10噸雙級反滲透方案解析

1、i10T/h雙級反滲透水處理系統(tǒng)方案設計書項目名稱：10T/H 純水系統(tǒng)濟南海德能科技有限公司濟南海德能科技有限公司設計依據(jù)及技術要求1.1.原水水源及水質2水源：地下水。1.2 技術要求及設備性能1.2.1.安裝條件121.1供水系統(tǒng)： 原水水量 22mVhr原水水溫 25C121.2供電系統(tǒng)：380v/50hz/3 ,220v/50hz/1 ，土 10%1.3 、電氣設備控制設備采用自動/手動兩種操作方式。集控操作在 PLC 柜統(tǒng)一進行，控制由 PLC 實現(xiàn)。泵的聯(lián) 鎖及備用、自動投加等均由 PLC 實現(xiàn)。1.4.設備性能1.4.1 預處理出水：產(chǎn)水量 25m3/hrSDI 41.4.2

2、反滲透裝置：產(chǎn)水量 10m3/hr(25C)脫鹽率96 （ 三年內 ）回收率 70 1.5、防雷與接地防雷：根據(jù)有關規(guī)程、規(guī)范，接入全廠避雷系統(tǒng)。接地：根據(jù)有關規(guī)程、規(guī)范、所有需要保護接地的電氣設備均可靠接入相應的接地系統(tǒng)。主 要包括配電裝置、PLC 裝置、機電設備、控制盤柜等。二、系統(tǒng)工藝2.1工藝概述本系統(tǒng)是根據(jù)貴方提供的原水水質及對產(chǎn)水水質要求，以系統(tǒng)運行可靠、自動、節(jié)能、操作 簡單、環(huán)保、安全、經(jīng)濟實用為原則，根據(jù)相關設計標準和規(guī)范，結合當?shù)厮此|以及我公司 多年工程經(jīng)驗而編制。本套系統(tǒng)的工藝設計合理、運行穩(wěn)定、在進水水質無重大變化 （ 變化不超過 5%）的條件下產(chǎn)水水質滿足要求，經(jīng)

3、過多項類似工程的應用及檢驗，系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行32.3 工藝說明本套水處理系統(tǒng)水源為地下水。根據(jù)工藝流程將本系統(tǒng)分為預處理系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)和控制系統(tǒng)來進行系統(tǒng)技術規(guī)范詳述。預處理系統(tǒng)是對原水進行處理，使其滿足反滲透系統(tǒng)的進水要求。它由：原水泵、多介質機 械過濾器、阻垢劑投加裝置及其配套設施組成。控制方式采用手動控制。反滲透系統(tǒng)是本套水處理系統(tǒng)的主要除鹽裝置，我們建議貴公司可選擇采用美國海德能公司生產(chǎn)的 CPA3-8040 型反滲透膜元件或日本東麗公司生產(chǎn)的 TM720-370 反滲透膜元件，共 25 支。 它由保安過濾器、反滲透裝置、反滲透清洗裝置組成，系統(tǒng)控制方式采用全自動控制?？刂茊卧钦?/p>

4、套系統(tǒng)的指揮中心，它的功能越完善，設計越合理對設備越有益處，具體表現(xiàn) 在：保證系統(tǒng)的正常運行、減少整套設備的故障發(fā)生、提高經(jīng)濟效益、減輕勞動強度、避免人工誤 操作、降低產(chǎn)品成本、保證產(chǎn)品質量等。本套水處理系統(tǒng)采用集中 PLC 方式對整套系統(tǒng)進行控制。三、系統(tǒng)技術規(guī)范3.1 預處理系統(tǒng)預處理的作用就是對不符合反滲透膜進水條件的原水進行處理，改善供水環(huán)境，使之滿足進 入 R0 系統(tǒng)進水條件，減少、延緩膜的污染、延長其壽命。主要設備有：原水泵、多介質過濾器、 阻垢劑投加裝置。預處理系統(tǒng)出水水質指標達到：產(chǎn)水量 22m3/hrSDI3.1.1 原水增壓泵為預處理系統(tǒng)的正常運行提供流量及壓力。設兩臺原水

