水处理生产线技术方案8M.docx
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水处理生产线技术方案8M
矿物质水水处理技术方案与清单
一、本方案涉及的流程及设备是为了制取瓶装饮用水项目,要求如下:
1、产水用途及目地:
跟据客户对灌装生产线的要求,产水水质符合中华人民共和国饮用净水水质标准,系统采用预处理+反渗透+灭菌工艺。
2、系统产水量:
8000L/小时;
水处理整线生产量为取整数按8m3/h设计;RO反渗透系统回收率按70%计,则预处理系统流量取:
11.5m3/h。
3、系统总进水:
当多介质过滤器反冲洗,整线最大源水进水量为:
≥24m3/h;
4、系统配置:
预处理装置≥11.5m3/h(含多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器及投药装置);
RO反渗透系统≥8m3/h;
臭氧混合系统≥8m3/h(臭氧机产气量24g/h)(成品水臭氧浓度≥0.3ppm);
全套不锈钢管路系统;
中央集中控制系统;
5、运行方式:
运行全自动,手动反冲洗及CIP清洗;
6、供水方式:
连续产出;
7、系统清洗(包括多介质过滤器及活性炭过滤器)及维护周期:
三天;
二、本方案主要依据如下:
1、源水水源及水质:
未提供;
2、设计界限:
从原水泵进口至成品泵出水口;
三、系统对外界要求:
1、进水管:
贵司将原水进水管接至原水泵进水口;
2、供电缆:
根据我方提出的容量,用户将动力电源分别送至我方操作控制盘及电控柜上;
3、出水管:
至成品泵出水口;
4、药品:
调试过程所用的化学试剂消耗品由用户提供;
5、浓水处理:
排至厂房内地沟(用户考虑);
6、系统设计水温:
25℃,不得>45℃。
四、生产工艺:
(详见流程图)
五、本系统采用中央水站设置布局设计方案
原水预处理部分,反渗透脱盐部分,CIP清洗系统集中放置在中央水站,为保证产水的水质和水量,将整个水处理生产线置于中央控制下合理的工况运行。
其中预处理反冲洗及CIP清洗部分为手动操作。
反渗透装置为自动操作,只需在控制面板开启启动按钮,系统可自动按顺序启动反渗透装置,并对反渗透的运行参数进行在线检测。
六、设备工艺简介:
1、多介质过滤器
多介质过滤器可有效过滤颗粒、悬浮物、胶体等物质,以减轻后端设备的负荷,使产水SDI<3PPm。
我司在该系统采用单台压力式过滤器过滤的设计工艺。
考虑到原水水质较好的因素,该系统配置1台直径为1.3m的压力式过滤器,单台处理流量为:
11.5m3/h,内装石英砂滤料,其设计流速:
8.66m/h,当出水SDI值大于3或进出水压差大于1kg/cm2时,即滤层吸附饱和,过滤器需要反洗恢复其过滤功能,其反洗用水峰值为24m3/h。
反洗时,水的反洗强度为0.010m3/(m2.s),每次反洗时间为20~30min为宜。
设备本体配置维修人孔一套,卸料人孔一套,布水布气器一套.
