151029-15吨反渗透方案-改

环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-1-电子邮箱：Q=15m3/h反渗透水处理系统初步设计方案及报价一、前言本方案的工艺流程及技术说明书，是根据贵公司的水质报告结果进行设计，选定使用多介质过滤器+活性炭过滤器和反渗透工艺，本方案为总产水量的50%设计的方案。二、设计基本资料1、原水水质原水水质化验资料显示，参数超标如下：硫酸盐：575mg/L溶解性总固体：1264mg/L总硬度547.3mg/L2、处理后的水质及运行要求⑴、处理后的水质要求电导率（25℃）：≤10μs/cm硬度：≤0.0015mg/L硫酸盐：≤0.001mg/L溶解性总固体：≤0.0001mg/L⑵、处理水量预处理产水量：20m3/h反渗透产水量：15m3/h3、货物制造、检验、检收执行标准环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-2-电子邮箱：进口设备的制造工艺和材料应符合美国水处理试验学会（ASTM）工业法规中涉及的标准式相当标准。国产设备的制造工艺和材料应符合国家劳务部文件，劳锅字（1999）号《压力容器安全监察规程》（GB105—89）以及（JB2932—86）《水处理制造技术条件》的要求。三、工艺设计3.1工艺流程框架图根据贵公司的初步要求，本方案采用的工艺流程示意如下：详见工艺流程图。原水精密过滤器高压泵混合水箱使用机械过滤器活性碳过滤器反渗透系统清洗系统阻垢剂加药供水泵环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-3-电子邮箱：3.2系统工艺说明本系统分为预处理、反渗透系统等主要部分。3.2.1预处理部分预处理装置包括：机械过滤器、活性炭过滤器、等设备。主要解决如下问题：（1）去除胶体及悬浮固体微粒、微生物和有机物，防止上述物质对膜的污堵。进入反渗透系统的水中不可避免地会含有悬浮物及有机物，由于反渗透膜的孔径约为10A左右，水中的悬浮物浓度增加后再加上有可能从水中析出的以悬浮形式存在的晶体，使得反渗透膜非常容易被堵塞。因此，在反渗透系统设计时，必须设置预处理系统，防止在反渗透系统内发生堵塞的现象。因此我们使用机械过滤器用来过滤水中的悬浮物，降低水中悬浮物含量。经过不断的过滤，可以使出水的混浊度稳定在标准限值以下。当运行一段时间后，需要进行反冲洗，把滤料中截留的污物冲走，使滤料保持良好的过滤能力。（2）防止反渗透膜面结垢。原水进入反渗透膜后，随着水和少量离子不断的透过反渗透膜进入淡水侧，浓水侧各类离子、悬浮物及有机物的浓度不断升高。当各类物质的浓度升高后，再加上反渗透膜表面的浓差极化，就会产生结垢。结垢就是水中各类盐的含量在达到其饱和溶解度后，从水中结晶析出，并且以容器为晶核，使容器表面形成一层结晶的现象。主要包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面沉积。如果在反渗透膜表面形成一层垢，很明显会严重影响反渗透膜的性能，并且垢的存在还会减小反渗透膜内的水流通道。因此，设置预处理系统，防止在反渗透系统内的结垢现象发生。防止在反渗透系统内结垢的方法有：环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-4-电子邮箱：加阻垢剂，或采用钠离子交换器，对原水进行软化。（3）防止对膜的化学侵蚀。由于反渗透膜是采用高分子有机复合材料制成，具有较好的化学稳定性，但仍有一些物质可能会对反渗透膜造成化学侵蚀，如游离氯等强氧化剂。设置预处理系统，除去对反渗透膜造成化学侵蚀的物质。活性炭过滤器利用活性炭巨大的比表面积而产生的吸附能力，来吸附水中易被吸附的物质。活性炭过滤器对游离氯、有机物及水中的色度、气味均有非常高的去除率，同时对一些易于沉积的重金属离子也有较高的去除率。因此原水在反渗透设备前先经过活性炭过滤，能对反渗透设备起到非常好的保护作用。避免在反渗透膜表面发生氧化、有机物附着及重金属化合物沉积。总之，反渗透系统的预处理设备的功能就是去除原水中对反渗透膜有损伤的物质，防止结垢、堵塞等现象发生，尽可能地使原水更有利于反渗透设备的处理，保护反渗透设施能正常安全地运行。3.2.2反渗透系统部分本方案除盐工艺部分采用当今广泛使用的反渗透系统。