e-pack绿色脱盐技术大学论文.doc

E-pack绿色脱盐技术

xxxxxxxx环境工程技术有限公司
2011年12月

一、公司简介

二、膜技术给中国带来了什么

膜技术给中国带来了什么
（2007年8月）
近几年，膜技术在中国的推广应用，像飓风，一时间席卷全国，势不可挡！
根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术及其在水资源再利用应用的发展战略研究报告”提供的数据，国内反渗透膜市场1996年～2005年十年间，规模扩大了13倍，累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1000万m3/d。可是，目前国内RO膜元件市场几乎被美国陶氏化学公司和海德能公司两家公司所垄断。引进国外膜元件占国内膜市场的98％。2006年增长了30％以上，预计2007年仍将有30％的幅度增长。即2007年累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1938万m3/d。
目前，反渗透技术“RO+MB”是我国企业应用最广泛的一种工艺，根据我们在全国数百家用户调研的情况看：脱盐水的成品水率仅在 55～60％，40％以上的废水仅有很小一部分用于喷洒煤厂或做它用，大部分还是排掉的。
据此推算，2007年膜技术的制水能力将达到1938万m3/d。如果每年制水天数按330天来计算的话，则每年由此产生的废水达1938万m3/d×330d×40％＝25.58亿m3。约占全国工业废水总排量的5.5％。25.58亿m3，这数字令人触目惊心！
年产水量
（万m3/h）
60

