反渗透技术方案1.doc
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六、工艺描述
(一)16吨/小时地下水超滤工艺流程
原水箱→超滤原水泵→100μm保安过滤器→超滤膜组→臭氧投加→灌装机缓冲超滤水罐→灌装机;
具体工艺流程图见附件图纸。
1、保安过滤器
为了防止超过直径大于150微米的颗粒进入超滤膜,对膜丝造成不可恢复的损伤,在超滤膜组之前设置保安过滤器,精度通常50-150微米之间,当保安过滤器的压差大于0.08Mpa时,需要更换保安过滤器滤芯。
2、超滤膜组
海德能超滤膜技术参数一览表
项目
材质和技术参数
膜丝材质
改性聚氯乙烯(PVC)
端封材料
环氧树脂
最大进水压力
0.5MPa
最大透膜压差
0.2MPa
最大反洗压力
0.2MPa
进水pH值
2~12
使用温度
5℃~45℃
*产水浊度
<0.1NTU
*污染密度指数(SDI)
<1
悬浮物,微粒(>0.2µm)
99%去除
*微生物、病原体
99%去除
常规膜
进水要求
浊度≤15NTU(在使用地表水、河水、井水等其它水源时应增加预处理,建议增加100um以下保安过滤器或盘式过滤器。
)
本次设计采用7支型号为HUF-250A常规型膜元件,截留分子量为10万,过滤面积29.7m2,该超滤膜组件主要用于液体的净化。
超滤设计通量为90LMH,反洗通量为200LMH,考虑到地下水温变化、反洗、化学清洗的需要,预留了15%的产能,以满足特殊情况的需要。
超滤膜是一种纳米级的薄膜,它能有效的去除原水中的细菌、微生物、病毒、大肠杆菌以及一些大分子的有机物和水中所有不溶解性的胶体等,使处理出水浊度≤0.1NTU、SDI≤1,处理出水可完全满足国家生活饮用水的水质要求。
3、臭氧消毒装置
臭氧灭菌为溶菌级方法,杀菌彻底,无残留,杀菌广谱,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌毒素。
另外,O3对霉菌也有极强的杀灭作用。
O3由于稳定性差,很快会自行分解为氧气或单个氧原子,而单个氧原子能自行结合成氧分子,不存在任何有毒残留物,所以,O3是一种无污染的消毒剂。
与紫外线消毒装置相比,臭氧消毒克服了紫外线消毒,在光线照射不到的地方没有效果,有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。
本次设计选用的臭氧投加位置为滤后水投加,浓度为1ppm,与反渗透滤后水共用一套臭氧发生器,总发生量为40g/h。
臭氧发生器采用意大利O.E.I公司产品,型号为MCP-XT1,空气源,臭氧产量为40g/h,原料气供应量为1.18Nm3/h,冷却水为0.09m3/h,能耗为0.6KW,尺寸为600x800x1960(LxWxH)。
全部系统设计简洁、紧凑、高效,一体化安装在涂漆的不锈钢柜子里,甚至空气源类型还包括了气源干燥系统。
全部系统符合IP54防护等级。
为确保安全可靠的臭氧产量,整套系统配备全套工艺过程仪表。
系统自带人机界面的文本显示。
该臭氧发生器是最先进的技术水平与最高质量的材质结合,打造出最可靠的臭氧系统元件,能在各种环境条件下运行。
4、灌装机
900桶/小时【标准桶的容积为5加仑(18.9L)】桶装矿泉水灌装线,主要包括刷桶机、冲洗/灌装/压盖一体机、桶盖消毒柜、桶盖提升机、灯检、缩封机、输送、提桶机等。
工艺流程如下:
原水
↓
矿泉水水处理设备
↓
新桶或回收桶成品水桶盖
↓↓↓
拔盖机→桶外洗机→灯检→自动上桶→冲洗灌装压盖一体机←洗盖机←上盖机
↓
灯检箱
↓
桶口膜→人工套膜
↓
热收缩膜机
