16T双级反渗透 EDI.docx

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16T双级反渗透EDI

16T/h双级反渗透水处理系统

+EDI超纯水系统

项目名称：

16T/H超纯水系统

河南五骅水处理设备有限公司

16T/H纯水设备设计方案

一、公司简介

公司集研制、生产、销售于一体的专业从事水处理设备的高科技公司。

从事专业水处理技术及设备研制、开发、生产、工程承包及工程咨询的专业水处理公司。

在给水处理、中水处理、景观环境水体治理、雨洪利用、市政污水处理及回用等方面拥有先进的技术及设备，拥有成熟的技术实力及诸多成功的工程实例，在水处理方面积累了丰富的科技研发和工程实践经验。

技术先进、生产力量强大，在全国已形成完整健全的销售及服务网络。

产品行销全国各地，深受广大客户好评。

公司拥有一批精湛技术队伍，在改进老产品质量的同时不断引进国内外先进技术，并与各大院校、科研院所合作，在给水处理方面产品多样化、已逐步投放市场，广泛应用于中央空调循环水系统、采暖循环水系统、工业循环水系统、地下水综合处理系统以及工业给水、厂矿企业、居民小区等领域。

自成立以来，本公司秉承“诚信做人，专业为本的”宗旨，专业致力于水处理设备的开发、生产、销售。

公司凭借着多年从事净水行业经验优势，引进世界先进的水处理高科技技术、生产制造工艺、生产设备和检测设备。

我公司以“质量零缺陷，服务尽完美”为宗旨；遵循质量第一、客户至上的原则；保护环境，服务社会，与时俱进，共同发展。

二、工程概况

2.1、设计基础（25℃）

原水电导率：

≤2000μs/cm；

额定产水量：

≥20.0m3/h；

产水电导率：

≤10μs/cm；

二级产水pH：

6.5-8.0

2.2、设计规模（25℃）

预处理系统产水量：

35m3/h；

一级RO产水量：

≥20.0m3/h；

一级RO回收率：

≥72%；

二级RO产水量：

≥16.0m3/h；

二级RO回收率：

≥80%；

2.3、设计范围

水处理系统整套设备及管道的设计及安装；

与系统相关的电气控制系统的设计安装；

与本项目相关的安装、调试、运行验收及售后保障等服务。

2.4、设计标准及规范

1）HG/T20653《化工企业化学水处理设计技术规定》

2）GB//T4709《钢制压力容器焊接规程》

3）GB/T8163《输送流体用无缝钢管》

4）HG20581《钢制化工容器材料选用规定》

5）JB2932《水处理设备制造技术条件》

6）JB2880《钢制焊接常压力容器技术条件》

7）JB1157-1164《压力容器法兰标准》

8）GB113-128《钢制管法兰》

9）JB2532《压力容器油漆、包装、运输》

10）SDDZ037《电厂水处理设备制造质量分等标准》

11）HGJ34《化工设备、管道外防腐设计条件》

12）HG21501《衬胶钢管和管件》

13）HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》

14）ZBJ98003《水处理设备油漆、包装技术条件》

15）HG21501《衬胶管道和管件》

16）HGJ229-83《水处理设备橡胶衬里技术条件》

17）JC692《反渗透水处理装置用玻璃纤维增强塑料压力壳体》

18）GB50171《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

19）GB50171《电气安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范》

20）GB50170《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

21）GB50236《工业金属管道施工及验收规范》

22）GB50268《给水排水管道工程施工及验收规范》

23）GB/T4219《化工用硬氯乙烯（PVC-U）管材》

进口设备的制造工艺和材料，符合ASME和ASTM工业法规涉及的标准和相当标准。

国产设备的设计及制造，符合国家JB2932《水处理设备制造技术条件》的要求。

三﹑系统流程图

化学清洗装置：

清洗箱→清洗泵→清洗过滤器→RO装置→回至清洗箱

四、系统工艺设备描述

4.1、预处理系统

预处理系统主要用于净化原水，去除原水中的杂质（如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械颗粒等）。

原水经预处理处理后满足反渗透系统进水满足反渗透膜运行要求，保证后续处理的安全稳定运行。

预处理系统主要包括：

原水箱、原水泵、反洗水泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器、阻垢剂添加装置及相应的管路附件。

