酒厂反渗透纯水系统设计方案.docx
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酒厂反渗透纯水系统设计方案
****酒业有限公司
3.0m3/h反渗透纯水系统
设计方案
我们的宗旨
诚信专业创新发展
****水处理设备工程有限公司
第一部份系统说明书
一、设计依据…………………………………………………3
二、设计能力与设计范围……………………………………4
三、工艺系统及配置说明……………………………………6
四、水量平衡表………………………………………………6
五、系统运行、控制方法……………………………………13
第二部份工程概算与工艺设备规范
一、设备材料概算表……………………………………………15
二、工艺设备规范………………………………………………19
第三部分服务内容
一、技术服务……………………………………………………25
二、培训方法……………………………………………………25
三、售后服务工作………………………………………………25
四、质量保证……………………………………………………26
五、安装、调试、运行和验收…………………………………26
第一部分系统说明书
一、设计依据
1、前言
本方案是江苏环宇水处理设备工程有限公司专为张家港市江南酒业有限公司工艺
勾兑用水设计，该工艺采用国际最先进的二级反渗透膜法制水工艺和超滤膜法回收水
处理工艺，以满足用户用水要求。
2、原水水质：
序号
项目名称
符号
含量
单位
1
外观
较清
2
PH值
PH
3
游离二氧化碳
CO2
mg/l
4
化学耗氧量
COD
mg/l
5
全固体
QG
mg/l
6
悬浮固体
XG
mg/l
7
溶解固体
RG
mg/l
8
灼烧减量
SG
mg/l
9
钙
Ca2+
mg/l
10
镁
Mg2+
mg/l
11
钠
Na+
mg/l
12
钾
K+
mg/l
13
铁铝氧化物
R2O3
mg/l
14
铁
Fe
mg/l
15
铝
Al3+
mg/l
16
铜
Cu2+
mg/l
17
氯化物
Cl
mg/l
18
硫酸盐
SO4
mg/l
19
重碳酸根离子
HCO－3
mg/l
20
全硅
（SiO2）全
mg/l
21
活性硅
（SiO2）活
mg/l
22
电导率
DD
μS/cm
23
全硬度
YD
mmol/l
24
炭酸盐硬度
YD
mmol/l
25
非碳酸盐硬度
YD
mmol/l
26
甲基橙碱度
JD
mmol/l
27
酚酞碱度
JD
mmol/l
3、规定和标准
3.1国产设备的制造和材料应符合下列标准、规范、规定的最新版本要求。
JB2932《水处理设备制造技术条件》
《中国药典》（2005版）
CJ/T119-2000《反渗透水处理设备》
HGJ32《橡胶衬里化工设备》
CD130A16《橡胶衬里设备技术条件》
GB12224《钢制阀门一般要求》
3GB1047《管子和管路附件的公称通径》
BGJ232-82《电气装置安装工程施工验收规范》
3.2国外供货设备和部件的制造工艺和材料应符合最新版本的美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）的工业法规中所涉及的标准或相当标准。
CJ/T119-2000《反渗透水处理设备》
JB2932《水处理设备制造条件》
美国海德能（Hydranautics）公司反渗透膜元件设计导则
美国海德能（Hydranautics）公司超滤膜元件设计导则
美国陶氏（DOW）公司反渗透膜元件设计导则
德国莹格公司超滤膜设计导则
KOCH公司超滤膜设计导则
KOCH公司反渗透膜设计导则
荷兰NORIT公司超滤膜设计导则
3.3对外接口法兰符合下列要求
JB/T74-94《管路法兰技术条件》
JB/T74-94《管路法兰类型》
JB/T81-94《凸面板式平焊钢制法兰》
JB/T87-94《管法兰用石棉橡胶垫片》
3.4控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造应符合有关规定和标准。
