ULPQXI500L供应室制水装置改.docx
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ULPQXI500L供应室制水装置改
ULPQX-I-500L供应室制水装置
工艺:
预处理+RO单级反渗透+恒压
方案
№:
ULPQX【2010】061008
设计单位:
山东新华医疗器械股份有限公司
2010--06
一、项目概述
根据我公司销售工程师、技术人员提供的情况,贵单位拟投资建设一套满足供应室用水的制水处理系统。
我公司设计提供一套满足制水处理系统成套设备,可充分满足贵单位对高品质用水的需求。
1、工程类别:
水处理系统的销售·安装·服务(交钥匙工程)
2、工程地点:
用户使用地点【合同约定】
3、本方案涉及的技术要求:
3.1、系统总进水量:
≥1m3/h
3.2、水处理装置产水量:
0.5m3/h@25℃
3.3、系统回收率:
≥70%
3.4、产水水质:
电导率≤10цs/cm;溶解盐清除率98%-99%;内毒素、细菌清除率≥99%。
符合中华人民共和国卫生部通告卫通﹝2009﹞10号
3.5、运行方式:
系统相关设备受液位联锁控制自动运行,其中预处理自动&手动运行,反渗透自动运行(并具备手动操作功能)。
4、本方案原始设计条件如下:
4.1、原水水源:
要求为我国市政自来水。
由于用户未提供详细的原水水质指标,本设计方案是基于用户原水供水管网末梢水满足并符合GB5749-2006国家生活饮用水标准而进行的设计。
若用户提供的原水(待处理水)不符合上述要求,本设计方案不承担任何技术上的责任及风险。
4.2、设计温度:
25℃
4.3、设计界线:
制水间内原水进水口至制水系统终端设备出水口之间的所有制水装置的工艺、管道、设备等。
4.4、其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。
5、系统对外界要求:
5.1、进水管:
原水进水管送至制水间内指定位置,建议原水供水管管径大于DN25mm为宜。
5.2、供电缆:
根据我方提出系统容量,用户自己负责。
供电电压要求采用3×380VAC±10%50Hz。
5.3、出水管:
终端设备出水口,与用户的出水口相连,用户预留的出水口管径大于DN25mm为宜。
5.4、系统废水处理:
排至制水间内的地沟。
用户需要在制水间内设置室内排水沟与下水或室外排水相连,制水间内不得有积水现象出现。
6、供货范围:
制水间内原水进水口至制水系统终端设备出水口,具体设备配置见系统配置表及工艺流程图;超过系统装置进出口管道2米不在本设计、合约内。
二、工艺设计
1、设计引用相关标准、文献
《生活饮用水卫生规范》2001/09/01
《给水排水设计规范》GBJ15-88
《给水排水设计手册》第四册中国建筑工业出版社
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
《反渗透水处理设备》CJ/T119-2000
《反渗透水处理装置》HJ/T270-2006
《反渗透和纳滤膜元件产品与技术手册》DOWSTM2007版
《水处理设备制造技术条件》JB2932-1986
《药典》2005版
《纯水制备》电子工业第十设计院
中华人民共和国卫生部通告卫通﹝2009﹞10号
分析实验室用水国家标准GB6682-92
2、系统特点
该系统采用PLC微电脑控制器进行集中控制,相关设备通过液位联锁实现自动运行,具备自动功能(自动制水、自动冲洗、原水缺水/水箱满水自动停机、水质超标报警等)。
执行机构的设计采用标准化、通用化、系统化零部件,便于拆装、更换、清洗零件。
配备在线仪表显示制水系统运行状态,如:
压力表、流量计、电导仪、温度等。
反渗透装置开机自动清洗。
配备相关保护,如:
缺水、低压保护,产水水质超标报警等功能。
配备在线反渗透装置的化学清洗装置。
采用洁净材料安装,制水系统低压管路采用纯水、超纯水专用的UPVC材料,反渗透高压段采用卫生级SUS304不锈钢材料。
管道设计避免死水现象出现,保证排空率大于99%。
产品水输送采用变频恒压方式进行控制,降低供水波动,稳定供水水质。
考虑应急保障机制,关键运行设备考虑备用。
系统结构布置紧凑,占地面积小,有效节约空间。
系统能耗低,有效节约能源。
耗材寿命长,制水成本低廉。
系统运行可靠,供水管路封闭,出水水质稳定。
3、工艺流程设计
本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的单级反渗透装置作为系统的脱盐设备;系统运行费用低、易于实现自动化,具有很好的经济性。
单级反渗透装置处理后的产品水达到供应室用水标准。
为保证关键设备反渗透装置的长期可靠稳定运行,设置预处理系统,满足反渗透膜(RO)进水指标:
浊度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm。