5、泵，一用一備，過濾器反洗時同時開 機。技術參數(shù)： 型號：80-35-204數(shù)量： 2 臺流量： 30m3/h揚程： 30m材質： 鑄鐵功率： 4KW3.1.2 多介質過濾器采用多種不同比重和粒徑的濾料，自上而下粒徑逐級減少，利用深層過濾原理，增大過濾器 的截污能力，在保證出水水質的前提下可提高過濾流速。設備控制采用手動控制方式。本過濾器上層為無煙煤，中層為錳砂，下層為石英砂濾料。無煙煤可以去除異味及微生物等。錳砂的主要成分是二氧化錳，它是 Fe2+氧化成 Fe3+的良好催化劑，氧化后的 Fe(OH)3沉淀物經(jīng)錳砂層過濾后除去。這樣經(jīng) 多介質機械過濾器過濾后，可降低原水的濁度，有效去除原水中的懸

6、浮物膠體，除去水中的鐵、錳以及部分有 機物等，使出水滿足后續(xù)處理的要求。當過濾器使用一段時間后，濾料達到載留飽合，即污染物過多最終穿 透濾層使出水水質惡化。具體表現(xiàn)在，濾水量減少，前后壓差升高。這時，為了保證濾出水水質，必須對濾料 進行反洗，直到出水合格為止，過濾器反洗采用大流量水洗和空氣擦洗相結合的方式。數(shù)量：1 臺設備出力： 30m3/h規(guī)格： 1800罐體材質 ：玻璃鋼濾料：無煙煤、石英砂、錳砂配套手動閥門： DN25-100 7 個壓力表: 1塊取樣閥： 1 個控制方式 : 手動3.1.3 活性炭過濾器活性炭過濾器內裝活性炭 , 用粗石英砂作支撐層可吸附水中的余氯以及懸浮性的膠體、 部

7、分有機物、去除微生物、重金屬及異味。過濾器通過定期反洗可實現(xiàn)再生選型如下：數(shù)量： 1 臺設備出力： 30m3/h規(guī)格： 18005罐體材質：碳鋼襯膠濾料：無煙煤、石英砂、活性炭配套手動閥門： DN25-100 7 個 壓力表: 1 塊 取樣閥： 1 個 控制方式 : 手動3.1.4 阻垢劑投加裝置為了在較高回收率情況下防止反滲透濃水端特別是反滲透壓力容器中最后一根膜元件的濃水 側出現(xiàn)碳酸鹽、硫酸鹽和 CeT Mg+離子的化學結垢，從而影響膜元件的性能，在反滲透進水前需 要加入阻垢劑。本系統(tǒng)建議選用美國 KINGLEE 公司生產(chǎn)的 PTP0100 阻垢劑，該藥劑是一種分散型 阻垢劑，其作用如下：

8、阻垢效能高，在不加酸的條件下，原水LSI 指數(shù)最大允許值為 2.8，在此范圍內可有效地控制無機物結垢。主要成分為含磷小分子有機物， 在水中性質穩(wěn)定， 不易分解產(chǎn)生具有微生物營養(yǎng)的正磷酸 鹽營養(yǎng)物，排放后也不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。為優(yōu)秀的分散劑，可控制鐵、鋁及重金屬污染，也可以對堵塞膜微孔的鐵膠體和細小顆粒 起到分散作用。主要包括 1 臺意大利 SEKO 公司的電磁隔膜計量泵和 1 只計量箱。計量箱的容積能滿足系統(tǒng)運 行時 1天的藥品耗量。3.1.4.1計 量泵型號： ACS602投加范圍 : 0-6.0L/h數(shù)量： 1 臺3.1.4.2計量箱型號：KC-200容積：200L材質：PE數(shù)量：1 只3