3.5如果上述规范或标准对某些专用材料不合适时，则可采用材料生产厂的标准，卖方将提供反渗透膜所遵循的设计导则及设计和运行，并提供设计标准计算书。
二、设计能力与设计范围
1、设计能力
系统产水量：
4.0m3/h（产水量以20℃水温为基准，水温每上升或下降1℃，产
水量上升或下降2.5%）。
产水要求：
电导率：
≤2.0us/cm。
脱盐率：
98%
水的利用率：
75%
注：
本纯水系统的工艺确定及设备选型均按GMP中有关纯化水验证要求进行，在
提供设备时将同时提供适用于贵公司的全套纯水系统验证资料。
回收水系统：
产水量：
4m3/h
水的利用率：
90%
2、设计及供货界限：
原水入口至微孔滤器出口的所有设备、管道、阀门、仪表等
用户将动力电源送至系统动力设备上
供电：
电源条件：
380V/3ph/50HZ
电力总容量：
20KW
设备占地面积：
约35米2，要求厂房面积：
≥50米2
设备最大高度：
3.0米，要求房高：
≥3.5米
3、系统具体情况介绍
系统运行班次：
一班（8-10小时）运行
供水方式：
连续供水
操作方式：
RO/UF/PLC控制，其余联锁保护
4、化学药品规格
化学药品由需方提供（运行所需的药品）。
4.1絮凝剂
化学成份
聚合氯化铝
纯度
98%
包装
袋装
配制浓度
5-20%
加药量
3-5PPM
4.2阻垢剂
化学成份
复合高分子
纯度
30%
包装
桶装
配制浓度
5-20%
加药量
2-3PPM
4.3氢氧化钠
化学成份
氢氧化钠
纯度
99%
包装
瓶装
配制浓度
2-10%
加药量
0.5-1PPM
4．4清洗剂
根据膜产品受污染情况，由用户根据设备要求另行订购。
4．5杀菌剂
回收水系统所需增设的杀菌剂或杀菌设备。
三、系统工艺及说明：
PAC絮凝剂
原水原水箱原水泵精砂过滤器活性炭过滤器
阻垢剂PH值调节
精滤器（5μ）一级高压泵一级反渗透装置中间水箱二级高压泵
二级反渗透装置终端水箱紫外线杀菌器终端水泵微滤（0.22μ）
勾兑用水点和洗瓶用水点多余水回纯水箱
回收水工艺流程：
杀菌剂絮凝剂还原剂
洗瓶水回收水箱回收水泵回收水精制过滤器微孔过滤器
超滤器超滤水箱紫外线杀菌器超滤水泵初次洗瓶用水点
超滤反洗水泵
四、水量平衡图
7.6m3/h7.6m3/h5.0m3/h4.0m3/h
原水预处理设备一级RO二级RO
8.0m3/h
反冲洗（运行时间10分钟）排水2.6m3/h
0.6m3/h（二级回流）0.4m3/h（至原水箱）
本工艺在二级反渗透系统中采用了加大浓水回流的专利技术,使得反渗透膜面流速加大，减少了浓差极化现象；使膜的性能得到充分发挥，这样可在几乎不增加成本的情况下就将出水水质从普通的0.5兆欧提高到1兆以上,对纯化水水质起到了关键作用，同时由于膜表面流动状态的优化，增加了膜的使用寿命，经实际使用证明，采用本专利技术后比普通工艺的二级反渗透膜使用寿命要适当延长。
初洗水3m3/h+终端洗瓶水1.5m3/h4.5m3/h4.0m3/h
回收水过滤系统超滤器
排放0.5m3/h
本工艺采用最新回收水工艺，使用户在冲瓶水洗和水的利用上得到最大的提高，
减少水的排放，增加水资源的利用。
1.0主体设备作用
1.1原水箱：
外网来水的贮存,为保证进水压力稳定。
1.2原水泵：
为了保证给予原水一定的压力供给。
1.3PAC絮凝剂：
为了进一步提高凝聚作用，使自来水中小颗粒凝聚形成大颗粒，
提高后级系统的过滤效果。
阻垢剂：
为减少原水水质对反渗透膜表面形成负面影响而结垢，增设计一套阻
垢剂投加装置，起到对反渗透膜的保护功能。
1.4精砂过滤器：
去除水中的微粒、不溶性胶体及藻类物质，降低SDI（污染指数）值。
1.5活性炭过滤器：
还原水中余氯，防止余氯对RO膜产生氧化分解作用，去除精砂
过滤初期及反冲后使用时颗粒对后级的影响，吸附部分有机物。
1.6精滤：
防止颗粒对RO膜表面的划伤及造成的机械堵塞。
1.7一级RO装置：
对水中可溶性物质进行去除，去除率为≥97％。
1.8中间水箱一级反渗透产水进入贮水箱贮存.