2007年4月27日，国务院总理温家宝在“全国节能减排电视电话会议”上指出：2007年，是完成国家“十一五”规划节能减排目标任务的关键年。中国政府采取一系列措施，“铁腕”推动节能减排。同时，胡锦涛总书记提出的两个“最大”彰显了中央节能减排决心！
《‘十一五’节水型社会建设规划纲要》确定了到2010年单位GDP用水量比2005年降低20％以上的目标。对高能耗、高成本、低效率、非环保的不合理技术设置准入门槛。
一提到离子交换，很多人就会想到了酸、碱，就认为它会对环境带来污染。这是一个特别片面的误解！今天，我们的E-pack脱盐水技术采用专用软件进行系统设计，阴阳床可实现等当量再生，完全可以使树脂再生时的酸、碱废水自中和，成份为中性无机盐类，实现PH值8左右，达到了国家PH6~9的环保排放要求，是一个环保节能节水型的好技术。
酸和碱，不仅不会给我们的环境带来污染，而且，一个年产量10万t /a规模的氯碱（生产酸碱的企业）企业，可以给我们国家创造1.5亿的利润。根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术的发展战略研究报告”提供的数据，膜技术在中国的推广应用每年可为国家减少酸、碱用量1000万吨。由此，我们可以推算，国外先进的膜技术在中国的推广应用，给我们国家，给我们的民族企业带来的是失去了一百亿元利税的机会！还有十几万人的就业机会！
国外先进的膜技术在中国的推广应用，使我国用于脱盐水的离子交换树脂产量减少了90％，给我们国家，给我们的民族企业带来了什么呢？带来的是失去了十几个亿元的税收，几万人的就业的机会！
众所周知，膜技术的投资成本较高，是离子交换工艺的两倍，甚至更高；根据我们在数百家企业水处理系统的调研情况看，多半企业的运行成本比离子交换工艺还高的多。尤其是采用自来水、水库水、地表水的企业，随着我国水价的不断攀升，很多城市水价已到5.0元/吨以上，今年三月一日，天津工业用水水价已上升到6.2元/吨。而且，膜法脱盐水系统，即超滤UF＋1＃反渗透RO＋2＃反渗透RO＋电去离子技术EDI，成品水率仅有50～55％，45%以上宝贵的淡水资源变成了废水被无奈地排掉。
节水、节能、环保，已成为我们国家，我们企业创新发展的主旋律。然而，我们很多很多的企业往往忽视技术经济对比分析，选择了高排放、高能耗、非环保的不合理工艺，造成了水资源大量的浪费。现在，已有很多的企业，开始心疼这45%宝贵的淡水资源变成了废水，无奈再投资增加一套反渗透装置将其产出的浓废水回收，即使这样仍有接近20％左右的浓水白白排掉。为了节省宝贵的水资源，我们的企业采用这种“污染——排放——回收”的“循环经济”工艺，这也算是一种无奈的选择吧！（而E-pack脱盐水技术则不同，系统成品水率在 95 ％以上，水耗仅为3~5％，是一个节水、节能、环保型的好技术。）
2006年9月，在xxxx召开的第五届世界水务大会上，来自世界上许多国家的专家学者，对世界淡水资源的现状及未来表示了极大的忧虑：当前，全球80多个国家的约15亿人口面临淡水不足，其中，26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态。预计到2025年，全世界将有30亿人口缺水，涉及的国家和地区达40多个。这就是说，在21世纪，全世界面临着一个共同的课题，就是水资源短缺的挑战。
在我国，一个人均淡水资源占有率还不足世界人均水平的1/4的缺水大国，为了所谓的“环保”，以这种沉重的代价：
——以极其匮乏的淡水资源为代价！
——以昂贵的投资，加之居高不下的运行成本为代价！
——以我们民族的企业失去一百多个亿的利润为代价！
——以失去了二十多万人就业的机会为代价！
到目前，我国工业企业采用的反渗透膜有几家是国产的呢？不足2%！少的是那么的可怜。几乎被国外公司所垄断！
我们98%的膜工程公司，选用的脱盐水的膜元件98％以上的是国外的，他们拼命地为自己的公司创利润，同时，也在为外国人赚钱！这样既耗费了国家大量的财力，又严重制约了民族企业的发展，让自己国家的企业付出了昂贵的投资成本，加之居高不下的运行成本，使我们民族的企业失去了一百多个亿的利润！
那么，谁是最大的受益者呢？外国人！
我们的企业家，我们的工程公司，我们每一个中国人扪心自问：
以损害了国家的民族的利益为代价，这种沉重的代价，值吗？！
三、E-pack绿色脱盐水技术介绍
E-pack脱盐水技术，我公司与我国著名学府清华大学科研人员的通力合作，打造出当今世界上技术领先、环保节能的水处理工艺——E-pack绿色脱盐技术。
被媒体称为“当今世界上，水处理技术的一次革命性的创新！”
1、 E-pack技术在国内的应用
10年来，E-pack技术在上海氯碱化工股份公司3×150 m3/h工业用水、重庆紫光化工公司2×100 m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东兖矿鲁南化肥厂一期400 m3/h、二期260 m3/h、三期260 m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东华聚能源公司一期80 m3/h、二期80 m3/h、三期80 m3/h电站锅炉给水、河南平顶山神马氯碱一期200 m3/h、二期200 m3/h工艺用水，驻马店骏马化工一期2×200 m3/h、二期2×200 m3/h电站锅炉给水，陕西榆林能化3×150 m3/h电站锅炉给水，山东齐鲁味精集团热电厂 2×120 m3/h电站锅炉给水，烟台万华集团氯碱厂 2×80 m3/h工艺用除盐水，兖矿国际焦化有限公司一期2×200 m3/h、二期200 m3/h除盐水系统、山东金虹钛白化工有限公司220m3/h除盐水、新能凤凰（滕州）有限公司350 m3/h一级除盐水和1000 m3/h二级除盐水等数十项除盐水系统中得到了广泛应用。经济效益和社会效益显著。
典型案例
山东金虹钛白化工公司，原脱盐水系统分别采用100、150 m3/h两套“多介质过滤器+反渗透+混床”技术，2006年10月采用E-pack绿色脱盐工艺对其进行改造，原水电导率917µS/cm，出水电导率0.5～2.0 µS/cm，酸耗1.239kg/t水，碱耗0.539kg/t水，水耗仅有4.2％。与原反渗透技术相比制水成本降低了30%，各项产水指标均超过了设计要求。
兖矿鲁南化肥厂400 m3/h除盐水系统，采用E-pack工艺，出水水质：电导率0.4～1.0µS/cm，SiO20.0～20µg/L。酸碱耗：31％HCl0.6kg/t水，32％NaOH 0.40kg/t水，水耗3.5％左右，电耗0.38kwh/t水，周期制水量5400 m3。二期260 m3/h除盐水、三期260 m3/h除盐水改造工程也于2007年2010年相继完成。《中氮肥》杂志2006年第6期，兖矿鲁南化肥厂对该技术的运行情况进行了详细介绍。
兖矿东滩电厂原除盐水系统，采用“4阳4阴”传统固定床离子交换技术，原水电导率1420.0～1960 µS/cm，制水周期3~5小时，劳动强度非常大。2005年5月采用E-pack技术对原传统工艺进行改造，制水周期为8~12小时，劳动强度大大减轻。出水电导率0.5～2.0 µS/cm，SiO2＜50µg/L，制水成本降低了70％。二期、三期除盐水改造工程也于2007年2008年相继完成。
烟台万华集团氯碱厂80m3/h除盐水系统，系统于2002年3月投入运行，运行九年来，出水水质：电导率＜0.8µS/cm，最小值0.1 µS/cm；SiO2＜20µg/L，最小值0.0µg/L。采用一级除盐工艺，达到了二级除盐的标准。（美国、韩国等国内外公司数十家企业到烟台万华集团氯碱厂。）
河南骏化股份有限公司一期2×200 m3/h、二期2×200 m3/h电站锅炉给水改造系统，该系统分别于2008年3月、2009年3月投入运行，电导率0.2～0.8µS/cm、SiO20.0～20µg/L、酸碱水耗降低了70％以上，周期制水量设计为7200 m3，实际周期制水能力超过了10000m3，且各项产水指标远远超出了设计要求。
河南神马氯碱股份有限公司，200m3/h预处理＋除盐水改造系统，2008年5月投入运行，电导率0.2～0.5µS/cm、SiO20.0～20µg/L、酸碱水耗降低了60％、周期制水量设计为4800 m3，实际周期制水量达到了6000 ~6500m3左右，各项产水指标远远超出了设计要求。
2 新型E-pack绿色脱盐技术特点
2.1设备简单、结构紧凑
与固定床相比，满足相同水量情况下，床体可减小，节省空间，且布水均匀，压降低；结构简单，4个主控阀门，易操作。
2.2最低的成本v
投资费用 树脂均一性好，交换容量大，强度高，不易破碎，使用寿命长。
输送口
输送口
Dp
进水口
处理水出口
输送口
再生液入口
再生液出口
输送口
E-pack
运行费用 再生效率高，再生剂比耗低，废液排放量少，逆流运行冲洗用水量小，运行费用比固定床工艺减少30～50％。
2.3杰出的出水水质
最佳出水电导率0.1～2.0μs/cm，
最佳出水含硅量≤20μg/L。
2.4与 树脂均一性好完美的组合
树脂均一性好，装填量大，数量多，制水周期长。
运行流速高，一般在30～50m/h，产水量大。
3 E-pack树脂特性
3.1粒径均一性好
树脂均一性好，且树脂内部网孔通道更加均化，物理、化学性能更加优良。
3.2更高的交换容量
树脂工作交换容量大，在全再生条件下，以穿透100PPb的Na+为泄漏点，与传统的001×7＃普通阳树脂相比，周期制水量可提高20％以上。
0
Na+
泄漏
量
（ppb）
250
500
750
1000
20
60
100
140
200
均粒树脂
普通树脂
均一系数≤1.2
450
600
750
900
小球数量