9、.2 反滲透系統(tǒng)反滲透是目前水處理系統(tǒng)設備中應用最廣泛的一種脫鹽技術，具有極高的脫鹽能力，且運行 安全、靈活，操作簡單。它是整個設備的核心部分，逆滲透膜是一種只允許水分子通過而不允許 其它溶質通過的半透膜，它的孔徑 10 x10-Iom,因此它能濾除大部分的各種無機鹽離子。反滲透 系統(tǒng)包括 5 卩 m 保安過濾器、反滲透裝置和反滲透清洗系統(tǒng)組成。 反滲透的產(chǎn)水量受進水水溫的影 響較大，當進水水溫每上升或者下降 1C時，反滲透的產(chǎn)水量允許下降 3%本套系統(tǒng)設計水溫為 25C。6型號：RO-10000產(chǎn)水量：1 0m3/hr(25C)脫鹽率：三年內96%回收率：70 %數(shù)量：1 套3.2.1 保安

10、過濾器為防止膜元件在運行過程中被固體顆粒損害， 在進入反滲透之前設有一臺 5m 的保安過濾器, 其作用是截留來自預處理出水中大于 5m 的顆粒進入反滲透系統(tǒng)。這種顆粒經(jīng)高壓泵加壓后可能 擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時可能會劃傷高壓泵的葉輪。本系統(tǒng)保安過濾器采 用熔噴聚丙烯濾芯，深層過濾， 具有納污量大、 壽命長、 易更換的優(yōu)點。 當過濾器進出口壓差大 于設定值 （通常為 0.07-0.1MPa）時應當更換。數(shù)量：1 臺出力： 22m3/h型號：BG-15-30過濾孔徑：5 卩 m濾芯數(shù)量：15 支濾芯尺寸：30 附件：壓力表、排氣閥等3.2.2反滲透裝置經(jīng)過預處理單元處理后的原水，

11、經(jīng)過高壓泵增壓后進入反滲透膜組件， 由于 R0 膜的選擇透過 性能，水在高壓下可以透過 RC 膜進入淡水側，而各種鹽份則隨高壓水流沖出排出，使水一分為二， 從而達到鹽與水分離的目的。反滲透是整個脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其作用是脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機物及微生 物。系統(tǒng)設置 103/h 反滲透裝置 1 套，回收率為 70%。本系統(tǒng)反滲透入口設有 2 臺杭州特種泵立式多級高壓泵，電機功率為 15kw。高壓泵設有軟啟動器，由中央控制盤可編程控制閥門慢開門，對 R0 主機高壓泵的啟動電流和轉矩進行控制，平滑地控制電壓、電流，避免電流階躍情況的發(fā)生，控制延長電機的啟動、停止時間，保護供電電網(wǎng) 及周圍

12、設備的安全。反滲透膜采用美國海德能公司生產(chǎn)的 CPA2-8040 酰胺復合膜 此反滲透膜的長度為 40，直徑 8，膜面積 400 平方英尺（37.16m2）,單根膜脫鹽率為 99.5%。反滲透采用二級設計73.2.2.1一級高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。3.2.2.2一級反滲透膜反滲透膜采用直徑 8，膜面積 400 平方英尺（37.16m2），單根膜脫鹽率為 99.5%。3.2.2.3膜殼裝載 RO 膜。3.2.2.4二級高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。3.2.2.5二級反滲透膜反滲透膜采用美國聚酰胺復合膜， 此反滲透膜的長度為 4

13、0， 直徑 8， 膜面積 400 平方英尺（37.16m2） ，單根膜脫鹽率為 99.5%。3.2.2.6膜殼裝載 RO 膜。選用大連宇星公司生產(chǎn)的玻璃鋼壓力容器， 承壓 300Psi，一殼五芯，共 2Z 支3.2.2.7流量計系統(tǒng)通過流量指示計來監(jiān)測反滲透的純水以及濃縮水的流量， 為調整系統(tǒng)正常運行提供依據(jù)。RO 純水流量計8型號：20m3/h數(shù)量：2 臺型式：管道式量程：0 20m/hr產(chǎn)地：國產(chǎn)R0 濃水流量計型號：20m3/h數(shù)量：2 臺型式：管道式量程：0 20m3/hr產(chǎn)地：國產(chǎn)3.2.2.8 壓力指示計（壓力表）置于保安前、保安后、高壓泵后、段間、濃水及膜組件出口各處，分別用于監(jiān)