1.9PH值调节：
使水中可溶性气体转化，提高二级反渗透装置的去除率.
1.10二级RO装置：
进一步去除水中可溶性物质，使出水水质电阻率≥0.5～1.0MΩ·cm（20℃）
1.11终端水箱：
成品水的贮存。
1.12紫外线杀菌：
对可能产生的二次污染细菌进行杀灭。
1.13终端微滤器：
有效地去除水中可能存在的细菌尸体，对水质作最后把关。
1.14反渗透清洗系统：
当反渗透膜面受到污染时，对反渗透装置进行化学清洗。
1．15回收水箱：
对回收水起初步贮存和沉淀作用。
1．16回收水泵：
对回收水的利用提供动力源。
1．17回收水过滤器：
对回收水起到初步过滤并降低回收水系统中的机械杂质及浊度。
1．18回收水杀菌装置：
对回收水起到初步杀菌作用，减少回收水装置受细菌或微生物的影响。
1．19回收水微孔过滤器：
对回收水回收利用前起最后一道保护过滤。
1．20回收水超滤装置：
对回收水回收起超过滤作用，使得回收水系统得到最好的回收水质作用。
1．21回收水箱：
对回收水起贮存作用。
1．22回收水紫外线杀菌装置：
对回收水再使用前进行杀菌作用。
1．23回收水供水泵：
对回收水起输送作用。
1．24回收水装置反洗水泵：
对回收水装置起反冲洗作用。
2.0工艺设备说明
本系统分为预处理、反渗透、终端贮水及精处理三部分。
回收水系统分为预处理、超滤、终端水处理三部分。
2.1原水预处理部分：
原水预处理的目的是解决如下问题：
（1）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；
（2）防止有机物的污堵；
（3）防止微生物污堵；
（4）防止氧化性物质对膜的氧化破坏；
（5）保持反渗透装置产水量稳定。
（6）保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。
以上是基于反渗透系统如下的进水要求：
（1）污染指数SDI≤5；
（2）余氯（PPm）<0.1；
（3）浊度<1.0NTU；
（4）浓水郎格利尔指数LSI<0
（5）水温范围5-35℃
原水箱
用于贮存外网来水，供预处理系统用，该水箱配置液位控制器，能监测液位和控
制泵的联锁。
水箱容积为3m3，材质为不锈钢材质。
原水泵
原水泵根据8.0m3/h预处理产水量计算，选用一台南方特种泵业公司产CH8-40
型增压泵，单台流量为8.0m3/h。
该泵为优质不锈钢结构，并具有体积小、效率高、噪音低等特点。
絮凝剂投加系统
原水中投加的絮凝剂为碱式氯化铝（PAC），会与原水中的胶体、颗粒形成絮凝
体，有利于在精砂过滤器中被过滤掉，提高过滤效果，降低出水浊度，保证RO进水≤1NTU，PAC投加量在3～4mg/l左右，具体投加量视现场情况而定。
本系统配置一台3.8L/h投加量的美国米顿罗公司产计量泵。
精砂过滤器
本系统设置一台直径为1200mm的不锈钢镀塑精砂过滤器。
当运行流速为7.6m/h
时，单台设备产水量为8m3/h。
过滤器内装填精制的多径石英砂。
精砂过滤器的设计应充分考虑反冲洗的强度问题。
如砂过滤反冲不彻底，将导致上层滤砂结块，SDI（污染指数）升高，造成膜的污堵。
精砂过滤器反洗后，投入使用，存在滤层表面膜面未形成，杂质易穿透，过滤效果不佳等因素。
故采用低流速工作，以提高过滤效果，减少对后续工艺的影响。
反洗以时间参数设置来控制反冲洗周期，一般为一天，具体视原水浊度而定。
反洗时在进水同时送入压缩空气，擦洗滤料，压缩空气强度为18-25升/秒·米2。
活性炭过滤器
