反渗透水处理技术方案.docx

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反渗透水处理技术方案

郑州手创环保科技有限公司

设备工程及服务方案

For

2X50m3/h+30m3/h反渗透水处理系统

To

河南省XX饮品股份有限公司

项目负责人

方案号：

QBP20120418

时间：

2012.04

1、公司介绍1

2、标准与规范2

3、技术要求4

4、工艺说明5

5、控制系统说明1..0..

6、设备技术规范1..2.

7、供应商清单2.0..

8、设备报价2..4..

9、运行费用分析2..5.

10、技术资料及交付进度2..6.

11、工作范围2..7..

12、设备性能考核和质量保证（1年质保期）2.9

13、人员派遣3..2..

14、施工组织管理架构表3..3.

15、流程图3..5..

16、平面图3..5..

1、公司介绍

手创环保科技有限公司专业致力于水处理技术，设备的开发、生产、销售。

公司凭借着集团的优势，引进世界最先进的水处理技术、设备，集合一批专业从事各类水处理项目的设计与相关设备的制造、安装、调试的高素质工程技术人员。

1.1、项目管理

项目经理在执行项目的过程中采用单点联系管理方法，保证高效、按时地完成整个项目。

项目经理职责

—和客户全面的交流

—确定项目供货范围

—控制项目进度

—工厂检验验收

—系统提交

1.2、总交钥匙管理

手创公司有效地管理您的交钥匙项目，我们灵活地调动一切必要的资源成功地按时完成交钥匙项目。

在我们的交钥匙系统中，我们将和客户建立起战略的伙伴关系，共同完成这个项目。

我们制定出的最符合客户需要的系统和安装计划，保证提供给我们客户最好的水处理系统。

1.3、服务

手创公司提供全方位的服务，保证你的水处理系统高效、安全、经济地运行。

服务合同

—系统工作分析

—水质分析综合评定

—系统改进及升级建议

—技术操作培训

—维修综合评定

—设备故障排除

系统改造及升级服务

紧急事故服务，备品备件服务

2、标准与规范

2.1、设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求：

（1）《钢制压力容器》GB150

（2）《水处理设备制造技术条件》JB2932

（3）《橡胶衬里化工设备》HGJ32

（4）《压力容器安全技术监察规程》

（5）《火力发电厂水汽监督导则》DL/T561

（6）进口设备的制造工艺和材料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。

2.2、衬里钢管和管件符合下列标准的最新版本的规定要求：

（1）《衬胶钢管和管件》HG21501

（2）《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》HG20538

（3）设备外部管路的设计符合DL/T5054-1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》现行最新版本的规定要求。

2.3、对外接口法兰符合下列要求

1）JB/T74-94《管路法兰技术条件》

3）JB/T81-94《凸面板式平焊钢制法兰》

4）JB/T87-94《管法兰用石棉橡胶垫片》

2.4、管件符合下列标准的最新版本的规定要求：

（1）HG21501《衬胶钢管和管件》

（2）HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》

2.5、自控设计执行的标准及规范：

（1）《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》GB2625-81

2）《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》SH3063-94

3）《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号》SHB-Z04-95

2.6、电气专业执行的主要设计规范与标准：

郑州手创环保科技有限公司

（1）《低压配电设计规范》GB50054-95

（2）《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

（3）《工业企业照明设计规范》GB50034-92

（4）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

（5）《化工企业静电接地设计规范》HGJ28-90

（6）工艺系统设计遵照《火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）》和《火力发电厂化学

设计技术规定（DL/T5068-1996）》。

当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则采用材料生产厂的标准。

当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则采用材料生产厂的标准，卖方提供反渗透膜所遵循的设计导则及设计和运行标准计算书。

3、技术要求

3.1

本方案是专为XX公司设计，一级产水量2X50m3/h，二级产水量30m3/h系统要求如下

⑴

产水用途

:

一级为清洗用水，二级为生产工艺用水

（2）

系统总进水

:

135m3/h

（3）

系统产水水质

（4）

系统产水量

一级：

2X50m3/h二级：

30m3/h

（5）

纯水系统回收率

:

一级75%，二级90%

3.2

本方案主要依据如下

⑴

原水水源

:

当地井水

（2）

设计界线

:

从原水箱进口至纯水供水泵

:

用户方需提供电源至电气控制柜

:

调试所需的化学药品由供方准备

（3）

工作电压

:

380VAC/75KW（三相五线）

3.3、进水水质：

（用户未提供）

3.4、出水质

项目

单位

数值

电导率（25C）一级

Us/cm

<20

电导率（25C）二级

Us/cm

<10

3.5、公辅介质条件

电源：

电动机动力电源：

AC380V±10%,49〜50.5HZ，系统接地保护方式：

TN-S。

检修、照明电源：

AC380/220V±10%,49〜50.5HZ，一路电源。

控制电源：

AC单相，220V±10%,49〜50.5HZ，两路电源（UPS220VAC,MCC

22OVAC）。

仪表防冻电源：

AC单相，220V±10%,49〜50.5HZ，一路电源。

电磁阀电源：

DC24V。

电源总容量满足投标方所提出的最大同时用电量要求的120%。

4、工艺说明

本方案是专为XX公司纯水系统而设计，所涉及的工艺流程是根据相关资料及工厂实际的要求，并且结合手创公司丰富的设计及工程实践经验，所有设备采用进口或国内知名品牌以确保产品质量的严格要求，其中RO膜为美国海德能，水处理水泵为格兰富公司产品；整体项目管理根据业主需求采用完全与国内或国际接轨的管理模式，以能够满足需方的要求，并能长期安全稳定可靠地运行。

系统流程如下:

反洗水泵

清洗系统|

工^碱

II

.J

1微滤

|一级RO系统j

—

一级RO水箱

二级RO系统

——>

1a

V

1

1

V

浓水池

丨供水泵1

无菌水箱一＞i供水泵2i

4.1、原水箱

原水箱用来存储原水，地下井水经深井泵抽出打入原水箱，为后续水处理工艺提供稳定的水源。

原水箱进水口安装一只气动阀门以控制进水。

4.2、原水泵

原水增压泵主要是为后续设备提供正常运行所需的供水压力和供水流量。

系统选用格兰富生产的CR系列立式原水增压泵，该泵具有体积小，效率高、噪声低等特

点。

系统选用三台CR64-2水泵，单台流量67m3/h，扬程42.0mH2O，采用二开一备的运行方式。

4.3、絮凝剂加药系统

原水中存在较多直径<10um的悬浮粒子及胶体粒子，这些粒子由于本身带电荷，使得其在水中呈现不稳定性，而如果仅通过多介质过滤器的机械截留作用，只能去除直径>10um的粒子，而对10um以下的粒子则无能为力，而泄漏多介质过滤器的<10um的粒子，容易引起后续微过滤器及RO膜的堵塞。

添加絮凝剂的作用在于使原水中的这些小粒子脱稳，使这些小粒子互相吸引形成较大的颗粒，通过后续多介质过滤器滤除；或者介质滤料可以将这些脱稳小粒子吸附在滤料表面上，实现小粒子的去除。

本系统加药泵采用了美国LMI公司的隔膜加药泵，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。

4.4、多介质过滤器多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，本系统采用我公司专门针对我国地下水水质污染的特点而专门设计的多介质过滤器，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体、藻类等杂质，避免悬浮物/胶体类引起RO膜的堵塞。

特性:

（1）能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物及藻类等有机物，因为反渗透系统对它们非常敏感。

（2）具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数

SDI的要求。

（3）单台过滤器对于地表水达24小时以上。

（4）采用进口水帽，专门用于反渗透预处理系统，填料选用优质滤料，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象。

（5）选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性根据用户反渗透系统产水水量要求，本系统设置2台直径3000mm的立式多介质过滤器，出

力为67m3/h，当过滤器运行一段时间后在进出口压差达到一定值，或者运行一定周期后，则手动进行反洗。

4.5、活性炭过滤器

活性炭过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，本系统采用我公司专门针对我国水质污染的特点而专门设计的活性炭过滤器，它的作用是去除原水中的游离氯及微生物等杂质，避免RO膜的氧化及污染。

特性:

（1）能够有效地去除原水中有机物及游离氯

（2）具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数SDI的要求。

（3）单台过滤器对于地表水达24小时以上。

（4）采用进口水帽，专门用于反渗透预处理系统，填料选用优质滤料，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象。

（5）选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性根据用户反渗透系统产水水量要求，本系统设置2台直径2800mm的立式多介质过滤器，出

力为67m3/h，当过滤器运行一段时间后在进出口压差达到一定值，或者运行一定周期后，则手动进行反洗。

4.6、复合阻垢剂注入系统

流程：

阻垢剂计量箱计量泵保安过滤器进口母管阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。

推荐本系统选用进口复合阻垢剂，它可以提高水中的难溶物质的饱和度，它主要具有以下功能：

（1）抑制析出作用；

（2）分散作用；（3）晶格扭曲作用；（4）络合作用。

采用该阻垢剂后，具体阻垢能力表现如下：

LSI可以由负值提高至2.6

BaSO4的饱和指数可达理论饱和值的160倍

SrSO4的饱和指数可达理论饱和值的12倍

CaF2的饱和指数可达理论饱和值的120倍

SiO2的饱和指数最大可达理论饱和值的2倍另从环境因素考虑，此阻垢剂是非磷系有机复合物，排放之后，不会对自然水体产生富营养化的影响，是绿色环保型产品。

4.7、一级RO系统

一级RO系统包括微过滤器，高压泵，反渗透膜系统。

过滤精度为5um的微过滤器是在原水进入膜以前的最后一道保护，即起到保安的作用，可有效的防止前处理泄漏的大于5um的物质进入RO膜组件而引起膜元件的污染，这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时划伤高压泵的叶轮。

