15T超滤+反渗透+EDI方案

2×15T/H锅炉补给水处理系统设计方案一、工程设计概况因生产工艺需要，须配套一套2×15T/H锅炉补给水站，出水水质要求电导率≤0.3us/cm(25℃)。根据用户提供的原水水质情况，我公司多年工程设计及施工经验，同时考虑用户使用设备经济性和操作管理方便，进行本项目的优化设计，设计采用超滤预处理+反渗透+EDI终端精处理工艺流程。整个工艺中加强了前处理超滤膜采用美国OMEXELL公司的超滤膜，反渗透膜采用美国海德能公司的高脱盐率超低压膜、水泵选用丹麦格兰富水泵，EDI采用美国通用公司进口组件，管道件采用台湾环琪UPVC材质，纯水管材质采用不锈钢，关键仪表仪器选用进口元件，同时设备选型留有合理余量，确保整个系统进行安全，可靠，延长设备使用寿命。二、设计原则1、优化工艺设计，使系统设备经济，合理，安全，可靠。2、设备造型留有合理的设计余量，确保整个系统运行安全，可靠，延长设备使用寿命。3、采用合理工艺和流程，降低运行费用。4、自动化程序高，操作维护方便，减少劳动强度。三、设计依据1、原水水质离子P(B)/mg/LC(1/2B2+)mmol/LX(1/2B2+)/%项目P(B)/mg/LK+3.50.090.7总硬度515.5Na+62.02.7020.6永久硬度165.2Ca2+152.37.6058.0暂时硬度350.3Mg2+32.832.7020.6负硬度0.00Fe2+0.170.010.1可溶性总固体962.3NH4+0.02游离CO227.63总计250.813.10100.0耗氧量1.65CL-91.482.5819.5H2SIO320.37SO42-176.03.6627.6F0.12HCO3-427.17.0052.8AL0.04CO32-0.0Cr6+0.01NO3-1.140.020.2Cu0.05NO2-0.106pb0.01HPO42-0.1Zn0.05总计695.813.26100.1As0.01Mn0.452PH值7.0Hg0.001气味无Cd0.005色度无酚化物0.002浑浊度透明氰化物0.0022、用户要求2.1锅炉补给水系统按整套系统方式,其主要指标如下：超滤系统水回收率：≥90%一级反渗透系统水回收率：≥75%二级反渗透系统水回收率：≥85%EDI系统水回收率：≥95%2.2出水标准：硬度≌0；SIO2≤20ug/L；电导率≤0.3us/cm(25℃)2.3设备出力：2×15T/H2.4系统控制：PLC+上位机控制四、工艺流程图自来水原水箱超滤给水泵超滤装置超滤水箱高压泵一级反渗透高压泵二级反渗透淡水箱淡水泵EDI装置纯水箱纯水泵用水点五、各级装置水质监测要求5.1超滤装置运行工况：◎进水条件：(a)水温：5-45℃(b)水压：≤0.60MPa(c)浊度：≤300NTU(d)残余氯：200mg/l(e)pH：2-11◎反洗条件：(a)水温：5-45℃(b)水压：0.20MPa(c)水量：200m3/h(d)气压：0.10MPa(e)气量：380m3/h(f)反冲洗方式及反洗频率：1次／24小时5.2反渗透装置运行工况：(a)浊度0.5NTU(b)污染指数SDI＜3(c)水温5～40℃(d)游离氯＜0.05mg/L(e)PH值3～10(f)CODMN＜1.5mg/L(g)含铁量＜0.05mg/L5.3EDI装置运行工况：(a)电导率4-30us/cm(b)PH值5-9(c)进水温度5-30℃(d)进水压力0.15-0.5MPa(e)进水硬度1.0mg/L(f)有机物含量0.5mg/L(g)余氯0.05mg/L(h)铁离子0.01mg/L(i)锰离子0.01mg/L(j)H2S0.01mg/L(k)二氧化硅500ug/L六、工程设计说明本工艺是专门为锅炉补给水系统用而制定的，所涉及的工艺流程是以用户提供的当地原水水质为依据并结合我公司多年工程实际经验，主要零配件采用进口元件，以确保产品质量的严格要求，完全能够满足用户要求，并能长期运行，安全可靠。1、超滤装置主要有效去除水中低分子有机物，游离氯，也能减少水中异味，色度和臭味。