某海军基地超纯水系统设计方案secret

某海军基地20t/h超纯水系统设计方案宜兴市某给排水器材厂宜兴市某给排水器材有限公司二00三年八月20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案目录一、工厂简介二、设计依据三、设计范围及原则四、原水水质及水量五、RO进水要求六、用水要求七、简易工艺流程八、系统工艺要求及说明九、设备性能及供货范围十、电器与控制十一、运转费用按每吨纯水计十二、纯水服务范围十三、使用方施工时的工作量十四、质量承诺十五、附图十六、工程设备报价清单20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案一、工厂简介宜兴市某纯水设备二厂（宜兴市锅炉辅机设备二厂）是制造纯水、除盐水、污水处理设备的专业厂家，属化工部定点厂，本厂生产的系列纯水，化水产品种涉及苦咸水淡化，工业用水处理，纯水、超纯水制备、瓶装水净化、化工物料分离等，市场业绩遍布饮用、电力、化工、医药、纺织、电子、真空镀膜、贵重合金回收等行业，产品遍及全国各地，并获联合国发明创新科技之星奖，国家级新产品质奖等。本厂于1999年通过国际认证，2001年通过ISO9001的转制工作，“质量第一”是工厂永恒的主题，“产品同行领先”是工厂追求的目标，“顾客至上、产品终身服务”是工厂义无反顾的宗旨。本厂以精湛的工艺，一流的设备，完善的服务及ISO9001质量保证模式在同行及用户中享有盛誉。二、设计依据1、根据用户提供原水情况，用水量等基础资料。2、原水性质：地表水自来水。3、用户提出的用水量及用水水质标准。4、室外排水设计规范GBJ14—87。5、建筑给排水设计规范GBJ15—88。6、国家生活饮用水卫生标准GB5749-85。7、反渗透水处理设备标准CJ/T119-20008、离子交换系统设计计算参照《给排水设计手册》及化工企业化学水处理设计计算规定，HG/T20552-94的标准。9、RO系统设计参照《给排水设计手册》及海德能公司RO设计计算软件。三、设计范围及原则1.进入纯水站的水源为地表自来水，水质设计按同类型地区的水质进行设20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案定后设计计算，其变化系数（含盐量）K≤1.2，排放的酸、碱废水应进行中和后方可进入市政综合管网。2.纯水处理设施具有较大的适应性，应急性，可以满足水质、水量的变化，并考虑在突发或事故状态下的各种应急用水。3.采用工艺具有可靠性，成熟性，运行稳定，运转费用低，管理维护量特别小，自动化程度高。4.系统中所有低压管道均为UPVC管道，反渗透部分的高压管道为316L不锈钢无缝管。5.系统处理过程中选用工作泵均为不锈钢离心泵，具有启动及运转功率小，噪音低，工作稳定等特点。6.为确保系统的稳定运行，系统的控制采用PLC可编程序控制，系统的工作常数由液晶显示屏显示，系统的控制按全自动控制进行设计，设有自动或手动切换运行的转换开关，必要时可手动操作。7.本工程设计范围为接入纯水处理设施起至纯水排出为止的纯水工艺、构筑物、设备、基础、电气仪表等各专业设计。四、原水水质及水量1.原水水质报告见表一，ΣA（总阳）=ΣK（总阴）=3.1mg-N/L2.系统设计产水量≥20m³/h3.原水水质较稳定，变化系数K≤1.2表一序号项目数据(mg/L)数据(mg-N/L)1Na﹢16.50.722K﹢18.720.483mg²﹢60.54Ca²+281.45总Fe0.056/20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案6总阳离子/ΣA=3.17总碱度--1.98CLˉ290.829SO4²ˉ13.440.2810NO3-6.20.111HCO3-1161.912总阴离子/ΣK=3.113硅酸SiO32-6.98--14PH7.527.5215游离CO26.5--16耗氧量0.08--17溶解性总固体235--18电导率359us/cm--五、RO进水要求(表二)序号项目要求1浊度（度）12色度（度）清3污染指数FI44温度15～35℃5化学耗氧量（以O2计）1.5mg/L6游离氯0.05mg/L7铁0.05mg/L8铝0.05mg/L9朗格利尔指数LSI010硫酸钙溶度积浓水19×10-5六、用水要求20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案1.