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净水机设计方案
JYA-100G净水机方案
项目名称:
JYA-100G净水机
产水量:
15.6L/H
系统工艺:
预处理+空化+反渗透
设计人:
兰帅军
时间:
2015年8月14日
金海能国际机电设备(北京)有限公司
前言
水,人类赖以生存和发展的珍贵资源。
水是生命之源。
成年人的体重水份占60-70%,婴儿占80%,胎儿占90%。
人体循环系统、消化系统、排泄系统、同化作用、体温调节、润滑作用等离不开水。
水中的一些微量元素也是人体内所必需的。
但水中的污染物、致病微生物及某些天然存在的化学成分也进入人体内,可引起水传染病及公害病、地方病(生物地球化学性疾病)等。
由于人口激增和社会经济的快速发展,水资源遭受的污染也越来越严重,人类日常生活用水安全受到越来越严重的威胁。
生活饮用水质的好坏与人们的身体健康密切相关。
据世界卫生组织(WHO)调查表明,全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与水质不良有关。
由于水质不良导致的消化疾病、传染病、各种皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达50多种;由于水质污染,全世界每年有5000万儿童死亡,3500万人患心血管病,7000万人患结石病,9000万人患肝炎,3000万人死于肝癌和胃癌。
在我国,因为水质不良而引发的地方病也时有报道,如深圳商报的《淮河支流出现癌症村》,南方都市报的《清远“短命村”肇因水污染全国四分之一人口饮用不洁水》及新京报的《浙江水危机,催生“水难民”》,06年松花江水污染等水污染问题也不断出现。
改革开放近三十年来,我国经济发展迅速,但环境污染日益严重,尤其是饮用水污染尤为突出。
目前自来水的不安全性主要体现在两个方面:
1、水源污染:
2004年12月22日水利部部长汪恕诚表示,目前全国70%以上的河流湖泊遭受不同程度污染,水污染不仅加剧了水资源的短缺,水质的恶化严重威胁着人民群众的身心健康目前全国有3亿多人饮水安全受到威胁,其中有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。
1、自来水输水镀锌管网二次污染:
自来水厂输出自来水时,一般是合格的。
当经过漫长的输水管网及水塔、水箱等设施后,导致自来水质严重污染。
我国在60年代起,城市内自来水输水管材质采用的是镀锌管,其存在严重的污染隐患,如:
生锈、结垢、腐蚀等。
在自来水停水后又来水时,通过水龙头可以看到很多铁锈。
这是由于自来水停水后又来水时,自来水冲击镀锌管上的铁锈,脱落后进入自来水中的。
因此可以确定的是输送自来水的镀锌管在自来水中是长期生锈的,平时这些铁锈是溶解到自来水中,并且人的肉眼一般是无法直接看见的。
通过顿汉牌的水质演示器可以清楚地观察到自来水中的铁锈。
多数的高楼水箱、水塔等二次供水设施长期无专人护理,密封条件差,风沙吹落到水箱或水塔。
致使各种沉积物越来越多,长出青苔;滋生细菌、病毒等,严重污染了自来水水质,解决水质污染问题已经是迫在眉睫。
几十年前的水与现在的水完全不一样了,环境污染触目惊心。
当然,开水可以杀灭水中的一部分非耐高温的细菌、病毒,但是细菌、病毒的尸体继续留在水中,进入人体后即成为医学上所说的“热源体”,临床上常见的“无名热”原因多源于此。
另外开水失去氧气太多。
凉开水不能浇花养鱼,就是这个道理。
水烧开后矿物质沉淀成水垢(水的硬度),饮用后会导致人体的各种结石,最严重的是水烧开后产生的亚硝酸盐,经人体饮用后会生成对人体致癌的亚硝胺。
我们平时饮用的自来水里都包含以哪些物质呢?