↓
合格证签→人工贴合格证
↓
油墨、稀释剂→喷码机
↓
袋→提桶机(人工套袋)
↓
栈板→人工码跺
↓
成品入库
5、控制系统
本饮用水生产设备控制系统主要从优化工艺性能,确保生产安全稳定,保证超滤膜元件的使用寿命,节能降耗,降低运行费用。
1)数据采集:
采集整个系统各个装置的重要工艺参数、设备运行状态等重要数据。
2)实时监控:
对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警,最大限度的减少值守人员。
3)联锁、报警:
对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警,出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护,如系统中的液位与相应的泵及阀门设备的联锁,原水泵与进口压力及反洗泵与反洗进口压力的联锁。
4)仪表设置
a.流量计:
原水流量、产品水流量、反洗水流量
b.压力表:
原水泵出口、反洗泵出口、保安过滤器进出口、超滤原水口、超滤浓水口、超滤产品水口、化学清洗保安过滤器进出口
c.压力变送器:
超滤原水口、超滤产品水口
d.液位计:
产品水箱、化学清洗水箱、加药系统药箱
5)自动阀门
本方案大口径自动阀门采用软密封气动蝶阀,具有结构简单、操作方便、动作可靠、重量轻、口径大、流通能力大等特点,在超滤大系统中广泛使用。
小口径采用电磁阀。
6)自动控制总体要求
采用PLC控制,具有投资小、可靠性高、适用性强,抗干扰能力强,系统的设计、建造工作量小,维护方便,体积小,重量轻,能耗低的优点。
采用触摸屏操作,画面简单明了。
7)超滤系统控制
原水泵和反洗泵分别与各自的压力变送器连锁,当超出预定的压力,则停泵,以保护膜元件;当反洗后跨膜压差仍大于0.08Mpa时,需要停机进行化学清洗。
水箱低液位分别与各自的泵连锁,高液位则与进水泵或阀门连锁。
(二)16吨/小时地下水反渗透工艺流程
原水箱→原水泵→絮凝剂加药装置→石英砂过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂加药装置→5μm保安过滤器→RO高压泵→RO膜组→PH调整加药装置→臭氧投加→灌装机缓冲纯水罐→灌装机;
具体工艺流程图见附件图纸。
1、石英砂、活性炭过滤器
过滤器采用自动化程度高的气动蝶阀及不锈钢过滤罐,采用新式的布水结构及反洗控制方式,使布水更均匀合理,过滤效果更好。
过滤器按预先设置好的程序自动完成工作,运行期间无需专人值班和操作。
滤料采用优质滤料,悬浮物和胶体在滤层中,通过与滤料的碰撞和吸附,被滤料层截留,从而达到去除悬浮物杂质的目的。
设备设计结构紧凑,具有小巧轻便、美观的特点,占地面积小,安装快捷方便。
日常维护管理费用低,综合投资大大低于其它同类产品。
当运行一段时间后,由于截留杂质增多,过滤器阻力增大,为防止杂质穿透滤层,必须采用原水进行反洗以恢复多介质过滤器的性能,此项工作可按设置好的程序自动完成。
2、保安过滤器
经高压泵进入RO膜之前,要进入保安过滤器进一步处理。
保安过滤器的过滤精度为5微米,使得大于5微米的颗粒不至于进入,提供一个水质稳定安全的进水,从而起到对高压泵和膜的安全保护。
随着运行时间增长,所截留的杂质越来越多,阻力增大,进出水口的压差增大;保安过滤器的滤芯可根据进出水口压差更换。
3、高压泵
保安过滤器出水进入高压泵加压。
高压泵提供膜分离的动力。
高压泵采用不锈钢离心泵。
提供稳定的流量和压力。
入口采用低压保护,出口采用高压保护。
4、反渗透系统
反渗透系统是为了除去水中的盐,有机物和细菌,截留99%的水污染物。