本系统可有效的去除水中的微粒、有机硅胶体、细菌、热源等杂质，且无细菌，无颗粒。反渗透系统主要由高压泵、反渗透膜、高压反渗透膜容器及相应的管道配件组成，反渗透膜是安装在高压反渗透膜容器内的，容器再根据原水的水质及反渗透膜自身的要求进行排列，由管道按要求进行连通，是脱盐处理的主要部分。反渗透系统通过高压将溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。经过反渗透处理，使水中杂质的含量降低，提高水质的纯度，其脱盐率可达98%以上，并能将水中大部分的细菌、胶体及大分子量的有机物去除。环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-5-电子邮箱：反渗透膜在使用过程中，由于各种因素的影响，不可避免地会有不同程度的结垢或受污染的现象。清洗系统的功能就是当反渗透膜出现结垢现象或受污染而导致性能下降时，根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。同时在正常运转时，用来进行冲洗，将膜表面的一些沉积物冲掉，并使被压密实的膜恢复，恢复膜的性能，提高产水量，并能延长膜的寿命。并且在系统长时间停止运行时，向系统内输送保护液。清洗时,将药液不断地送入容器内，对反渗透膜进行清洗，清洗后的清洗液又回到清洗水箱，不断循环，为了防止被清洗下来的以悬浮物形式存在的物质在循环时损伤反渗透膜，因此设置精密过滤器，保护反渗透膜不被损伤。反渗透浓水侧配置自动控制电动阀门，在反渗透运行前和停机时进行低压冲洗。以清除反渗透膜表面的污染物，置换压力管内的浓水。反渗透系统能实时监测运行的工况压力、产水量、电导率等重要参数。反渗透系统配置了高压保护开关，能保证系统自动或手动安全可靠的运行。反渗透系统的每支压力膜管产水侧均设有取样口，方便取样。环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-6-电子邮箱：四、设备选型4.1阻垢剂投加设备为了达到75%以上的回收率，并防止反渗透浓水特别是一级反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现碳酸盐，硫酸盐和Ca2+、mg2+离子的化学结垢，从而影响膜元件的性能，在RO进水前加入阻垢剂。所选阻垢剂应有如下性能：阻垢效能高，不加酸的条件下，原水LSI指数最大允许值为2.8，在此范围内可有效的控制无机物结垢。为优秀的分散剂，可控制铁、铝及重金属污染，也可以对堵塞微孔的铁胶体和细小的颗粒起到分散作用。加阻垢剂系统能根据水质和水量进行调节。投加阻垢剂的目的是降低反渗透系统的结垢倾向。投加量按2.0mg/L设计，投加浓度为5%，投加流量为0.8L/h。为了准确计量，本方案采用计量泵投加，计量泵选用意大利SEKO电磁式隔膜化学计量泵，型号为ACL601，过流部分材质为PVC，最大投加流量为6.0L/h，最大投加压力为0.6MPa。4.2机械过滤器本设备是对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除，同时对原水中的浊度、色度起到降低作用，它完全可能滤掉原水带来的颗粒、藻类等可见物。机械过滤是一种先进的微絮凝过滤方式，本公司提供的机械过滤器完全能滤除不溶于水中的杂质，保证SDI值不大于3，是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子（氧化物、浊度、颗粒物等），具有低成本，操作维护、管理方便等特点，特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-7-电子邮箱：设计产水量为20m3/h。本方案采用两台Φ1600的机械过滤器，一用一备，材质为钢衬胶。滤料采用精制石英砂。正常运行滤速为10m/h。4.3活性碳过滤器活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位，是水深度处理中不可缺少的工艺，它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。去色可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。脱氯可去除因余氯所造成的嗅味。