我们来分析一下:
颗粒物:
泥砂,泥土和其它颗粒物----成为其他污染物的载体,影响消毒效果;
异味.Cl2,有机酸----形成潜在的致癌物;
硬度.Ca2+,Mg2+-----各种结石;
有毒离子:
铜,铁,铬,锌,镉,汞,锡---肾损伤,影响儿童智力发育,高血压等;
有毒有机物.杀虫剂,肥料,洗涤剂和其它溶解物----肝脏及神经系统发生问题,生白内障,再生繁殖困难;
有机物、放射性物质---增加致癌风险;
微生物.细菌,真菌,藻类和病毒---肠胃疾病;
因此,为了更加方便快捷的能让千千万万中国家庭喝上干净放心的饮用水。
我公司承诺研发出一款适合中国家庭管网终端水质净化设备JYA-50G净水直饮机。
一、JYA—100G外型设计
产品名称
立式一体JYA-100G净水机
包装尺寸
360*380*1200mm
冷热功能
按键出水
成品尺寸
370*390*1220mm
空化水箱容积
10L
成品水箱容积
5L
适用水压
0.1~0.3Mpa
额定制热能力
≥90℃5L/H
使用温度
10~38℃
滤芯配置
PP棉+活性炭滤芯+超滤膜+双级RO膜
二、内部结构图
三、自动控制
四、JYA-100G净水机优越性
如今的生活状态下,仍然会有人这样问。
随着生活水平的提高,净水器已经不是什么新鲜事,许多人家里都装有这套系统。
净水器的发展和我们日益恶化的环境有关,也和我们日益增长的物质生活要求相辅相成。
净水器的作用十分明显,价格也不贵,对大多数家庭来说,净水器是一个必需品。
净水器的作用目前我国各地的水质都存在少许安全隐患。
如南方地域普遍水质较硬,易致结石病等影响人体安康;北方地域普遍重金属超标,对人的肝、胆、肾等形成危害。
净水器可针对不同地域,实行针对性的污染,使饮用水的各项目标契合健康需求。
净水器最主要的作用就是改善自来水,能够生饮、替代桶装水、更廉价、更卫生,我们可以具体的看看净水器的作用有哪些?
。
净水器的作用:
(1):
改善自来水自来水烧开后,仍然没法去除水垢、重金属、挥发性物质及细菌尸体等净化。
自来水经氯气消毒后,能够杀灭病毒、细菌,但没法去除水垢、重金属、挥发性物质等,并且病毒和细菌的尸体也仍然存在,而且经氯气杀毒后,会不足氯存在于水中,因此自来水根本都会选择烧开了再喝,但烧开只能处理细菌问题,没法处理泥沙、铁锈、水垢、重金属、挥发性物质和细菌尸体等问题,因此需要安装净水器,解决这些问题。
(2):
代替瓶装水,瓶装水本钱极高,不合适家庭日常运用,瓶装水被多数富裕家庭列为日常用水,但这种办法消费太高,不适合大量使用,且效果未必如净水器。
净水器的作用:
代替桶装水桶装水接饮水机,本钱高、有用期短、更易受二次净化。
桶装水一桶约为七~十元不等,本钱较高,并且这种水少数都是用大型净水器或许纯水机加工的自来水,很少有自然井水面市。
一同桶装水寄存时刻短,易蜕变,与饮水机衔接运用后处于开放形态,会被空气中的净化物净化。
(3):
省钱卫生运用净水器,可有用过滤各类净化物质,到达生饮规范,且本钱较低。
净水器是纯物理的过滤办法,能够有效的去除各类净化物,如细菌、余氯、重金属、水垢(钙镁等)、挥发性物质、铁锈、泥沙等,且本钱绝对桶装水来说要低很多,出水口感好,能够间接饮用,无须烧开,因此是家庭最理想的饮用水处理方案。
比桶装水省心、省事、省钱。
桶装水的二次污染,假冒伪劣、“回收桶”、“黑心桶”等事件屡屡曝光,致使许多消费者望而却步;而且订水要打电话,等水家中要留人,价格昂贵,应用范围狭小(只能饮用,做饭不舍得用)等问题,越来越突出。
使用家用净水器,加工一桶水仅需0.2元,上述问题就都解决了。
现制现饮的水新鲜,喝着还放心,是当前理想的净水方式,也是未来的发展方向。
五、设计依据
1.遵循原则
1、安全性
承诺设计科学和合理,出水水质符合国家直饮水卫生标准。
2)可靠性