14、測膜組件的進水壓力、段間壓力及濃縮水壓力，為調整逆滲透系統(tǒng)正常運行提供信息。量程:0 30 kgf/cm20 10 kgf/cm2數(shù)量：6 塊材質：不銹鋼充油產(chǎn)地：國產(chǎn)3.2.2.9 電導率指示計水質在線電導率儀：分別在線檢測原水水質、產(chǎn)品水水質。型號：CM-230數(shù)量：2 塊量程：0-20/200/2000卩 s/cm功能：水質在線檢測，自動溫度補償產(chǎn)地：國產(chǎn)3.2.2.10電動閥門該閥與系統(tǒng)調壓閥并聯(lián)于 RO 主機的進水、保護沖洗及濃水管道上。當系統(tǒng)開機時，在 PLC 預置程序下，進水電動閥和濃水電動閥先于系統(tǒng)高壓泵開啟，使高壓泵在空載狀況下啟動，同時也避免了水錘現(xiàn)象對膜的沖擊損害。增壓泵

15、轉速達到額定值后，電動9閥門緩慢關閉，使作用于 R0 膜上的水壓緩慢上升，保證 ROS不受壓力突變損害。系統(tǒng)運行參數(shù) （壓力、流量等）的設定，需要用人工手動調整系統(tǒng)壓力調節(jié)閥、回流調節(jié)閥來實現(xiàn)，由于電動 閥門的緩慢開啟特性， 在一次調整完畢后， 可保持多次操作不做調整， 保證了運行狀態(tài)的統(tǒng)一性。當系統(tǒng)停機時，R0 膜濃水側的含鹽量很高，尤其是第二段 R0 膜濃水側濃度高于原水 4 倍， 污染物會沉積在 RC 膜表面，造成膜污堵；同時由于滲透原理，淡水側的水會向濃水側滲透，造成 淡水側水量減少，甚至會被吸干，使 R0 膜受到嚴重損壞。為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，設置了停機時 對 R0 膜進行保護沖洗。

16、當系統(tǒng)停止運行時，保護沖洗電動閥打開，用產(chǎn)品水轉換R0 膜內濃水，使 R0 膜兩側水的濃度一致。保護沖洗泵與藥洗泵共用一臺泵。電動閥采用日本 Unic 公司的產(chǎn)品，具有下列特性：a. 過載保護功能；b. 過載報警輸出；c.手動操作機構。3.2.2.11進水電動閥：型號： Unic-05材質： 不銹鋼出力軸扭距： 20kgf.m數(shù)量： 1 只產(chǎn)地： 日本 /Unic 公司3.2.2.12濃水排放電動閥：型號： Unic-05材質： 不銹鋼出力軸扭距： 20kgf.m數(shù)量： 1 只產(chǎn)地： 日本 /Unic 公司3.2.2.13保護沖洗電動閥 ：型號： Unic-05材質： 不銹鋼出力軸扭距： 20

17、kgf.m數(shù)量： 1 只產(chǎn)地： 日本 /Unic 公司3.2.2.14調節(jié)閥門10用于調節(jié)系統(tǒng)壓力及回流水量，使系統(tǒng)工作處于最佳狀態(tài) 數(shù)量： 2 只材質： SUS3043.2.2.15壓力保護裝置壓力保護裝置的功能是在反滲透系統(tǒng)供水水壓低于設定值及進入膜組件的水壓高于設定值 時發(fā)出報警信號，使系統(tǒng)停機。當壓力恢復到設定值時，發(fā)出啟動信號，系統(tǒng)自動開機運行。3.2.2.15.1低壓保護器：型號： JC-206數(shù)量： 2 只產(chǎn)地：韓國 /JACO3.2.2.15.2高壓保護器：型號： JC-220數(shù)量： 2 只產(chǎn)地：韓國 /JACO3.2.2.16可編程控制器（ PLC）PLC 是控制單元的核心，