根据原水水质,预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器、纯水水箱、、保安过滤及相关辅助设备组成。
本水处理系统工艺流程如下:
原水
多介质过滤器
高压泵
保安过滤器器
软化过滤
活性碳过滤器
反渗透
纯水箱
纯水泵
恒压
精密过滤器
用水点
备注:
原水进水压力要求不低于0.1MPa,流量不低于3m3/h。
系统供电电压要求3×380VAC±10%50Hz。
管道及仪表流程图见附件。
三、设备功能说明
1、多介质过滤器
多介质过滤器是利用石英砂等滤料去除并控制原水中的颗粒性杂质、悬浮物等,属于压力式快滤设备。
含有悬浮物及颗粒的水流过滤料层时,滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于吸附在滤料表面。
当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高,直至失效。
此时需要利用逆向水流反洗滤料,使过滤器内滤料悬浮松动,从而使粘附于滤料表面的截留物剥离并被水流带走,恢复过滤功能。
过滤器的过滤罐体材质选用玻璃钢内衬PE制作,耐压高、重量轻,耐腐蚀,寿命长,高强度卫生无毒,每一个滤罐出厂前都经过0.8Mpa试压,设计流速10~15m/h,反冲洗强度15~18L/m2.s,反洗排水接入地沟。
2、活性炭过滤器
活性炭过滤器利用活性炭的吸附特性将水中的有机污染物、微生物及溶解氧等吸附于炭的表面,增加微生物降解有机污染物的机率,延长有机物的停留时间,强化生物降解作用,将炭表面吸附的有机物去除;还可去除水中的异臭异味,去色度,去除重金属、合成洗涤剂以及脱氯等,此外活性炭的选择吸附性,不但可吸附电解质离子,还可使高锰酸钾耗氧量(COD)得到很好的控制和降低。
该设备具有吸附、生物降解和过滤处理的综合作用,不但可保证处理效果稳定,而且效率高、耐冲击负荷、占地小、操作管理简便易行且运转费用低等优点。
此外作为反渗透装置的前处理,可有效防止反渗透表面的有机物污染,而不受其本身进水温度、pH值和有机混合物的影响。
过滤器的过滤罐体材质选用玻璃钢内衬PE制作,耐压高、重量轻,耐腐蚀,寿命长,高强度卫生无毒,每一个滤罐出厂前都经过0.8Mpa试压,设计流速10~12m/h,反冲洗强度10L/m2.s,反洗排水接入地沟。
3、软化过滤器:
为避免反渗透膜元件进水端面产生钙镁物质的结垢,需要进行软化处理,利用离子交换树脂的选择交换性,将原水中的钙镁离子吸附到树脂基团上,释放钠离子从而达到软化的目的。
软化过滤器配备再生盐箱,用户需要定期添加并勾兑稀释再生用盐的浓度,一般控制在5%~8%为宜
4、保安过滤器
其目的是滤去由于预处理工序可能带来的大于5μm的颗粒、杂质。
在预处理工序后由于这些颗粒经反渗透(RO)主机的高压泵后可能会击穿反渗透膜组件,从而造成大量盐漏和串水现象,影响出水水质,同时也可能会划伤高压泵的叶轮。
保安过滤器的工作压力为0.2MPa-0.5MPa,当运行一段时间后,由于水中的颗粒、杂质将滤芯表面堵住,过滤器的进、出口压差将变大。
当压差大于设定值(通常为0.05-0.07Mpa)时应当及时更换,避免由于滤芯的堵塞而形成背压对系统造成损坏。
5、反渗透
经过预处理净化后的原水,在满足反渗透膜进水水质条件下,进入第一级反渗透装置,进行初步的脱盐处理。
RO【ReverseOsmosis】反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术,其孔径小至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。
反渗膜的工作原理图如下:
将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开,此时,纯水侧的水就自发的透过半透膜,进入溶液一侧,溶液侧的水面升高,这种现象就是渗透。
当液面升高至一定高度时,膜两侧压力达到平衡,溶液侧的液面不再升高,这时,膜两侧有一个压力差,称为渗透压。
如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力,溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧,这个过程正好与渗透相反,我们称之为反渗透。
我们可以从反渗透的过程看到,由于压力的作用,溶液中的水分子进入纯水中,纯水量增加,而溶液本身被浓缩。
反渗透装置主要由高压泵、反渗透膜和控制部分组成。
高压泵对进水加压,除水分子可以透过RO膜外,水中的其它物质(矿物质、有机物、微生物等)几乎都被拒于膜外,无法透过RO膜而被高压浓水冲走。
反渗透膜过滤工艺利用RO膜的高脱盐性能能彻底除去过去纯水制造工艺中较难去除的TOC,SiO2、微粒子及细菌。
同时,又彻底省掉离子交换再生酸碱消耗、免除酸碱排污污染及避免离子交换层中细菌、有机物的二次污染。