所选用的产品均质量可靠,性能优秀,指定产品可24h连续运行,并经过长期的实际应用。
3)经济性
在保证设备质量安全,供水处理可靠的前提下,降低系统造价和产水成本,达到性能价格比的最优化,充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
4)先进性
工艺确定在确保功能可靠、运行稳定、灵活性强、操作管理方便的前提下,尽量采用简便易行的处理工艺,取得较好的处理效果。
六、设计参数
1.设计概况
主要结论一览
项目
内容
备注
产水用途
家用直饮水
产水水质
浊度与微生物指标符合《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》
设备产水水量
15.6L/H
主体净水工艺
市政自来水→PP棉→活性炭→超滤膜→空化水箱→空化系统→产水泵→一级RO膜→二级RO膜→纯水箱→直饮水
空化水箱
容积10L
纯水箱
容积5L
加热器
温控加热
制冷器
电子制冷
设备主要装置
空化装置、多功能泵、超滤膜、RO膜组
外
接
要
求
排水管路
∮8
补水管路
∮8
电源
220V/50HZ
设备占地要求
约0.11m2,室内
2.水源水质
本方案设计的家庭自来水。
3.产水水质要求
产水作为家庭直饮水,设计的产水水质符合《生活直饮水卫生标准GB5749-2006》中指标要求。
4.产水水量要求
如果按照实际标准人均一天饮用水量为1.5L计算,一个家庭用水量为1.5L*4人=6L+50L(生活用水如:
做饭用水)=56L。
如果采用15.6L/H产水量设备,每天按照10H计算,产水量为10H*15.6L/H=156L。
日产水量156L大于日用水量56L,可以满足一个家庭用水需求。
5.工艺流程说明
本方案设计的原水为家庭自来水,自来水靠市政供水压力进入PP棉初步过滤,再进入活性炭吸附过滤,然后再进入超滤,能有效去除水中悬浮微粒、胶体、微生物和细菌等,之后进入空化水箱,通过运行时间制备出小分子团水,最后通过RO膜双级过滤产水水质指标符合《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》。
七、工艺流程及说明
JYA-100G净水机工艺流程图
1.设计基础
1.设计范围
家用纯水低赫兹70Hz制备系统。
2.原水水质
设计市政自来水,具体水质不详。
2.设计标准及规范
1.设计原则
1)因设备布置在潮湿的场所,因此,设备必须具有较好的防腐能力。
2)设备技术系统是先进的、可靠的。
3)系统具有24小时连续运转能力。
3.设备配置清单
序号
设备名称
设备规格
数量
价格
1.
机壳
360*380*1200
1
2.
空化水箱
容积:
10L
1
3.
纯水箱
容积:
5L
1
4.
PP棉
10寸
1
5.
活性炭
椰壳10寸
1
6.
超滤滤芯
10寸
1
7.
一级RO膜
100加仑
1
8.
二级RO膜
50加仑
1
9.
一级RO膜壳
200加仑15寸
1
10.
二级RO膜壳
100加仑10寸
1
11.
超滤膜壳
200加仑10寸
1
12.
PP膜壳
200加仑10寸
1
13.
活性炭膜壳
200加仑10寸
1
14.
补水电磁阀
24V
1
15.
空化电磁阀
24V
1
16.
产水电磁阀
24V
1
17.
冲洗电磁阀
24V
1
18.
低压保护开关
开关量
2
19.
高压保护开关
开关量
2
20.
多功能泵
型号:
DP-150
1
水量:
800加仑
压力:
0.9Mpa
功率:
60W
24.
配套管路
材质:
PE
1批
25.
RO控制电路板
24V
1
26.
延时继电器
220V4P
1
27.
延时继电器插座
4P
1
28.
中间继电器
24V4P
9
29.
中间继电器插座
4P
9
30.