4.1.1.原水箱

本方案配置一台原水箱，用于储存源水，为系统提供稳定水源，起缓冲作用，保证系统的稳定运行。

原水箱参数

型号：

SL-20T

容量：

20000L

产地：

五骅

材质：

PE

数量：

1台

20吨含液位控制器及相应附件

（图片仅供参考）

4.1.2.原水泵

原水泵用于对原水增压，为石英砂过滤器、活性炭过滤器及精密过滤器的正常工作提供动力，保证系统供水的流量和压力恒定。

原水泵选用国内知名品牌的水泵厂家----杭州南方特种泵，该泵免维修机械密封，效率高，噪音小，性能稳定可靠。

泵进口安装手动蝶阀，出口安装止回阀、手动球阀、压力表及相应的附件等。

原水泵参数

型号：

CDL32-30

流量：

35m3/h

扬程：

36m

功率：

5.5kW

材质：

不锈钢

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

4.1.3.预处理反洗泵

在预处理过滤器运行一段时间之后，会随着截留或吸附杂质的累积，使过滤的进出水压差逐渐增大，当压差增大到一定程度时，会影响出水水质，并影响后续超滤系统的正常运行。

一般情况下，当进出口压差大于0.07-0.1MPa时，要对过滤器进行反洗，使其恢复截留、吸附能力。

若压差未连续增大到0.07-0.1MPa，我们建议3-5天进行一次反洗，保证出水水质。

本系统配置大流量低压力反洗泵，用于对原水增压，为预处理系统反洗提供动力源。

选用国内知名品牌的水泵厂家----杭州南方特种泵，该泵免维修机械密封，效率高，噪音小，性能稳定可靠。

泵进口安装手动蝶阀，出口安装止回阀、手动球阀、压力表及相应的附件等。

反洗泵参数

型式：

卧式单级离心泵

型号：

ZS80-65-125/9.2

流量：

100.0m3/h

扬程：

23m

功率：

9.2kW/台

材质：

SUS304

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

4.1.4.石英砂过滤器

石英砂机械过滤是利用石英砂作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物质、固体颗粒、悬浮固体，以及水中不溶解的非胶态的固体物质，使水澄清的水处理设备。

过滤器内装填不同级配的精致石英砂，可以发挥整个滤层的效率、提高截污能力、提高系统产水水质；选用不同粒径的滤料，自上而下粒径逐级分配，利用深层过滤原理，增加过滤层的截污能力，降低出水浊度。

常是用于水处理除浊，软化水，以及纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下。

过滤器通过定期反洗可实现再生，过滤器的运行-反洗-正洗-运行等过程通过开关相关阀门来完成。

设备制作要求：

（1）石英砂过滤器应完整的包括系统所必须的所有设备、管道阀门、滤料和测量仪表等；

（2）设备直径Ф=1800mm，罐体设备的接管装有蝶阀组；

（3）滤料采用不同颗粒的石英砂进行配级，保证总滤料高度为1200mm，并考虑反洗滤料有50%的膨胀高度；

（4）过滤器配备上下布水配套设施。

（5）过滤器主体采用碳钢材质，所有管路接口用法兰与本体连接，并考虑检修和部件更换的便利，本体上配置法兰式人孔，人孔配有人孔盖、螺栓、螺母等全套部件。

石英砂过滤器参数

型式：

立式

规格：

Φ1800*3100

材质：

碳钢防腐

工作压力：

0.2-0.6MPa

出力：

35m3/h

数量：

1套

产地：

五骅

含天然优质石英砂、上下布水器和操作阀门组、压力表等

（图片仅供参考）

4.1.5.活性炭过滤器

活性炭过滤器主要用于除去水中有机物、色度及余氯。

装填不同性能的活性碳，可达到不同的处理目的。

作为纯水脱盐系统前处理，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染。

特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。

在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用。

可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI<5，TOC<2.0ppm。

过滤器通过定期反洗可实现再生，过滤器的运行-反洗-正洗-运行等过程通过开关相关阀门来完成。

设备制作要求：

（1）活性炭过滤器应完整的包括系统所必须的所有设备、管道阀门、滤料和测量仪表等；

（2）设备直径Ф=1800mm，罐体设备的接管装有蝶阀组；

（3）滤料采用精致活性炭滤料及大颗粒石英砂垫层，过滤器底部装填200mm高的石英砂作为支持层（承托层），石英砂可采用较大颗粒，石英砂上装填1000mm颗粒状的活性炭作为过滤层，并考虑反洗滤料有50%的膨胀高度；

