2吨反渗透设计方案.doc

2吨反渗透设计方案

2m3/h反渗透水处理设计方案

2/h反渗透水处理工程制水系统

设
计
方
案

目 录

一、方案设计依据

二、选择制水处理方案说明

三、成品水制备工艺流程、主要工艺设备简介及设备规范

四、制水设备供货清单

五、水处理站房公用工程条件

六、工程进度时间安排及工程质量保证条件

七、其它说明

一、方案设计依据
1.原水水质报告：城市自来水
2.出水要求：
（1）纯水出水能力：Q=2m3/h
（2）纯水出水水质：电导率：＜5μs/cm；
3.工作时间：不间断
4.对设备要求：
（1）不间断
（2）一级反渗透
5.设计原则
1）优化工艺设计，确保系统运行经济、合理、安全、可靠。
2）单体设备选型留有合理的设计余量，设备结构先进、合理，操作维护方便。
3）设备布局合理美观。
4）系统灵活性高，单元设备可并联及单独使用。
5）关键元器件采用进口件，确保使用性能稳定。
6.设计、制造及验收标准
1）设备制造和材料应符合下列标准和规定的最新标准的要求
a、《钢制压力容器》（GB150－1998）
b、《水处理设备制造技术条件》（JB2923－99）
c、《橡胶衬里化工设备》（HGJ32-90）
d、国产设备的制造工艺和材料应符合国家劳动部文件，劳锅字［1990］8号《压力容器安全技术监察规程》
e、《橡胶衬里设备技术条件》（CD130A16）
f、《电厂水处理设备技术质量分等标准》（SDZ037）
g、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行。
h、《离心泵技术条件》GB/ T 16907---1997等同于ISO 9905: 1994
i、《泵标准性能》（ISO2858）
j、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069）
k、《底座尺寸和安装尺寸》（ISO3661）
l、《泵体进出口法兰尺寸》（ISO2084）
2） 对外接口法兰应符合下列要求
a、《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》（87GD）
b、接口法兰标准应与阀门的法兰标准配套
3）衬里钢管和管件应符合下列标准的最新版本的规定要求
a、《衬胶钢管和管件》（HG21501）
b、《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》（HG20538）
4 ）设备外部管路的设计应符合DL／T 5054－1996 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》。
5） 进口设备的制造工艺和材料应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准。
6）如果我方有其它标准取代上述标准，需呈交买方，经认可后方能采用并附于本规范书后。
7）我方所提供的材料及外购设备将符合所应用的标准。
8）规范所使用的各标准如有新版本，以最新版本为准。
9）当上述规范和标准对某些设备和专用材料不适用时，经需方确认后，可采用有关的标准和生产厂的标准。

二、择制水处理方案说明
根据原水水质为城市自来水及生产用水要求，对原水进行处理的主要任务是除盐，常用的除盐方法有反渗透、电渗析和离子交换等，本工艺采用一级反渗透。反渗透与其它脱盐过程一样，其进水必须是经过预处理的。预处理的目的通常是消除影响膜污染的因素，其中主要包括：微溶盐沉淀的污垢、金属氧化物污染、胶体污染和微生物污染等。由于用户没有提供原水水质报告，故无法计算一级反渗透水的回收率在70%时，Langtlier饱和指数是否小于0，反渗透膜浓水侧中是否不发生微溶盐沉淀，故预处理工艺中设置了阻垢剂投加装置。淤泥密度指数（SDI）是胶体浓度的一种量度。城市自来水中浊度虽然不高（通常的浊度是水中悬浮固体粒子大小、形状和浓度的量度。城市自来水中浊度与胶体污染无恒定的关系，因此，SDI与浊度无对应关系）能基本满足反渗透进水要求，但SDI必须经测定后方能确定，由膜的胶体污染与SDI之间的经验关系得出，为使膜组件的污染降至最低程度，从而使组件或装置有长期稳定的性能，对其进水SDI的值必须<4或5。通常经市政处理的自来水的SDI>6。因此原水需进一步处理才能满足反渗透的进水要求，所以预处理工艺中首先设置了絮凝剂的投加装置。投药后使原水中胶体颗粒双电层压缩（脱稳）形成肉眼看不见的微絮凝聚凝的絮粒，其粒径一般在10～50μ之间，由过滤器或细过滤器除去，这样可使SDI降至满意的效果；一般经市政处理的自来水管网未梢余氯不应低于0.05mg/l,这样完全可以防止微生物的生长，所以工艺中不考虑微生物的污染问题，但对于以聚酰胺为膜材料的复合膜耐氯性很差，须在保安过滤器前以活性炭（或）亚硫酸氢钠脱氯，防止这一氧化剂对膜的毁坏。故预处理工艺中设置了活性炭过滤器。原水经上述预处理后方能满足反渗透进水要求。
一级反渗透出水水质能符合工艺用水要求。
温度对反渗透膜元件的影响需要说明的：
膜的透水速度随着原水温度的提高或降低而增加或减少，因此膜的原水
温度常控制在15～35℃之间，若用户不具备该温度的原水则预处理前应设置热交换器，以利于反渗透装置的正常运行。