系统产水水量:Q≥20m3/h2.出水水质：(详见表三)3.供水方式：连续供水；4.控制方式：全自动控制。表三序号项目数据1硬度≈02电导率(us/cm)≤0.23二氧化硅(ug/L)≤204铁(ug/L)≤205Cu²+(ug/L)≤5七、简易工艺流程7.1工艺流程PAC加药自来水→原水箱→原水泵→管式混合器→多介质过滤器→活性炭过滤器PTP0100加药装置→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→混合离子交换器→清洗水箱→清洗泵→精过滤树脂捕捉器→纯水箱→纯水泵→用水点7.2系统再生工艺混合离子交换器↑↑酸贮槽→酸计量箱→喷射器喷射器←碱计量箱←碱贮槽20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案纯水箱→再生泵八、系统工艺要求及说明根据用户原水情况及RO进水条件，提出以上简易流程。本工艺分预处理部分、反渗透一级脱盐系统、离子交换深度系统、后处理系统及酸碱再生系统。8.1预处理部分外网自来水由于压力不够，且不稳定,受其它用水点的影响。（预处理进水压力应≥0.3MPa）因此设置原水箱贮藏，由原水泵增压进入多介质过滤器。由于原水浊度不稳定,且原水浊度随季节性变化系数较大,特别是雨季及沽水期自来水浊度较大，在前级预处理部分设置一台多介质过滤器,同时投加PAC使原水中小颗粒悬浮物凝聚成大颗粒的絮状物,以便过滤器去除。活性炭过滤器在本工艺中主要去除原水中的有机物,余氯及部分铁、锰,因原水为自来水，自来水中的余氯超标,不符合RO进水条件。由于原水硬度较大,经海德能公司膜元件计算,浓水侧FI(朗格里尔指数)为1.0,浓水侧将发生结垢现象,因此在进入反渗透前应投加阻垢剂,经投加PTP0100阻垢剂后浓水侧FI在2.8的条件下不发生结垢现象。8.1.1预处理设备说明:8.1.1.1原水箱:原水箱用来储存加热后的原水,以保证系统的正常供水量。8.1.1.2原水泵:原水泵用于对原水箱内的水进行提升,以满足后级过滤器及反渗透高压泵的进水压力。8.1.1.3、PAC加药装置:20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案PAC加药装置用来向原水中投加凝聚剂,加药点设置在原水泵后,投加药剂后由管式混合器进行混合。8.1.1.4多介质过滤器多介质过滤器在工艺中主要去除水中的悬浮物,过滤器设计流速为8-10m/h，过滤器内装砾石承托层、石英砂及无烟煤多种介质及粒径的滤料，上层无烟煤，下层石英砂，垫层为砾石层，该过滤器上层为无烟煤滤料,粒径较大,下层为石英砂滤料,粒径较小,因此该过滤器较其它过滤器具有更大的载污空间，且具有多个过滤介面，接近理想过滤器，具有截污能力强，产水量大等特点。过滤器经反洗后，由于表面滤膜被破坏，过滤效率将明显降低，固反洗后宜采用低流速运行，以便滤膜的形成，同时提高过滤效率。多介质过滤器设有进出水压力表，过滤器的反洗按进、出水压差来确定，反洗强度为12L/m².s，采用气、水擦洗法，滤料反洗膨胀率为30～40%为宜，反洗水设有反洗水泵进行。8.1.1.5活性炭过滤器：活性炭过滤器设计流速为10～12m/h，过滤器内设多种粒径的石英砂垫层及具有很强吸附能力的101渗银灭菌型活性炭，由于该活性炭渗银,可抑制水中微生物的生升及繁殖,以免反渗透膜元件受有机物的污染,因活性炭在工艺中主要起吸附水中的有机物、余氯及部分铁、锰，由于该滤料比重较小，反冲洗强度为7～8L/m².s，滤料反洗膨胀率为40～50%，反洗时宜选用低流速反洗，以防活性炭随反洗时随水冲走。活性炭过滤器滤料（活性炭）更换周期以出水余氯含量≤0.05PPM及有机物含量CODcr1.5mg/L，两项指标确定，出水水质应定期监测。