200吨反渗透处理技术方案.docx
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200吨反渗透处理技术方案
洛阳石化污水回用工程
深度处理
技术方案
诺卫环境安全工程技术有限公司
2007.10广州
一、概述
1.设计依据
a）洛阳石化提供的进水水质资料
b）洛阳石化提供的产水水质要求
c）洛阳石化提供的设计基础资料
d）水处理相关法规和设计规范
2.设计参考资料
a）洛阳石化提供的数据资料
b）《废水工程处理与回用》
c）《环境工程手册》
d）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
e）《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）
f）《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）
g）《钢筋混凝土结构设计规范》（JJ1-74）
h）《建筑电气设计技术规范》（JGJ16-83）
i）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－85）
3.设计范围
本方案设计范围包括原水进水口至产品水出水口之间工艺、电气、设备、自控、土建等专业设计。
二、水质概况
1.设计规模
本期工程的设计规模为产水量200m3/h。
2.进水水质
进水水质为含油污水经MBR处理并经活性炭后的产水，其水质达到了污水回用于循环冷却水系统作用补充的水质标准，进水水质见表1－1。
表1－1进水水质
序号
项目
单位
水质标准
1
PH值
6.5～9
2
悬浮物
mg/L
≤10
3
浊度
NTU
≤10
4
BOD5
mg/L
≤10
5
COD
mg/L
≤60
6
石油类
mg/L
≤5
7
电导率
µS/cm
≤1500
8
溶解性固体
mg/L
≤1000
9
钙硬度+总碱度（以CaCO3计）
mg/L
50～300
3.出水水质
根据业主要求，出水水质用于锅炉补给水，其出水水质要求达到的指标见表1-2。
表1－2出水水质
序号
项目
单位
出水水质
1
PH值
－
8.5～9.2
2
石油类
mg/L
≤1
3
悬浮物
mg/L
N.D
4
浊度
NTU
N.D
5
电导率
μs/cm
5
6
硬度
度
0
三、工艺设计
1.工艺选择
根据现有工艺流程，前端的MBR出水已经有较好的水质，为达到锅炉用水水的要求，需对MBR出水进行进一步软化，即降低TDS、硬度、碱度等。
本方案选择采用RO＋混床进行脱盐软化工艺，它具有运行稳定、自动化程度高、管理维护简便、无二次污染、出水水质稳定等优点。
2.工艺流程图
3.膜系统水量平衡分配图
4.工艺说明
进反渗透系统的原水（即MBR＋活性炭出水）通过反渗透系统供水泵从循环水回用水池提升，经过精密过滤器，再由高压泵加压后进入反渗透系统。
反渗透系统是本流程中最主要的脱盐装置，它具有极高的脱盐能力。
反渗透系统包括还原剂及阻垢剂加药系统、高压泵、反渗透膜组及膜清洗系统等部分。
图1为RO系统示意图。
图1RO系统示意图
（1）阻垢剂加药系统
采用的阻垢剂为进口复合阻垢剂，该药剂是一种分散型隐蔽药剂，它有如下作用：
Ø防止钙、镁硬度在膜内结垢；
Ø能阻止硫酸盐的结垢，即相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止硫酸钙等物质对膜的危害，特别是BaSO4和SrSO4结晶晶体对膜的危害；
Ø对堵塞膜微孔的铁胶体以及细小的颗粒起到分散作用；
Ø同时由于阻垢剂是复合有机物，不易分解产生具有细菌营养的正磷酸根营养物，排放后也不会对环境产生污染。
（2）还原剂投加系统
管路中需投加还原剂，投加还原剂的目的是确保去除水中剩余的氧化性余氯，以防止其漏进反渗透系统内，氧化破坏反渗透膜组件。
（3）高压泵
本装置为反渗透膜组件提供足够进水压力，高压泵的形式为多级离心泵，具有效率高、能耗低、寿命长的特点，同时，为了节约电耗，高压泵均采用变频器控制。
（4）反渗透膜组
反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。
它主要负责脱除水中的可溶性盐分、胶体、有机物及微生物。