（4）过滤器配备上下布水配套设施。

（5）过滤器主体采用碳钢材质，所有管路接口用法兰与本体连接，并考虑检修和部件更换的便利，本体上配置法兰式人孔，人孔配有人孔盖、螺栓、螺母等全套部件。

活性炭过滤器参数：

型式：

立式

规格：

Φ1800*3100

材质：

碳钢防腐

工作压力：

0.2-0.6MPa

出力：

35m3/h

数量：

1套

产地：

五骅

含果壳活性炭、石英砂垫层、上下布水器和操作阀门组、压力表等

（图片仅供参考）

4.1.6.阻垢剂加药装置

由于反渗透膜脱盐装置为溶解固形物浓缩排放和淡水的利用，根据原水水质分析报告，为了防止浓水端，特别是RO压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现诸如CaCO3、CaSO4浓度积大于其平衡溶解度指数而结晶析出，从而损坏膜元件的应用特性，因此在进入膜元件之前设置了阻垢剂投加装置。

阻垢剂是一种有机化合物质，除了能在朗格利尔指数（LSI）=2.8情况下运行之外，还能阻止SO42-的结垢，它的主要作用是对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质对膜的阻碍，同时它也可以降低铁离子堵塞膜的微孔。

本系统选用TW120是高效能的液体阻垢剂，能有限的阻止在膜元件上无机盐的出现。

根据不同水质及工况条件，该药剂主剂平配比及生产工艺会有针对性调整。

可延长系统的清洗周期，已广泛的应用同于反渗透及纳滤系统中。

◆产品特性：

能有效的控制CaCO3、CaSO4、BaSO4与SrSO4等无机盐类的生成；

不受氯气或其他氧化型杀菌剂的影响；

水解稳定且不形成不可溶解的无机盐；

可用于生产饮用水的反渗透系统并适用于各种类型的反渗透膜；

在广泛的领域中时一种高效的阻垢剂，适用于各种膜元件的维护（海德能公司、陶氏公司、科氏公司、东丽公司、GE公司Osmonics膜元件等）。

5、产品使用：

为达到最佳的阻垢分散剂性能，建议加药店设置在混和器或保安过滤器之前。

TW120阻垢分散剂建议连续投加以保证药量维持在一个水平。

TW120与水能以任何比例互溶。

具体加药量应根据补充水水质，由加药软件计算或咨询我们的专业工程师。

加药泵参数

计量泵：

SEKO

额定流量：

2.36L/H

最大压力：

7bar

数量：

1台

产地：

国产

（图片仅供参考）

阻垢剂参数

外观：

黄色透明液体

pH：

<4

密度：

>1.05±0.05g/cm3

燃点：

不易燃

包装：

25kg/桶

最低储藏温度：

-5℃

（图片仅供参考）

药箱参数

型号：

SL-200L

材质：

PE

容积：

200L

数量：

1套

产地：

五骅

含液位控制器等配件。

（图片仅供参考）

4.2、反渗透系统

反渗透装置是利用半透膜在压力差的作用下使含盐水脱盐的纯水设备，它与自然渗透的方向相反，故称为反渗透，亦称逆渗透。

可以用大于渗透压的反渗透法达到进行分离、提取、纯化的目的。

在水处理中，经过预处理的原水高压下可以透过RO膜进入淡水侧，而各种盐分则随高压水流冲击，使水一分为二，从而达到盐与水分离的目的。

反渗透系统包括：

精密过滤器1、一级高压泵、一级反渗透装置、加碱装置、中间水箱、中间水泵、精密过滤器2、二级高压泵、二级反渗透装置管阀附件及相应的仪表检测件等。

4.2.1.精密过滤器

为了防止预处理中未能完全去除或新产生的大于5μm的悬浮颗粒进入反渗透系统，保护高压泵和反渗透膜，通常在反渗透进水前设置滤芯式保安过滤器。

保安过滤器内装填过滤精度为5μm的聚丙稀熔喷滤芯，熔喷滤芯具有截留率高、纳污量大、便于快速更换等特点。

保安过滤器正常运行压力为0.2～0.4Mpa，随着运行时间的延长，滤芯阻力增加。

当进出水压力差达到0.07-0.1MPa时应拆下滤芯进行清洗或更换。

保安过滤器是RO预处理最后一道工序，也是水进入反渗透膜的最后一道关卡，必须保证其运行稳定、安全可靠。

过滤器外壳采用304不锈钢材质，保证不产生二次污染。

精密过滤器1

规格：

SL-PP-2540

数量：

1套

材质：

304不锈钢

出力：

35m3/h

过滤精度：

5.0µm

滤芯规格：

40＂

滤芯数量：

25根

（图片仅供参考）

精密过滤器2

规格：

SL-PP-1540

数量：

1套

材质：

304不锈钢

出力：

25m3/h

过滤精度：

5.0µm

滤芯规格：

40＂

滤芯数量：

15根

（图片仅供参考）

4.2.2.高压泵

实现反渗透过程需要有一定的推动力，以便克服溶液的渗透压。

高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。

根据进水水质及其它进水条件（如进水类型和温度），采用专门的反渗透系统配置设计软件计算，结果表明：

