12T/H预处理+双级反渗透

1. 工程概述

本公司根据用户提供的原水水质特点以及综合考虑系统的运行费用及系统占地等情况，工艺技术采用预处理工艺为多介质过滤器、活性炭过滤器作为系统的预处理方案，采用双级反渗透系统作为本系统的一次除盐系统，采用 EDI 除盐体系为二次除盐技术，保证系统产水满足客户需求。并保证在满足用户的需求情况下，尽量减少成本及运行费用。

2 设备制造标准

2.1 工艺系统设计遵照下列规范

1） PL/T5068-1996《化学水设计技术规范》

2） GB150《钢制压力容器》

3） JB2932《水处理设备制造技术条件》

4） ZBG98020-90《水处理设备系列型谱》

5） JB2932-86《水处理设备制造技术条件》

6） GB/T5226《电器元件标准组装制造》

7） JB/T4709-99《钢制压力容器无损检测》

8） GB-52261-2002《机械安全机械电器设备部分：通用技术条件》

9） HG21501《衬胶管道和管件》

10） HGJ229-83《水处理设备橡胶衬里技术条件》

11） TJ36-79《工业企业设计卫生标准》

2.2 接口法兰及其它符合下列要求

进口设备的制造工艺和材料，符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会 （ASTM）工业法规涉及的标准和相当标准。

1、JB/T74-94《管路法兰技术条件》

2、GB9845《钢制搅拌器形式及参数》

3、GB12224《钢制阀门一般要求》

4、GB1047《管子和管路附件的公称通径》

5、JB3366《自动化装置通用技术条件》

6、计量泵采用美国石油协会标准 API676 及 GB7783《计量泵试验方法》

2.3 自控设计执行下列标准及规范 

（1）《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》GB2625-81

（2）《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及触摸屏系统用流程图符号》SHB-Z04-95

2.4 电气执行的主要设计规范与标准 

（1）《10kV 及以下变电所设计规范》GB50053-94

（2）《低压配电设计规范》GB50054-95

（3）《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

（4）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

（5）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-1993

（6）《电热设备电力装置设计规范》GB50056-1993

（7）《电力工程电缆设计规范》GB50217-1994

（8）《电力设施抗震设计规范》GB50260-1996

（9）《并联电容器装置设计规范》GB50227-1995

（10）《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ 64-1983

（11）工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ 65-1983

3. 设备特点 

（1）根据项目原水特征，结合已有的纯化水工艺实例，在确保出水达标的前提下，采用 成熟、可靠、技术*的处理工艺。

（2）系统运行要求低能耗、低费用。

（3）系统设备全面采用实现标准化、模块化和系统化的设计方式，以便快速安装和以后系统维护。

（4）设备选型以技术*、经济合理、安全可靠、高效节能，zui大可能地减少维修费用为原则。

（5）自动化控制设备以及主要检测仪器、仪表选用*进产品或国内。设备、仪表、阀门及控制系统选型经过实际检验为运行可靠、稳定的产品；整个系统设计简捷合理、易于操作。

方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足设计要求，并已在多项类似工程中得到应用及检验。

 工程界区

工程界限为原水箱出口到除盐水泵出口之间的所有设备、管道、仪表、电器、控制系统及配套附件、材料等是由卖方负责购买的，其它由卖方成套供应。卖方负责供货范围内的设计、安装和调试及人员培训工作。

(二) 技术规范

1 技术条件和指标

原水情况：由用户自行提供，见甲方水质报告。

2 水处理系统（温度：5-50℃）

（1）预处理系统 产水量：23m3/h   SDI：≤ 3

（2）一级反渗透 产水量 ≥ 16m3/h   脱盐率 ≥ 97%   回收率 ≥ 60%

（3）二级反渗透 产水量 ≥ 14m3/h   脱盐率 ≥ 97%   回收率 ≥ 80%

（4）EDI 装置 产水量 12m3/h（20℃） 硬 度 ≈ 0mg/L SiO2 ≤ 20μg/L

电导 ≥ 15MΩ

3 公用系统

（1）供水系统： 水量 23m3/h。

（2）供电系统： 380v/50hz/3φ,220v/50hz/1φ，±10%，

（3）根据乙方统计的容量，由甲方提供动力电源送至乙方的动力配电盘上。

(三) 工艺说明

1 原水箱、原水泵

水源为地下水+自来水，可以用泵引到水箱中，其一，可以起到沉淀的作用，另外，可以保证有充足的水源，保证原水泵的供水要求。设计采用 20m3的水箱，用以存储原水。原水泵采用南方泵业有限公司的离心泵，确保预处理系统中所需要的压力和扬程。