3.3更高的强度，树脂使用寿命长，是国产普通树脂的2.0~3.0倍
E-pack树脂强度高，不易破碎，具有性能卓越的机械强度，良好的抗渗透冲击性能；树脂间隙一致，设备压降小，故障率大大降低。
3.4 更低的水耗
E-pack 树脂均一性好，且内部网孔均化，因此，再生剂扩散时间短，再生剂用量少，水耗降低50~80％。
0
5
10
15
20
E-pack树脂
传统树脂
淋洗时间min

再生剂的洗脱

3.5有良好的流体力学特性，压降低，不易产生偏流
更少摩损
更易转化
更少偏流
更低压降
更长寿命
更充分交换
普通树脂
(U.C. = 1.7)
E-pack 树脂
(U.C.≤1.2)

3.6淋洗水量更少

E-pack工艺
传统工艺
CFR & RFR

3、工艺特点与经济性分析
目前，常用的工业给水脱盐技术有三种：传统离子交换树脂脱盐、膜法脱盐和E-pack绿色脱盐技术。
3.1工艺特点分析
现将E-pack绿色脱盐技术，与传统离子交换脱盐和膜法脱盐技术的工艺特点分析如下：
三种工艺的工艺特点分析
项目
传统离子交换脱盐技术
膜法脱盐技术
E-pack绿色脱盐技术
适用范围
进水电导≤700µS/cm
水温5～40（℃）
浊度＜2NTU
污染指数（无要求）
pH值（无要求）
CODMn＜2mg/L
游离氯（Cl2）＜0.1mg/L
含铁量（Fe）＜0.3mg/L
进水电导≥1800μS/cm（较经济）
水温25（℃）
浊度＜2NTU
污染指数＜5
pH值 3～11
CODMn＜3mg/L
游离氯（Cl2）≈0.0mg/L
含铁量（Fe）＜0.05mg/L
进水电导≤1800μS/cm
水温5～40（℃）
浊度＜2NTU
污染指数（无要求）
pH值（无要求）
CODMn＜5mg/L
游离氯（Cl2）＜0.2mg/L
含铁量（Fe）＜0.3mg/L
一级除盐出水水质
电导率3~10µS/cm
SiO2≤100µg/L
第一年除盐率98%，正常除盐率为95%以上，出水电导率随原水水质变化波动较大
电导率0.1～0.8μS/cm
SiO2≤20μg/L