8.1.1.6阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置使进水郎格里尔指数在2.8以下，确保反渗透浓水侧20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案不发生结垢现象。8.1.1.7保安过滤器选用过滤器滤芯精度为5um，在工艺中主要用于截留前置管道，设备中可能泄漏的机械杂质或破裂的活性炭颗粒，以防前级过滤器泄漏的机械杂质损坏及阻塞RO膜元件。8.2反渗透(一级脱盐)系统由于原水含盐量较高，在工艺中采用一级反渗透装置，主要去除水中大部分的阴、阳离子，有机物，热源及细菌等。反渗透（RO）一级脱盐系统由RO膜组件装置、高压泵、RO清洗装置、控制及仪表等组成。8.2.1反渗透装置反渗透是一种借助选择透过（半透过）性膜的功能，以压力为推动力的膜分离技术，膜元件由反渗透膜导流布和中心管等制作而成，将多根RO膜元件装入不锈钢耐压容器内，组成RO组件。本装置是脱盐系统的关键，成熟的工艺设计、合理的控制、操作及管理，直接决定着系统的正常、稳定运行。并关系到反渗透膜的使用寿命，经反渗透处理后的出水，去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物，微生物（细菌、热源等）从而确保了本系统产品水的高质量、高品质。完成预处理后的出水其出水由淤积密度指数SDI测试仪监测，当SDI值4时，即可进入RO系统，由高压泵增压后进入反渗透系统，RO出水一部分（脱盐纯水）去中间水箱，另一部分由管道汇集后成浓水（主要含有盐份、机械杂质、胶体、有机物等）随小部分未透过水排入下水道。反渗透主体设备选用美国HYDRANAUTICS公司生产的高脱盐率,低压CPA3-8040芳香族聚酰胺膜元件，该膜元件属节能型低压膜，是世界上最先进的卷式RO膜元件，具有结构紧凑，产水量特别大（单支膜元件产水量可达1.0t/h），脱盐率高（单支膜试验数据99.7%），操作压力低，耐细20t/h超纯水处理系统设设计计方方案案菌侵蚀性好，适用PH范围广（PH为3~10）的优点。配套使用的膜外壳为80160.4不锈钢压力容器，适用于CPA3-8040的膜元件4支装，CPA3膜元件按3:2:1排列，一级三段，产水量≥20t/h，选用不锈钢压力容器共6支，选用高压泵为丹麦格兰富公司的CR32-9-2，Q=27m³/hH=140mN=18.5kW。反渗透装置在水质分离过程中无相变，脱盐率高，体积小，易于自控运行，适应范围广，无环境污染等优点，我厂选用的CPA3低压膜不仅动力消耗小，且产水量大，且脱盐率高，三年内脱盐率可达97%以上。我厂积20多年反渗透设备生产、安装、调试的经验，系统主体件均选用进口材料，性能安全、可靠。a经海德能公司RO膜计算结果如下：进水流量：27m³/h淡水流量:20m³/h浓水排放量:7m³/h出水含盐量:3.8mg/L最低工作压力：11.5bar进水温度:20℃水回收率：75%进水PH=7.52RO膜设计使用年限：3年进水水原：自来水RO膜设计平均表面流量强度:22.4L/m²·h。选用膜规格:CPA3-8040选用RO外壳:80160.4浓水侧郎格里尔指数:FI=1.0＞0将发生结垢现象,应投加阻垢剂。出水PH:5.8出水电导率:5.7us/cmb反渗透运行参数表:序号段数淡水产量m³/h表面流量强度(L/m².h)膜支数外壳数11-110.824.312321-26.421.68231-32.818.64120t/h超纯水处理系统设设计计方方案案出水总阳离子含量ΣK=0.045mg-N/L出水总阴离子盐量ΣA=0.045mg-N/LCO2含量=6.5mg/Lc反渗透控制系统及功能:本系统采用集中控制方式，PLC微机控制,液晶显示屏显示，设备运行、监视等常数设置等具有清晰的工艺流程画面，动态显示运行常数及水质变化情况；1)单台设备配制工作仪表及监视仪表；2)PLC微机全自动控制,模拟显示屏显示系统的运行工况（进、出水电导、进水温度、高压泵的开关、进水SDI值、进出水流量、压力等参数）；3)反渗透设置高压泵进口设低压保护器，当高压泵进水压力0.1Mpa时，高压泵自动停止工作。4)反渗透高压泵出口设高压传感器，当工作压力大于某一设定值，高压泵停止运行，以防损坏后级管道及膜元件。5)高压泵出口设有一进口电动慢开阀,在高压泵启动时,电动