吨机炭一级反渗透+混床纯水机.docx
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吨机炭一级反渗透+混床纯水机
40m3/h反渗透水处理系统
设计方案书
联系人:
樊生
TEL:
设计单位:
广州绿城环保有限公司
2008年8月
一、工程概况………………………………………………………………1
二、工程规模和范围………………………………………………………1
三、设计依据与标准………………………………………………………1
四、设计处理污水量及水质特征…………………………………………1
五、排放标准………………………………………………………………2
六、污水处理工艺设计……………………………………………………3
七、主要构筑物及设备……………………………………………………5
八、土建设计………………………………………………………………8
九、电气及电控……………………………………………………………9
十、主要设备材料清单……………………………………………………10
十一、运行费用及总报价…………………………………………………11
十二、服务承诺……………………………………………………………11
绿城公司简介
广州绿城环保科技有限公司座落在风景秀丽的广州大道南,旗下有广州绿城环保科技有限公司、绿城环保设备制造厂几大支柱产业。
公司与广东省环境保护工程研究设计院组成联合体共同承接环保工程,公司还与中国科学院超声研究所、广东省微生物研究所、广州市环境保护科学研究所、广东工业大学、华南理工大学建立了长期合作关系;组成了由十多名教授和高中级环保专家组成的高科技队伍,近年来先后承接各类污(废)水处理工程、水处理机多项,并全部通过了环保部门的监测验收,创造了良好的社会效益和和经济效益,收到了社会各界好评。
公司已通过ISO9001:
2000国际标准质量管理体系认证。
对于环保设备方面,通过五年多的试验,公司已研制开发出了拥有自主知识产权的新一代高科技专利产品及核心技术的膜生物反应超声波污水高效处理技术、真空超声波环保清洗技术、一体化纯水处理设备系统技术等九项专利技术产品。
公司研制开发出的一体化膜生物反应超声波污水高效处理设备经环保部门监测,出水达到了中水回用标准。
公司还与日本环保产业协会、日本干代田株式会社、日本本多电子和美国微细环保、美国欧梅塞尔环保公司建立了友好合作的关系。
公司设有总工程师室、环保工程技术部、新产品技术开发部、财务部、市场拓展部、销售部、绿城环保机械制造设备厂、办公室、资料文控中心、东莞办事处、珠海办事处、深圳办事处、北京办事处、湖南办事处、重庆办事处及各省地区办事处等机构。
“健康大众,有为环保”是绿城指南。
我公司秉承“团结、进取、求实、开拓”的企业精神,以先进的技术、工艺装备、科学的管理,优良的品质,优质的服务,竭诚与广大客户携手合作,为环保事业共创辉煌。
40m3/h纯水处理系统设计方案
一、设计依据
1.1项目概况:
项目位于中山市公司内,进水为市自来水。
中山市公司计划采购一套由广州绿城环保工程有限公司提供的符合生产要求的纯水制水设备。
1.)设计依据
1)国家颁布的环保法和环境工程设计技术规范;
2)《给排水工程设计手册》;
3)有关的设计规范及设计手册;
4)厂方提供的有关原始资料;
5)<<电子级水的技术指标>>(GB/T11446。
1-1997)EW-IV级
2.)设计原则
6)工艺先进、可靠、运行稳定,出水电阻率达标,且减少对周围环境的污染;
7)工程造价合理,运行费用低;
8)设备操作管理、维护、检修方便;
1.2原水水质资料
1、原水类型:
当地市政自来水
2、原水压力:
当地市政自来水供水压力
3、原水水质分析资料:
用户所提供的水质分析报告
1.3处理出水水质及水量要求
1、预处理产水量:
54m3/h;
2、RO产水量:
40m3/h,回收率70~75%;
3、混床产水量:
40m3/h,≥1MΩ·cm
1.4系统控制要求
1、运行方式:
全自动运行(并具备手动操作功能);
2、供水方式:
连续产出(24小时运行);
3、电控系统,仪表,仪器,显示系统;
4、进口元器件、PLC编程控制;
5、256色,10寸触摸屏。
二、水处理工艺流程
2.1工艺流程图
<<电子级水的技术指标>>(GB/T11446。
1-1997)EW-IV级
2.2工艺流程简述
本系统分为预处理、反渗透系统、混合离子交换器等主要部分。
2.2.1预处理部分
预处理装置包括:
原水箱、原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、加混凝剂装置、加阻垢剂装置等设备。
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,把石英砂滤料中截留的污物冲走,使石英砂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:
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。
2.2.2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,电导率<400μS/cm的原水,经一级反渗透工艺处理后,其产水的电导率就可≤10μS/cm,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99%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。
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后进行低压冲洗。
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。
2.2.3混合离子交换器部分
为保证产水电阻率大于1MΩ,本方案选用混合离子交换器。
混合离子交换器内装填有按一定比例混合均匀的氢离子交换树脂和氢氧离子交换树脂。
混合均匀的阳树脂和阴树脂紧密地交错排列,每一对阳树脂和阴树脂颗粒都类似于一组复床,故可以把混床看作无数复床串联运行。
由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子和氢氧离子立即结合生成电离度很低的水分子,很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子,因此使交换反应进行得十分彻底,能制取纯度很高的成品水。
2.3除盐工艺详细说明
反渗透设备为一套系统,反渗透系统总产水量为40m3/h;预处理系统的设计水量按反渗透设备的回收率为70~75%进行设计,产水量为54m3/h。
2.3.1混凝剂、助凝剂投加设备
由于本设备采用微絮凝接触过滤,投加絮凝剂的目的是脱稳,再加上原水浊度非常低,因此絮凝剂助凝剂的投加量非常低。
投加量按5mg/L设计,投加浓度为5%,投加流量为5.4L/h。
本设备采用机械搅拌溶解,调整好浓度的溶液储存在溶液箱内,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ACL602,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0.5MPa。
计量泵采用一台,不设备用。
配套PE加药箱200L,配套机械搅拌设备。
2.3.2阻垢剂投加设备
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2%,投加流量为5.4L/h。
本设备采用机械搅拌溶解,调整好浓度的溶液储存在溶液箱内,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ACL602,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0.5MPa。
计量泵采用一台,不设备用。
阻垢效能高,在不加酸的条件下,原水LSI指数最大允许值为2.0,在此范围内可有效的控制无机物结垢。
是优秀的分散剂,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。
为使絮凝剂和阻垢剂与水充分反应,设置2套静态管道混合器。
2.3.3机械过滤器
设计产水量为54m3/h。
本方案采用一台Φ2600的机械过滤器,材质为A3钢防腐,不设备用。
滤料采用精制石英砂。
正常运行滤速为10m/h。
过滤器采用进水反冲洗的反洗形式。
利用两台原水泵进行反冲洗。
并配备空气反冲洗装置,具有更高效,更优良的反洗效果。
2.3.4活性碳过滤器
设计产水量为54m3/h。
本方案采用一台Φ2600的活性碳过滤器,材质为A3钢防腐,不设备用。
滤料采用优质活性炭。
正常运行滤速为10m/h。
过滤器采用进水反冲洗的反洗形式。
利用两台原水泵进行反冲洗。
并配备空气反冲洗装置,具有更高效,更优良的反洗效果。
2.3.5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。
采用一台Φ350的精密过滤器,不设备用。
每台处理水量为60m3/h。
内装折叠式40″滤芯15支,过滤精度为5μm。
2.3.6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丹麦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。
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。
2.3.7反渗透设备
产水量40吨/小时。
反渗透设备的运行参数如下:
●采用美国海德能公司生产的CPA3型反渗透膜;
●按一年后的工况进行设计;
●原水水温25℃;
●工作压力1.20MPa;
●膜数量为42支;排列方式6×4+6×3
