自来水厂纳滤技术方案.docx

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自来水厂纳滤技术方案

海兴县净水厂

水质改善工程项目

投

标

文

件

2016年6月15日

1.项目概况4

2.公用工程条件4

2.1.项目所用原水4

2.2.项目所用化学品4

2.3.供电5

3.标准与规范5

3.1.设计标准与规范5

3.2.制造标准5

4.技术规范及设备说明6

4.1.概况6

4.2.原水水质6

4.3.系统主要设备功能描述6

4.4.设备技术规范10

4.5.电气说明14

4.6.系统仪表与控制技术说明15

5.工程范围19

5.1.工程界限19

5.2供货范围20

6.备品备件及专用工具21

6.1.随机备品备件21

6.2.推荐的两年备品备件清单21

6.3.专用工具21

7.人员培训22

7.1.操作室内理论培训22

7.2．现场培训22

8.售后服务23

9.项目组织结构24

10.工程质量、进度、HSE保证措施24

10.1．工程质量保证措施24

10.2.工程施工进度保证措施27

10.3.工程施工HSE保证措施28

10.4.施工进度计划表29

11.供货清单30

附件一：

35

附件二：

36

1.项目概况

✧项目名称：

海兴县净水厂水质改善工程

✧项目编号：

HBHJ1605-HH-077

✧业主单位全称：

海兴县水利工程建设管理中心

✧项目建设地点：

海兴县

✧系统规模：

纳滤进水量6700m3/d，最终浓水排放量1700m3/d，纳滤系统产水量5000m3/d，系统经勾兑后总出水量8000m3/d

2.公用工程条件

2.1.项目所用原水

✧本项目生产原水为海兴县净水厂滤池出水，经本工程纳滤车间处理后外送清水池供用户使用。

✧供水压力：

0.1-0.2MPa（G）

✧供水温度：

常温

✧施工方负责滤池出水管线至提水泵房的管线铺设及水处理车间至清水池管线铺设同时加入管道混合器、阀门及流量计。

2.2.项目所用化学品

⏹烧碱：

只做纳滤化学清洗用；

⏹盐酸：

只做纳滤化学清洗用；

⏹还原剂：

原水进入纳滤系统之前还原水体中余氯所用药剂；

⏹阻垢剂：

保护纳滤膜，防止浓水侧结垢。

2.3.供电

本装置的所有供电来自本工程变电所，项目涉及对变电所增容10KV/0.4KV总装机容量400KVA,电缆经电缆沟向各所供范围的各构筑物及设备供电。

根据装置的负荷情况，原则上生产装置用电负荷配电电压等级如下：

200kW以下电动机380V

检修电源380/220V

照明电源380/220V

DCS及关键仪表220V

3.标准与规范

本项目所涉及的标准、规范如下所示，通常以有效版本为准。

3.1.设计标准与规范

HG/T20509－2000

仪表供电设计规定

GB50131-2007

自动化仪表工程施工质量验收规范

GB4208-2008

外壳防护等级（IP代码）

GB50062-94

电力装置的继电保护和自动装置设计规范

GB50053-94

10kV及以下变电所设计规范

GB50150-1991

电器装置安装工程电气设备交接试验标准

DL/T537-93

6-35KV箱式变电站订货技术条件

GB50352-2005

民用建筑设计通则

GB50016-2014

建筑设计防火规范

10J301

地下建筑防水构造

GB5749-2006

生活饮用水卫生标准

CJ94-1999

饮用净水水质标准

GB50054-95

低压配电设计规范

GB50050-94

电力工程电缆设计规范

GB50015-2003

建筑给水排水设计规范

3.2.制造标准

JB2932-1999

《水处理设备制造技术条件》

JB4730-94

《压力容器无损检测》

GB50055-93

《通用用电设备配电设计规范》

GB50235-97

《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB/T8163

《无缝钢管》

GB12459-2005

《钢制无缝管件》

HG20592~20595

《钢制管法兰》

4.技术规范及设备说明

4.1.概况

本系统是为海兴县净水厂水质改善工程的供水设置的净水成套设备，系统属于改造项目，系统进水为净水厂厂区内纳滤出水。

系统从滤池出水总管引部分水源至原水池经提升泵送入纳滤设备产水外送至纳滤出水总管经管道混合器混合均匀后送入清水池供往用户。

其中纳滤进水量6700m3/d，纳滤产水量5000m3/d，最终浓水量1700m3/d，勾兑后总出水量8000m3/d。

4.2.原水水质

根据水质表，得知系统进水溶解性总固体563mg/l，氯化物133mg/l,滤池出水为常温。

经滤池出水勾兑后出水水质指标达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），供人们生活使用。

出水水温常温，PH=6-7，出水压力小于0.1-0.2MPa。

系统脱盐率不低于90%，纳滤系统回收率75%，纳滤浓水排放压力0.4-0.5MPa。

4.3.系统主要设备功能描述

4.3.1.原水贮存设备

原水储存设备主要有原水池和提升泵组成，用来对滤池来水进行储存，使后续纳滤系统保持稳定，有利于后续系统处理和监测。

其中提水泵房及原水池为砖砼结构建筑地下建筑面积63.75m2。

4.3.2.还原剂加药装置

原水为滤池出水海兴县净水厂滤池出水后通过氯点消毒，水体中存在一定的余氯，当纳滤进水余氯在0.1mg/l以上时，对纳滤膜会造成不可逆转的损坏。

添加还原剂其目的是为了对原水中杀菌所剩余的自由氯、臭氧等氧化性物质的氧化性进行还原，使其不具备氧化能力，避免强氧化性使膜自身材料受到氧化降解破坏。

4.3.3.阻垢剂加药装置

阻垢剂加药装置的作用是在原水池出水后的原水进入纳滤之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止纳滤浓水侧产生结垢。