RO进水要求 （附表）
序号
项目
要求
1
浊度（度）
<1
2
色度（度）
清
3
污染指数FI值
<4
4
温度（℃）
15～35
5
化学耗氧量（以O2计）
<1.5
6
游离氯（mg/L）
<0.1
7
铁（总铁计mg/L）
<0.05
8
锰（mg/L）
<0.05
9
郎格利尔指数
<0.5
10
硫酸钙溶积度
浓水<19×10-5

三、成品水制备工艺流程、主要工艺设备简介及设备规范
（一）制水工艺流程：
1.制水工艺：

自来水 原水箱 原水泵 多介质过滤器 活性炭过滤器

阻垢剂投加

除盐水箱 RO装置 高压泵 保安过滤器

清洗水箱 清洗水泵

除盐水泵 用水点

2.清洗工艺：

人工投清洗剂 清洗箱 清洗泵 清洗过滤器 RO装置 回清洗箱
（二）主要工艺设备简介：
1.原水箱、原水泵：
起贮存和调节水量的作用，可避免因供水压力不稳定而影响设备的正常运行。
2.多介质过滤器：
接触过滤除去水中的悬浮物颗粒及经投药形成微絮凝后的絮粒，避免水中的胶体颗粒及机械杂质影响反渗透出水及使用寿命。
3.活性炭过滤器：
利用具有众多官能团，巨大比表面积且易脱附的新型吸附材料吸附水中的有机物、色度、余氯。避免引起反渗透的污染及保证反渗透的使用寿命。
4.阻垢剂投加装置：
投药后使反渗透浓水侧中微溶盐的溶解度提高，不会因为微溶盐的过饱和结垢而影响RO装置的正常运行。
5.保安过滤器：
对反渗透起保安作用。
6.高压泵：
增压供给RO装置。
7.RO装置：
通过以压力为推动力，进行膜分离除盐，同时可除去水中溶解性有机物、微生物、细菌、病毒等，RO分离过程不需加热，无相的变化，具有能耗少、体积小、操作简单、运行性强、应用范围广等优点。RO系统脱盐率≥97%，水的利用率75%。