经反渗透处理后的水,能去除99%以上的溶解性固体,99%以上的有机物及胶体,几乎100%的细菌。
根据用户需水量及整个制水系统的水量平衡,第一级反渗透设计产能为1.5m3/h。
反渗透装置上配备有足够的能直观反映装置运行状态的在线仪表及化学仪表,包括:
压力表、流量计、电导率、温度计等,设置就地控制盘,部分仪表带4~20mA信号输出到PLC微电脑中。
反渗透膜元件选用美国陶氏公司生产的聚酰胺复合膜,单支膜元件的脱盐率大于99%;反渗透膜压力容器材质选用SUS304不锈钢材料制成;反渗透高压泵品牌选用丹麦格兰富;电导仪表选用CREATE公司产品;管路部分低压采用纯水、超纯水专用UPVC材料,高压采用卫生级304不锈钢材料。
6、无菌水箱
用于储备反渗透装置的产水,并向终端用水提供水源。
水箱上装设有0.22µm呼吸过滤器以及液位传感器。
无菌水箱材质采用PE材料制作,壁厚不小于2mm。
7、纯水输送泵
将无菌水箱中的水输送到终端用水点,纯水输送泵受到无菌水箱上液位连锁控制,当水箱处于低液位时,水泵停止运转,避免水泵在无水状态下运转造成损坏。
输送泵品牌选用南方泵,过流部件材质为SUS304不锈钢。
8、电器控制系统
将制水系统中带有信号输出的单元接入微电脑控制进行控制,并对整个制水系统进行合理的编程处理,设置系统运行状态监控指标,集成控制,无需人员介入。
PLC微电脑控制器选用德国西门子公司品牌,装配在控制箱内,电器件选用德国施耐德品牌进行组装成型。
9、UV杀菌器
为满足药典纯化水生化指标要求,在将纯化水供至终端用水点之前,设置UV杀菌装置,利用紫外线下254nm的波长杀灭水中残余的细菌,灭菌滤达到100%。
10、终端精密过滤
保证终端用水的清澈,无杂质。
采用0.1微米过滤精度,可以将细菌及尸体很好滤除。
11、系统安装材料
整套系统拟采用卫生级PE材料进行现场安装。
所采用的材料经验证对水质没有任何污染。
附件:
制水间基本要求
用户提供制水间供制水装置安装、运行,基本要求如下:
1、电源要求:
提供380VAC±10%50Hz电源,制水装置装机总功率约为2-8.35KW;
2、制水间要求恒温、无震动、避免阳光直射、远离污染源;
3、制水间内通风、照明等设施用户自建;
4、制水间内需要设置需要的室内排水沟,满足制水装置就近排放废水需要,室内排水沟带坡度与室外排水相连;
5、制水间地面要求平整,并与室内排水沟方向找坡,不得有积水现象出现;
6、原水进水管、产品水出水管用户接至制水间内指定安装位置,便于安装并口;
7、制水间进出通道应满足制水装置最大宽度设备的进出,建议制水间门开口尺寸大于2000mm;制水间净高建议大于2800mm。
附件3:
部分工程业绩简介
序号
单位名称
产水水质
产水量
制水主工艺
用途
备注
1
重庆黔江中心医院
≤15µs/cm@25℃
1m3/hr
预处理+RO
供应室用水
已交付
2
广安市人民医院
≤15µs/cm@25℃
1m3/hr
预处理+RO
供应室用水
已交付
3
晨光化工
≥3MΩ·cm@25℃
50m3/hr
UF+RO+EDI
生产用水
已交付
4
江西赣州菊隆
高科技有限公司
GB5749-2000
500m3/hr
一体化净水器
生产生活
用水
已交付
≤10µs/cm@25℃
110m3/hr
预处理+RO
生产用水
2m3/hr
预处理+NF
浓缩用
5
阿坝州人民医院
≤5µs/cm@25℃
≤10µs/cm@25℃
0.25m3/hr
0.50m3/h
预处理+RO+RO+杀菌
血透用水
生活用水
已交付
6
雅安斯诺威石英
材料有限公司
≤10µs/cm@25℃
15m3/hr
预处理+RO
生产用水
已交付
≥18MΩ·cm@25℃
5m3/hr
预处理+RO+EDI+MB
配制用水
≥5MΩ·cm@25℃
5m3/hr
预处理+RO+IX
清洗用水
7
四川省达州市中心医院
≤10µs/cmcm@25℃
1m3/hr
预处理+RO
供应室
用水
已交付
8
成都电子科技大学
≥18MΩ·cm@25℃
2m3/hr
预处理+DRO+EDI+MB
实验用水
已交付
9
成都市第一精神病院
≤10µs/cm@25℃
1m3/hr
预处理+DRO
供应室
用水
建设中
10
四川大学华西医院
≤5µs/cm@25℃
14m3/hr
纯化水(一级2.5m3/hr;二级1.5m3/hr);软水10m3/hr
供应室
用水
已交付
11
四川省人民医院
≥18MΩ·cm@25℃
0.5m3/hr
预处理+RO+EDI+MB
检验用水
已交付
12
石油总医院
≤10µs/cm@25℃
0.5m3/hr
预处理+RO
供应室
用水
建设中
备注:
RO表示反渗透;DRO表示双级反渗透;ED表示电渗析;EDI表示连续电除盐;IX表示离子交换混床;MB表示抛光混床
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