野外活動(dòng)型生活飲用水處理系統(tǒng)方案

野外活動(dòng)型生活飲用水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案北京騰智油田服務(wù)有限公司目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"野外活動(dòng)型生活飲用水處理系統(tǒng) 1\o"CurrentDocument"一、 概述 1\o"CurrentDocument"（一） 鉆井隊(duì)生活飲用水使用現(xiàn)狀 1\o"CurrentDocument"（二） 目前用水方式存在的安全隱患和使用不便 1\o"CurrentDocument"（三） 鉆井隊(duì)生活飲用水解決方案 2\o"CurrentDocument"二、 方案設(shè)計(jì) 3（一） 搬家防凍系統(tǒng) 3\o"CurrentDocument"（二） 原水預(yù)處理 4\o"CurrentDocument"（三） 反滲透處理 5\o"CurrentDocument"（四） 智能控制系統(tǒng) 6（五） 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 6一、概述讓鉆井隊(duì)一線職工用上安全合格的生活飲用水，一直是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心的問題。本方案是經(jīng)過多次現(xiàn)場考察、調(diào)研和實(shí)踐，并充分采納了鉆井隊(duì)職工對(duì)生活飲用水的要求和意見后制定，可以全面系統(tǒng)地解決鉆井隊(duì)生活飲用水問題。（一） 鉆井隊(duì)生活飲用水使用現(xiàn)狀1、 儲(chǔ)水箱鉆井隊(duì)廚房外面有一個(gè)自備的長方體鐵制水箱，水箱為兩層設(shè)計(jì)，上水箱約5m3,下水箱約9m3。夏季由于洗浴用水量大，上下兩個(gè)水箱都投入使用。冬季只使用下層的水箱。由于水箱沒有任何保溫防凍措施，到了冬天氣溫很低的時(shí)候，每晚用水完畢要把水箱盡量排空，否則就有水箱被凍影響供水的危險(xiǎn)。2、 淋浴間鉆井隊(duì)駐地有一個(gè)8個(gè)噴灑的淋浴間，熱水由兩個(gè)并聯(lián)使用的320L/4.8kw電熱水器（合計(jì)640L/9.6kw）提供，電熱水器的冷水和淋浴用的冷水都來自室外儲(chǔ)水箱，通過一臺(tái)的水泵（40L/min、1.6Kg/cm2>0.5kw）供給。淋浴間的暖氣用水也由電熱水器提供，電熱水器的熱水出口為暖氣給水，暖氣的回水通過一個(gè)的管道泵（60L/min、90w）注入電熱水器的冷水入口。3、 廚房用水廚房的冷水來自淋浴間電熱水器的冷水入口，由于淋浴間暖氣的回水也在此匯合，實(shí)際上廚房的冷水是來自儲(chǔ)水箱的冷水與暖氣回水的混合水。廚房的冷水一路進(jìn)入飲用水熱水器，另一路提供廚房日常用水，由于廚房的冷水有時(shí)不冷，廚房工作人員有時(shí)也會(huì)去室外儲(chǔ)水箱直接打水。（二） 目前用水方式存在的安全隱患和使用不便1、由于水罐車取水地點(diǎn)的不確定性，無法保證水源地水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)運(yùn)輸過程中的二次污染問題也難以避免。2、 儲(chǔ)水箱露天放置，長期使用內(nèi)壁水銹和淤泥很多，簡單的排污處理很難解決水質(zhì)污染的根本問題。3、 在使用過程中，淋浴用水、暖氣用水、廚房用水、飲用水完全混在一起，很容易引起用水安全問題。4、 洗浴時(shí)整個(gè)系統(tǒng)水壓不穩(wěn)，不但影響洗浴的舒適性，而且會(huì)造成廚房用水壓力變化過大，甚至無法使用。5、 室外儲(chǔ)水箱的水沒有經(jīng)過任何處理直接進(jìn)入電熱水器加熱，水中雜質(zhì)和鈣鎂離子很快形成水垢，影響加熱效果，增加電能消耗，影響電熱水器使用壽命。6、 冬季，由于晚上室外儲(chǔ)水箱排空，早上如果水罐車或水源地臨時(shí)出現(xiàn)問題不能及時(shí)給儲(chǔ)水箱補(bǔ)水，會(huì)影響職工洗漱和早餐。