●水回收率70-75%。
2.3.8化学清洗系统
清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器及相应的管道系统组成了反渗透清洗系统。
(1)渗透膜在使用过程中,由于各种因素的影响,有不同程度的结垢现象或污染。
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,就须根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。
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正式存在的物质在循环时损伤反渗透膜,因此设置一台5μ精密过滤器,保护反渗透膜不被损伤。
(2)反渗透膜在使用过程中,由于各种因素的影响,会有不同程度的膜表面沉积现象,只不过是程度不同而已。
同时,由于反渗透膜在正常工作时处在高压状态下,膜会被压缩形变,如果长期这样,就会产生塑性形变,即膜被压密实,且不能恢复,导致膜的性能下降,清洗系统的功能就是定时对反渗透膜进行低压冲洗,将膜表面的沉积冲走,同时让被压缩的膜在此期间得以恢复,延长膜的使用期限。
且清洗装置在系统长时间停止运行时,向系统内输送保护液。
(3)配置:
按计算最大冲洗流量为40m3/h,采用2000L的PE水箱。
溶解药物时采用泵出口水搅拌溶解。
配套一台精滤滤器。
2.3.9混合离子交换器
(1)交换柱选择
交换柱的产水量为:
40m3/h
交换柱柱体材质采用钢衬胶,防腐层δ≥3mm,本体配套全自动GF操作阀组。
根据交换柱运行流速的范围,选用交换柱直径为Φ1000mm,交换柱的截面积为
0.785m2。
实际运行流速为:
51m/h
树脂装填高度为:
阳600mm阴1200mm
树脂装填体积为:
阳0.47m3阴0.95m3
运行周期大于:
72h
交换柱数量:
2台(一用一备)
(2)再生系统参数计算
阴树脂
再生剂种类:
氢氧化钠(NaOH)
再生剂用量:
再生剂耗量采用60kg/m3树脂
每台交换柱再生一次所需100%的烧碱:
57kg
每台交换柱再生一次所需工业用碱(30%):
190kg
每台交换器再生一次所需工业用碱体积(30%):
188L
阳树脂
再生剂种类:
盐酸(HCl)
再生剂用量:
再生剂耗量采用80kg/m3树脂
每台交换柱再生一次所需100%的盐酸:
37.6kg
每台交换柱再生一次所需工业用酸(30%):
125.3kg
每台交换器再生一次所需工业用酸体积(30%):
124.0L
(3)设备运行及控制
混床数量二台,一运行一再生。
当交换柱运行至一定再生周期,即停机进行再
生,启动备用混床投入运行,再生操作采用自动控制。
2.3.10酸、碱计量箱
根据计算,再生一次所消耗的工业用酸液、碱液的用量分别为124升及188升。
采用0.5m3的定型产品。
混合离子交换器再生流速为:
5m/h
阳、阴树脂再生流量为:
2.5m3/h
因此,每台混床采用WNP-1007型酸、碱喷射器各一台,再生液流量为2.9~5.1m3/h。
三、设备技术参数
3.1增压泵
型号:
GD100-30
流量:
50-60m3/h
扬程:
30m
功率:
7.5kw
数量:
2台(一用一备)
3.2混凝剂投加装置
型号:
ACL602
流量:
6.0L/h
压力:
0.5MPa
数量:
1台
生产厂家:
意大利SEKO
配套PE加药箱:
200L
配套搅拌电机:
0.37kw
3.3阻垢剂投加装置
型号:
ACL602
流量:
6.0L/h
压力:
0.5MPa
数量:
1台
生产厂家:
意大利SEKO
配套PE加药箱:
200L
配套搅拌电机:
0.37kw
3.4机械过滤器
型号:
GLD-2600
规格:
Φ2600×H4020mm
材质:
钢防腐
数量:
1台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.5活性碳过滤器
型号:
GLT-2600
规格:
Φ2600×H4020mm
材质:
钢防腐
数量:
1台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.6紫外线杀菌器
型号:
FS-90
材质:
壳体为不锈钢
处理水量:
20m3/h
形式:
过流式
数量:
3台
3.7保安过滤器
规格:
φ600×40″×40芯
材质:
不锈钢
流量:
60m3/h
数量:
1台
过滤精度:
5μm
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.8高压泵
型号:
CRN64-6
流量:
60m3/h
扬程:
145m
功率:
37kw
材质:
不锈钢
数量:
1台
生产厂家:
丹麦格兰富
3.9RO反渗透设备
技术参数:
产水量:
40m3/h
脱盐率:
≥99.7%
系统回收率:
70~75%
系统配置:
RO卷式复合膜:
型号:
CPA3
压力:
1.20MPa
材料:
芳香族聚酰胺复合膜
数量:
42支
生产厂家:
美国海德能公司
压力容器:
型号:
φ8”×6M
压力:
300Psi
数量:
7支
配套电器、仪表、流量计:
PLC微电脑控制器:
日本松下,1台
自动冲洗装置:
电动慢开阀,1套
电导率仪:
CM-230,2套
压力传感器:
0-300Psi,1套
压力表:
0-300Psi,1批
转子流量计:
配套,1批
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.10化学清洗系统
清洗泵
型号:
CDLF42-20
材质:
不锈钢
流量:
55m3/h
扬程:
31m
功率:
7.5kw
数量:
1台
清洗药箱
容量:
2000L
材质:
PE
数量:
1个
清洗过滤器
型号:
φ400×40″×20芯
材质:
SS316
流量:
40m3/h
数量:
1台
过滤精度:
5μm
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.11中间水箱
规格:
φ1850×H2290mm
容积:
5m3
材质:
PE
数量:
1个
附件:
1、液位传感器1套
2、浮球阀1套
3.12增压泵
型号:
IHG80-65-125
流量:
30-50m3/h
扬程:
23-20m
功率:
5.5kw
材质:
不锈钢
数量:
2台(一用一备)
3.13混合离子交换器
型号:
HHG-1000
规格:
Φ1000×H3907mm
最高工作压力:
0.6Mpa
材质:
钢衬胶
数量:
2台(一用一备)
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
配套:
电阻率仪:
CM220,1套
压力表:
0-300Psi,1批
转子流量计:
配套,1批
GF全自动控制阀:
配套,1批
3.14再生装置
1、酸计量箱
型号:
XSJ-0.5(Φ710×H1600mm)
材质:
A3钢衬胶
容量:
0.5m3
工作压力:
常压
数量:
1台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
2、碱计量箱
型号:
XSJ-0.5(Φ710×H1600mm)
材质:
A3钢防腐
容量:
0.5m3
工作压力:
常压
数量:
1台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3、酸、碱喷射器
型号:
WNP-1007
材质:
玻璃钢
流量:
2.9~5.1m3/h
数量:
2台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
4、酸雾吸收器
型号:
QSX-250
材质:
PVC
数量:
1台
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
5、再生水泵
型号:
50BYF-18
流量:
5.5m3/h
扬程:
21m
功率:
1.5kw
材质:
不锈钢
数量:
1台
3.15精密过滤器
规格:
φ600×40″×40芯
材质:
不锈钢
流量:
20m3/h
数量:
1台
过滤精度:
5μm
生产厂家:
广州绿城环保工程有限公司
3.16系统内部连接管件及阀门
采用U-PVC、不锈钢管件、阀门
数量:
1批
3.17配套电气控制系统
包含PLC可编程控制器、电控柜、主要电气元件等
数量:
1项
四、设备报价单
供方
广州绿城公司
需方
广州绿城公司
代表人
核对人
代表人
樊工
原水水质
市政自来水
水质要求
电阻率≥1.0MΩ.cm
处理工艺
预处理+反渗透+混床
日期
2006年7月29日
序号
名称
规格
材质
单位
单价(元)
数量
总价(元)
备注
1
增压泵
GD100-30
铸铁
台
4650.0
2
9300.0
1用1备
2
混凝剂投加设备
ACL602
组合件
套
3500.0
1
3500.0
含
加药泵
ACL602
组合件
台
1
意大利
加药箱
200L
PE
个
1
搅拌装置
0.37kw
组合件
套
1
3
阻垢剂投加设备
ACL602
组合件
套
3500.0
1
3500.0
含
加药泵
ACL602
组合
台
1
意大利
加药箱
200L
PE
个
1
搅拌装置
0.37kw
组合件
套
1
4
机械过滤器
Φ2600×H4020mm
钢防腐
台
47350.0
1
47350.0
5
精制石英砂
级配
吨
550.0
26
14300.0
6
活性炭过滤器
Φ2600×H4020mm
钢防腐
台
49350.0
1
49350.0
7
优质活性炭
配套
吨
7000.0
4.3
30100.0
8
保安过滤器
φ600×40″×40芯
SS304
台
6690.0
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- 吨机炭 一级 反渗透 纯水