18、在預置程序下根據(jù)采集到的信號，對整個系統(tǒng)進行全程控制。型號： CPM2A-40CDR控制電數(shù)： 40 點可根據(jù)具體控制點數(shù)增加擴展口 數(shù)量： 1 臺產(chǎn)地：日本/OMRO 公司3.2.3PH 值調節(jié)裝置計量泵型號： ACS602投加范圍 : 0-6.0L/h數(shù)量：1 臺計量箱型號：KC-200容積：200L材質：PE數(shù)量：1 只3.2.4 反滲透清洗裝置11過濾孔徑：5 卩 m濾芯數(shù)量 : 15 支3.3 控制系統(tǒng)控制單元是整套系統(tǒng)的指揮中心，它的功能越完善，設計越合理對設備越有益處，具體表現(xiàn) 在:保證系統(tǒng)的正常運行、 減少整套設備的故障發(fā)生、 提高經(jīng)濟效益、 減輕勞動強度、 避免人工誤 操作、

19、降低產(chǎn)品成本、保證產(chǎn)品質量等。3.3.1控制系統(tǒng)結構3.2.4.1 清洗精濾器數(shù)量:1 臺出力：322m3/h型號:BG-15-303.2.4.23.2.4.3附件：壓力表、排氣閥等容積：5000L材質：PE數(shù)量：1 只技術參數(shù)： 型號：數(shù)量：1 臺流量：30m3/h揚程：30m材質：鑄鐵功率：4KW容積：5000L材質：PE數(shù)量：1 只濾芯尺寸 : 30ff清洗水箱清洗水泵80-35-2012控制系統(tǒng)的結構方式為：集中 PLC 控制3.3.2控制系統(tǒng)的功能3.3.2.1系統(tǒng)程序控制本控制系統(tǒng)中，程序的任務主要是針對反滲透裝置及加藥裝置的程序控制及其它水泵與液位 的聯(lián)鎖。控制系統(tǒng)中的 PLC

20、根據(jù)工藝運行要求，以完成以下控制功能1、 原水增壓泵的啟 / ?？刂?；2、 預處理所需各種加藥計量泵的啟 / ?？刂?；3、 系統(tǒng)的各壓力開關的檢測控制；4、 R0 裝置進水電動閥的啟/?？刂疲?、 R0 裝置自動沖洗電動閥的啟/?？刂?；6 、保護沖洗泵 （藥洗泵）的啟/ ?？刂?;7、R0 系統(tǒng)進水/產(chǎn)品水水質電導率監(jiān)測；3.4.2.2系統(tǒng)的自診斷功能系統(tǒng)的自診斷功能是在 PLC 的診斷功能的基礎上，結合我公司的經(jīng)驗實現(xiàn)的。系統(tǒng)的自診斷 功能提供系統(tǒng)的故障信息以及相關的報警，對于系統(tǒng)的維護及維修起了重要的輔助作用。3.4.3控制方式整個系統(tǒng)采用 PLC 預置程序下的自動控制，PLC 根據(jù)開關及

21、各儀表采集的輸入信號，依據(jù)預 置程序，在 CPU進行運算及判斷，向各單元器件發(fā)出指令，控制整套系統(tǒng)的正常運行，完成各 項工藝參數(shù)的監(jiān)控，水質自動分析， 故障在線檢測， 安全報警， 零部件及環(huán)境設施的保護等功能。3.4.4各組成單元的控制過程3.4.4.1預處理單元PLC 根據(jù)控制柜的開關量信號及原水水位計的輸入信號，控制原水增壓泵、反洗水泵的啟停,控制各加藥計量泵的啟停，達到控制藥劑添加的目的。3.4.4.2 R0 反滲透單元當 PLC 接到開機信號時，將做出以下指令：3.4.4.2.1向高壓泵軟啟動器發(fā)出指令，使其在自身功能支持下，完成對增壓泵電機的限流、斜坡軟啟動，有效地保護供電電網(wǎng)及其它