当设计温度为25℃时，为了保证三年后系统的出力，要求为一级反渗透膜元件提供的进水压力不小于1.2Mpa，二级反渗透膜元件提供的进水压力不小于1.0Mpa此外，高压泵进口压力通常应该维持0.2～0.3MPa以上的正压。

为此本系统反渗透装置需配置2台不锈钢高压泵，一级高压泵出力35m3/h，扬程为150mH2O，电机功率22kW；二级高压泵出力25m3/h，扬程为125mH2O，电机功率15kW。

Ø高压泵选用杭州南方CDL系列，采用不锈钢材质。

具有效率高，噪声低，维护量小，节省能源的特点。

Ø反渗透高压泵出口装设电动慢开阀门（可控制阀门开启速度），以防止膜组件受高压水流的冲击。

Ø反渗透高压泵出口管道采用优质不锈钢。

Ø反渗透高压泵进口设有低压开关，进水压力低时报警及停泵。

进入反渗透膜元件的高压管路上设有高压开关，压力高时报警及停泵。

一级高压泵参数

型式：

立式多级离心泵

型号：

CDL32-120

流量：

35m3/h

扬程：

150m

功率：

22kW/台

材质：

SUS304

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

二级高压泵参数

型式：

立式多级离心泵

型号：

CDL16-120

流量：

25m3/h

扬程：

125m

功率：

15kW/台

材质：

SUS304

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

增压泵参数

型号：

CHL20-30

流量：

26m3/h

扬程：

26m

功率：

4.0kW/台

材质：

SUS304

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

4.2.3.反渗透装置

经过预处理的原水进入反渗透膜组，在压力作用下，大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入后续设备；水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出。

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分、胶体、有机物及微生物。

不是通过提高膜通量及增加压力而是通过增加膜面积来提高产水量，因此能保持很低的污染速率，从而维持长期的高产水量，延长膜元件寿命。

同时其运行压力低，提高了系统运行的经济性。

注：

a.上述测试值是基于如下测试条件：

2000ppmNaCl，225psi（15.3bar），77℉（25℃），pH=8，15%回收率；该元件配合公称直径为8.00英寸（203mm）的压力容器使用；

b.给水压力应该在30-60秒的时间范围内逐渐升高；

c.元件一旦湿润，就应该始终保持湿润；

d.任何情况下都要避免产品水侧产生背压。

●膜片类型：

聚酰胺复合膜

●最高操作温度：

113℉（45℃）

●最高操作压力：

600psig（41bar）

●最高压降：

15psig（1.0bar）

●pH范围，连续运行：

2-11

●pH范围，短期清洗（30min）：

1-13

●最大进水流量：

85gpm（19m3/h）

●最大给水SDI15：

5

●最允许游离氯含量：

<0.1ppm膜元件的特点：

膜元件的进水流道更宽，流动更均匀，不易污染，一旦污染又具有极高的清洗效率；

膜元件的膜片更短数量更多，使膜表面各处的通量更均匀，污堵速率显著降低，提高了效率；

膜抗压密化、抗磨损、抗化学降解和微生物攻击能力更高。

可以采用廉价但十分有效的普通化学药品清洗以已恢复被污染的膜性能，长期运行内的性能故障率很低，大幅度地降低了系统的运行和维护费用。

辅助配置：

a.仪表系统说明

每套反渗透设有产水流量计和浓水流量计，根据这两个流量值观察反渗透的运行状况，调节系统回收率；

反渗透装置出水装有电导率表；

高压泵进出口、反渗透装置段间、浓水测分别装设压力表，以监视压差的变化；

反渗透系统装置设有就地仪表盘，将反渗透系统的压力、电导率等测量仪表集中设在仪表盘中，便于维护管理和监测。

b.设备制作说明

反渗透装置应完整地控制系统所必须的所有设备、管道、阀门、就地控制系统和测量仪表等；

反渗透化学清洗装置的选择应根据给水水质和所用的反渗透装置膜组件的特性确定，并提供一套独立的化学清洗装置；

反渗透装置浓水排水需安装流量控制阀和浓水流量计，以精确控制水的回收率；

反渗透装置各段给水及浓水进出口总管设有接口，以便与清洗液进出管相连接；

反渗透装置应设有程序启停装置，停机后能利用反渗透化学清洗泵完成反渗透膜清洗；

反渗透系统产品水管上应安装取样点，取样点的数量以及位置能有效地诊断并确定系统的状况；

反渗透膜组件应安装在组合架上，组合架上配备管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、管卡等其他附件；