9.纯水箱、纯水泵：
贮存合格成品水，供工艺用水及清洗、再生配液用水。

10.RO清洗系统：
反渗透运行一段时间后，浓室中少量污染物逐渐积累，导致装置压差升高，产水量下降，脱盐率下降等各种现象，须通过注入药液进行化学清洗恢复膜元件的性能，具体清洗方法要待实际投入运行后出现何种现象才能配制相应的药液。
11.反渗透装置及系统控制说明：
RO装置设置一台就地仪表盘和操作盘，在仪表盘上可读出RO装置的相关参数（产水流量、浓水流量、产水电导率、进出水压力等），在操作盘上可启停进水高压泵，高压泵进水口设置低压保护，防止无水空转，出口设置高压保护，防止压力过高损坏膜元件及泵。
反渗透浓水排放管设置自动快冲洗阀门，在高压泵停运后（或运行一段时间后），自动进入快冲洗状态，保持一定时间，以便保护膜元件的长期稳定运行。
系统控制以原水箱、淡水箱及纯水箱液位为连续控制点，当原水箱液位处于高限位置时，进水阀关闭，当淡水箱液位处于低限位置，控制预处理及全自动反渗透装置部分运行，当原水箱液位处于低限位置或淡水箱液位处于高限位置，全自动反渗透装置部分停止运行。预处理部分在延时一段时间，对全自动反渗透装置进行快冲洗后原水箱液位处于超低位置时也相继停止；当纯水箱液位处于高限位置或淡水箱液位处于低限位置，混合床部分停止运行。
预处理中的PAC、阻垢剂投加装置与原水泵联锁。
PLC控制柜是系统的控制核心，现场采集回来的液位或开关量信号，都是通过PLC系统进行数据转换来完成相关控制的。
PLC控制柜设有手动—自动转换开关，当开关旋至自动时，由PLC自动控制；当开关旋至手动时，可由按纽控制。
12.关键工艺设计思想：
12.1采用进口优质名牌产品以保证系统运行稳定。
12.2设备管材、阀门的材质选择应确保水的纯度。管材阀门选用时首先考虑没有析出物，阀门选用sus304卫生级材质。
12.3反渗透膜元件选用能有效去除SiO2及YSP2-4040的Y系列。
12.4采用避免滋生细菌、sus304卫生级的管道接口。管道连接尽量采用丝扣；法兰连接时，垫片选用优质硅胶材质。

（三）设备规范：
1.原水箱：
容 积： 1立方
规 格： Φ800×1000
材 质： 304
数 量： 1台
制 造 商：
2.原水泵：
型 号： CHL2-50
数 量： 2台（一备一用）
产 地： 杭州南方特种泵业制造有限公司

3.多介质过滤器：
型 号：Φ400
材 质：304
数 量：1台
制 造 商：

5.活性炭过滤器：
型 号：Φ400
材 质：304
数 量：1台
制 造 商：
6.阻垢剂投加装置：
型 号： MC-100
(1)药箱：
规 格： Φ400×800
材 质： PE
数 量： 1只
形 式： 立式圆形
7.保安过滤器：
型 号： GJMP-180
直 径： Φ180
材 质： SUS304
数 量： 1台
(1)技术参数：
工作压力（MPa）: 0.4
工作温度（℃）： 5～40
(2)滤芯技术指标：
规 格： 65-20
数 量： 5支
骨架材料： PP
8.高压泵：
型 号： CDL2-18
扬 程： 150m
功 率： 2.2KW
材 质： 不锈钢
数 量： 1台
制 造 商： 杭州南方特种泵业制造有限公司
9.RO装置：
型 号： FSZⅡ1-5
脱 盐 率： 99%
水的利用率： ≥75%
数 量： 1台
（1） 膜元件：
型 号： YSP2-4040
数 量： 4支
外径/长度： Φ108.9/1021
湿润态重量： 2kg
有效膜面积： 40ft2
膜 材 质： 芳香族聚酰胺
单支膜元件水回收率： 80%
最高进水温度： 45℃
进水PH范围： 3～10
最高操作压力： 1.6MPa
进水最高SDI（15分钟）:<5
进水最高浊度： 1.0NTU
最高进水自由氯浓度： <0.1PPm
单支膜元件最高压力损失：0.7kgf/cm2
产 地： 美国海德能(或日本东丽)
（2） 电导仪：
型 号： CM-230
测试范围： 0-200μs/cm
数 量： 1台×2
(3)高压保护：
型 号： JC-230
控制范围： 5-30kgf/cm2
(4)低压保护：
型 号： JC-206
控制范围： -50cmHg-6kgf/cm2
(5)压力管：
型 号： P80-120
材 质： SUS304
直 径： Φ201.9
长 度： 3m
数 量： 4支
6) 附 件： 快速冲洗系统(含电磁阀)
本方案设计在一个支架上；方便安装调试和运输。