二级除盐出水水质
电导率≤0.2μS/cm
SiO2≤20µg/L
电导率≤0.2μS/cm
SiO2≤20μg/L
E-pack绿色脱盐技术，一级除盐接近二级除盐标准
水耗
15～25%
40～50%
2.5%
设备
1、设备和配套管道、阀门数量多
2、操作复杂，劳动强度大
3、设备多，占地面积大，土建投资高
1、对进水要求高，预处理设备数量多
2、系统投资大
3、运行成本高
4、成品水率低，只有55~60%，水资源浪费严重
5、膜元件需三个月定期清洗
6、膜法脱盐，酸碱耗量低
7、操作简单，劳动强度低
1、设备结构优化，4个主控阀门
2、操作简单，制水周期长，操作劳动强度低
3、单体设备制水量大，系统配置设备少，占地面积小，土建投资少

预处理
系统
1、一般采用多介质过滤器，流速低，制水量小
2、过滤精度低
3、反洗水耗大，周期短
4、设备多，土建投资大
1、采用“加药装置+叠片过滤器+超滤”，系统庞大，设备多，占地面积大，投资费用高
2、要求过滤精度高
3、原水需加药絮凝、阻垢
4、需蒸汽加热25℃浪费资源
5、水耗大，运行费用高
1、纤维纳米过滤器，流速高，制水量大，周期长
2、过滤精度高
3、反洗水耗低,，0.5~1%
4、设备少，投资省，大大节省运行费用
膜与树脂
1、国产树脂工交小
2、强度小，易破碎
3、使用寿命3年左右
1、原水预处理不好易致膜污堵2、CaSO4易使膜结垢
3、对NaCl、CO2等去除率很低
4、膜寿命一般为2.5～3年
5、原水温度对产水率影响较大
1、E-pack专用树脂，工作交换容量大
2、交联度高，不易破碎
3、使用寿命一般6～8年
水温影响
离子交换树脂对水温变化影响较小
原水温度变化对膜影响甚大，5~25℃温差，制水量减少51%。即25℃时160m³/h的制水能力，5℃时只有78m³/h
1、E-pack专用树脂对原水温度变化影响甚小
2、5~25℃温差，制水能力减少4%
药剂
无
原水必须投加絮凝剂、阻垢剂、杀菌剂、还原剂等
无
酸碱
1、设备结构缺陷，布水不均，易偏流，酸碱不能充分再生，效率低
2、单耗高
酸、碱耗量低
1、设备结构优化，布水均匀，无偏流，酸碱再生充分，再生效率高
2、单耗低
环保
再生废液呈酸性，需加碱调节pH，增加成本
再生废液呈酸性，需加碱调节pH，增加成本
再生废液呈中性，pH8左右,符合国家环保排放标准
两倍制水能力
两个系列，可同时产水分别再生方式来增加制水能力。系统最大制水量320m³/h
1、本系统最大制水能力只有160m³/h；
2、如生产需要增加制水能力，只有再投资增加设备。
两系列同时产水分别再生制水能力可达320m³/h，如线性流速为41m/h,制水能力可达2×200m³/h。
以重庆与德国巴斯夫MDI一体化项目为例：

3.2经济性分析
膜法脱盐技术如“多介质过滤器+超滤+一级反渗透+二级反渗透+混床”脱盐工艺，其制水成本为5.3元/吨水；而采用E-pack绿色脱盐技术，其制水成本为1. 1元/吨水。
膜法脱盐与E-pack脱盐技术经济性分析
项目
膜法脱盐工艺
E-pack绿色脱盐工艺
主要设备
换热器（2台）
盘式过滤器（6套）
多介质过滤器Φ3200（30台）
超滤（200m³/h6台）
保安过滤器（6套）
一级反渗透（200m³/h 6台）
保安过滤器（6套）
二级反渗透（200m³/h 6台）
脱碳器Φ2200（6台）
混床Φ2000（200m³/h6台）
加药装置（8套）
反渗透清洗装置（2套）
原水箱（2台）
脱盐水箱（2台）
超滤水箱（1台）
浓水箱（2台）
一级RO产水箱（1台）
二级RO产水箱（1台）
纤维纳米过滤器 Φ2500（7台）
E-pack阳床Φ2500（7台）
脱碳器Φ2000（7台）
E-pack阴床Φ2500（7台）
E-pack精制床Φ2500（7台）
树脂清洗塔Φ2200（2台）
原水箱（2台）
脱盐水箱（2台）