2.1、维修人孔:
设备配置Φ380mm的人孔一套,主要用于设备装填料及维修保养时方便人员进出的设施,该装置材料为全不锈钢,与罐体连接密封部分采用卫生级硅橡胶连接,完全符合食品卫生级要求。
2.2、卸料手孔:
设备配置Φ200mm的卸料手孔一套,材料为全不锈钢,主要用于更换罐体内部填料时方便卸料使用。
2.3、自动排气阀:
设备配置1"自动排气阀一个,主要用于罐体内部少量空气的排放,可有效保护设备安全运行,防止长期运行空气滞溜于罐体内部。
3、活性炭过滤器
活性炭过滤器用于除去原水中的悬浮物及胶体,吸附原水中的有机物和有害物质,降低COD含量。
余氯<0.1PPm达到RO进水要求。
该系统配置活性炭过滤器1台,直径为1.1m的压力式过滤器,单台处理流量为:
11.5m3/h,内装石英砂及饮用水专用椰壳活性炭滤料,其设计流速:
12.1m/h,为保证活性炭过滤器更良好的发挥其运行效果,故而其设计流速较多介质过滤器高;当出水余氯>0.1PPm时,即活性炭滤层吸附饱和,过滤器需要反洗恢复其过滤功能,其反洗用水峰值为25m3/h。
该设备配置蒸汽再生装置(蒸汽气源由需方自备),由于活性炭较强的吸附功能,在长时间停机或运行较长时间以后,其内部将存在大量的有机物、细菌等,将活性炭进行蒸汽再生处理,可恢复其吸附功能和达到杀菌的作用,延长活性炭的使用寿命。
每次反洗时间为20~30min为宜。
设备本体配置维修人孔一套,卸料人孔一套,布水布气器一套,自动排气阀一个
3.1、维修人孔:
设备配置Φ380mm的人孔一套,主要用于设备装填料及维修保养时方便人员进出的设施,该装置材料为全不锈钢,与罐体连接密封部分采用卫生级硅橡胶连接,完全符合食品卫生级要求。
3.2、卸料手孔:
设备配置Φ200mm的卸料手孔一套,材料为全不锈钢,主要用于更换罐体内部填料时方便卸料使用。
3.3、布水器:
主要用于将由前端设备供给的原水均匀分布于整个过滤器内,材料为全不锈钢,设置于罐体底部及顶部,是该备的基本配置。
3.4、蒸汽布气器:
该设备置于设备的中下部,位于石英砂垫层之上及活性炭滤料之下,采用全锈钢无缝钢管制成,可将蒸汽均匀分布在罐体内,是大型预处理设备的必备设施。
3.5、自动排气阀:
设备配置1"自动排气阀一个,主要用于罐体内部少量空气的排放,可有效保护设备安全运行,防止长期运行空气滞溜于罐体内部。
4、反渗透除盐部份
根据原水水质要求,系统采用一级反渗透脱盐即可达到设计目地。
在考虑进水的含盐量及出水的流量、膜的排列组合方式,装置的总回收率定为70%。
(1)保安滤器:
为防止水中及管道中的微粒进入高压泵和RO膜组件及超滤装置,特设置保安滤器作为最后的预处理和安全手段。
本系统配置1台不锈钢保安滤器。
其中保安滤器内装7支40英寸长,5um的聚丙稀微孔滤芯,出力为11.5m3/h.台,在正常工作条件下,当滤器进出囗压差大于0.1Mpa时需更换滤芯(由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中,因此很难通过酸碱清洗恢复通量)。
滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。
保安过滤器可将水中大于5u的颗粒及悬浮物去除掉,防止造成后续反渗透膜及超滤膜造成机械性的损伤,可对反渗透系统起到很好的保护作用;该过滤器由过滤元件和不锈钢外壳组成,外壳选用进口304氩光食品级不锈钢板精工制作而成,具有体积小、结构紧凑、操作简便、通水量大、纳污能力强、精度高、设备投资成本低的特点。
设备配备有排气阀、底排污阀及侧排污阀。
(2)高压泵:
反渗透膜分离推动力是压力差,而这种压力是由高压泵来提供的,因此高压泵的设置是为了使反渗透的进水达到一定的压力,让反渗透过程得以进行。
即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。
水泵选用丹麦“GRUNDFOS”公司CR系列立式多级离心泵,该泵均为不锈钢材质,其余与水接触部份均为AISI316材质,具有耐用,耐腐蚀性强的特点,该系统配置一台CR15-12水泵,在流量为11.5m3/h时,压力为:
1.30Mpa,功率为:
11.0KW,为保证水泵的长久稳定运行及后续RO系统中膜免遭较大冲击,在该系统中水泵采用低压柔性启动方式。