反渗透膜为进口抗污染膜元件。
（5）反渗透清洗系统
反渗透清洗系统的作用：
在反渗透膜组件长期运行后，会受到某些难以冲洗掉的污染，如长期的微量盐分结垢和有机物的累积，而造成膜组件性能的下降，使产水率下降或造成过滤操作压力的增加从而使能耗升高，所以必须用化学药品进行清洗，以恢复其正常的除盐能力。
经过反渗透系统后，进水被分成脱盐水和浓水，脱盐水进入混床进一步软化处理后，回用于中压锅炉。
5.浓水处理
在反渗透系统中，分离出脱盐水的同时会产生部分浓水，本期工程产生的浓水水量为86m3/h，加上一期工程的浓水水量，总量约170m3/h。
由于浓水的含盐量较高，COD等污染物浓度也偏高，再回收的成本高、难度大，因此考虑别的处理方案，按照本工程的现场实际，浓水的解决方案有如下几种：
1）两期工程的浓水混合后，COD在70～90，可以达到污水排放标准，按一期的处理路线——进入边沟雨水系统排放；2）一期浓水按现有的排放路径排放，二期的浓水进入污水处理厂含盐污水处理系统进行处理后（目前污水厂含盐污水系统设计有一定的余量），从污水厂达标排放；3）两期的浓水都进入污水处理厂含盐污水处理系统，但水量偏大——已大于设计的含盐污水水量，对污水系统的稳定运行有一定的影响，同时需启动含盐污水系统考虑作为事故启用的事故沉淀池。
四、主要工艺设备
1.构筑物说明
本工程为室内工程，为节约土建投资并充分利用现有的建构筑物，厂房考虑利用厂内现有厂房。
2.主要工艺设备
序号
名称
技术性能描述
数量
单位
备注
1
杀菌剂计量泵
流量：
2.2L/h
扬程：
3bar
功率：
0.022kW
1
台
2
杀菌剂罐
容积：
V=100L
1
座
3
RO供水泵
流量：
145m3/h
扬程：
32m
功率：
22kW
3
台
2用1备
4
精密过滤器
流量：
145m3/h
精度：
5µm
2
台
5
RO高压泵
流量：
100m3/h
扬程：
150m
功率：
75kW
3
台
6
RO主机
产水量：
67m3/h
3
组
108支膜/组
7
RO清洗罐
容积：
V=5m3
1
座
8
RO清洗泵
流量：
100m3/h
扬程：
32m
功率：
15kW
材质：
SS316
1
台
9
清洗过滤器
流量：
100m3/h
精度：
10µm
1
台
10
药罐
容积：
V=400L
2
座
11
阻垢剂计量泵
流量：
2.2L/h
扬程：
3bar
功率：
0.022kW
3
台
12
还原剂计量泵
流量：
5L/h
扬程：
3bar
功率：
0.022kW
1
台
13
冲洗水罐
容积：
V=20m3
1
座
14
冲洗泵
流量：
130m3/h
扬程：
32m
功率：
22kW
1
台
15
混床供水泵
流量：
145m3/h
扬程：
32m
功率：
22kW
3
台
2用1备
16
混床
流量：
100m3/h
五、电气自控设计
1.自控设计
1.1自动控制水平
自动化控制水平将达到同期国内外同类装置的先进水平。
采用PLC可编程控制器。
系统所有远传的过程信号都将送入PLC中，这些信号经过处理将分别用于实时控制、实时显示报警，并生成各种生产和管理用的记录和报表。
根据工艺要求，设备在运行过程中可实现现场控制、远程手动控制、远程自动控制，中央控制室设置中央控制工作站，可实现对现场设备的监控和控制。
PLC对控制点实施基本PID控制、串级、均匀、比值、分程等常规的和复杂的控制方案，满足装置的控制要求。
1.2仪表选型
现场安装的各种仪表是检测工艺参数的重要仪器，是实现自动控制的基础，因此根据工艺控制的要求，设备使用的仪表均选用了高品质的产品，如在线氧化还原反应测定仪、超声波液位计、在线PH仪、电磁流量计、压力变送器等均为知名品牌，以确保污水处理数据采集的可靠性和真实性。
仪表输出信号4-20mADC传送至PLC自控系统，通过计算机的分析判断，精确自动地控制现场的设备运行。
主要仪表选型原则如下：
（1）立足于国内，以国内生产、合资或技术引进的高质量产品为主。
（2）现场检测仪表是采集工艺参数的主要仪器。
为与计算机系统连接和维修管理的方便，全部采用智能型测量仪表。
考虑到水质及现场环境的条件，为防止探头结垢，影响测量精度，将尽量选用非接触式，耐污染、无隔膜或无阻塞隔膜式传感器。
（3）现场仪表尽量选用智能型变送器。