设备数量
129台
41台
占地面积
4000 m2
2000 m2
设计制水能力
正常制水能力1200m³/h
正常制水能力1200m³/h
实际制水能力
平均制水能力1080m³/h
正常制水能力1200m³/h
出水电导率
0.3µS/cm
0.1~0.3µS/cm
再生（冲洗）水耗
25%
0.75
2.5%
0.04元/m3
排污费
25%
0.20
2.5%
0.00元/m3
电 耗
2.5
1.50
0.40kW·h/ m3
0.24元/m3
酸耗（31%HCl）
0.2
0.10
0.60kg/m3
0.3元/m3
碱耗（32%NaOH）（32%NaOH）
0.2
0.12
0.40kg/m3
0.24元/m3
蒸汽成本

1.15
/
/
药 剂

0.65
/
/
膜（滤芯）折旧

0.37
/
/
厂房设备折旧

0.40

0.20元/m3
树 脂
/
0.06

0.09元/m3
吨水运行成本
5.3元/m3
1.11元/m3
年运行成本
5.3×1200×8000=5088.0万元
1.1×1200×8000=1065.6万元
说明：
1、 E-pack脱盐系统根据贵公司提供的原水水质设计；
2、 膜法脱盐和E-pack脱盐成本中均不含原水成本、管理成本、维修成本、人工成本；
3、 原水水价1.0元/m³，再生水价1.6元/m³，排污费0.8元/m³；
4、 31%盐酸500元/吨、32%离子膜碱600元/吨、电价0.6元/kW·h；
5、 年运行时间以8000小时计。
由以上经济性分析可以看出：
E-pack绿色脱盐技术与膜法脱盐技术相比，具有非常明显的技术优势和突出的成本优势。
1、成本低
E-pack绿色脱盐技术，吨水运行成本1.11元/m3，年运行成本为1065.6万元；
膜法脱盐技术，吨水生产成本5.30元/m3，年运行成本为5088.0万元，远远高于E-pack绿色脱盐技术，故选用膜法脱盐既不合理，也不经济！
（每年可节省运行成本：5088.0—1065.6=4022.4万元）
2、能耗低
E-pack绿色脱盐技术运行电耗低，只有膜法脱盐技术电耗的1/4~1/5；吨水电耗仅为0.40kW·h/m³。
膜法脱盐技术，吨水电耗为2.5 kW·h/m³，而且，采用膜法脱盐技术，每年耗用大量的蒸汽。原水温度从15℃增加到25℃，10℃温差每年消耗蒸汽至少12.0万吨，如蒸汽成本120元/吨，吨水费用将达1.5元，仅此一项，与E-pack绿色脱盐技术的总成本相当。一般蒸汽成本在1.5~2.0元/吨水。
3、排污低
E-pack绿色脱盐技术，系统总水耗仅为2.5%；
膜法脱盐技术，系统水耗高达40~50.0%，为了节省水资源，采用二级反渗透将一级反渗透浓水回收利用，但是，二级反渗透浓水（10%），加上混床再生废液（3%），以及超滤浓水（10%），仍有25%的浓水白白排掉，即每年约有300万m³左右水资源无奈排放。
超滤UF回收率一般85~90%，按90.0%计算，反渗透RO回收率65~73%，按70.0%计算，混床再生水耗按3%，其它反洗等水耗2%计算。
原水水量= 1200÷0.97 ÷0.9÷0.9÷0.98=1558.47 m³
系统回收率：1200÷1558.47 m³=76.99%
而E-pack绿色脱盐技术，系统水资源利用率高达97.5%。
4、投资低
由工艺特点分析可以看出，采用膜法脱盐技术，设备129台，数量多，占地面积大，不仅设备投资大，而且土建厂房投资较大，至少4000m2。
而采用E-pack绿色脱盐技术，设备41台，数量少，占地面积小，投资相对较小，0.713年可以收回设备投资。
5、环保
E-pack绿色脱盐技术，可实现等当量再生，再生时酸碱废液自中和（pH8左右），无需再加酸碱调节，节省酸碱，符合国家“节能、减排、环保”要求；
而膜法脱盐技术，再生酸碱废液呈酸性，不能实现自中和，需加碱调节，造成酸碱浪费。
3.3投资回收期
采用E-pack绿色脱盐技术，与膜法脱盐相比，每年可节省运行成本：
5088.0—1065.6=4022.4万元
采用E-pack绿色脱盐技术，设备总投资2868.7078万元。
投资回收期： 2868.7078÷4022.4=0.713年。
四、纤维纳米过滤器
纤维纳米过滤器
纤维纳米高效过滤器，是我公司科技人员与清华大学专家教授联合技术攻关，共同研制的具有国际领先水平的新型的流体过滤设备。具有过滤速度快、精度高、截污量大、易反洗、水耗少、运行费用低等七大特点。