四、制水设备供货清单
序号
名 称
规 格
单位
数量
备 注
价格(元)
1
原水箱
Φ800×1000 0.5m3
只
1
304
4000
2
原水泵
CHL2-40

台
2
杭州南方
1700
3
阻垢剂投加装置
MC-100
套
1
组合件
1600

含：药箱
Φ400×500
只
1

：计量泵
10/5
台
1
N=0.25W美国帕斯菲达公司

4
软化水过滤器
Φ400
台
1
SUS304，
7000
5
活性炭过滤器
Φ400
台
1
SUS304
5000
6
保安过滤器
GJMP-16(Φ160)
台
1
SUS304
900

7
滤芯
PP
支
3
PP

8
高压泵
CDL2-18
台
1
N=2.2KW 杭州南方
2200
9
RO装置
FSZ1-5
台
1
产水量50m3/h

含：膜元件
YSP2-4040
支
4
美国海德能或日本东丽
6000

：外壳
P40-120(1m)
支
4
SUS 304
1000

：电导仪
CM-230
台
2

400

：高压保护
JC-230
台
1
韩国3S
100

：低压保护
JC-206
台
1
韩国3S
100

：管阀件(包括快速冲洗系统一套、流量计)
批
1
SUS304
12000

：台架

只
1
SUS304
3000

22600
10
除盐水箱
Φ1000×1220 1m3
只
1
无锡鹏磊环保SUS304
5500
11
除盐水泵
CHL2-30
台
2
N=0.55KW 杭州南方
1900
12
清洗水箱
Φ630×1000 0.3m3
只
1
无锡鹏磊环保
600
13
清洗水泵
CHL2-20
台
1
N=0.37KW 杭州南方
800
14
电控柜
非标
台
1
具体要求见反渗透装置及系统控制说明
4000
15
现场安装调试

5000
16
合 计
大写: 伍万柒仟捌佰元整 小写:57800元

五、水处理站房公用工程条件
1.供水：
供水水量：2m3/h
供水压力：≥0.15MPa
2.供电：
供电电源：380V/220V 6Hz 三相四线
装机容量：5KW。
六、工程进度时间安排及工程质量保证条件
合同生效后，在正常情况下，工程进度的时间由以下部分组成：
1.生产准备：工作内容为制水工艺设计制图（包括工艺流程、设备平面、
设备基础）和原材料、外购件的采购入库，以及生产任务编制，需2天时间。
2.生产过程：工程内容为设备成品和质量检验，需20天时间。
3.发运交货：主要工作是厂内进出库，向运输部门申报车皮计划，包装、
运输等内容，约需1天时间。
4.安装调试：工作内容包括：设备进场就位、系统管道连接、输配电接
线、系统试压、设备情况、填料及树脂装罐、预处理、联动试车、工程验收等，需7天时间。
整个工期累计需30天。
为保证制水系统的工程质量，我们将在设计制图、材料选购、生产制作、仓库运输、安装调试这一个过程中充分发挥质量管理体系的职能，严格把关，精益求精，做到全方位为用户服务。为此，各有关工作内容严格按照标准执行；制水工艺系统符合“GBJ109-86”要求；原材料符合“ZB98004-87”要求；设备制造符合“JB/T2932-1999”要求；设备油漆、包装符合“ZBJ98003-87”要求；坚持对代购件的主要技术参数和性能严格检查和测试后发货；安装调试后，产水量为1T/h,出水电导符合工艺用水要求。
另外做到提高售后服务质量，负责培训操作人员；交货使用后包修一年，
半年内维修人工、材料、差旅费全免；一年后维修收取人工费。

七、其它说明
1.本方案未列入预算的有：
（1） 土建投资；
（2） 站房内水源、电源、照明、通风、采暖的供给和设施；
（3） 联合运行预备（大型笨重设备、材料的进场费、就位费、安调期
间的动力费、药剂费、备件、备品等）。
2.站内出水至用水点的供给设施。
3.纯水站工艺流程图随方案一起提供，如有变动可提出来，其它详
细技术资料（设备平面布置图、地面基础图、动力平面图、电器控制原理图、操作规程等），待合同生效后免费分批提供。