高纯水处理设计方案报告.doc

1t/h工业用高纯水处理方案
一、项目背景：
1、本方案所涉及的流程及设备是为了满足昆明贵研催化剂有限责任公司生产工艺高纯水项目，要求如下：
1-1产水用途：工艺用高纯水
1-2系统出力：1m3/h
1-3系统供水：2m3/h
1-4系统配置: 预处理系统2m3/h；反渗透系统1m3/h；离子交换系统1m3/h
1-5回收利用率：反渗透回收率50%-75％
1-6运行方式：全自动控制（电动阀）／手动操作（互换）
1-7供水方式：24小时连续供水
2、本方案设计依据如下：
2-1原水水源：城市管网自来水
2-2产水技术指标：电阻率10-15MΩ.cm
2-3设计范围：原水箱入口至混和离子交换器出水口
2-4用户对水处理站系统控制要求
2-5其它涉及的设计基础条件及系统要求将在技术协议中确定
3、系统对外界要求：
3-1供水：供水管道送至原水箱入口
3-2供电：依据我方提出容量由用户将动力电缆送至电控柜上
3-4供气：依据我方提出用气量气压情况由用户送至指定位置
3-5药品：调试及运行过程中所用消耗品由用户提供
3-6废水：排至设备附近沟道中，由用户送至污水处理站
二、工艺流程说明：
1、工艺流程方框图：

　 加药装置　　

　自来水　　　　 原水箱　　　　 原水泵　　　　多介质过滤器　　　　

　　反渗透　　　保安过滤器　　　软水器　 活性炭过滤器

　 中间水箱 中间水泵 混合离子交换器

　　　　　 用水点　　　纯水泵　 纯水箱
2、设备及性能说明：
本方案分预处理系统、反渗透系统、离子交换处理系统
2．1预处理系统目的是保证反渗透的进水要求及去除原水中的部分杂质
反渗透系统进水要求：
淤泥密度指数（SDI）　≤4
浓水饱和指数（LSI）　≤0
余氯　　　　　　　　　≤0.1ppm
浊度　　　　　　　　　≤1NTU
水温　　　　　　　　　5~45OC
预处理需解决以下问题：
防止膜面化学结垢（CaCO3、CaSO4、SrSO4、SiO2、铁铝氧化物）
防止胶体物质及悬浮物质造成的污堵或物理损坏
防止微生物、有机物对膜的污堵
防止氧化物对膜的氧化分解破坏
保证反渗透系统产水稳定及膜的使用寿命
1） 原水箱
本系统设置了一个2m3不锈钢水箱(设备外表进行抛光处理)，并设置自动进水阀门、外爬梯及液位极限开关。
目的与功能：确保系统进水平衡和缓解短暂供水中断问题，当水箱储水量减少时，进水阀门会自动打开，从而补充原水，当水箱储水量下降到低水位时，液位极限开关会自动把数据传输给总控制系统，从而停止原水泵的工作，以免造成系统空转现象，导致设备的损坏。
2） 原水泵
本系统设置了一台中外合资企业生产的不锈钢水泵（原水加压泵），并配有压力控制器。
目的与功能：为了保证系统供水的流量和压力稳定而设置一台原水加压泵，由于本系统配有压力控制器，所以当管道出现堵塞或者系统阀门忘记打开时（此时进水压力会增大，从而损坏系统管道阀门），压力控制器就会发出警报，然后停止原水加压泵的运行，以免压力过大，待问题解决后，警报会自动取消，然后重新投入正常运行。