去除有机物可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物，如农药，杀虫剂，氯化烃，芳香族化合物，以及BOD与COD等。去除有机氯可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂（如氯气）所产的THMS等“三致”物质。有分析表明，自来水中“三致物质THMS占去大半，有效的去除对于提高水质量十分关键。去除氨氮和亚硝酸盐活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。去除剩余氯或氧化剂，保护反渗透的滤膜另外，它还可以除臭，去除水中的微量重金属离子（如汞、铬等离子），合成洗涤剂及放射性物质等。设计产水量为20m3/h。本方案采用两台Φ1600的活性碳过滤器，一用一备，材质为钢衬胶，滤料采用优质果壳净水级活性炭。正常运行滤速为10m/h。过滤器采用进水反冲洗。环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-8-电子邮箱：机械过滤器和活性炭过滤器的反洗：以压力参数设备来控制反冲洗周期，当进、出水母管上的压力差（△P）达到0.7kg/cm2时即需停止运行进行反冲洗。4.4反洗水泵采用IS100-60-160型水泵一台。IS100-60-160型水泵流量为100m3/h，扬程为32mH2O，电机功率为15kw。4.5保安过滤器精密过滤器是去除悬浮物的最后保障。由于反渗透膜的厚度约10微米左右，如悬浮物的粒径过大，在悬浮物高速经过膜表面时，极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层，因此必须保证没有大颗粒的悬浮物进入反渗透膜。本工程采用的微孔膜过滤，其过滤机理是机械拦截，也就是说能保证拦截大于标称过滤精度粒径的悬浮物，从而能保护反渗透膜不被大颗粒的悬浮物伤害，同时也降低了反渗透膜被堵塞的可能性。因此被称为保安过滤器。根据反渗透膜生产厂家的测定，采用过滤精度为5μm的精密过滤器，就能保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物伤害。采用两台Φ350的精密过滤器。每台处理水量为20m3/h。内装40″PP滤芯12支，过滤精度为5μm。4.6高压泵为了使反渗透设备能稳定运行，本方案采用性能优良的格兰富不锈钢立式多级高压泵。根据设计计算，高压泵扬程需要1.20～1.55MPa。采用CDL20-14型水泵两台，一用一备。CDL20-14型水泵流量为20m3/h，扬程为166mH2O，电机功率为15kw。为了能减小高压泵启停时对膜的冲击，高压泵采用变频器控制，实现缓慢启动及缓慢停止。同时可根据温度及水质的变化，调整高压泵的转速，达到节约电能的目的。4.7反渗透设备环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-9-电子邮箱：4.8.1反渗透设备计算产水量15吨/小时/套反渗透设备的运行参数如下：●采用美国海德能公司生产的CPA2-8040型反渗透膜；●按三年后的工况进行设计；●工作PH值7.00；●原水水温25℃；●工作压力1.0～1.3Mpa；●膜数量为15支；●排列方式为2×5+1×5；●水回收率75%；反渗透装置的流程图：反渗透装置两级流程状态点计算结果见下表（设计水质）：环保设备制造有限公司地址：邮政编码：电话：传真：网址：-10-电子邮箱：4.8.2反渗透设备配置●独特的段间压差设计，使系统能及早判别膜的污染，以做到系统在轻度污染时及早作出处理。●每根膜壳的淡水出水管上均设置有取样口，能很方便地对每一根膜壳内运行的膜进行监测。●浓水总管上设置有流量计及针形调节阀，能很方便地对回收率进行调节。●采用PLC进行控制，能按设定的要求自动进行冲洗。●在高压泵入水口设置有电接点压力表，防止高压泵抽空。●设置有在水质线监测设备，能连续对原水及出水进行监测；●系统设置产水及浓水流量计，以实时监视系统的产水情况;●本系统在浓水处设置电动阀，系统停机时将电动阀开启，靠原水增压泵压力将系统浓水冲走，以原水替换浓水侧的浓水，防止浓水侧的高浓度低溶盐沉积及结垢。●为了能减小高压泵启停时对膜的冲击，高压泵采用变频器控制，实现缓慢启动及缓慢停止。同时可根据温度及水质的变化，调整高压泵的转速，以得到不同的运行压力，满足反渗透运行要求的同时，达到节约电能的目的。4