反滲透工藝方案

1、3t/h純水設備設計方案二0 一二年六月一、 設計基礎資料二、成品水制備工藝流程三、工藝設計說明四、自控系統(tǒng)說明五、設備設計運行參數(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、工程設計基礎資料1.1 設計概況科潤公司新建鍍鋅生產線工程因生產工藝需要，需配置1套3t/h自動純水 品設備一套，要求出水水質電阻率12McmQ.cm（20）。制備工藝采用反滲透， 雙級混床，PLC自動控制。同時設備選型留有合理的設計余量。1.2 設計原則1、優(yōu)化工藝設計，使系統(tǒng)設備經濟、合理、安全、可靠。2、選用新穎材料和配件，單體設備結構先進、合理。3、操作維護

2、方便，減少勞動強度。4、設備布局合理美觀。5、設備選型留有合理的設計余量，確保整個系統(tǒng)運行安全、可靠，盡可能延 長設備使用壽命。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、關鍵元器件采用進口件，確保使用性能穩(wěn)定。1.3設計依據(jù)（1）原水水質：P H8.2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CaCOj十)760mg/lK+Na+ :250mg/l出水水質：PHSS碳酸鹽硬度(以CaCO3計)Na+電導率：SiO2(5)出水水量：3t/hX1套(6)設計、制造標準三7不得檢出W1mg/lW0.5

3、mg/l12McmQ.cm (20)<0.1mg/lJB/T2932-99水處理設備制造技術條件GB5749-85生活飲用水衛(wèi)生標準GBJ109-87工業(yè)用水軟化、除鹽設計技術規(guī)范ZBJ98003-87水處理設備油漆、包裝技術條件CD130A15-85橡膠襯里設備設計技術規(guī)范GB11446.1-89電子級水質量標準(7)制水效率：出水水量/進水水量三65% (即進水量為:3/75%=4.6t/h)(8)控制方式：原水至成品水設備系統(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二、成品水制備工藝流程（詳見附件1）三、工藝設計說明系統(tǒng)

4、主要由制水設備及電器控制部分組成。制水設備由以下三部分組成:預處理部分|十一級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)SDI<3進水PH值2-11進水溫度<45化學耗氧量以02mg氧/L<1游離氯mg/L<0.1鐵mg/L<0.3錳mg/L<0.1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垢堵塞，須采取

5、必要的預處理設 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、調節(jié)進水水量及增壓供水。原水箱設計采用1只5m3立式圓形水 箱，材質PE，水箱設置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。原水泵設計采用杭州南方泵廠生產的CHL5-35型臥式離心泵， 數(shù)量1臺，材質不銹鋼。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， 經后級設備接觸凝聚除去，可提高過濾器過濾精度，提高出水水質，設計采用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

6、加阻垢劑系統(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、多介質過濾器通過細砂濾料的截留吸附除去水中懸浮物雜質和膠體物，設計采用1臺800 多介質過濾器，材質304不銹鋼，內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，產水量5m3/h， 出水濁度1mg/L，15minSDI 值4。濾料反洗以時間參數(shù)設定，當累積到設定時間后對濾料進行自動氣、水反洗，

7、 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 計采用1臺800活性炭吸附器，材質304不銹鋼襯膠，內裝果殼滲銀炭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)設定，當累積到設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三5um顆粒等微小雜質及前級

8、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。設計采用1臺400mm精密過濾器， 本體材質為304不銹鋼，內裝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調節(jié)裝置根據(jù)海德能公司RO設計軟件計算，RO產水PH<7,為確保RO出水PHN7, 在原水中投加CP級燒堿，以調節(jié)產水PH，設計采用1臺丹麥產DME2-18型計量泵 和1只MC-100L型藥箱及1臺自動調節(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，一級反滲透產水量10m3/

9、h,水利用率 65%,系統(tǒng)脫鹽三98%,出水電阻率三12MQ.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裝置設計采用丹麥格蘭 富公司生產的立式多級離心泵，型號為CR5-22,流量：5m3/h ;揚程：140m;材 質：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，但是設計的合理與否直接關系到工程投資及運行的經濟效益，使用壽命、 操作可靠及簡便性。(a)、設備選型一級RO膜元件采用運行安全穩(wěn)定，質量可靠的美國海德能公司生產的ESP2型 芳

10、香族聚胺復合膜。壓力膜管采用符合美國海德能公司生產不銹鋼膜殼，該膜殼內壁光滑、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，內裝14支ESPA2型膜元件， 排列方式4-2-1，進水量4.6m3/h，產水量3m3/h，濃水排放量1.6m3/h,水利用率 65%,脫鹽率三98%。(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裝置的相關運行參 數(shù)，如流量(濃水、產水)；壓力(進水、濃水、產水)、電導等，在操作盤上可 手動啟停高壓泵。高壓泵進、出口設置高低壓保護開關，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。