电线电缆
1M²
1批
设备工艺说明
1.预处理
预处理的作用一是对原水进行初级处理,去除水中悬浮物质和胶体物质,二是保证本水处理系统中主要的除盐净化设备RO装置的稳定运行,防止RO装置受污染损坏。
预处理系统是根据市政供水水质情况、RO膜的进水水质要求和进水的水量进行设计的。
RO膜的进水要求污染指数(SDI)≤4,浊度<1.0NTU,余氯<0.1mg/L。
反渗透(RO)系统的寿命和使用效果很多程度上依赖于预处理单元的工作效果。
为了提高反渗透系统的效率(产水水质和系统回收率),必须对原水进行有效的预处理。
选择合适的预处理工艺,就可以减少污堵、结垢和膜降解,从而大幅度提高系统的效率,实现系统产水量、产水质、回收率和运行成本的最优化。
2.空化水箱
初级处理水的储存装置,为空化循环工作提供稳定的水量。
空化水箱中设置高低液位开关,当水箱中缺水时,低水位开关自动给出信号,打开补水电磁阀,自动注水;当水池中水满时,开关自动关闭,停止注水。
液位开关始终保持产水系统均衡运行的工作循环。
3.多功能泵
本系统配置隔膜泵:
1.用于空化装置制备小分子团水工作压。
2.为产水系统提供动力源。
该泵具有以下特点:
1.机泵一体式卧式结构,外形美观占地面积小。
2.运行平稳组件同心度高,噪音低;
该泵受空化系统及空化水箱.纯水箱液位信号控制,当空化系统工作完成后,纯水箱处于低液位时,泵自动启动产水,如果空化箱达到低液位时,泵自动停止水源输送。
4.纯水箱
JYA-100G净水机过滤成品水储存装置,为用户水提供稳定的水量。
纯水箱中设置液位开关,当水箱中缺水时,液位开关自动给出信号,打开产水电磁阀,启动多功能泵自动产水;当水箱中水满时,开关自动关闭,停止产水。
液位开关始终保持产水系统均衡运行的工作循环。
5.RO膜
RO膜装置是该系统的心脏部分,设计成熟合理与否不仅直接决定RO系统能否达到设计要求,而且关系到整个系统的性能;经RO装置处理的水,能去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。
RO装置在水质分离过程中没有相变,脱盐率高,设备体积小,自控运行,适应性强,应用范围广,无环境污染等优点,组装的RO装置均以知名品牌元件为主。
(1)RO膜:
陶氏膜
(2)自动冲洗装置:
全自动电磁阀
一级膜进水口设置低压保护开关,当进水压力低于设置值(0.6Mpa)时,停止泵,防止泵高压损坏膜组。
⑴、反渗透原理:
反渗透膜净水过程示意图:
备注:
由于进水水质、pH值、温度的变化,实际系统的性能可能不同。
影响反渗透系统工作效能的因素:
如图所示,透过膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系,增加进水压力也增加了脱盐率,但是两者间的变化关系没有线性关系,而且达到一定程度后脱盐率将不再增加。
下表是对反渗透膜影响因素的概括:
系统控制说明:
a、由RO控制完成包括多功能泵的顺序启动和停止;RO装置的自动启、停、冲洗操作;停运时反渗透装置的自动冲洗;运行中多功能泵进出口高、低压开关的连锁保护等。
b、RO装置设就地操作箱,既可以由RO控制程序操作。
c、系统配备相应的报警装置,可对系统异常运行状态进行报警提示。
八、设备控制系统说明
1.全自动运行
系统设备自动运行、自动保护、自动在线监测。
2.自我保护功能
多功能泵入口处装设高压压力开关,当泵入口压力大于0.7Mpa时,压力控制器动作,使设备停止工作,保证RO膜的安全。
3.液位控制系统
相关水箱设置液位控制器,与设备连锁控制启停;
4.反渗透停机自动膜冲洗
RO设备在系统停机时对反渗透膜自动进行膜冲洗,避免污物沉积结垢;
金海能国际机电设备(北京)有限公司
系统集成部
2015年8月14日
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