金鸡岩反渗透处理方案(方案一)

重庆松藻煤电有限责任公司矿井水处理工程（一期）新增60t/h处理装置（53t/h反渗透处理水混合7t/h除氟水）方案设计（方案一）重庆市环保二零一零年十月目录一、前言....................................................11.1方案背景.............................................11.2设计原则.............................................11.3设计标准.............................................21.4方案说明.............................................2二、反渗透处理水质..........................................32.1矿井水水质............................................32.2进入反渗透装置的水质要求..............................4三、反渗透膜法..............................................43.1反渗透膜法处理原理....................................43.2反渗透膜法处理效果....................................53.3反渗透膜法处理工艺流程................................53.3.1处理工艺介绍....................................53.3.2工艺路线........................................73.3.3工艺流程图......................................7四、工艺设备................................................94.1曝气池（利用原有）....................................94.2沉淀池（利用原有）....................................94.3机械过滤器（利用原有）................................94.4除氟设备（利用原有）..................................94.5活性炭过滤器（新增）.................................104.6矿井水软化器（新增）.................................104.7精密过滤器（新增）...................................114.8高压泵（新增）.......................................124.9反渗透装置（新增）...................................124.10在线电导率仪（新增）................................134.11反渗透化学清洗装置（新增）..........................134.12控制系统（新增）....................................14五、方案的特点.............................................14六、工艺设备投资估算表.....................................15七、工程实施...............................................177.1．工程实施工期.......................................177.2．工期表.............................................17八、成本估算...............................................18打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计重庆松藻煤电公司打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）反渗透膜法（产量53t/h）处理方案设计一、前言1.1方案背景打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程土建和设备安装工程于2009年5月结束并投入使用。在使用的过程中，由于原水水质状况发生了较大的改变，导致采用原矿井水处理设施达标困难，必须对矿井水处理工程进行深度处理，即在现有处理设施的基础上增加一级反渗透处理工艺，使处理后的矿井水达到生活饮用水标准（GB5749-2006生活饮用水卫生标准）。1.2设计原则本方案设计以设备运行稳定、结构合理、性能达标为原则，严格按照各类标准及技术规范进行系统设计，并立足于为用户减少投资、降低运营成本、维护及保养简便及运行安全等角度。本设计根据脱盐水制备装置的设计标准设计，设备组件要求：A、结构设计合理、可靠、拆装方便；B、设备内外壁表面光滑平整、无死角，容易清洗。C、设备采用不污染水质的材料。打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计1.3设计标准《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006《生活饮用水水源水质标准》CJ3020-93《生活饮用水标准检验法》GB5750《反渗透水处理设备》GB/T19249-2003《水处理设备制造技术条件》JB2932-99《离心泵技术条件》GB/T16907-1997《泵标准性能》ISO2858《底座尺寸和安装尺寸》ISO3661《化工管路设计手册》HG20593-97《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996《化工管路设计手册》HG20593-97《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》HG20538-92《玻璃钢/聚氯乙烯（FPR/PVC）复合管道设计规定》HG20520-19921.4方案说明本设计方案采用的深度处理工艺为反渗透技术，通过反渗透处理经过除氟的水90t/h，产生纯净水约53t/h，另外7t/h的水不经过反渗透装置直接进入生活水池。