生產(chǎn)不銹鋼膜殼，該膜殼內(nèi)壁光滑、與膜元件吻合程度好，并不易滋生細菌。(b)、系統(tǒng)工藝配置一級反滲透裝置配置7根2芯不銹鋼壓力膜管，內(nèi)裝14支ESPA2 型膜元件，排列方式4-2-1，進水量4.6m3/h，產(chǎn)水量3m3/h，濃水排放量1.6m3/h，水利用率65%，脫鹽率98%。（C）、 系統(tǒng)控制裝置配置1臺就地儀表盤和操作盤，在儀表盤上可讀出RO裝置的相關(guān)運行參數(shù)，如流量（濃水、產(chǎn)水）；壓力（進水、濃水、產(chǎn)水）、電導等，在操作盤上可手動啟停高壓泵。高壓泵進、出口設(shè)置高低壓保護開關(guān)，可確保因供水壓力不足而損壞高壓泵，因壓力過高而損壞膜元件。進水側(cè)、濃水側(cè)設(shè)置電動閥，可自

11、動定時對膜面進行低壓沖洗，盡可能延長膜的清洗周期和提高膜的使用壽命。(d)、反滲透的清洗反滲透運行一段時間后原水中少量污染物逐漸積累，導致組件壓差升高產(chǎn)水量下降，脫鹽率下降等現(xiàn)象，須通過注入藥液進行化學清洗恢復膜元件性能，一般化學清洗周期為4-6個月。清洗用藥劑可通過不同的污染情況注入相應藥液，如鈣、鎂可調(diào)節(jié)PH后注入檸檬酸藥液，膠體有機物、微生物污染可注入EDTA四鈉鹽及三聚磷酸鈉等藥液，具體清洗方法詳見附件1。清洗系統(tǒng)設(shè)計采用1只寧波產(chǎn)PT-1000LPE水箱、1臺250不銹鋼保安濾器及1臺丹麥GRUNDEFOS產(chǎn)的CHL4-40型316不銹鋼臥式離心泵。（e）中間水箱、水泵貯存原水、調(diào)節(jié)

12、進水水量及增壓供水。原水箱設(shè)計采用1只3m3立式圓形水箱，材質(zhì)PE，水箱設(shè)置3套LHD-201型液位控制器，發(fā)出高、中、低3個液位訊號與水泵相聯(lián)鎖。原水泵設(shè)計采用丹麥GRUNDEFOS產(chǎn)的CR5-6型立式多級離心泵，數(shù)量1臺，材質(zhì)316不銹鋼。 3.3 混床出純水系統(tǒng)1、雙級混床由三臺400mm304不銹鋼混合交換器組成，使用方法二用一備，全部采用體內(nèi)再生。交換樹脂使用美國ROHM AND HAAS生產(chǎn)的AMBERJET1200C-Na樹脂和 AMBERJET4200C-CI樹脂,設(shè)備采用臺灣環(huán)琪管閥件。運行、再生由手動完成。2、酸液箱貯存酸液、再生AMBERJET1200C-Na樹脂時使用。

13、酸液箱設(shè)計采用1只MC-120L0.12m3立式圓形水箱，材質(zhì)PE。3、堿液箱貯存堿液、再生AMBERJET4200C-CI樹脂時使用。酸液箱設(shè)計采用1只MC-120L0.12m3立式圓形水箱，材質(zhì)PE。4、純水箱、水泵貯存脫鹽水及增壓供水。原水箱設(shè)計采用1只3m3立式圓形水箱，材質(zhì)PE，水箱設(shè)置3套LHD-201型液位控制器，發(fā)出高、中、低3個液位訊號與水泵相聯(lián)鎖。 純水泵設(shè)計采用杭州南方泵廠生產(chǎn)的CDLF4-40型立式多級離心泵，數(shù)量1臺。 5、紫外線殺菌器 由于在生產(chǎn)純水過程中外來水網(wǎng)進水后未處理掉的細菌，和生產(chǎn)過程中滋生的藻類、細菌，在本工藝中設(shè)計一套PDCn-150紫外線殺菌器。在一

14、秒鐘內(nèi)就能把水中的病菌類、細菌類、水藻類等殺滅。6、微膜過濾器用于截留水中0.22um的細菌殘留物、顆粒等微小雜質(zhì)，確保用水點不受污染。設(shè)計采用1臺250mm微膜過濾器，本體材質(zhì)為304不銹鋼，內(nèi)裝7支20英寸長、精度為0.22umPP熔噴濾芯。濾芯更換視進、出水壓差情況而定，當出水壓頭損失超過0.15MPa時須更換濾芯。四、自控系統(tǒng)說明：1、原水進原水箱，原水箱設(shè)置液位控制器，信號送至PLC，來控制原水泵的啟動和停止，同時根據(jù)原水泵的啟停，由PLC來控制PAC、MDC220加藥裝置計量泵的啟停。2、原水泵設(shè)置高壓保護裝置，當出水壓力超過設(shè)定值時停止工作。3、保安過濾器設(shè)置手動閥，根據(jù)濾芯的污