纤维纳米过滤器，流量从单台出力为50～300m3/h不等。当过滤器运行一定时间或当其进出水压力差达到一定值时，过滤器即进行反洗。通过反冲洗，使滤料充分膨胀，将粘附在滤料表面的杂质易剥离冲洗，使过滤器恢复原来的过滤性能。

二、纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器的比较
纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器相比，具有以下特点：
1 精度高
粒径大于2μm的悬浮颗粒去除率达95%以上。可滤除水中多种污染物，如悬浮物70～98%，有机物50～80%等等。
2 流速高
在确保过滤精度前提下，过滤器的过滤流速为30～50m/h。
3 适应性强
对原水中悬浮物浓度变化有很好的适应性，如水库在多雨季节的
丰水期水质变化较大时，出水仍能达到用户要求。
另外，由于滤床结构及滤料本身的特点，可以在不加任何絮凝剂的情况下实现高效过滤，很好地解决了低温、低浊水处理的难题。
低温水进水浊度小于10NTU，出水浊度小于1NTU。
4 纳污量大、过滤周期长。
5 水耗低
设备反洗水耗量小于制水量的0.5～1.0%，是多介质过滤器反洗
水耗量的1/5～1/10。且洗净度高，剩余积泥率小于1%。
6 原水预处理简便，加药量少，运行费用低
由于该设备适应性较强，使得原水预处理变得较为简单。
（1）低温水进水浊度小于10NTU，出水浊度<1NTU；
（2）当原水小于50NTU，可采用微絮凝接触过滤，不设沉淀池，且出水浊度<1NTU；
（3）原水大于50NTU沉淀池体积可大大减少；
（4）根据滤床结构及滤料本身的特点，絮凝剂投加量是传统技术投加量的30％左右。周期制水量的提高，电耗也随之减少。
7 占地面积小
纳米过滤器单台设备产水量大，占地面积小，可节省大量的配
套管道、阀门,以及土建、厂房投资。

附件一
纤维纳米过滤器与高效纤维过滤器性能比较
比较项目
纤维纳米过滤器
高效纤维过滤器
精 度
纤维纳米滤料，过滤精度高，进水SS< 15mg/L，出水SS<0.2~3.0mg/L
设备投运初期，出水精度较高，但运行一段时间后，过滤精度逐渐降低，进水SS< 15mg/L，出水SS<3.0~8.0mg/L
反洗残留
滤料的非对称性原理，加之设备结构上的优化，使得反洗时滤料像蝌蚪一样摆动且相互碰撞，滤料上粘附的截留物很容易洗脱，保证了过滤精度。
设备原理上的缺陷，反洗时滤料上粘附的截留物不易洗脱，使用时间稍长，纤维束则成了泥绳，纤维球则成了泥球，设备则失去过滤能力。
滤 速
滤速为30～40m/h
滤速为20～40m/h
水电气耗
运行周期长，反洗频率低，水、电、气耗量低，反洗水耗0.3～0.5%
反洗频繁，水、电、气耗量大，反洗水耗5～10%
药剂量
原水浊度相同，加药量可减少1/3
原水浊度相同，加药量大
纳污量
纳污量大，且去除有机物30~50%
纤维束（球）滤料纳污量小
适应性
适应地表水、地下水，低温、低浊水，进水浊度<10度，出水浊度<1度
适用于地下水，不适用于江河水、水库水
且低温、低浊水效果更差
滤 料
功能性纤维，使用寿命长10年
一般0.5~3年
空 间
单台设备产水流量大，占地面积少，设备直径Φ3000mm时，产水量300m3/h
设备运行时，滤料易粘附，阻力大，产水量小，设备直径Φ3000mm时，产水量150~200m3/h，且备用设备多，占地面积大
运行费用
运行费用低；
水、电、气耗量低
运行费用高；
水、电、气耗量大，且纤维束（球）更换频繁
投 资
投资少。相对于纤维束（球）过滤器、石英砂过滤器设备数量少，且节省大量阀门、管道、土建基础、厂房等
投资高。相对于纤维纳米过滤器，设备数量多，且增加大量阀门、管道、土建基础、厂房等