3） 加药装置
此加药装置主要加絮凝剂（聚合氯化铝）。计量泵采用原装美国进口米顿罗或PULSAFEEDER隔膜计量泵，药液箱采用不锈钢材质。
目的与功能：在原水中加适量的药剂后便产生电离和水解作用形成胶体并与水中其它胶体颗粒进行吸附作用使絮凝颗粒密度和质量加大，提高澄清效果降低系统SDI值。本系统的混凝剂选用聚合氯化铝，原因是此种混凝剂有以下优点：PH值使用范围广、对设备腐蚀性小、效率高、耗药量小、絮体大而重、沉淀快。
4） 多介质过滤器
本系统设置一台不锈钢材质多介质过滤器(气动阀全自动控制)，内填精制具有良好级配的石英砂配合加药装置有效控制SDI值。
目的与功能：多介质过滤器主要把原水中细小颗粒杂质截留下来，从而使水得到进一步的澄清和净化，把水的浑浊度再降低些。并且还可以使水中的有机物质、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量去除，并为后级的反渗透装置处理水质创造了良好的条件。过滤是使工业用水和生活用水达到卫生、安全的极其重要的净化措施。对于高纯水处理，也需对原水进行过滤净化，使浑浊度小于5mg/l（我公司生产的多介质过滤器出水为3mg/l以下）。
5） 活性炭过滤器
本系统设置一台不锈钢活性炭过滤器(气动阀全自动控制)，内填净水专用活性炭，其表面空隙大吸附能强。
目的与功能：活性炭过滤器广泛应用于生活用水、化工、电力等工业用高纯水的预处理净化、脱氯、除油和去臭等。由于活性炭具有很高的吸附能力，所以可以对各种不同性质的有机物质进行化学吸附、以及静电引力作用。通过活性炭过滤器的出水基本除去大部分细菌（以免细菌在反渗透装置内滋生，影响反渗透膜的使用寿命），除去对阴离子交换树脂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质
（从而提高了混床的交换能力，延长再生周期），除去对阳离子交换树脂有害的余氯等物质（从而提高了混床的交换能力，延长再生周期）。
6） 软水器
本系统设置一台不锈钢软水器(气动阀全自动控制)，并配有美国罗门哈斯生产的离子交换树脂。软水器主要去除水中的硬度（指水中的钙，镁离子），防止结垢，对系统核心——反渗透装置起到至关重要的维护作用。
目的与功能：虽然多介质过滤器、活性碳过滤器已把大部分有机物质除去，但水中的Ca2+、Mg2+离子却不能除去，这两种离子对反渗透装置的危害最大，原因是Ca2+、Mg2+离子会和水中某些阴离子结合成难溶物质而析出，并生成水垢（俗称水锈），如果反渗透膜内一旦生成水垢，就要经常进行冲洗，严重时就会失去过滤能力，所以本系统中设置了一台软水器是至关重要的。
注: 以上的多介质过滤器、活性炭过滤器、软水器均采用原装配套电动阀来取代以往传统的自动控制头,在系统运行当中,PLC控制系统能更有效地、更准确地控制运行情况和调节水质标准,并且和反渗透装置、混合离子交换器组成的系统运行起来更加协调,由于采用了电动阀,使得自动操作起来更加准确,更加放心,手动操作起来更加方便(在控制柜上就可以对系统的每台设备进行操作)。