（4）进出装置水量计量，采用高精度计量仪表。
调节阀采用气动执行机构。
定位器采用气动型（配电气转换器），根据情况也可采用电动型。
调节阀一般采用国外产品。
1.3控制说明
本期工程的自控系统完善，可以实现无人值守；同时可实现以下两点：
一是将一期有远传功能的主要控制信号纳入；二是为厂区的DCS系统预留通讯接口。
2.电气设计
尽量利用已有各种设施,在节约投资原则下,采用先进可靠的设备元件和材料，力求扩能改造后配电系统安全可靠的供电。
六、人员编制及培训
1.人员编制
本工程建成后，不需增加岗位，只需对原岗位人员进行培训即可。
2.人员培训
为了使中水回用处理车间操作人员能够正确操作深度处理车间内设备，保证整个系统正常运行，将对操作人员进行培训。
由于中水回用处理系统在处理过程中使用许多较为大型的机械设备及自动控制装置，在检测工作中还使用一些技术先进的测试仪器等；因此，每个运行操作人员除具备一定的文化知识外，应在机械、仪表等方面具有一定的专业知识。
操作人员应熟悉所处理的水的水质性质，了解整个处理工艺流程、原理及每个处理单元的作用，即懂原理。
还应熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车。
操作人员应熟悉处理设备的原理、型号、操作步骤及有关规程，会进行水处理运行中有关数据的测定，会维护使用设备，会处理异常运行中的工艺问题，懂处理工艺的安全操作知识及处理事故的应急措施，熟悉本厂的有关技术规定。
七、质量保证及售后服务
诺卫公司作为一家国际上市公司，在业界有良好的口碑。
公司通过了QHSE管理体系认证，有完善的质量控制体系。
可对客户提供最全面的，包括各种技术咨询、维修、托管运营等技术及售后服务。
对反渗透系统的膜组件提供三年的质保期，其它设备按照国家的相关规定或行业规矩提供一年的质保期。
同时提供以下的服务承诺：
调试开始时，留驻1名服务工程师，现场跟班运行服务；
设备投运后的第2个月－6个月，每30天派服务工程师查询设备运行情况；
设备投运6个月后，每30天回访设备运行情况；每3－6个月派服务工程师到现场了解设备的运行情况；
对用户报修电话2小时内给予回复，若电话指导无法解决，则在24－48小时内赶到现场；
质保期内由于设备本身质量原因，将无偿修复或更换；超过质保期后，膜组件将长期以优惠价供应；
备件及化学药剂长期以优惠价供应。
八、投资估算及经济分析
1.投资估算
拟定本系统设计的产水规模为200m3/h的石化污水回用系统的基本建设总投资为人民币（大写）肆佰捌拾陆万零陆佰圆整（RMB486.06万元），投资估算表见表5－1。
投资估算包括系统的设计、供应、安装及调试、土建等。
表5－1投资估算表
序号
项目
费用项目
合计
建筑工程
设备材料
安装工程
其它
（单位：
万元）
一
第一类费用
11.43
435.39
20.55
0.00
467.37
（一）
污水系统
8.55
377.76
17.09
0.00
403.40
1
供水部分
2.39
79.76
4.79
86.94
2
主机部分
5.57
278.57
11.14
295.28
3
清洗、冲洗部分
0.58
19.43
1.17
21.17
（二）
电气、自控、仪表系统
2.88
57.63
3.46
0.00
63.97
二
第二类费用
0.00
0.00
0.00
18.69
18.69
1
设计费
14.02
14.02
2
联合运转费
1.40
1.40
3
竣工图编制费
0.93
0.93
4
施工图预算编制费
0.93
0.93
5
建设单位管理费
1.40
1.40
三
工程建设总投资
11.43
435.39
20.55
18.69
486.06
2.经济分析
含油
污水
|
RO
系统
序号
内容
条件
运行成本（元/吨）
水量（m3/h）
200
天数（天）
350
1
电费
每小时耗电量（kW）
269
0.672
单价（元/kW.h）
0.5
2
折旧费
膜折旧年限（RO）
3
膜折旧费
0.386
设备折旧
15
设备折旧
0.104
土建
30
土建折旧
0.002
3
维修费
按总投资的2%取
2%
0.058
4
药剂费
年费用（万元）
22.89
0.136
5
人工费
人数
0
0.000
工资（元/人.月）
2000
合计
1.358
升级会员 