奥卡威反渗透除具有能耗低,除盐率高,pH值的耐受范围宽等特点。
反渗透系统采用进口膜元件,脱除原水中的盐分,可使渗透水的脱盐率达到99%以上,可以充分发挥后续设备的工作容量,减低后续设备的运行成本。
反渗透技术的基本原理:
利用反渗透膜的半渗透,即,只透过水,不透过盐的原理,利用外加高压克服水中淡水透过膜后浓缩成盐水的渗透压,将水“挤过”膜。
分成两部分,一部分含有大量盐类的浓缩水,另一部分含有极少量盐类的渗透水。
膜堆上设有流量,压力以及相应的出水水质检测系统,在线检测或传输信号。
5、反渗透清洗系统
反渗透清洗系统由清洗水箱及清洗水泵构成,反渗透出水时先将清洗水箱加到预定水位。
在膜系统的工作过程中,高浓度的难溶盐会在膜表面形成一浓度层,在正常工作条件下,由于浓缩盐水的不断冲刷,同时阻垢剂延缓难溶盐的结晶,在形成沉淀之前以及流出膜表面排走。
当系统故障停机时,为了防止在膜表面形成沉淀,应及时用水冲洗、排挤膜内和不锈钢管道中的浓盐水,使膜和管道完全浸泡在淡水中。
可防止膜的自然渗透造成的膜损坏,冲洗还可以带走部分污垢,形成对膜和装置的有效保养。
当系统运行的性能明显下降,通过冲洗已经不能够恢复或接近原来的性能,必须进行化学清洗,按照合适的化学药剂配方和相应的运行程序进行。
反渗透膜元件属于易消耗品,当化学清洗无法恢复膜元件的性能时,须进行膜元件更换。
6、臭氧消毒装置
与超滤系统共用。
7、加药系统
采用加拿大奥卡威公司的DosingPlant一体化加药系统集本公司数十年流体添加技术与系统的设计、安装和运行经验于一体,保证精良的产品质量。
尤其是加药计量泵采用德国安度实公司优质、精密的电磁驱动的计量泵,以其精巧的结构、可靠的性能、优良的性价比深受广大用户的欢迎。
8、缓冲水箱
反渗透产品水进入产水箱。
纯水箱上安装残余臭氧消除器以消除挥发出的臭氧气体。
9、灌装水系统
同超滤系统。
10、控制系统
本纯净水生产设备控制系统主要从优化工艺性能,确保生产安全稳定,保证反渗透膜元件的使用寿命,节能降耗,降低运行费用。
1)数据采集
采集整个系统各个装置的重要工艺参数、设备运行状态等重要数据。
2)实时监控
对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警,最大限度的减少值守人员。
3)联锁、报警
对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警,出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护,如系统中的液位与相应的泵及阀门设备的联锁,高压泵与进、出口压力的联锁。
4)自动阀门
本方案大口径自动阀门采用软密封气动蝶阀,具有结构简单、操作方便、动作可靠、重量轻、口径大、流通能力大等特点,在超滤大系统中广泛使用。
小口径采用电磁阀。
5)自动控制总体要求
采用PLC控制,具有投资小、可靠性高、适用性强,抗干扰能力强,系统的设计、建造工作量小,维护方便,体积小,重量轻,能耗低的优点。
采用触摸屏操作,画面简单明了。
6)仪表设置
a.流量计:
原水流量、产品水流量
b.压力表:
原水泵出口、保安过滤器进出口、石英砂过滤器进出水口、活性炭过滤器进出水口、高压泵进出口、浓水口、产品水口、化学清洗保安过滤器进出口
c.压力开关:
高压泵进口、出口
d.液位计:
产品水箱、化学清洗水箱、加药系统药箱
e.电导率:
原水保安过滤器后、产品水
f.PH计:
产品水
7)反渗透系统控制
反渗透装置的投运或退出主要是控制高压泵的起动或停止来实现,而高压泵的起、停是通过缓冲水箱的水位变化来决定的。