2．2反渗透系统是该项目与脱盐的核心部分，主要由保安过滤器、高压泵、反渗透膜和仪器仪表组成。经反渗透处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物脱盐率高达99.5％

1） 保安过滤器
目的与功能：在预处理水进入反渗透之前设置保安过滤器为防止水中颗粒状杂质进入高压泵，并且保证反渗透系统在运行过程中反渗透膜的超薄屏障层（起脱盐作用的膜层）不被损坏，确保其优良的脱盐性能。保安过滤器为不锈钢材质内装5μPP微孔滤芯，过滤器结构设计为快速装拆形式方便更换滤芯。
2） 高压泵
目的与功能：高压泵的设置是为了使反渗透的进水达到一定压力，让反渗透过程得以进行即克服自然渗透压使水分子透过膜层到淡水侧。本装置采用丹麦GRUNDFOS立式多级离心泵。
3） 膜组件
目的与功能：当预处理水经过高压泵加压后进入反渗透压力容器内的膜影元件后，进料中的水分子及微量的离子会通过膜层进透液中再经过集水管道输送至二级处理系统或贮水箱中，不能通过膜层的离子和污染物及部分水分子通过网格进入浓水排放管道排出系统外。
膜元件采用美国陶氏公司BW30HR-4040系列反渗透膜，其操作压力低，膜面积大、透水量高、脱盐率高等特点。
压力容器选用玻璃钢膜壳，具有抗腐蚀性、耐压300PSI，管内壁光滑装卸方便，侧端进出口设计防止水流冲击及水流死角而产生细菌。每支膜管内装1支膜元件。
辅助配置有自动进水阀门防止高压水流的瞬间冲击，低压冲洗时配有自动排水阀门排放不合格产品水并配有自动化学清洗装置。高压管路采用不锈钢材质管件阀门，低压管路采用UPVC管件阀门。反渗透装置设现场显示运行工况仪器仪表分别显示压力、产水流量、浓水流量、进水流量、电导率等运行参数，并配有高低保护开关保证系统安全运行。
4） 反渗透化学清洗装置
目的与功能：反冲洗对于防止大颗粒对某些型式反渗透膜元件的堵塞是有效的但化学沉积结垢必须进行周期化学清洗。化学清洗系统包括化学药剂箱、泵及精密过滤器。
5） 中间水箱
经反渗透处理的产品水送入2m3不锈钢材质水箱内，并设置液位极限开关，确保系统进料平衡和缓解短暂供水中断问题。
目的与功能：确保系统进水平衡和缓解短暂供水中断问题，当水箱储水量减少时，进水阀门会自动打开，反渗透装置继续运行，当水箱储水量下降到低水位时，液位极限开关会自动把数据传输给总控制系统，从而停止中间水泵的工作，以免造成系统空转现象，导致设备的损坏。
6）反渗透装置性能
1）、进口PLC微电脑程序集中控制，安全可靠、故障率低；
2）、水质在线测试连续监视出水水质；
3）、高、低压开关保护高压泵不会因停水而损坏；
4）、多级保安功能过滤更好保护反渗透膜；
5）、产水、浓水、流量指示、监视并调节运行水量及系统回收率；
6）、快速冲洗阀门，定时冲洗膜表面，降低污染速度；
7）、高效率、低噪音的高压泵，降低运行噪音，减少能耗；
8）、进口超低压膜元件，产水水质好、运行成本低，使用寿命长。