本系统设置一台直径为1000mm的不锈钢内镀塑活性炭过滤器，单台设备运行流
速为11.9m/h,产水量为8m3/h。
过滤器内装填净水专用颗粒活性炭。
砂滤出水进入活性炭吸附器，活性炭吸附器主要有二个功能：
1、吸附水中部分有机物，吸附率60％左右；2、吸附水中余氯。
活性炭过滤器配置定期蒸汽消毒阀，定时对活性炭过滤器进行蒸汽消毒，杀灭滤
器中存在的微生物，保证系统的出水水质。
小型设备建议用户更换滤料，以防止使用时发生危险。
经精砂过滤及活性炭吸附后，其出水已基本符合RO装置进水两大要求：
SDI≤5，
余氯≤0.1mg/l。
2.2反渗透部分：
本系统设置了二级反渗透脱盐装置，第一级反渗透装置产水量：
5.0m3/h，第二
级反渗透产水量：
4.0m3/h。
精滤器
RO装置前配置一台保安过滤器，以防止颗粒进入高压泵及RO膜组件，损伤高压
泵部件和划伤反渗透膜表面。
本系统配套5umX30“滤芯7支。
当滤器进出口压差达到1.0Kg/cm2时需更换滤器内滤芯。
阻垢剂投加装置：
本系统配置一套进口美国米顿罗公司生产的计量泵，定量增加水中的阻垢药剂，它能有效降低膜表面因浓缩后的水，因表面形成浓差极化现象而阻止结垢离子在膜表面形成污垢。
一级高压泵
一级高压泵根据一级RO装置产水量5.0m3/h计算，在20℃时RO装置进水量为
7.6m3/h，操作压力为1.5MPa，选用一台格兰富公司产CR8-120型多级高压泵，流量为8.0m3/h，扬程145m。
该泵为优质不锈钢结构，具有体积小，效率高，噪声低等特点。
一级反渗透装置
一级反渗透装置是该项目的预脱盐的心脏部分，经反渗透处理的水，能去除绝大部分
无机盐、有机物、微生物、细菌。
设计的合理与否直接关系到项目投资费用，整个系
统运行经济效益，使用寿命，操作可靠简便性。
＊系统设备选型
一级反渗透装置膜元件选用代表当今国际最高水准的美国陶氏（DOW）公司提供
的聚酰胺复合膜，该元件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度约为2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑,可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具较好抵抗性,该元件具有较大的膜面积365英尺2，相对较大的产水通量，对NaCl、CaCl2、MgCl2具有99％的脱除率。
压力膜管选用由配套的FRP材质管壳。
内壁光滑不易生菌,并防腐。
＊反渗透装置工艺设计
一级反渗透装置配一根五芯压力膜管，4支BW30-365膜元件。
进水量为7.6m3/h，
操作压力为1.5MPa，回收率75%，产水量5.0m3/h，脱盐率97%以上，浓水排放量2.6m3/h。
辅助配置
反渗透浓水侧配置电磁阀，每隔二小时和停机时进行低压冲洗，冲走反渗透膜表
面的污染物，置换压力膜管内的浓水。
反渗透装置设置就地直接显示装置运行工况的压力，浓、淡水量、电导率等重要
参数的就地仪表盘。
装置的高压泵后设置高压保护开关，保证反渗透装置安全可靠运行。
反渗透每支
压力膜管产水侧设有取样口，方便取样检查。
一级反渗透装置清洗
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（产水量和脱盐率）下降，组件进、出口压差升高。
为此，除日常启停装置前，除进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗。