11、進水側、濃水側設置電動閥，可自動定時對膜面進行 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)設計采用1只寧波產PT-1000LPE水箱、1臺250不銹鋼保安濾器 及1臺丹麥GRUNDEFOS產的CHL4-40型316不銹鋼臥式

12、離心泵。(e)中間水箱、水泵貯存原水、調節(jié)進水水量及增壓供水。原水箱設計采用1只3m3立式圓形水箱，材質PE,水箱設置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。原水泵設計采用丹麥GRUNDEFOS產的CR5-6型立式多級離心泵, 數(shù)量1臺，材質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 內再生。交換樹脂使用美國ROHM AND HAAS生產的AMBERJET1200C-Na樹脂和 AMBERJET4200C-CI樹脂，設備采用臺灣環(huán)琪管閥件。運行、再生由手動完成。2、酸液箱貯存酸液、再生

13、AMBERJET1200C-Na樹脂時使用。酸液箱設計采用1只MC-120L0.12m3立式圓形水箱，材質PE。3、堿液箱貯存堿液、再生 AMBERJET4200C-CI樹脂時使用。酸液箱設計采用1只MC-120L0.12m3立式圓形水箱，材質PE。4、純水箱、水泵貯存脫鹽水及增壓供水。原水箱設計采用1只3m3立式圓形水箱，材質PE， 水箱設置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。純水泵設計采用杭州南方泵廠生產的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純水過程中外來水網進水后未處理掉的細菌，和生產過程中滋生的 藻類、細菌，在本

14、工藝中設計一套PDCn-150紫外線殺菌器。在一秒鐘內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三0.22um的細菌殘留物、顆粒等微小雜質，確保用水點不受污 染。設計采用1臺250mm微膜過濾器，本體材質為304不銹鋼，內裝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、原水泵設置高壓保護裝置，當出水壓力

15、超過設定值時停止工作。3、保安過濾器設置手動閥，根據(jù)濾芯的污染，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裝置設置進水流量儀，調節(jié)濃水閥來控制RO裝置的回收率，來達到 設計要求，當壓力上升20%左右時，由電接點壓力表輸出信號經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。 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

16、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，同時與前后級設備連鎖 運行。7、整個控制程序由PLC自動控制，并設有全自動保護裝置，當設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，設備即自動 停機并報警，以確保設備的安全運行。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、主要設備設計運行參數(shù)序號設備名稱型號及規(guī)格設計參數(shù)1原水箱PT5000L有效容積5m3；2絮凝劑甥0裝置MC-100投藥量：4PPM3阻垢劑Kin裝

17、置MC-100投藥量：3PPM4原水泵CHL5-35Q=5 m3/h ； H=40m； N=0.75KW5多介質過濾器HGJA-80( 800)產水WQ) ： 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)產水WQ)： 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產水WQ)： 13.5m3/h回收率(Y) ： 75

18、%；脫鹽率三98%出水電導率 <6US/cm(20)10混合交換器HLHH-50 ( 500)產水WQ)： 3.5m3/h流速(V)： 17m/h出水電阻率12McmQ .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)供水一工況 項目'、一»_供水壓力(Mpa)供水水量(m3/h)使用形式運行用水三 0.305連續(xù)用水反洗用水三0.112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

19、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(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單項設備驗收考核(1 )多介質過濾器處理水量：三5m3/h出水濁度：<1mg/l出水SDI ：<4(2 )活性炭過濾器處理水量 ： 出水耗氧量： 出水余氯：三 5m3/hW3mg/l<0. 1mg/L3反滲透出水(1)進水量：5m3/h(2)出水量：3m3/h回收率：65%脫鹽率：97% (三年內)4混合交換器(1)進水

20、量：(2)出水量：(4)出水電阻率：2、系統(tǒng)驗收考核項目3m3/h3m3/h=12McmQ.cm (20)(1)產水水量：3m3/h(2)產水水質三7不得檢出W1mg/lW0.5mg/l12McmQ.cm (20)<0.1mg/lPHSS碳酸鹽硬度(以CaCO3計)Na+出水電阻率：SiO2十、其它說明1、方案中未列入預算的有：(1) 土建投資設備進場就位費 (3)安調期間的動力藥劑費-(4)站房內成品水至用水點的管路供給設施。2、因對固定資產折舊規(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、詳細技術資料，待合同

21、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) 設備平面布置圖、(4) 設備平面基礎圖(5) 動力平面圖(6) 電氣控制原理圖(7) 設備出廠檢驗合格證書4、需方負責站內的土建施工附件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，產品水流量降至正常值的8590%；1.2 為了維持正常的產品水流量，經溫度校正后的給水壓力比正常運行的增加1015%；1.3 產品水質降低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

22、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 體對膜表面產生操作，如早期發(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（

23、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， 才能將他們去除，有關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

24、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循環(huán)，此時膜元件仍裝在壓力 容器內，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水質（無泡沫、無清洗劑、電導率 達標）