(3)反渗透装置:
反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分,经反渗透处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。
设计的合理与否直接关系到项目的投资费用,整个系统运行经济合理,使用寿命长,操作可靠简便。
(4)系统设备选型:
膜组件选用美国“DOW”公司BW30-365反渗透膜,可有效地去除水中的有机物、细菌和病毒,单根膜对NaCl的脱除率为99.5%,从而保证了对其他离子的脱除率。
BW30-365膜元件为芳香聚酰胺复合材料制作,外径/长度为Φ201.9/1016mm,有效膜面积365ft2,最低脱盐率99.5%,通量36.0m3/d;使用条件为:
最高温度45℃,pH范围2.0—11.0,最高操作压力4.16Mpa,最大压力损失为0.1Mpa,进水最高污染指数SDI<5,进水最高浊度1.0NTU,进水最高余氯含量〈0.1ppm,,单根浓水与透过水的流量比为5:
1。
该两种膜元件设计工作压力在1.4—1.7Mpa的范围内。
在正常使用的情况下,膜元件的平均使用寿命为3年。
压力容器选用专用于卷式RO膜组件的、玻璃钢压力膜管或不锈钢膜管,具有抗腐蚀性强,耐压300psi,具有管内壁光滑装卸方便的特点。
(5)反渗透装置工艺设计:
考虑到最佳膜的排列方式,该系统采用单台RO反渗透主机,膜壳数量为3支一装3膜壳,高压泵所供反渗透主机的产水量为:
8.0m3/h;
对高压泵所供反渗透主机其反渗透排列方式为──2(8″×40″×3支):
1(8″×40″×3支),安置在一个机架上,并配置控制系统。
按系统回收率70℅左右计算,在进水水温20℃时产水量8.0m3/h,反渗透装置需配膜组件9根,有效保证系统长年连续运行生产;
(6)辅助配置:
低压冲洗时配置的全不锈钢电磁阀自动控制浓水排放。
管路系统采用食品卫生级全不锈钢内外抛光管道及管件。
设置反渗透专用仪表显示装置监视运行工况的产水量、电导率、pH值等重要参数。
系统设置高、低压保护开关,保证反渗透系统安全可靠运行。
反渗透每支压力膜管产水侧设有取样口,方便取样。
(7)反渗透装置清洗:
无论预处理过程多么完善,在长期运行过程中,反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。
从而使装置的性能下降,组件进出囗压差升高。
为此,除日常启停装置前,进行低压冲洗外,还需进行定期化学清洗,有时还需进行杀菌处理。
CIP设备与CIP清洗站设备共享。
(8)化学清洗准则:
A、装置的产水量比初次或上一次清洗后下降5~10℅时;
B、装置的盐透过率比初次或上一次清洗后提高一倍时;
C、装置各段的压力差或压力差的差值为初次或上一次清洗后的1~1.5倍时;
D、装置运行3~4个月时;
E、装置在长期停止运行用(NaHSO3+甘油)溶液保护。
(9)清洗装置
本系统配置一套膜的化学清洗装置,其流程详见工艺流程,其同时可为整线进行清洗:
5、缓冲水箱
本系统分别配置1台4000L中间缓冲水箱,主要起缓冲作用,采用进口304食品级不锈钢板生产,设备配置全不锈钢液位显示器、万向洗罐器(可均匀的将成品水喷射至罐体的每一个角落,除设备长时间停用外该配置可有效将水箱清洗干净)、呼吸滤器、人孔清洗口及液位控制开关与整线连动等,外形美观,操作简便。
维修人孔:
维修人孔是水箱清洗及维护保养所必备的配件,主要用于设备长时间停用及维修方
便人员进出清洗及维护保养,该设备材料为全不锈钢,与罐体连接密封部分为卫生级硅橡胶连
接,与水箱连接部分为圆弧过渡连接,有效抑制细菌滋生及保证成品水品质。
液位显示器:
主要用于显示水箱内水位高度,便于肉眼直接观察;
呼吸过滤器:
主要对水箱内空气与外界空气换气过程中进行空气过滤,该设备配置一台0.45μ
m的抗臭氧精密呼吸过滤器,有效去除空气中尘埃及颗粒物及保障成品水品质。
洗罐器:
该配置主要用于日常对水箱内表面的CIP清洗及维护,设置于罐体顶部,其主要利用
高压水对罐体内壁进行高压冲洗,避免了人为清洗对水箱造成的二次污染。
6、矿物质投加系统:
矿物质投加系统包括矿物液原液搅拌调配、矿物液消毒过滤、矿物液投加、矿物液及成品水混合几个过程,为保证矿物液在投加进入成品水管道前不对成品水造成二次污染,整个过程均在1000级净化区内进行,且为了矿物液的原液调配(按一定比例)工作需要由人工操作完成,当矿物液原液在调配罐内调配好后,防止矿物液内有污染状况的发生,整个调配系统内还增加了紫外光杀菌装置及过滤装置。
当整个系统运行时,输送泵将自动将调配好的原液输送至投加罐,经过计量加药泵定量向管道内投加矿物液,当原液罐内液位处于低位时,系统调有声光报警,提示操作人员及时调配矿物原液。
7、设备间管道及管件:
设备间管道及管件均采用食品级不锈钢管道及管件,在该系统中,RO系统前所有管道及管件均采用304不锈钢材质;RO系统后均采用316L材质,焊接采用充氩气保护焊,双面成形,可有效防止焊渣的脱落从而保证成品水感观进而保证成品水水质。
8、控制部分:
通过数据采集器(液位传感器、压力传感器、流量传感器等)及转换器和”LS”PLC编程器及实现整条生产线的连续自动运行,当成品水箱内水位到达高位,系统自动停止运行,当成品水箱内水位到达低位,系统可自动启动,从而保证与后续灌装生产线同步生产,多介质过滤器及活性炭过滤器手动反冲洗,手动启动系统备用。
七、设备规格及参数
1、投药系统(含投阻垢剂、pH调节系统)
数量:
2套
1.1、加药泵
数量:
2台
型号:
P036-368Ti
流量:
3.8L/h
压力:
0.69Mpa
包括:
加药口、输药软管、四通阀等
生产厂:
美国“LMI”公司
1.2、药箱
数量:
2台
型号:
MC-200L
规格:
Φ500×1100mm
生产厂:
江南容器
2、原水泵
数量:
2台
型号:
CDLF12-4
流量:
11.5m3/h
扬程:
40m
材质:
304不锈钢
电机功率:
3.0KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
备注:
正常生产时一用一备,当多介质过滤器反冲洗时两台同时工作;
3、多介质过滤器
数量:
1台
型号:
4R-1300SS
流量:
11.5m3/h
规格:
Φ1300×2600mm
封头厚度:
4mm,筒体板厚:
3mm
操作:
手动
压力:
0.45Mpa
设计流速:
8.66m/h
阀门:
蝶阀
材质:
3042B不锈钢
取样阀:
1个
压力表:
1个
SDI仪:
1台(美国“OSMONICS”公司产)
石英砂垫层:
400mm,有效滤层高度:
800mm
包括:
布水器、进出水口、维修人孔、卸料手孔等
生产厂:
4R
4、活性炭过滤器
数量:
1台
型号:
4R-1100CC
流量:
11.5m3/h.台
规格:
Φ1100×2500mm
封头厚度:
4mm,筒体板厚:
3mm
操作:
手动
压力:
0.45MPa
设计流速:
12.1m/h
阀门:
蝶阀
材质:
3042B不锈钢
取样阀:
1个
压力表:
1个
石英砂:
垫层:
400mm,活性炭有效滤层高度:
800mm
包括:
填料(石英砂、活性炭等)、布水器、进出水口等
生产厂:
4R
5、5u保安过滤器
数量:
1台
型号:
4RJ-28-21-5
流量:
11.5m3/h.台
材质:
SUS3042B不锈钢
压力:
0.45Mpa
连接方式:
卡箍
阀门:
蝶阀
操作:
手动
滤芯:
线绕滤芯7支×40"
滤芯精度:
5u线绕滤芯
生产厂:
4R
6、高压泵
数量:
1台
型号:
CDLF12-13
流量:
11.5m3/h
扬程:
130m
材质:
不锈钢
电机功率:
11KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
口径:
DN50法兰连接
包括:
“LS”变频器、支架等
7、RO反渗透系统
数量:
1套
型号:
4RRO-80303-8型
流量:
8.0m3/h
系统脱盐率:
98%
系统回收率:
70%
生产厂:
4R组装
7.1、反渗透压力容器
数量:
3支
型号:
80A30-3
长度:
3500mm
直径:
Φ220mm
材质:
玻璃钢
外观颜色:
乳白色
生产厂:
国产“ROPV”
7.2、反渗透膜
数量:
9支
型号:
BW30-365
长度:
1016mm
直径:
Φ201.9mm
材质:
芳香族聚酰胺
最低脱盐率:
99.5%
生产厂:
美国“DOW”公司
7.3、流量表
数量:
3台
型号:
WLG-8350
生产厂:
石家庄科达
7.4、电导率表
数量:
1台
型号:
DCK-8550
测量范围:
0-2000μS/CM
生产厂:
科达
7.5、pH测试仪
数量:
1台
型号:
PH/ORP-8151
测量范围:
0-14
生产厂:
科达
7.6、压力保护开关(高低压保护开关)
数量:
2只
生产厂:
日本
7.7、压力表
数量:
4块
型号:
YN-100Z(面板式)
外形尺寸:
Φ100mm
量程:
0-2.5Mpa3块
0-1.0Mpa1块
生产厂:
“YYST”公司
7.8、支架
数量:
1架
材质:
304不锈钢
生产厂:
4R
8、中间缓冲水箱
数量:
1台24000
型号:
SPT-4000L
容量:
4000L
规格:
Φ1500×3500mm
材质:
304不锈钢
取样阀:
1个
包括:
液位显示器1套
万向清洗装置1套
进出水口1套
呼吸滤器1套
清洗人孔1套
液位控制器1套
生产厂:
4R
9、增压泵
数量:
1台
流量:
8m3/h
型号:
CDLF8-4
扬程:
36m
材质:
316不锈钢
电机功率:
1.5KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
10、成品灌装水箱
数量:
1台
型号:
SPT-1000L
容量:
1000L
规格:
Φ950×2300mm
材质:
304不锈钢
取样阀:
1个
包括:
液位显示器1套
万向清洗装置1套
进出水口1套
呼吸滤器1套
清洗人孔1套
液位控制器1套
生产厂:
4R
11、臭氧混合器
数量:
1台
型号:
4RO3-DN40
流量:
8m3/h
材质:
316L不锈钢
包括:
进出水口、臭氧进气口、混合泵、静态混合器
生产厂:
4R
12、臭氧机(含制氧机)
数量:
1台
型号:
CFHY-24
产气量:
24g/h
气源:
空气
电源:
220V/50Hz
功率:
800W
外形尺寸:
650×780×780mm
生产厂:
杭州荣欣电子有限公司
13、成品灌装泵(300桶)
数量:
1台
流量:
12m3/h
型号:
CDLF12-3
扬程:
30m
材质:
316不锈钢
电机功率:
2.2KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
14、成品冲洗泵
数量:
1台
流量:
4m3/h
型号:
CDLF4-4
扬程:
30m
材质:
316不锈钢
电机功率:
0.75KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
口径:
DN25法兰连接
15、RO系统CIP清洗系统
15.1、清洗液罐
数量:
1台
型号:
SPT-1000L
容量:
1000L
规格:
Φ1000×2000mm
材质:
PE
生产厂:
4R
15.2、CIP清洗泵
数量:
1台
流量:
12m3/h
型号:
CDLF12-5
扬程:
50m
材质:
316不锈钢
电机功率:
3.0KW
生产厂:
杭州南方特种泵厂
口径:
DN50法兰连接
15.3、精密过滤器
数量:
1台
型号:
HZ-28-J28-5
流量:
12m3/h
材质:
SUS3042B不锈钢
压力:
0.45Mpa
连接方式:
卡箍
阀门:
蝶阀
操作:
手动
滤芯:
PP线绕滤芯7支×40"
滤芯精度:
5um
生产厂:
4R
16、设备间管道及阀门
数量:
1批
规格:
DN50、DN40、DN25、DN15
材质:
304不锈钢
备注:
所有管道及管件采用食品卫生级不锈钢
生产厂:
广东肇庆
备注:
焊接采用充氩气保护焊,双面成形,可有效防止焊渣的脱落从而保证成品水感观进而保证成品水水质
17、电气控制系统
数量:
1套
备注:
采用日本进口“施耐德”电气元件组装、协同压力、液位控制器等实现整线联动生产,设备运行期间系统全自动运行,当成品水箱内水位到达高位,系统自动停止运行,当成品水箱内水位到达低位,系统可自动启动,从而保证与后续灌装生产线同步生产,多介质过滤器及活性炭过滤器手动反冲洗
生产厂:
4R组装
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