作为反渗透和EDI系统的前处理装置，可有效防止反渗透和EDI系统表面的有机物污染，而不受其本身进水温度、PH值和有机混合物的影响。可以极有效地去除水中低分子有机物，游离氯，也能有效防止反渗透和EDI表面的有机物污染。能长期满足反渗透膜对有机物污染控制要求。带反洗装置，反洗能力强、时间短、水耗低。2、高压泵，根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。本系统选用进口立式高压泵，该泵具有占地面积小，效率高，噪声低，维护时低，节省能量的特点。3、反渗透本体装置，反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物。经过预处理后合格的原水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的有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入反渗透水箱。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。本装置反渗透膜组件均采用世界上最先进的超低压复合膜，单根据脱盐率达98%。4、EDI电除盐系统技术是一种将电渗析和离子交换相互有机结合在一起的脱盐新工艺，其英文名称为Electrodeionization缩写成EDI。这种水处理脱盐工艺，既利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底；又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通常要利用化学药剂再生的缺陷，因而电除盐器可连续不断地产出合格的产品水电除盐的操作是安全的,生产是连续的，免除了使用混床过程中复杂的再生操作，减少了很多备用设备,没有废酸碱的中和排放处理系统。电除盐的浓水可以直接排放或返回到RO的进口(EDI中浓水量比纯水少得多)。电除盐在安装时，占地面积小。电除盐的出水质量稳定有把握。电除盐运行费用低。七、控制说明超滤、反渗透及EDI系统的控制由中央控制系统完成，本控制系统集工业计算机、通信、可编程序控制器、电气控制、现场检测仪表于一体，组成一个完整的SCADA控制系统。此控制系统应具有但不限于此：动态立体模拟流程画面、程序编制、数据处理、参数设置、即时、历史数据显示、报警、报表生成、打印等功能。内设MCC柜2台，PLC控制柜1台。微机控制采用西门子公司的PLC微机控制系统：主控系统选用西门子公司可编程序控制器，编程组态软件采用西门子公司的SETPV5.2和WINCCV5.1，上位机选用研华公司的工控机。7.1仪表和控制7.1.1超滤系统仪表设置及运行控制7.1.1.1超滤系统仪表设置提供超滤系统所必需的温度计、压力表、流量表、PH表、浊度表等所有就地、在线监测仪表，并采用进口产品。所配仪器、仪表的性能、测点及数量等应满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。7.1.1.2超滤运行控制系统1）供方提供的超滤系统能够在PLC控制系统全自动无人操作运行，包括系统正常运行、系统的所有保护、反洗和清洗等。2）每套超滤装置设置一面就地仪表盘、一面就地操作盘（含马达控制）。在就地仪表盘上可读出超滤系统有关工艺运行参数。3）我方将系统所有的工艺运行参数、报警信号、泵的过载及高低压报警等信号（4～20mmA）发送至主系统PLC控制系统，并接受来自控制系统的控制信号，以实现对其进行全面监控。7.1.1.3整个超滤系统内的最终“P＆ID系统图”应由供方提供，需方确认。7.1.1.4业主提供的电源为380VAC（动力）和220VAC（控制）；仪表气源为气压0.5-0.7Mpa。7.1.1.5当供方需要其它等级的电源或气源时，需自行解决。7.1.2反渗透仪表设置及运行控制7.1.2.1反渗透仪表设置提供反渗透系统所必需的温度计、压力表、流量表、PH表、导电度表、氧化还原表等所有就地、在线监测仪表，并采用进口产品。