附件二
纤维纳米过滤器与多介质过滤器性能比较
比较项目
纤维纳米过滤器
多介质过滤器
精 度
纤维纳米滤料，过滤精度高，进水SS< 15mg/L，出水SS<1~3mg/L
石英砂滤料，过滤精度低，进水SS< 10mg/L，出水SS<3mg/L
滤 速
滤速为30～40m/h
滤速为8～10m/h
水电气耗
运行周期长，反洗频率低，水、电、气耗量低，反洗水耗0.5～1.0%
反洗频繁，水、电、气耗量大，反洗水耗8～10%
药剂量
对与多介质过滤器同等浊度的原水，加药量可以减少1/3
对浊度较高的原水，加药量大
纳污量
纳污量大，且除有机物50%以上
石英砂滤料纳污量小
适应性
适应低温、低浊水，进水浊度<10度，出水浊度<1度
不适应低温、低浊水
滤 料
功能性纤维，使用寿命长10年
石英砂，一般三年一换
空 间
单台设备产水流量大，占地面积少，单台直径Φ3000mm，产水量300m3/h
单台设备产水流量小，占地面积大，设备直径Φ3000mm，产水量只有56m3/h
运行费用
运行费用低；
水、电、气耗量低
运行费用高；
水、电、气耗量大
投 资
投资少。相对于多介质过滤器设备数量少，且节省大量阀门、管道、土建基础、厂房等
投资高。相对于纤维纳米过滤器，设备数量多，且增加大量阀门、管道、土建基础、厂房等

五、典型案例
一、兖州煤业榆林能化除盐水系统
兖州煤业榆林能化有限公司建于2006年，除盐水系统采用我公司的 E-pack除盐水系统（E-pack系统＋E-pack精制混床的二级脱盐）。系统的总制水能力为300m3/h。

通过近两年的运行，本系统的实际经济效益远远优于原设计值。现将本工艺的设备规格、运行参数、经济分析情况列表如下：
兖州煤业榆林能化有限公司
项目
E-pack工艺设计值
E-pack工艺实测值
主要设备
纤维纳米过滤器Φ2500mm/3台
E-pack阳床Φ2500mm/3台
E-pack阴床Φ2500mm/3台
E-pack精制混床Φ2200mm/3台
出水水质
电导率≤0.2μS/cm
SiO2<20μg/L
电导率在0.06μS/cm左右
SiO2在10μg/L左右
生水用量
312
m3/h
310
m3/h
制水量
300.0
m3/h
折旧
0.25
元/t水
排污费
0.028
元/t水
0.023
元/t水
水耗
4%
3.5%
酸耗
0.90
kg/t水
0.82
kg/t水
0.45
元/t水
0.41
元/t水
碱耗
0.38
kg/t水
0.35
kg/t水
0.23
元/t水
0.21
元/t水
电耗
0.54
kW·h/t水
0.54
kW·h/t水
0.27
元/t水
0.27
元/t水
周期制水量
3600m3
4500m3
吨水运行成本
0.98
元
0.92
元
年运行成本
235.2
万元
220.8
万元
计算说明：
（1）原水电导率350μS/cm；制水量为300m3/h。
（2）工业用HCI（浓度32%）按500 元/t，NaOH（浓度32%）按600 元/t，自来水按2.8元/ m3，排污费0.7元/t水，电费0.5元/kW·h计。