（三）鉆井隊(duì)生活飲用水解決方案針對(duì)目前鉆井隊(duì)生活飲用水的使用情況和存在的問題，以及經(jīng)常搬家的特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)了《野外活動(dòng)型生活飲用水處理系統(tǒng)》，用以解決以上問題。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)：1、 經(jīng)過6級(jí)處理把含有泥沙、細(xì)菌超標(biāo)、硬度大、含重金屬等水質(zhì)不合格的地下水或自來水，處理成為可以直接飲用的純凈水。2、 經(jīng)過3級(jí)過濾后的水，供給職工洗浴和日常使用，水質(zhì)達(dá)到市政自來水標(biāo)準(zhǔn)。用過濾水洗浴既衛(wèi)生，還可以避免電熱水器結(jié)垢，提高熱效率，節(jié)約能源。3、 在集裝箱式水處理間內(nèi)安裝2個(gè)儲(chǔ)水箱，分別為4m3淋浴水儲(chǔ)水箱和8m3外來水儲(chǔ)水箱，可以滿足儲(chǔ)水要求，同時(shí)解決了冬季防凍問題。安裝2個(gè)100L的純凈水儲(chǔ)水壓力桶，可以在沒有電源的情況下，給廚房提供0.2m3應(yīng)急供水。4、 為適應(yīng)鉆井隊(duì)經(jīng)常搬家的要求，全部設(shè)備安裝在長6.5米，寬2.3米，高2.5米的集裝箱式水處理間內(nèi)。5、 為了保證冬季搬家防凍需要，水處理流程設(shè)有10個(gè)自動(dòng)排放閥，可以在搬家前把水處理流程內(nèi)的水排空，防止管線和罐體凍裂。同時(shí)，水處理間內(nèi)設(shè)有專用燃油空氣加熱器，使水處理間溫度控制在10-20°C，保證濾料、樹脂及RO膜等部件不被凍壞。6、 過濾水和純凈水分質(zhì)供水。洗浴用水和廚房用水完全分開，避免二次污染。洗浴用的過濾水由恒壓水泵連續(xù)提供，水溫和水壓不受洗浴人數(shù)的影響，可以保證淋浴的舒適性。廚房用純凈水由RO逆滲透系統(tǒng)和專用的儲(chǔ)水壓力桶提供，流量大、壓力穩(wěn)定。二、方案設(shè)計(jì)搬家防凍系統(tǒng)采用“自動(dòng)排水+空氣加熱”方式，防凍系統(tǒng)程序控制，一鍵式操作，自動(dòng)完成?？梢詽M足冬季連續(xù)20小時(shí)運(yùn)輸搬運(yùn)的防凍要求。水處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+反滲透”水處理工藝，由預(yù)處理和反滲透處理二部分系統(tǒng)組成。該方案設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)水的品質(zhì)滿足要求，并已在多項(xiàng)類似工程中得到應(yīng)用及檢驗(yàn)。經(jīng)過水處理系統(tǒng)處理后的水，生活用水達(dá)到或超過市政自來水標(biāo)準(zhǔn)，飲用水的水質(zhì)達(dá)到純凈水標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備具有安裝使用方便，操作維護(hù)簡單，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。（一）搬家防凍系統(tǒng)1、 自動(dòng)排水在水處理系統(tǒng)的管路、罐體、膜殼等流程的最低點(diǎn)，均豎直向下安裝排放電磁閥，當(dāng)有冰凍危險(xiǎn)時(shí)可以自動(dòng)或手動(dòng)完成排水防凍操作。2、 空氣加熱器系統(tǒng)由外置油箱、供油泵和加熱器組成，可以提供5kw的加熱功率。當(dāng)水處理間內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，智能控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)燃油空氣加熱器，確保樹脂、RO膜、傳感器等部件不被凍壞。