2．3离子交换处理系统
1） 混合离子交换器作为终端处理设备之一来提高产水品质，将阳阴离子交换树脂按不同比例填装在同一个交换器内当水流经过树脂层时将水中的三价和二价离子交换出来得到高纯水。交换器本体采用不锈钢制作，内部衬胶处理。进出水装置由滤帽及布水系统组成使水流均速通树脂层，再生采用全自动再生方式，采用上海DZG-303B智能电阻率仪进行现场监测及控制。
三、工控说明：
根据本系统的具体规模及设备分布情况采用PLC程序控制屏集中显示工艺流程，具体表述如下：
1、 工艺流程状态显示，让操作人员方便监控系统状况
2、 操作室控制或现场手动操作
3、 产水水质报警声光提示
4、 贮水液位报警声光提示
四、设备技术规格参数：
1.原水箱
型号：RSY－2
数量：1套
材质：不锈钢
容积：2m3
产地：武汉沃特
配套：进水自动阀门、限位开关、外爬梯

2.原水泵
型号：CHL2-30
数量：1台
材质：不锈钢
流量：2m3/h
扬程：39m
功率：1.5kw
电源：380V
产地：中外合资
配套：机架、电控、压力控制器
3.加药装置
型号：YJY0.3/A
数量：1台
计量泵：SERIES100/015
流量：0~4L/h
压力：0.7MPa
功率：0.2kw
电源：220V
产地：美国PULSAFEEDER
配套：药剂箱、电控、机架、管路、药液过滤帽
4.多介质过滤器
型号：YDG－500
数量：1台
材质：不锈钢
规格：Φ500
流量：2m3/h
工作压力：<0.6MPa
运行流速：8~10m/h
反洗强度：10~15L/m.s
操作方式：自动/手动
阀门型号：电动阀
滤料种类：石英砂　无烟煤
产地：武汉沃特
配套：压力表、取样阀、电磁阀、旁通阀、流量计、本体管道（材质：UPVC）、填料
5.活性炭过滤器
型号：YHT－500
数量：1台
材质：不锈钢
规格：Φ500
流量：2m3/h
工作压力：<0.6MPa
运行流速：8~12m/h
反洗膨胀率：10~15%
操作方式：自动/手动
阀门型号：电动阀
滤料种类：高效净水专用活性炭
产地：武汉沃特
配套：压力表、取样阀、电磁阀、旁通阀、本体管道（材质：UPVC）、填料
6.软水器
型号：SFD—2
数量：1台
材质：不锈钢
规格：Φ400
流量：2m3/h
工作压力：<0.5MPa
运行流速：15-20m/h
操作方式：自动/手动
阀门型号：电动阀
树脂种类：001×7阳树脂
产地：武汉沃特
配套：压力表、取样阀、电磁阀、旁通阀、本体管道(材质：UPVC)、填料
7.保安过滤器
型号：YWL－2－G
数量：1台
材质：不锈钢
规格：Φ200
流量：2m3/h
工作压力：<0.4MPa
滤芯精度：5μ
产地：汇众水处理设备有限公司
配套：操作阀门、压力表
8.反渗透装置
型号：SRO－1000I
数量：1套
材质：不锈钢支架
产水量：1m3/h
系统回收率：50-75％
设计温度：25OC
运行压力：0.7~1.6MPa
系统配置：
1）高压泵
型号：CR2－150
数量：1台
材质：不锈钢
流量：2m3/h
扬程：148m
功率：3.5kw
电源：380V
产地：丹麦GRUNDFOS
2）反渗透膜元件
型号：BW300HR－4040
数量：4支
材质：聚酰胺复合膜
类型：超低压节能型
脱盐率：99.5％
产地：美国陶氏
3）压力膜壳
型号：1芯
数量：4支
材质：玻璃钢
耐压：300PSI
连接方式：卡箍式
产地：进口
4）控制仪器仪表
名称：电导仪、流量计、压力表
产地：台湾
5）系统管道
高压管道为不锈钢、低压管道为U－PVC
6）反渗透清洗装置
含：药剂箱、循环泵、微孔过滤器、机架、电控箱
9.中间水箱
型号：HZB－2
材质：不锈钢
容积：2m3
产地：武汉沃特
配套：液位控制器、限位开头、外爬梯
10.中间水泵
型号：CHL1-30
材质：不锈钢
数量：1台
流量：1m3/h
扬程：24m
功率：0.5KW
电源：380V
产地：中外合资
配套：操作阀门、压力表、机架、电控
11.混合离子交换器
型号：SGF－300
材质：不锈钢
数量：2套（一用一备）
规格：Ф300
流量：1m3/h
树脂层高：001×7（阳树脂）400mm　 201×7（阴树脂）800mm
树脂产地：美国罗门哈斯
操作方式：自动/手动
阀门类型：电动阀
阀门产地：国产
配套：流量计、电导仪、自动再生系统
各系统处理标准：
系统名称
主要组成部分
进水要求
出水标准
出水类别
预处理系统
机滤、碳滤等
浊度≤15mg/l、常温、压力≤0.6MPa
浊度≤15mg/l、已除去大部分悬浮物及对后级系统有害物质
一级净水（符合国家生活用水标准）
软化系统
软水器等
浊度≤5mg/l、硬度≤3mmol/l
硬度≤0.015mmol/l
钙、镁离子去除率≥99.5%、浊度≤0.3mg/l
一级软化水
反渗透脱盐系统
保安过滤器、反渗透装置等
浊度≤1mg/l、硬度≤0.03mmol/l
电导率≤10µs/cm
含盐量≤5mg/l
一级纯水
离子交换系统
混合离子交换器等
电导率≤10µs/cm
含盐量≤5mg/l
电阻率10-15Ω.cm
含盐量≤1mg/l
高纯水

五、设备供货清单
序号
设备名称
规格型号
材质
产地
单位
数量
单价（元）
总价（元）
一、预处理系统（小计：¥68500）
1
原水箱
HZB－2
不锈钢
沃特
台
1
8000
8000
含：液位计