15、染，出水壓力的降低更換濾芯，污染指數(shù)儀為定期監(jiān)測。4、高壓泵設(shè)置高低壓保護裝置，即當進水壓力低于某值或出水壓力高于某值時，高壓泵停止工作，同時高壓泵還由淡水箱的高低液位控制泵的啟停。5、RO裝置設(shè)置進水流量儀，調(diào)節(jié)濃水閥來控制RO裝置的回收率，來達到設(shè)計要求，當壓力上升20%左右時，由電接點壓力表輸出信號經(jīng)PLC報警，RO裝置須清洗，同時停止前級給水等，同時配在線電導儀（帶溫度補償）監(jiān)測水質(zhì)。清洗為人工手動清洗，根據(jù)各類信息反饋綜合分析后，決定RO清洗的藥劑（參見清洗手冊）。RO裝置啟動時，高壓泵延遲于原水泵0.5分鐘左右啟動，RO裝置停機時水泵延遲于高壓泵0.5分鐘左右，停止運行。6、除鹽泵

16、根據(jù)除鹽水箱的液位啟停，同時受除鹽水箱低位控制泵的工作。除鹽水箱設(shè)置液位控制器控制原水泵、除鹽水泵等的啟停，同時與前后級設(shè)備連鎖運行。7、整個控制程序由PLC自動控制，并設(shè)有全自動保護裝置，當設(shè)備啟動和停機時按程序逐一啟動和停機，同時萬一操作失誤或機械發(fā)生故障時，設(shè)備即自動停機并報警，以確保設(shè)備的安全運行。8、整個系統(tǒng)的運行管理、操作規(guī)程另見使用說明及操作規(guī)程手冊。五、主要設(shè)備設(shè)計運行參數(shù) 序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格設(shè)計參數(shù)1原水箱PT5000L有效容積5m3；2絮凝劑投加裝置MC-100 投藥量 ：4PPM3阻垢劑投加裝置MC-100 投藥量 ：3PPM4原水泵CHL5-35Q=5 m3/h ；

17、H=40m；N=0.75KW5多介質(zhì)過濾器HGJA-80 （800）產(chǎn)水量(Q) ：5m3/h 流速 (V) ：9m/h出水濁度 1度出水SDI 46活性碳過濾器HGTA-80 （800）產(chǎn)水量(Q) ：5m3/h 流速 (V) ：9m/h出水余氯 0.1mg/L出水耗氧量 3Mg/L7中間水箱PT-3000L有效容積33m3；8中間水泵CR5-6Q=3.5 m3/h；H=35m；N=1.1KW9一級反滲透裝置10t/h-CPA3產(chǎn)水量(Q) ：13.5m3/h 回收率 (Y) ：75%；脫鹽率 98%出水電導率 6US/cm(20)10混合交換器HLHH-50 （500）產(chǎn)水量(Q) ：3.

18、5m3/h 流速 (V) ：17m/h出水電阻率12Mcm.cm（20）11純水箱3m3PE3000有效容積3m3；12純水泵CDLF4-40Q=3m3/h；H=37m；N=0.75KW13紫外線殺菌器PDCn-150Q=3m3/h； N=0.2KW 八、公用工程條件（1）系統(tǒng)供水工況項目供水壓力（Mpa）供水水量(m3/h)使用形式運行用水0.305連續(xù)用水反洗用水0.112間斷用水（2）系統(tǒng)供電供電電源三相四線供電頻率50HZ供電電壓AC380/220V電壓波動±5%總裝機容量5.0KW（3）系統(tǒng)供氣供氣壓力(分層用)0.4-0.5MPa瞬時最大需氣量約1.5m3/min供氣壓力

19、(反洗用)0.1-0.15MPa需氣量約3.0m3/min供氣氣源無油凈化壓縮空氣九、驗收考核項目1 單項設(shè)備驗收考核(1 ) 多介質(zhì)過濾器處理水量 ： 5m3/h 出水濁度： 1mg/l 出水SDI ： 4(2 ) 活性炭過濾器處理水量 ： 5m3/h 出水耗氧量： 3mg/l 出水余氯 ： 0.1mg/L3 反滲透出水(1) 進 水 量： 5m3/h(2) 出 水 量： 3m3/h(3) 回 收 率： 65%(4) 脫 鹽 率： 97%（三年內(nèi)）4混合交換器 (1) 進 水 量： 3m3/h(2) 出 水 量： 3m3/h(4) 出水電阻率： 12Mcm.cm（20）2、系統(tǒng)驗收考核項目(