3、 UPS后備電源采用松下閥控蓄電池和明緯專業(yè)充電系統(tǒng)，可以在無外部供電額情況下，為自動(dòng)排水和空氣加熱系統(tǒng)提供10小時(shí)的電力供給，確保防凍系統(tǒng)工作正常。（二）原水預(yù)處理對(duì)原水進(jìn)行前期處理，改善供水水質(zhì)，使之達(dá)到要求，減少、延緩膜的污染、延長其壽命，它處理的對(duì)象主要是進(jìn)水中的微生物、細(xì)菌、膠體、有機(jī)物、重金屬離子、固體顆粒及游離氯等，以滿足反滲透裝置進(jìn)水的要求，保證反滲透裝置能長期穩(wěn)定運(yùn)彳亍。它由砂濾器、炭濾器、軟水器和精密過濾器組成。反滲透處理它由砂濾器、炭濾器、軟水器和精密過濾器組成。反滲透處理圖1.1原水預(yù)處理工藝示意圖1、砂濾器采樣石英砂為濾料。濾除水中的泥沙、雜質(zhì)、懸浮物，降低原水的SDI（污染指數(shù)密度）值。2、炭濾器采用椰殼活性炭為濾料。具有雙重作用，一是吸附；二是過濾。濾除自來水或地下水中的化學(xué)有機(jī)物、重金屬、色度、異味、余氯等，改善口感。3、軟水器通過鈉型陽離子交換樹脂交換處理，去除原水的鈣、鎂等結(jié)垢離子，去除原水的硬度。4、精密過濾器通過3只5pm折疊濾芯，攔截大于5pm的物體，延長膜的壽命。（三）反滲透處理本套水處理系統(tǒng)采用兩只RO膜串聯(lián)的一級(jí)反滲透。正常的情況下，可保證整個(gè)系統(tǒng)在3年內(nèi)不用更換膜元件。膜的分離孔徑在0.5?10nm之間，能夠節(jié)流大于100nm的物質(zhì)，這樣就能除去水中有機(jī)物（如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細(xì)菌、藻類、霉類等）、熱源、病毒等物質(zhì)，流體經(jīng)前四級(jí)預(yù)處理后的水經(jīng)反滲透RO膜主機(jī)深層分離處理后，使有益于人體健康的小分子水通過，不利于人體健康的含雜質(zhì)水排除，生產(chǎn)出純凈水進(jìn)入純水儲(chǔ)水壓力桶。圖3.1反滲透處理1、 反滲透處理裝置采用美國陶氏公司BW30-LCLE4040型低壓防污染反滲透膜2支分別裝入2支4英寸唯賽勃玻璃鋼膜殼中，脫鹽率N98%，純凈水產(chǎn)量0.5-0.8m3/h。2、 RO增壓泵RO增壓泵為滲透膜產(chǎn)水提供穩(wěn)定的工作壓力，其作用十分重要。我們采用CDL2-15立式多級(jí)高壓泵，其特點(diǎn)是外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小、工作穩(wěn)定、能耗低。3、 反滲透控制系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)前級(jí)水洗膜功能，并安裝進(jìn)出水電導(dǎo)率儀、流量計(jì)及壓力表等，隨時(shí)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并自動(dòng)報(bào)警。4、 紫外線殺菌器器具有四大功能：滅菌、氧化、除味。殺菌具有廣譜、高效的特點(diǎn)，保證了水的新鮮衛(wèi)生。5、 反滲透機(jī)架采用型鋼支架，設(shè)備牢固安裝，滿足吊裝搬運(yùn)要求。智能控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)以PLC為核心，觸摸屏為人機(jī)界面。通過壓力、溫度、液位、電導(dǎo)率等傳感器監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。由專用水處理程序，通過控制原水泵、增壓泵、過濾水電磁閥、沖洗電磁閥等生產(chǎn)出合格的淋浴用過濾水和廚房用純凈水。程序控制預(yù)處理系統(tǒng)中的砂濾器、碳濾器、軟水器自動(dòng)完成反洗和再生過程。由專用防凍排水及空氣加熱防凍程序，實(shí)現(xiàn)冬季防凍報(bào)警、自動(dòng)排水、自動(dòng)空氣加熱控制。主要設(shè)計(jì)參數(shù)1、主要設(shè)計(jì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)水量：3m3/h過濾水產(chǎn)量：3m