2 絮凝剂加药系统

为了使滤器能够更有效的去除悬浮物，提高后续系统的过滤效果，实际加药量需根据当时水质及絮凝试验确定。为了增加水中杂质颗粒到达絮凝Alx(OH)y3x-y 基团表面而被吸附的机会，加药剂浓度为 11%，加药量为 2～20mg/L,应适当地进行搅动混合，因此本系统 PAC的加入点选择在多介质过滤器的进水母管上。

絮凝剂加药装置主要包括 1 台电磁隔膜计量泵和 1 台 100L 加药箱组成，计量泵自动时，和原水泵联动，实现系统的自动加药控制。

3 多介质过滤器

多介质过滤器内填精制石英砂、无烟煤，由于采用不同颗粒的大小滤料，从而形成了从上到下、由小而大的依次排列顺序；当水从上流经滤层时，水中部分的固体悬浮物质进入上层滤层滤料形成了微小的孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留。同时这些被截留的悬浮物质之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，就形成了所谓的薄膜过滤。

多介质过滤不仅有薄膜过滤的作用，还有渗透过滤作用。即当水进入中间滤层也有这种截留作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物质颗粒流经滤层中那些曲曲弯弯的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物质在滤料的颗粒表面与絮凝体相互黏附，从而发生接触混凝过程。

本系统配置 1 台多介质过滤器，过滤器直径为 1600mm，过滤器过滤面积2m2，过滤滤速 11.5m/h，  单台产水量 20-30m3/h。

多介质过滤器采用优质耐压、耐腐蚀碳钢罐体，并保证设备的产水质量，运行费用很低。采用两次过滤层的多介质过滤器，主要目的是去除原水中含 有的泥沙、铁、锰、胶体物质、悬浮物、降低进水浊度及在 20μМ以上的颗粒物，保证出水 SDI 值＜3。

4 活性炭过滤器

活性炭过滤器滤料为活性炭。它具有二重性，一是机械过滤；二是吸咐。它能有效地吸咐水中的余氯、有机物、胶体微粒、小分子量的有机化合物以及添加剂、去除异味。此外在活性炭活化过程中，其表面的非结晶部位形成一些含氧官能团，如：羧基（-COOH）、羟基（-OH）等。当过滤器使用一段时间后，滤料达到载留饱合，即污染物过多zui终穿透滤层使出水水质恶化。具体表现在，滤水量减少，前后压差升高。这时，为了保证滤出水水质，必须对滤料 进行冲洗，直到出水合格为止。系统设置 1 台活性炭过滤器，直径为 DN1600mm，单台产水量20-30m3/h,设计流速 11.5m/h，过滤器在进出口压差达到一定值(一般大于 0.05MPa)时，则进行反洗。

5 阻垢剂加药装置:

为了在较高回收率情况下防止反渗透浓水端特别是反渗透压力容器中zui后一根膜元件的浓水侧出现碳酸盐、硫酸盐和 Ca、Mg离子的化学结垢，从而影响膜元件的性能，在反渗透进水前需要加入阻垢剂。本系统选用美国进口阻垢剂，该药剂是一种分散型隐蔽剂，其作用如下：

 阻垢效能高，不加酸的条件下，原水 LSI 指数zui大允许值为 2.8，在此范围内可有效的控制无机物结垢。

主要成分为含磷小分子有机物，在水中性质稳定，不易分解产生具有微生物营养的正磷酸盐营养物，排放后也不会对环境产生污染。

 为的分散剂，可控制铁、铝及重金属污染，也可以对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒起到分散作用。

阻垢剂加药装置主要包括 2 台电磁隔膜计量泵、1 台 100L 加药箱。

双级反渗透部分

反渗透除盐因其具有能源消耗低、无三废污染、脱除水中离子较*，而被广泛用于纯水处理。它具有很高的脱盐能力，是本系统的核心部分，本系统主要分为一级反渗透装置和二级反渗透装置。

1 一级反渗透装置

一级反渗透设置 1 套出力为 16m3/h 反渗透装置。包括保安过滤器、一级高压泵、反渗透膜组、反渗透化学清洗系统四个部分。分述如下：

A: 保安过滤器

系统设置1台保安过滤器,每台出力23m3/h保安过滤器，外壳采用耐腐蚀的不锈钢SS304材质，每台内装过滤精度为 5μm 喷熔 PP 棉滤芯，可以更换。原水流经滤芯时，残留水中的污染物、胶体、悬浮物被拦截，使原水进一步净化。同时防止由于设备管道内杂质泄漏等大颗粒进入反渗透膜，造成对膜的损坏。保安过滤器正常运行压力为 0.05～0.6MPa,随着运行时间的延长，滤芯阻力增加，当压力差达到 0.06MPa 时应拆下进行清洗或更换。保安过滤器是 RO 预处理zui后一道工序，也是水进入反渗透膜的zui后一道关卡，必须保证运行稳定、安全可靠。过滤器的结构满足快速更换滤芯的要求；进入滤器的顶部设排气装置、底部设排放口。

B:一级高压泵

高压泵的作用是为反渗透装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。一级反 渗透装置设置 1 套装置。根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。根据反渗透的配置，经用美国陶氏公司的软件计算后，设计温度为 25℃时，每套进水流量 23m3、要求提供的一级进水压力不小于 1.4MPa，同时考虑到管路 的阻力损失，设计一级高压泵压力为 1.45Mpa。每套反渗透装置设置 1 台南方泵业的不锈钢高压泵。型号为: CDL20-14 功率为:15KW。共计 1 台.