所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等要满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。反渗透预脱盐装置（包括加药设备、清洗设备）的最终“P＆ID系统图”应由供方提供，需方确认。1）流量表每套反渗透给水、二级四段产品水、总产品水及浓水排水应装设流量指示、累计表。清洗水（在保安过滤器后）应装设流量指示表。2）压力表高压泵进、出口应装设压力开关。RO系统各段进口及浓水出口应装设压力指示表与压差表。3）液位计各类药液箱应装设进口磁翻板液位计。低液位应报警，并与相应的泵连锁。4）温度计RO系统给水母管应装设温度指示、记录表。清洗箱应装设温度表。5）化学分析仪表RO系统给水母管应装设电导率表、PH表、氧化还原表或余氯表。RO系统产品水应装设电导率表。保安过滤器进口设浊度仪。6）需方提供的电源为380VAC（动力）和220VAC（控制）；仪表气源为气压0.5~0.7Mpa。当供方需要其它等级的电源或气源时，需自行解决。7.1.2.2反渗透运行控制系统1）提供的反渗透装置系统能够在PLC控制系统全自动无人操作运行，包括系统正常运行、系统的所有保护、反渗透装置的水冲洗和清洗等。2）每套反渗透装置设置一面就地仪表盘、一面就地操作盘（含马达控制）。在就地仪表盘上可读出反渗透系统有关工艺运行参数。在就地操作盘上能启停高压泵及有关的电动门或气动门。3）将反渗透系统所有的工艺运行参数、报警信号、泵的过载及高低压报警等信号（4～20mmA）发送至PLC控制系统，并接受来自控制系统的控制信号，以实现对其进行全面监控。4）每套反渗透装置的高压泵进口应装有低压保护开关和高压保护开关。当供水压力不足，使高压泵入口压力低于某一设定值时（正常为0.1MPa），能自动发出信号并联锁停止高压泵，保护高压泵不空转。当因其他原因误操作，使高压泵出口压力超过某一设定值时，高压泵出口高压保护开关应能自动联锁切断高压泵供电，保护系统不在高压下运行。5）当反渗透装置投入运行时，为防止高压泵突然起动升压产生对反渗透膜元件的高压冲击，在每套反渗透装置的高压泵出口与反渗透膜组件间设一个电动慢开门，可由中央控制盘可编程控制器控制阀门缓慢打开，使膜元件逐渐升至一定压力后再投入运行。6）在反渗透装置产水侧设有爆破装置，在超压情况下，能自然爆破泄压，以保护反渗透膜元件。7）在反渗透停止运行需冲洗时，系统能发出信号由中央控制盘可编程控制器自动开启水冲洗系统冲洗水泵、电动阀、浓水侧电动阀和产水侧电动阀，对反渗透进行自动水冲洗。8）反渗透装置阻垢剂注入系统。计量箱应配有液位控制装置；加药控制柜能接收4～20mA流量信号，对计量泵实现单回路自动加投控制，同时可手动调节加药量。主要设备运行状态信号、故障信号和计量箱液位高低信号送PLC控制系统。7.1.3EDI仪表及运行控制7.1.3.1EDI仪表提供EDI系统所必需的压力表、流量仪表、电导率仪表等所有就地、在线监测仪表，并采用进口产品。所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等要满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。EDI装置的最终“P＆ID系统图”应由供方提供，需方确认。1）流量表每套EDI装置出水应装设流量指示、累计表。2）电导率仪表每套EDI装置出水应装设电导率仪表3）压力表EDI装置进、出水口应装设压力指示表。4）液位计罐应装设进口磁翻板液位计。低液位应报警，并与相应的泵连锁。7.1.3.2EDI装置运行控制系统1）供方提供的EDI装置系统能够在PLC控制系统全自动无人操作运行，包括系统正常运行、系统的所有保护、反洗和再生等。2）EDI装置系统设置一面就地仪表盘操作盘（含马达控制）。在就地仪表操作盘上可读出混合离子交换器系统有关工艺运行参数。3）供方应将系统所有的工艺运行参数、报警信号、泵的过载及高低压报警等信号（4～20mmA）发送至主系统PLC控制系统，并接受来自控制系统的控制信号，以实现对其进行全面监控。7.1.3.3需方提供的电源为38