二 兖矿鲁南化肥厂除盐水系统
鲁南化肥厂建厂于1970年，除盐水系统采用传统的离子交换固定床工艺，出水水质较差，能耗较高，水耗高，成本高。为此，于2004年初与我公司签署了400m3/h E-pack除盐水系统总承包合同。
而兖矿鲁南化肥厂的扩建项目——国泰化工，于2005年初新上了一套“多介质过滤器+超滤+反渗透+混床”脱盐系统，2006年初投入运行。现将三种工艺的设备规格、运行参数、经济分析情况列表如下：
兖 矿 鲁 南 化 肥 厂
项目
传统工艺
膜工艺（国泰）
E-pack工艺
主要设备
多介质滤器Φ3200(5台)
弱阳固定床Φ2500(3台)
强阳固定床Φ2500(5台)
弱阴固定床Φ2500(4台)
强阴固定床Φ2500(4台)
多介质过滤器
Φ3200(6台,5用1备)
保安过滤器Φ900(2台)
反渗透RO-2×130-BW(2台)
混床Φ2800(3台,2用1备)
纳米过滤器Φ2400(2台)
E-pack阳床Φ2500(2台)
E-pack阴床Φ2500(2台)
设备数量
21
台
13
台
6
台
树 脂
001×7、201×7
001×7、201×7
E-pack树脂
生水水质
380
μS/cm
600μS/cm
600μS/cm
生水用量
533.3
m3/h
777.2
m3/h
413.9
m3/h
制水量
400.0
m3/h
水 耗
25.00%
48.53%
3.5%
折 旧
0.5
元/t水
0.6
元/t水
0.11
元/t水
排污费
0.23
元/t水
0.66
元/t水
0.02
元/t水
酸 耗
1.40
kg/t水
0.18
kg/t水
0.93
kg/t水
0.70
元/t水
0.09
元/t水
0.47
元/t水
碱 耗
1.20
kg/t水
0.28
kg/t水
0.45
kg/t水
0.72
元/t水
0.17
元/t水
0.27
元/t水
阻垢絮杀菌还原剂
0.00

0.80
元/t水
0.00

电 耗
0.90
kW·h/t水
2.20
kW·h/t水
0.44
kW·h/t水
0.45
元/t水
1.10
元/t水
0.24
元/t水
吨水成本
3.27
元
5.30
元
1.15
元
年运行
成本
1046.4
万元
1696.0
万元
368.0
万元
计算说明：
（1）传统工艺的原水电导率为380μS/cm，膜工艺和E-pack工艺的原水电导率为600μS/cm，制水量均以400m3/h计。
（2）工业用HCl（浓度31%）按500 元/t，NaOH（浓度32%）按600 元/t，自来水按2.0元/ m3，排污费0.7元/t水，电费0.5元/kW·h计。

1、从以上表中可以看出，E-pack工艺与传统除盐水工艺相比：
（1）E-pack工艺中设备数量远少于传统除盐水工艺和膜工艺，大大节省了占地面积和厂房建筑面积；
（2）传统工艺所用原水水质电导率为380μS/cm，而膜工艺和E-pack工艺的原水电导率为600μS/cm；
（3）传统工艺的原水水质较好，离子含量仅有膜工艺和E-pack工艺的60%左右，但是其水耗较高，为25%，远远高于E-pack工艺的3.5%；
（4）在制水量400m3/h情况下，E-pack工艺每年可减少生水用量（即节省废水排放量）95.6万吨，节省电能134. 4万 kW·h，节省运行成本678.4万元。
2、从以上表中可以看出，E-pack工艺与膜除盐工艺相比：
（1）膜工艺中水耗为48.53%，E-pack工艺每年减少废水排放290.6万吨；
（2）每年节省电能550. 4万kW·h；
（3）每年节省运行成本1329.2万元。
由此可见，E-pack系统真正地坐到了低成本的经济运行，为用户节省了大量的生产成本。
三、河南骏马化工除盐水系统
骏马化工集团有限公司，是一个多元化的化工集团公司。原河南省驻马店化肥厂，始建于70年代。
该厂原除盐水系统采用传统的离子交换固定床二级除盐工艺，Φ2500阴、阳床、混床各3台，周期制水量为1400～2000m3，出水电导率为0.6~2.0μS/cm，SiO2为50~200μg/L。出水水质较差，酸碱水电耗较高，再生频繁，劳动强度大。因此，分别于2007年10月、2008年5月与我公司签署了4×200 m3/h E-pack除盐水系统改造总承包合同。
现将该厂改造前后的设备规格数量、出水水质、运行情况分析如下。
河南省骏马化工集团有限公司
项目
传统工艺
E-pack工艺设计值
E-pack工艺实测值
主要设备
多介质滤器Φ3000(5台)
强阳床Φ2500(3台)
强阴床Φ2500(3台)
混床Φ2500(3台)
纳米过滤器Φ300