在生活水池中纯净水与除氟水进行混合均匀。通过混合后的水达到生活饮用水标准。由于反渗透处理装置的产率为70%，因此，有一部分除氟水经过反渗透处理后变为浓水，反渗透产生的浓水可以外排，也可以通过水泵泵入到井下作为工业水。本方案中采用将浓水外排进入河道。反渗透去除率大于97%，进入反渗透的水质中氟含量为5mg/L，硫酸打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计盐含量为500mg/L。经过反渗透处理后，水中的氟含量为5mg/L×（1-97%）=0.15mg/L。出水通过混合后，氟含量为（0.15mg/L×53t/h+5mg/L×7t/h）/（60t/h）=0.72mg/L，及出厂水中氟含量为0.72mg/L。硫酸盐含量在为500mg/L×（1-97%）=15mg/L。混合后，硫酸盐含量为（15mg/L×53t/h+500mg/L×7t/h）/（60t/h）=71.58mg/L。因此，实际生活饮用水出厂水为60t/h，实际出水中氟含量小于1mg/L，硫酸盐含量小于250mg/L。整个水质满足《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006规定要求。二、反渗透处理水质2.1矿井水水质由于矿井水水质会随岩层不同发生较大变化。增加反渗透膜处理后，矿井水处理系统对进水水质处理范围增大，具体设计进水水质见下表（表中只列出超标项目，其他没超标的项目不列入表2-1）：表2-1设计矿井水处理水质项目水质状况标准状况备注超标单位氟化物≤6mg/L≤1.0mg/L超标打通一矿、渝阳煤矿硫酸盐≤700mg/L≤250mg/L超标打通一矿、渝阳煤矿溶解性总固体≤1500mg/L≤1000mg/L超标打通一矿、渝阳煤矿铁≤2.5mg/L≤0.3mg/L超标渝阳煤矿打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计2.2进入反渗透装置的水质要求矿井水原水首先经过原处理设施进行前处理，处理达到如下水质指标后，再进入反渗透处理装置进行处理。进入深度处理装置前的水质状况表项目水质状况项目水质状况浊度（度）＜0.5污染指数FI＜4水温（摄氏度）15～35COD（mg/L）＜1.5氟化物＜5.0mg/L游离氯（mg/L）＜0.1铝（mg/L）＜0.05mg/LPH4～11铁（mg/L）＜0.05mg/L硫酸钙（溶度积）＜19×10-5淀离子（SiO2Ba）浓水不沉淀朗格利尔指数浓水＜0.5三、反渗透膜法3.1反渗透膜法处理原理反渗透是利用足够的压力使溶液中的溶剂（一般指水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为它和自然渗透的方向相反，故称为反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透方法达到进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。渗透压的大小取决于溶液的种类，浓度和温度。反渗透的对象主要打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计是分离溶液中的离子范围，反渗透法由于分离过程不需加热，没有相的变化，具有耗能较少，设备体积小，操作简单，适应性强，应用范围广等优点，已成为水处理技术的重要方法之一。3.2反渗透膜法处理效果反渗透装置处理产水量：53m3/h出水水质：出水完全满足国家规定饮用水标准和商品水要求，其中反渗透处理出水除了混合用于生活饮用水外，还可以作为桶装水供煤电公司办公室饮用。反渗透装置的给水流量Qmax=93m3/h一级反渗透装置：脱盐率≥97%、回收率：70%3.3反渗透膜法处理工艺流程3.3.1处理工艺介绍设计变更后的矿井水处理工艺装置分为三个部分：（1）矿井水前处理；（2）反渗透预处理；（3）反渗透处理装置；（4）反渗透控制系统矿井水前处理：矿井水前处理主要为矿井水原水前处理即来自井下的原水，经过原有处理工艺和处理设施处理后，经增压装置得到稳定的流量和压力后，首先进入原有机械过滤器，在滤层的作用下，水中的悬浮物、胶体以及较大的颗粒被去除，污染指数SDI得到初步降低。然后，进入原除氟装置，矿井水经过前处理和除氟装置吸附后，水中的氟化物被大幅度去除，通过实验表明，前处理与除氟设备处理后的矿井水，水打通一矿、渝阳煤矿矿井水处理工程（一期）新增反渗透处理装置方案设计中的氟化物含量能够降低到5.0mg/L以下。反渗透预处理：反渗透预处理即是反渗透深度预处理，矿井水经过前处理后，一部分水作为工业用水进行工业生产，另外一部分水（水量为100t/h）经过过滤、吸附（主要是除氟）除氟后就进入到生活水池，然后通过输送泵泵入其中的93t/h的除氟水到预处理装置的活性碳过滤器，在活性碳的吸附作用下，水中的有机物、部分重金属和异味得到去除。通过活性碳过滤器处理后的水进入软化器，在软化器中，水中的绝大部分钙、镁离子被去除，水的硬度得到降低。最后，通过软化器处理后的处理水进入精密过滤器，在精密过滤器中，直径≥5µ的微粒被滤除，保证反渗透装置稳定运行，提高出水质量的目的。通过上述的深度预处理过程后，其中93t/h的矿井水进入反渗透处理装置。反渗透处理装置：反渗透处理装置最大进水量为93t/h（由于实际反渗透产率为70%，实际产品水量最小为53t/h）矿井水经过反渗透装置处理后进入生活水池，其余7t/h的矿井水（经过矿井水前处理除氟后的水）不经反渗透装置直接进入生活水储池，该部分水与经过反渗透处理的矿井水进行混合稀释，经稀释后的处理水完全达到生活饮用水要求。反渗透系统工艺组成：反渗透由高压泵、反渗透装置、反渗透化学清洗装置组成。高压泵给反渗透装置提供渗透压，来自精密过滤器的预处理出水在高压泵的作用下，进入反渗透装置，通过反渗透膜的作用，水中的细菌、病毒、无机盐类得到滤除，反渗透处理后的53t/h水进入生活