20、1)產(chǎn)水水量 ： 3m3/h（2）產(chǎn)水水質(zhì) PH 7 SS 不得檢出碳酸鹽硬度（以CaCO3計） 1mg/lNa+ 0.5mg/l 出水電阻率： 12Mcm.cm（20） SiO2 0.1mg/l十、 其它說明1、 方案中未列入預算的有：(1) 土建投資(2)設(shè)備進場就位費（3）安調(diào)期間的動力藥劑費-(4) 站房內(nèi)成品水至用水點的管路供給設(shè)施。2、因?qū)潭ㄙY產(chǎn)折舊規(guī)定、操作人員工資費用，水、電價等原始依據(jù)不明，無法對制水成本進行準確核算，具體的運行費用只能由用戶根據(jù)實際支出核算3、詳細技術(shù)資料，待合同生效后免費分批提供。具體如下：(1) 操作說明書、(2) 使用手冊(3) 設(shè)備平面布置圖、(4

21、) 設(shè)備平面基礎(chǔ)圖(5) 動力平面圖(6) 電氣控制原理圖(7) 設(shè)備出廠檢驗合格證書4、需方負責站內(nèi)的土建施工;附件1：反滲透膜污染清洗方法：1 膜污染的清洗標準：1.1 在正常壓力下，產(chǎn)品水流量降至正常值的8590%；1.2 為了維持正常的產(chǎn)品水流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力比正常運行的增加1015%；1.3 產(chǎn)品水質(zhì)降低1015%，鹽透過率增加1015%；1.4 RO各段間壓差明顯上升。2 常見污染物及清洗方法2.1 碳酸鈣垢： 在阻垢劑添加系統(tǒng)出現(xiàn)故障時或加酸系統(tǒng)出現(xiàn)故障時給出水PH值升高，那么碳酸鈣就有可能沉積出來，應盡早發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢沉積的發(fā)生，以防止生長后的晶體對膜表面產(chǎn)生操作，如早

22、期發(fā)現(xiàn)碳酸鈣垢，可以用降低給水PH至3-5之間運行1-2小時的方法去除。對沉淀時間更長的碳酸鈣垢，則應采用2%的檸檬酸清洗液（控制PH不小于4）進行清洗。注：應確保任何清洗液的PH不要低于4，否則可能會對RO膜元件造成損害，特別在溫度較高時更應注意，最高的PH值應不大于10，可使用硫酸或鹽酸降低PH值，用氫氧化鈉來提高PH值。2.2 硫酸鈣垢 ：清洗液2（參見表2）是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的最佳方法。2.3 金屬氧化物垢：可以使上面所述的去降碳酸鈣垢的方法，很容易地去除沉積下來的氫氧化物（例如氫氧化鐵）。2.4 硅垢：對于不是與金屬氧化物或有機物共生的硅垢，一般只有通過專門的清洗方法，

23、才能將他們?nèi)コ?，有關(guān)的詳細方法請與本公司聯(lián)系。2.5 有積沉積物：有機沉積物（如微生物粘泥或霉斑）可以使用清洗液去除，為了防止再生繁殖，可使用本公司認可殺菌液在系統(tǒng)中循環(huán)浸泡，一般需較長時浸泡才能有效，如反滲透裝置停用超過三天時，最好采用清毒處理。2.6 清洗液的選用：清洗反滲透膜元件時建議采用表二所列的清洗液。確定清洗液前對污染物進行化學分析是十分重要的，對分析結(jié)果的詳細分析比較，可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法。應記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果，為在特定給水條件下，找出最佳的清洗方法提供依據(jù)。對于無機污染物建議使用1#清洗液，對硫酰鈣及有機污染物建議使用2#清洗液。對于嚴懲有機物污

24、染建議使用3#清洗液。所有清洗液可以在溫度40下清洗60分鐘。所需用品量以每379升中加入量計，配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水（反滲透淡水）并混合均勻。3 反滲透膜清洗工藝清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側(cè)循環(huán)，此時膜元件仍裝在壓力容器內(nèi)，而且需要專門的清洗裝置來完成該項工作。清洗工藝一般步驟：3.1 用泵將干凈、無游離氯的反滲透淡水打入壓力容器中，并排放幾分鐘。3.2 用反滲透淡水配制清洗液（詳見表二）。3.3 將清洗液在壓力容器中循壞1小時或預先設(shè)定的時間，對于8英寸壓力容器，流速在3540加侖/分（89m3/H）。3.4 藥洗完成后，排凈藥箱剩余液，并進行清洗，然后放入反滲透淡水。3.5 用泵將藥箱內(nèi)淡水打入壓力容器中，并排放幾分鐘。3.6 在沖洗反滲透系統(tǒng)后，將反滲透系統(tǒng)的淡水出口排放閥打開，反滲透系統(tǒng)投入正常運行，1530分鐘后檢查淡水排放水