过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07~0.1MPa）

时，应当更换。

高压泵为纯水透过RO膜提供驱动力。

RO反渗透用以除去水中盐份、重金属、细菌、病毒等，系统脱盐率大于98%。

经过预处理后合格的原水经高压泵加压进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管进入后续系统；反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。

系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门，监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。

根据用户的要求和生产中便于调节水量的需要，本系统将一级反渗透系统设置成2套出力为50m3/h的反渗透装置。

反渗透装置的回收率为75%，单套系统配置54支美国海德能公司

CPA38040膜组件，每根膜组件有效膜面积为400ft2，分别安装在9根6米FRP压力容器内，成

6X3串连排列。

RO系统选用国外知名品牌膜元件，国外知名品牌高压泵，国内知名品牌膜壳，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。

4.8、一级RO水箱

一级RO水箱收集一级RO产水，为后续处理系统提供稳定的水源。

4.9、一级RO浓水箱

一级RO浓水箱用来收集一级RO的浓排水,一部分水用于机械过滤器的反洗用水,一部分可以根据须要用于工厂的杂用水,做到节约用水,水尽其用。

4.10、加碱系统

加碱的目的是提高处理水的PH值，使水中CO2全部以HCO3－的形态存在于水中，利于在二级RO阶段将其去除。

4.11、二级RO系统

二级RO系统包括高压泵，反渗透膜系统。

高压泵为纯水透过二级RO膜提供驱动力。

二级RO系统，用于进一步去除一级RO残留的盐分，特别是硬度离子及前端加碱后形成的HCO3－。

本系统将二级反渗透系统设置成1套出力为30m3/h的反渗透装置。

反渗透装置的回收率为90%，配置30支美国海德能公司CPA38040膜组件，每根膜组件有效膜面积为400ft2，分别安装在5根FRP压力容器内，成3X2串连排列。

二级RO的浓排水约3.0m3/h回流到原水箱中,使其回用到系统中.

RO系统选用国外知名品牌膜元件，国外知名品牌高压泵，国外知名品牌膜壳，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。

4.12、纯水无菌水箱

纯水箱采用无菌水箱，水箱安装呼吸器，确保纯水不会受到二次污染。

5、控制系统说明

集中PLC控制：

整个系统采用PLC自动控制方式。

所有受控设备的运行状态，还可以实现有

关工艺参数越限报警功能，对进水温度的高低报警，泵过载和高低压报警，产水电导的超高报警等，实现系统的自诊断的能力。

配置相关的选择开关，通过这些开关可以实现系统的或设备的自动和手动的切换，达到人工干预地作用。

主要设备都设就地控制盘。

5.1、控制系统结构

控制系统的结构方式为：

集中PLC控制

5.2、控制系统的功能

我公司提供的控制系统功能，大致可分为三大类。

第一类是系统的程序控制本控制系统中，程序的任务主要是针对于系统程序控制及其它泵与液位的联锁。

控制系统中的PLC通过现场反馈来的信号，对RO系统、启动、停运、高低压保护及系统保护实现自动。

手创公司丰富的RO运行经验及深入研究，对于实现整个系统的自动运行提供了良好的技术基础。

泵与液位的联锁及参与反渗透运行的信号，对于实现系统的自动有着不可缺少的作用。

第二类是系统的运行操作

第三类是系统参数的采集及数据处理功能本系统中的各运行参数及分析参数，通过各在线仪表发出的4~20mA的过程信号，传输到PLC中；PLC的A/D转换功能，把现场模拟量信号，转换成数字量信号。

5.3、系统的自诊断功能

系统的自诊断功能是在PLC的诊断功能的基础上，结合手创的经验实现的，系统的自诊断功能提供系统的故障信息和维修指导，以及系统易耗件失效的报警，对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。

5.4、原水泵控制

原水水箱的高液位与次低液位与原水进水自动阀的开关联锁。

当达到次低液时，自动开阀，以防进水泵抽空，泵的磨损；当达到高液时，进水阀自动关闭，防止溢流。

5.5、加药量控制

加药量的控制通过设在母管上在线仪表输出的信号对计量泵实现单回路自动投加。

同时也可以手动调节操作。

5.6、反渗透系统控制反渗透装置设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘，在就地盘上可读出反渗透的有关