本系统配置一套化学清洗装置，其流程如下：
清洗水箱清洗泵清洗过滤器反渗透装置
↑↓
自动冲洗装置
本系统配置的清洗装置，当元件膜面受给水污染时，可对反渗透装置进行化学清
洗。
同时，为防止膜面污物的积累，装置采用PLC程序控制，每隔2小时自动对膜表面冲洗2分钟，可以有效防止膜面污染，延长其化学清洗周期和膜使用寿命。
中间水箱
一级反渗透产水进入3.0m3不锈钢材质的水箱，作为第二级反渗透装置的进水。
该水箱配置液位控制器，能监测液位和控制泵的联锁。
PH值调节装置
在二级高压泵前投加极少量NaOH（化学纯以上），是为了调节PH值，以提高终
端出水电阻率。
本系统设置一台1.1L/h投药量的美国帕斯菲达公司产计量泵。
二级高压泵
二级高压泵根据一级RO装置产水量4.0m3/h计算，在20℃时RO装置进水量为
5.0m3/h，操作压力为1.5MPa，选用一台格兰富公司产CR5-140型多级高压泵，流量为5.0m3/h，扬程160m。
该泵为优质不锈钢结构，具有体积小，效率高，噪声低等特点。
二级反渗透装置
二级反渗透装置进行脱盐，进一步去除无机盐、有机物、微生物、细菌，使出水
水质达到要求。
＊系统设备选型参见一级反渗透装置。
＊反渗透装置工艺设计
二级反渗透装置在进水温度20℃时产水量4.0m3/h，以每根膜元件最大的回收
率15％计算，反渗透装置需配置BW30-400型膜组件4支,配一根四芯压力膜管。
当反渗透装置进水量为5.0m3/h，水温20℃，进水压力为1.5MPa时，反渗透装置的水回收率85％，产水量为4.0m3/h，出水电阻率：
≥0.5～1.0MΩ·cm，浓水回流排放量1.0m3/h。
2.3终端精处理部分：
终端水箱
二级反渗透产水送入一台4.0m3不锈钢材质的终端水箱，该水箱制作成上、下椭
圆封头型。
配备高低位液位计，能监测液位和控制泵的联锁，上部带0.22μ聚四氟乙烯疏水型滤膜的空气呼吸器，防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。
紫外线杀菌器
选用美国原装进口紫外线灯管，它的使用寿命可达8000小时。
主要用于杀灭纯
水中可能残存的微生物。
其处理量为4.0m3/h，材质为内抛光不锈钢。
终端水泵
纯水泵根据4.0m3／h产水水量计算，经最后杀菌过滤后经内抛光管路输送至各
使用点。
增压泵选用丹麦格兰富公司产CH4-40型多级增压泵，流量为4m3／h，扬程30m，功率0.8KW。
该泵为优质不锈钢结构，具有体积小，高效率，低噪音等特点。
微孔过滤器
出水经0.22μ微滤，以最终去除细菌尸体及细微杂质等，起最终保护作用，最
后送往各用水点。
配置一台不锈钢微孔过滤器（内抛光），产水量4.0m3/h.在正常工作条件下，滤
器可维持4～6个月左右，当滤器进出口压差增加值在0.8Kg/cm2时需更换滤器，滤器结构满足快速更换滤芯的要求。
回收水箱
用于贮存回收来水，供预处理系统用，该水箱配置液位控制器，能监测液位和控
制泵的联锁。
水箱容积为3m3，材质为不锈钢材质。
回收水泵
回收水泵根据4.0m3/h预处理产水量计算，选用一台南方特种泵业公司产CH4-30
型增压泵，单台流量为4.0m3/h。
该泵为优质不锈钢结构，并具有体积小、效率高、
噪音低等特点。
回收水砂过滤器
本系统设置一台直径为800mm的不锈钢镀塑精砂过滤器。
当运行流速为8m/h
时，单台设备产水量为4m3/h。
过滤器内装填精制石英砂和活性碳填料。
精砂过滤器的设计应充分考虑反冲洗的强度问题。
如砂过滤反冲不彻底，将导致上层滤砂结块，SDI（污染指数）升高，造成膜的污堵。