国产
套
1

自动进水阀
DN25
不锈钢
国产
个
1

限位开关

不锈钢
国产
套
1

外爬梯

不锈钢
沃特
个
1

2
原水泵
CHL2-40
不锈钢
合资
台
1
2500
2500
含：机架

不锈钢
沃特
个
1

电控

进口
套
1

压力控制器

进口
套
1

3
加药装置
YJY0.3/A
不锈钢
沃特
套
1
6800
6800
含：计量泵
SERIES100

美国
台
1

药剂箱
Ф800
PE
沃特
个
1

电控

进口
套
1

机架

不锈钢
沃特
个
1

药液过滤帽

PP
美国

1

4
多介质过滤器
YDG－500
不锈钢
沃特
台
1
16000
16000
含：本体
Ф500
不锈钢
沃特
台
1

电动阀
DN32
塑料
国产
套
1

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
2

取样阀
DN15
UPVC
台湾
个
1

电磁阀
DN32
黄铜
国产
个
1

旁通阀
DN32
UPVC
台湾
个
1

流量计
DN32
UPVC
国产
个
1

本体管道
DN32
UPVC
台湾
套
1

　　填料
石英砂

国产

5
活性炭过滤器
YHT－500
不锈钢
沃特
台
1
16000
16000
含：本体
Ф500
不锈钢
沃特
台
1

电动阀
DN32
塑料
国产
套
1

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
2

取样阀
DN15
UPVC
台湾
个
1

电磁阀
DN32
黄铜
国产
个
1

旁通阀
DN32
UPVC
台湾
个
1

流量计
DN32
UPVC
国产
个
1

　　填料
活性炭

国产

6
软水器
SQN-2
不锈钢
沃特
台
1
19200
19200
含：本体
Ф400
不锈钢
沃特
台
1

电动阀
DN32
塑料
美国
套
1

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
2

取样阀
DN15
UPVC
台湾
个
1

电磁阀
DN32
黄铜
国产
个
1

旁通阀
DN32
UPVC
台湾
个
1

流量计
DN32
UPVC
国产
个
1

本体管道
DN32
UPVC
台湾
套
1

　　填料
阳树脂

国产

二、反渗透脱盐系统（小计：¥98000）
7
保安过滤器
YWL－2
不锈钢
汇众
台
1
2000
2000
含：本体
Ф200
PVC
沃特
台
1

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
2

滤芯
Ф65

美国
配套

8
反渗透装置
SRO－1000I
不锈钢
沃特
套
1
79000
79000
含：高压泵
CR2－150
不锈钢
丹麦
台
1

膜元件
BW300HR-4040

美国
支
4

压力容器
1芯
玻璃钢
进口
支
4

控制仪器

进口
套
1

自动阀门
DN40
不锈钢
国产
个
2

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
4

流量计

UPVC
台湾
个
2

高低压开关

进口
个
1

电导仪
CM230

台湾
块
2

取样阀
DN15
UPVC
台湾
个
2

自控系统

进口
套
1

9
化学清洗装置

组件
沃特
套
1
7800
7800
含：药剂箱

PP
沃特
个
1

循环泵

不锈钢

台
1

机架

不锈钢
沃特
个
1

自动控制系统

沃特
套
1

10
中间水箱
HZB－2
不锈钢
沃特
台
1
8000
8000
含：液位计

国产
套
1

限位开关

不锈钢
国产
个
1

外爬梯

不锈钢
沃特
个
1

11
中间水泵
CHL1-30
不锈钢
合资
台
1
1200
1200
含：操作阀
DN25
UPVC
台湾
个
3

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
2

机架

不锈钢
沃特
个
1

电控

进口
套
1

三、离子交换系统（小计：¥56000）
12
混床
SNF－300
不锈钢
沃特
台
2
28000
56000
含：本体
Ф350
不锈钢
沃特
台
2

电动阀
DN32
塑料
国产
套
2

自动控制器

日本
套
2

气动分配器

合资
套
2

压力表
Ф65
不锈钢
台湾
块
4

取样阀
DN15
UPVC
台湾
个
4

电导仪
CM230

台湾
个
2

自动再生系统

进口
套
2

酸贮罐
Ф600
UPVC
沃特
个
2

碱贮罐
Ф600
UPVC
沃特
个
2

再生喷射器
DN15

沃特
个
4

本体管道
DN32
UPVC
台湾
套
2

　　树脂
001×7 201×7

合资
配套

四、其他系统（小计：¥40000）
14
系统管道、阀门

UPVC
合资
套
1
8000
8000
15
自动电控系统

进口
套
1
32000
32000
液位计

德国
套
1

电导仪

瑞士
套
1

声光报警器

国产
套
1

电阻仪

进口
套
1

配套电缆

国产
套
1

六、工程总价：
计价单位：人民币元
序号
项目名称
数量
单位
单 价
小计金额
备 注
一
预处理系统
1
批
68500
68500
/
二
反渗透脱盐系统
1
批
98000
98000
/
三
离子交换系统
1
批
56000
56000
/
五
其他系统
1
宗
40000
40000
/
六
安装工程
1
宗
5000
5000
负责系统本体
七
运输费
1
宗
/
已含
/
八
设计费用
1
宗
/
免费
/
九
调试培训费
1
宗
/
免费
/
十
税费
1
宗
/
已含
/
十一
总计金额

231500

工程总价：¥231500 （大写：贰拾叁万壹仟伍佰元正）
七、结论：
1、工程建设周期在天65天左右；
2、此配置产水能力为1t/h；
3、工程总价不含基础设施的建设费用；

资产部
2009年4月16日