工艺参数，如压力、流量、电导率等参数，不仅通过PLC可直接自动控制RO的运行，而且能通过设在就地操作盘上启停开关操作反渗透进水高压泵及相关的控制阀门。

在就地仪表盘上还配置中央取样系统。

通过人工取样分析判断每根压力容器的运行状况。

5.7、高压泵的保护系统

每套反渗透装置的高压泵进出口都装有低压保护开关和高压保护开关。

当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值（正常为O.IMPa），会自动发出信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下工作。

当因其它的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时,高压泵出口高压保护会自动切断高压泵供电,保护系统不在高压下运行。

5.8、反渗透的启停保护

当反渗透投入运行时,为了防止高压泵突然起动升压,产生对膜元件的高压冲击，破坏反渗透膜，对高压泵设置变频控制，由可编程序控制器（PLC）控制变频器来控制水泵缓慢启动，使膜元件逐渐升压至一定的压力。

当反渗透停止使用时，停止反渗透高压泵，保持原水泵继续运行，同时打开冲洗气动阀、浓水端气动排放阀和产水气动阀,自动冲洗2O~3Omin左右，停止备用。

5.9、一级反渗透运行控制

一级反渗透装置的投运或退出主要是控制一级高压泵的起动或停止来实现，而高压泵的起、停是通过一级RO水箱的水位变化来决定的。

在本系统中一级RO水箱的液位控制通过以下两点来控制反渗透的运行。

当一级RO水箱水位处于中液位时，反渗透系统运行当一级RO水箱的水位升高至高液位时，一级反渗透装置停止运行。

5.10、二级反渗透运行控制

二级反渗透装置的投运或退出主要是控制2级高压泵的起动或停止来实现，而高压泵的起、停是通过纯水箱的水位变化来决定的。

在本系统中纯水箱的液位控制通过以下两点来控制2级反渗透的运行。

当纯水箱水位处于中液位时，反渗透系统运行。

当纯水箱的水位升高至高液位时，2级反渗透装置停止运行。

6、设备技术规范

序号

设备

技术参数

数量

1

原水箱

1

材质

SS304

有效容积

80m3

规格

现场拼装

壁厚

mm

控制

咼液位开关和低液位开关

备件

溢流/放空/排气

供应商

2

原水泵

3

运行控制

2用1备

材质

SS304

流量

67m3/h

扬程

0.42MPa

型号

CR64-2

功率

11KW

单台泵备件

1只截止阀

1只止回阀

供应商

格兰富

3

絮凝剂加药系统

1

加药箱

容积

200L

材质

PE

加药泵

2

型号

P066

流量

7.6L/h

供应商

LMI/美国

管件阀门等备件•

1套

材质

PVC

4

多介质过滤器

2

罐体

2

运行方式

过滤+反冲洗

运行控制

手动

材质

SS304

操作压力

0.6MPa

出力

67m3/h

容器直径

3000

直边高度

1800

反洗控制方式

运行周期

反洗时间

30min

滤料组成

无烟煤+石英砂

粒径

0.45〜0.6mm

布水方式

布水器

布水器

材质

PP

阀门

阀门类型

手动阀

5

活性炭过滤器

2

罐体

2

运行方式

过滤+反冲洗

运行控制

手动

材质

SS304

操作压力

0.6MPa

出力

67m3/h

容器直径

2800

直边高度

1800

反洗控制方式

运行周期

反洗时间

30min

滤料组成

活性炭

粒径

0.45〜0.6mm

布水方式

布水器

布水器

材质

PP

阀门

阀门类型

手动阀

6

反洗泵

1

材质

CS

流量

200m3/h

扬程

0.28MPa

功率

22KW

型号

TD125-32/4

单台泵备件

1只截止阀

1只止回阀

供应商

南方泵业

7

阻垢剂加药系统

1

加药箱

1

容积

200L

材质

PE

加药泵

2

型号

P056

供应商

LMI/美国

管件阀门等备件

1套

材质

PVC

8

微滤

2

出力

67m3/h

罐体

材质

SS304

直径

600mm

滤芯

数量

40pcs

长度

40"

孔径

5.0口m

材质

PP

压力表

1只

供应商

郑州手创

9

一级RO咼压泵

3

泵

流量

67m3/h

扬程

1.5MPa

马达转速

2900rpm

型号

CR64-7-1

功率

37kW

材质

SS304

设备备件

咼低压开关

1只截止阀

1只止回阀

供应商

GRUNDFOS/丹麦

10

一级RO系统

2

RO组件

出力

3

50m3/h

操作压力

1.0〜1.7Mpa

回收率

75%

设计温度

25°C

RO膜

数量

54支

材质

TFC

型号

CPA38040

标准脱盐率

99.6%