C:一级反渗透装置

反渗透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。系统设置 1 套反渗透，设计出力 16m3/H,回收率不低于 60%，总脱盐率不低于 97%。一级反渗透膜采用美国陶氏公司的 BW30-400 型聚酰胺复合膜，此型号反渗透膜的长度为 40”，直径 8”，膜面积 400 平方英尺（37m2），单根膜脱盐率为 99.5%。此膜具有抗污染能力强，水量平均，容易清洗，使用寿命长的特点。与普通膜元件相比，其清洗周期可延长 4~10倍，使用寿命可延长 50%，所以该膜元件化学稳定性好，使用寿命长。  

D:反渗透化学清洗（冲洗）装置

反渗透装置在运行中，当出现产水流量比上次清洗后减少 10-15%，产水水质比上次清 洗后降低 10～15%，或系统压降比上次清洗后增加 10～15%的情况之一时，说明反渗透主机需要进行清洗，根据反渗透发生污染的性质和部位，配制相应的化学药剂，通过每段清洗接口，分段进行清洗。清洗装置包括 1 台不锈钢清洗泵、1 台精密过滤器和仪表及连接管件。

一级水箱

反渗透产水带有一定的压力，可以自动进入中间水箱储存，其目的可以使反渗透膜承受相对较低的压力，避免反渗透系统受到不可恢复的破坏。同时，可以利用液位控制来缓和水泵的启停，设置一级水箱的容积为 10m3。

 二级反渗透装置

二级反渗透设置 1 套，每套出力为 14m3/h 反渗透装置。包括二级增压水泵,、PH 调节加碱装置、二级保安过滤器、二级高压泵、反渗透膜组等五部分。

A: 二级增压泵

二级增压水泵采用 1 台杭州南方特种泵业生产的单级单吸离心泵，其流量为：18m3，扬程为：30m。功率为：3.0 KW，二级增压水泵主要受一级水箱液位的控制.可以自动和手动运行。 

B: pH 调节加碱装置

一级反渗透出水在进入二级反渗透装置之前，在出水管上加入少量氢氧化钠，将一级反渗透的产品水 PH 值调节在 8 左右，使透过反渗透膜元件的二氧化碳气体转化为碳酸氢根，通过二级反渗透膜脱除。而且，升高 PH 值到 7.5 时可以提高反渗透膜元件的脱盐率。 PH 加药装置主要包括 1 台电磁隔膜计量泵、1 台 100L 加药箱。PH 加药控制采用加药计量泵与和高压泵联动，实现系统的自动加药控制。

C: 二级保安过滤器

系统设置 1 台保安过滤器,每台出力 18m3/h 保安过滤器，外壳采用耐腐蚀的不锈钢 SS304材质，每台内装过滤精度为5μm喷熔PP棉滤芯，可以更换。保安过滤器正常运行压力为0.05～0.6MPa,随着运行时间的延长，滤芯阻力增加，当压力差达到 0.06MPa 时应拆下进行清洗或更换。保安过滤器是 RO 预处理zui后一道工序，也是水进入反渗透膜的zui后一道关卡，必须保证运行稳定、安全可靠。过滤器的结构满足快速更换滤芯的要求；进入滤器的顶部设排气装置、底部设排放口。

D: 二级高压泵

二级进水流量18m3要求提供的二级进水压力不小于 1.0MPa，同时考虑到管路的阻力损失，设计一级高压泵压力为 1.24Mpa。 二级反渗透装设置 1 套反渗透系统，每套设备用 1 台南方泵业的不锈钢高压泵。型号为: CDL20-10 功为:11KW.

E: 二级反渗透装置

由于,一级反渗透装置本身脱盐率的局限性,要达到所需的用水要求,还需要将一级反渗透重新经过 RO 膜过滤,以除去水中的残留含盐量，因此,本系统设置二级单渗透单元. 二级反渗透膜采用美国陶氏公司的 BW30-400 型聚酰胺复合膜，此型号反渗透膜的长度。 

二级水箱

二级水箱用于储存整个反渗透产水，保证系统运行的平衡和稳定，同时为 EDI 系统提供足够的进水流量，建议容积为:5m3。 

12T/H预处理+双级反渗透