精砂过滤器反洗后，投入使用，存在滤层表面膜面未形成，杂质易穿透，过滤效果不佳等因素。
故采用低流速工作，以提高过滤效果，减少对后续工艺的影响。
反洗以时间参数设置来控制反冲洗周期，一般为一天，具体视原水浊度而定。
反洗时在进水同时送入压缩空气，擦洗滤料，压缩空气强度为18-25升/秒·米2。
杀菌剂投加系统
回收水中投加的杀菌剂，将回收水中相应的微生物或细菌杀灭，以防止微生物等对后续超滤膜的影响。
本系统配置一台3.8L/h投加量的美国米顿罗公司产计量泵。
絮凝剂投加系统
回收水中投加的絮凝剂为碱式氯化铝（PAC），会与原水中的胶体、颗粒形成絮
凝体，有利于在精砂过滤器中被过滤掉，提高过滤效果，降低出水浊度，保证UF进水≤1NTU，PAC投加量在3～4mg/l左右，具体投加量视现场情况而定。
本系统配置一台3.8L/h投加量的美国米顿罗公司产计量泵。
还原剂投加系统
由于回收水处理系统中增设了杀菌剂，由于杀菌剂具有一定的氧化性能，为防止氧化性的物质对超滤膜系统的影响，需将多余的氧化剂除去，因此在系统中增设了一套还原剂投加系统。
本系统配置一台2.2L/h投加量的美国米顿罗公司产计量泵。
精滤器
UF装置前配置一台保安过滤器，以防止颗粒进入UF膜组件，损伤超滤膜表面。
本系统配套5umX30“滤芯5支。
当滤器进出口压差达到1.0Kg/cm2时需更换滤器内滤芯。
超滤装置：
本系统设计了一套超滤装置对回收水进行处理，使回收水达到要求后进行再利用。
本系统选用国际先进的中空式超滤膜装置，系统选用LH3-4040型超滤膜5支，该超滤膜通过进水量为4~5m3/H时，超滤产水量为4m3/h，回收率为90%以上。
管路系统
预处理及主管路采用UPVC材质；
反渗透装置卫生级不锈钢材质；
二级反渗透出水至终端出口采用卫生级材质；
超滤部份采用UPVC材质。
辅助管路（反渗透流量计/清洗/取样/排放部分）采用UPVC材质。
五、系统运行、控制方式
控制水平如下：
5.1预处理部分
当原水箱处于低液位，停原水泵，当中间水箱处于高液位时，停一级高压泵；当
中间水箱处于低液位时，停二级高压泵。
精砂过滤器、活性炭吸附器配不锈钢操作阀组，运行、反冲手动进行。
絮凝剂加
药泵与原水泵联锁。
5.2反渗透部分
反渗透进出水设电导率仪，监控反渗透出水水质。
一级反渗透高压泵出水设高压保护，当出水压力高于2.0MPa时，停止一级高压
泵运行。
二级反渗透高压泵出水设高压保护，当出水压力高于2.0MPa时，停止二级高压
泵运行。
一级反渗透浓水侧设电磁阀，每隔四小时或在高压泵启、停时，自动进入低压冲
洗状态。
NaOH加药泵与清洗泵联锁。
5.3纯水后处理部分
当终端水箱处于高液位时，停二级高压泵。
当终端水箱处于低液位时，停终端水泵。
5．4超滤
回收水箱与回收水泵和超滤系统进行联锁。
超滤水箱与超滤装置及超滤水泵进行联锁。
第二部份工程预算及设备参数
一、主要设备分项报价表
江苏环宇水处理设备
工程有限公司
工程设备概算表
4.0m3/H
纯水站
设计阶段
方案
设计专业
序
号
设
备
号
设备名称，型号及规格
单
位
数
量
材质
设备费
（万元）
制造商
单价
总价
一、设备
1
1
原水箱Vn=3.0m3
台
1
不锈钢
2．2
本公司
2
2
原水泵CH8-40
台
1
不锈钢
0．6
南方泵业
3
3
精砂过滤器D1200
台
1
不锈钢
2．4
本公司
配UPVC阀组
套
1
4
4
活性炭过滤器D1000
台
1
不锈钢
2．3
本公司
升级会员 