当装置处于自动运行状态时,PLC首先进行液位检测,如果缓冲水箱处于低液位时,PLC开启进水电磁阀,介质过滤器开始工作,滤出水进入反渗透前的保安过滤器,延时后,PLC检测反渗透系统高压泵前的压力,满足要求后启动高压泵。
检测高压开关,正常后反渗透系统进入自动运行状态,当缓冲水箱处于高液位时,PLC控制停止预处理及反渗透系统,每次停机反渗透自动进行低压冲洗。
在系统运行过程中,反渗透高压泵受高压泵前压力开关的低压保护,反渗透膜堆受高压泵后压力开关的高压保护,高压泵采用变频控制。
通过产品水量、电导率的变化判断是否需要化学清洗。
PH值给PH调整计量泵,以调整加药量。
毋意,毋必,毋固,毋我。
____《论语·子罕篇》
君子有九思:
视思明,听思聪,色思温,貌思恭,言思忠,事思敬,疑思问,忿思难,见得思义。
____《论语·季氏篇》
君子不器。
____《论语·为政篇》
成事不说,遂事不谏,既往不咎。
____《论语·八佾篇》
见贤思齐焉,见不贤而内自省也。
____《论语·里仁篇》
往者不可谏,来者犹可追。
____《论语·微子篇》
巧笑倩兮,美目盼兮,素以为绚兮。
____《论语·八佾篇》
父母在,不远游,游必有方。
____《论语·里仁篇》
君子泰而不骄,小人骄而不泰。
____《论语·子路篇》
我非生而知之者,好古,敏以求之者也。
____《论语·述而篇》
可与言而不与之言,失人;不可与言而与之言,失言。
知者不失人亦不失言。
____《论语·卫灵公篇》
不患无位,患所以立。
不患莫己知,求为可知也。
____《论语·里仁篇》
中人以上,可以语上也;中人以下,不可以语上也。
____《论语·雍也篇》
德不孤,必有邻。
____《论语·里仁篇》
君子欲讷于言而敏于行。
____《论语·里仁篇》
知者乐水,仁者乐山。
知者动,仁者静。
知者乐,仁者寿。
____《论语·雍也篇》
吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而从心所欲不逾矩。
____《论语·为政篇》
名不正,则言不顺;言不顺,则事不成____《论语·子路篇》
未知生,焉知死?
____《论语·先进篇》
父母之年,不可不知也。
一则以喜,一则以惧。
____《论语·里仁篇》
人而无信,不知其可也。
大车无輗,小车无軏,其何以行之哉?
____《论语·为政篇》
己所不欲,勿施于人。
____《论语·颜渊篇》
志于道,据于德,依于仁,游于艺。
____《论语·述而篇》
益者三友,损者三友。
友直、友谅、友多闻,益矣;友便辟、友善柔、友便佞,损矣。
____《论语·季氏篇》
敏而好学,不耻下问,是以谓之文也。
____《论语·公冶长篇》
从心所欲不逾矩。
____《论语·为政篇》
投之亡地然后存,陷之死地然后生。
____《孙子兵法·九地篇》
今之孝者,是谓能养。
至于犬马皆能有养;不敬,何以别乎?
____《论语·为政篇》
忠告而善道之,不可则止,毋自辱焉。
____《论语·颜渊篇》
视其所以,观其所由,察其所安,人焉廋哉!
人焉廋哉!
____《论语·为政篇》
欲速则不达。
____《论语·子路篇》
朝闻道,夕死可矣。
____《论语·里仁篇》
逝者如斯夫!
不舍昼夜。
____《论语·子罕篇》
吾日三省吾身:
为人谋而不忠乎?
与朋友交而不信乎?
传不习乎?
____《论语·学而篇》
温故而知新,可以为师矣。
____《论语·为政篇》
不在其位,不谋其政。
____《论语·泰伯篇》
君子和而不同,小人同而不和。
____《论语·子路篇》
学而不思则罔,思而不学则殆。
____《论语·为政篇》