22、設備的安全，并防止R0 系統(tǒng)遭受水錘沖擊；3.4.4.2.2向沖洗電動閥發(fā)出指令，使其在開機時先于主增壓泵開啟，保證增壓泵空載啟動，并 在增壓泵全壓啟動后，依其自身功能，緩慢關閉，使增壓泵及膜緩慢加載；3.4.4.2.3 PLC 根據(jù)儀表采集的壓力信號、電導率信號，對系統(tǒng)工藝參數(shù)進行監(jiān)控。當進水壓力 超過設定13范圍及電導率超標時，發(fā)出報警信號或進而選擇停機。0當 PLC 接收到關機信號時，將做出以下指令：1向高壓泵軟啟動器發(fā)出指令，對增壓泵電機進行軟停機；2向沖洗電動閥發(fā)出指令，使其緩慢打開，其開啟時間與軟啟動時間同步或接近，先用 原水對 RO 膜進行沖洗；3在高壓泵完全停機時，啟動保護沖洗

23、泵，將產(chǎn)品水注入逆滲透容器中，防止水中鈣鎂 等重金屬離子在膜表面的沉積。3.4.4.3 加藥系統(tǒng)控制各加藥計量泵可與原水泵啟停聯(lián)鎖也可手動控制；阻垢劑加藥計量泵與反滲透一一對應、啟停 聯(lián)鎖。四、供貨范圍明細表10T/h 雙級反滲透主要配置表序號名稱規(guī)格、型號單位數(shù)量備注1原水泵80-35-20臺2鑄鐵流量：30m /h揚程：30m功率：4KW2多介質過濾器臺12.1罐體01500只1玻璃鋼2.2濾料石英砂T3.5國產(chǎn)錳砂T3國產(chǎn)3活性炭過濾器臺13.1罐體01500只1玻璃鋼3.2濾料石英砂T2.5國產(chǎn)活性炭T2國產(chǎn)4阻垢劑投加裝置4.1計量泵ACS602臺1意大利/SEKO4.2計量箱200

24、L只1國產(chǎn)5保安過濾器BG-15-40臺1國產(chǎn)5.1罐體不銹鋼只1國產(chǎn)5.2濾芯4 0 支15國產(chǎn)6一級 RO 裝置SJRO-15000套1濟南世佳6.1反滲透膜CPA3-8040支15美國/海德能6.2膜殼8040-5支3哈爾濱6.3咼壓泵CDL16-16臺1杭州特種泵146.4電導率儀CM-230臺1國產(chǎn)6.5高壓保護器0-2.5MPa只1國產(chǎn)6.6低壓保護器0-0.6MPa只1國產(chǎn)6.7進水電動閥DN50個1日本/UNIC6.8沖洗電動閥DN50個1日本/UNIC6.9藥洗電動閥DN50個1日本/UNIC6.10流里計40m 3/h個2國產(chǎn)6.11壓力表0-3Mpa只4國產(chǎn)6.12壓力表

25、0-1Mpa只2國產(chǎn)6.13PLC 控制器60 點臺1日本/歐姆龍6.14組合電箱一、二級共用宀 宗1配套6.15機架一、二級共用1濟南世佳7中間水箱10m3只1PE8pH 調節(jié)8.1計量泵ACS602臺1意大利/SEKO8.2計量箱200L只1國產(chǎn)9二級 RO 裝置SJRO-10000套1濟南世佳9.1反滲透膜CPA3-8040支10美國/海德能9.2膜殼8040-5W支2國產(chǎn)9.3咼壓泵CDL16-14臺1杭州特種泵9.4電導率儀CM-230臺1國產(chǎn)9.5高壓保護器0-2.5MPa只1國產(chǎn)9.6低壓保護器0-0.6MPa只1國產(chǎn)9.7進水電動閥DN50個1日本/UNIC9.8沖洗電動閥DN50個1日本/UNIC9.9流量計30m 3/h個2國產(chǎn)9.10壓力表0-3Mpa只4國產(chǎn)9.11.壓力表0-1Mpa只2國產(chǎn)10PLC 控制器40 點臺1日本/歐姆龍11反滲透清洗裝置套1清洗水箱2000-PE只1國產(chǎn)清洗水泵80-35-20臺2鑄鐵清洗精濾器BG-15-40臺1國產(chǎn)罐體不銹鋼只1國產(chǎn)濾芯4 0 支15國產(chǎn)12連接管件、管閥及輔材宀 宗1臺灣全套設備報價：23.8 萬兀大寫：貳拾叁萬捌仟兀整此價格含 17%增值稅費含安裝調試五、技