纳滤的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。

随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。

浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。

自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。

判断水结垢的标准是：

对于碳酸盐垢以朗格利尔（LSI）为基准；当LSI＜0时不结垢，LSI＞0时结垢；

对于硫酸盐垢，是以饱和指数来确定的，水中阳、阴离子的浓度积与饱和平衡常数的比值即为饱和指数。

当饱和指数小于1时不结垢，反之就会结垢。

本系统设计采用进口的复合阻垢剂方能达到较好的阻垢效果，它可以提高水中的难溶物质的饱和度，同时能够屏蔽BaSO4的结构倾向，它具有以下功能：

✧抑制析出作用

✧分散作用

✧晶格扭曲作用

✧络合作用

采用该种阻垢剂后，具体阻垢能力表现如下：

✧LSI可以由负值提高至2.6

✧BaSO4的饱和指数可达160倍

✧SrSO4的饱和指数可达12倍

✧CaF2的饱和指数可达120倍

✧SiO2的饱和指数最大可达2倍

另一种好处是经常受到人们忽视的：

即此阻垢剂是低磷的有机复合物，排放之后，不会对自然水体产生富营养化的影响，是绿色环保型产品。

4.3.4.5μm保安过滤器

5μm保安过滤器设置的主要目的是截留滤池出水未能去除的大颗粒物、胶体、悬浮物。

以防止大颗粒物进入高压泵及纳滤膜。

保安过滤器的外壳采用316SS不锈钢，滤芯为大通量滤芯，过滤精度5μm。

在正常工作情况下，可维持3-4个月左右的使用寿命，当大于设定的压差（通常为0.07-0.1MPa）时应当更换。

保安过滤器的设计满足快速更换滤芯的要求，快速更换滤芯后再投入使用。

4.3.5.纳滤高压泵

纳滤膜元件对水中的离子具有选择透过性，因而在纳滤浓水侧和产水侧存在着渗透压差，这样就必须要有外界的压力来克服渗透压差才能够使纳滤装置正常工作并达到设计要求，外界的压力由高压泵提供，因此可以说，高压泵是纳滤装置能量的馈入部分，是纳滤装置的“心脏”。

4.3.6.纳滤脱盐装置

纳滤大多是由反渗透演化而来，纳滤是目前水处理系统中应用最广泛的一种除盐技术，广泛用于饮用水、化工、医药等行业，能够选择性透过部分离子保留人体需要的离子，原理如下图所示：

◆渗透与反渗透：

反渗透实为渗透的逆过程。

如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧，如图所示，这种现象称为渗透。

当渗透进行到盐水一侧的液面到某一高度而产生压头H，从而抑制淡水进一步向盐水渗透，渗透的自然趋势被压头H所抵消而达到平衡，这一平衡压力H称之为渗透压。

此时，如果向盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水分子就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧（盐水一侧浓度大增，即浓缩）。

这一现象称为反渗透，见图2-b

◆纳滤膜：

纳滤膜是整个脱盐系统的执行机构，其作用是脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物。

纳滤膜采用北京时代沃顿科技有限公司的新型大通量、耐腐蚀的聚酰胺复合膜，产水量的增加是通过增加膜面积而增大产水量的，而不是靠加大膜通量及给水压力，故能保持低的污堵速率。

进而长期维持高流速，延长膜寿命。

运行压力低，可增强系统的运行经济性。

◆纳滤膜除盐机理：

图3描述了纳滤膜对各种盐的水溶液脱除离子的性能。

该机理简明，在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，膜的表面选择性的吸附了一层水分子，盐类溶质则被膜排斥，化合价态愈高的离子被排斥愈远，膜孔周围的水分子在渗透压力的推动下，通过膜的毛细管作用流出纯水而达到除盐目的。

当膜孔大于纳滤膜孔范围时，盐的水溶液就会泄漏过膜，其中一价盐泄漏较多，二价盐次之，三价盐更少。

纳滤膜的孔径在1.0nm左右，能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10-10m），脑膜炎病毒（200×10-10m）；甚至还能滤除热原（10-500×10-10m）。

共设三套纳滤装置，单套装置产水量为79.8m3/h，回收率是75%，脱盐率大于90%。

4.3.7.纳滤处理水外送单元

水处理车间产品水外送，通过纳滤系统产水压力（并未设置产水增压泵）送入滤池出水主管网中。

4.3.8.纳滤浓水排放单元

纳滤浓水如果循环利用进入系统前端，会造成水质死循环，因此纳滤产生的浓水通过浓水外排总管送至污水处理厂内。

4.3.9.管道

本工程范围内管道为不锈钢316L管道，纳滤机组内部高压部分316L管道。

加药装置和化学清洗部分均为UPVC材质。

4.4.设备技术规范

4.4.1.原水提升泵

系统设4台提升泵，3用1备，提升调节池内原水压力，输入纳滤系统。

工艺参数

流量：

95m³/h

扬程：

35m

电机功率：

16.5KW

材质：

过流材质SS316

数量：

4台（3用1备）

制造商：

长沙水泵或佛山水泵

4.4.2.原水池及提水泵房

工艺参数

数量：

1台

外形尺寸：

分地下一层及地上建筑地下建筑面积63.75m2地上38.25m2，总建筑面积102.05m2，地下一层高4.0m建筑物总层高9m

有效容积：

原水池有效容积79m³

材质：

砖砼结构

制作厂家：

4.4.3.箱式变压器

工艺参数

数量：

1台

容量：

1x400KVA

电压：

10KV/0.4KV

制作厂家：

诺亚电器或CHGF/广发

4.4.4.还原剂加药装置

一箱（配有搅拌机）两泵组成，溶液配制