反渗透系统设有能满足反渗透低压清洗的功能。

反渗透装置运行参数（25℃）

设计水温：

5-45℃

一级产水量：

25m3/h

一级回收率：

72%

二级产水量：

20m3/h

二级回收率：

80%

设备运行温度每升高或降低1℃，产水量增加或降低3%。

（图片仅供参考）

反渗透膜

数量：

40支

稳定脱盐率：

99.5%

材料：

复合膜

产地：

USA

（图片仅供参考）

压力容器

型号：

8040*5

数量：

8根

材质：

FRP

产地：

江苏

（图片仅供参考）

反渗透进水阀、冲洗阀

型式：

电动阀

规格：

DN65DN50

数量：

2个2个

材质：

不锈钢

产地：

中国

（图片仅供参考）

4.2.4.加碱装置

二级反渗透前添加了NaOH溶液去除水中的CO2，实践表明，终点定在PH=8.3左右最合理，二级脱盐率最高，使反渗透系统产水电导率达到最低值。

计量泵参数：

计量泵：

LBO3

额定流量：

1.9L/H

最大压力：

10bar

数量：

1套

产地：

帕斯菲达

加药量：

约0.07mg/L

加药浓度：

千分之一

含有100LPE药箱等。

（图片仅供参考）

PH在线监测仪参数

型号：

PH850

测量范围：

     0.00～14.00pH

输出：

4-20mA

分辨率：

     0.02pH

准确度：

     ±0.1pH

数量：

1套

（图片仅供参考）

4.2.5.中间水箱、纯水箱

用于储存反渗透产水，起缓冲作用。

为用水工序提供稳定水源，保证系统的稳定运行。

水箱

型号：

SL-20T

容量：

20000L

产地：

五骅

材质：

PE

数量：

3台

20吨含液位控制器及相关附件

（图片仅供参考）

4.3、化学清洗装置

反渗透膜经过长期运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。

这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。

RO系统在运行中，出现下列现象之一者，RO膜需要进行化学清洗：

●标准化产水量降低10%以上；

●进水和浓水质检标准化压差上升了15%；

●标准化脱盐率增加5%以上；

（但值得注意的是，RO膜本身是受运行的压力、水温等参数的影响，RO膜清洗的条件应综合全面考虑。

）

化学清洗装置包括一台清洗液箱、清洗过滤器、清洗泵以及配套管道、阀门和仪表（清洗泵与RO增压泵共用），其流程如下：

清洗水箱→清洗泵→清洗过滤器→反渗透机组

化学清洗泵

型号：

CHLF20-30

流量：

24m3/h

扬程：

29m

功率：

4kW

材质：

不锈钢

数量：

1台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

清洗过滤器

规格：

SL-PP-1540

数量：

1套

材质：

304不锈钢

出力：

24m3/h

过滤精度：

5.0µm

滤芯规格：

40＂

滤芯数量：

15根

（图片仅供参考）

清洗箱

型号：

SL-3T

材质：

PE

容积：

3000L

数量：

1套

产地：

五骅

（图片仅供参考）

4.4、变频供水

变频恒压供水控制系统由PLC控制器、触摸屏显示器、变频调速器、压力变送器、水位变送器、交流接触器等其它电控设备以及2台水泵等构成。

在供水系统总出水管上安装压力变送器检测出水压力，在蓄水池安装液位变送器，PLC具有模拟量输入检测模块，检测压力变送器和液位变送器输出的4-20mA信号，将检测的压力信号与设定的压力信号经过运算后，通过控制变频器的输出频率来调整电动机的转速，保持供水压力的恒定，构成以设定压力为基准的压力闭环系统。

纯水泵选用国内知名品牌的水泵厂家----杭州南方特种泵，该泵免维修机械密封，效率高，噪音小，性能稳定可靠。

。

供水泵参数

型号：

CHL20-30

流量：

20m3/h

扬程：

34m

功率：

4.0kW

材质：

不锈钢

数量：

2台

产地：

杭州南方

（图片仅供参考）

变频器

型号：

XLP3300-G4.0

功率：

4.0kW

品牌：

欣灵

数量：

1台

（图片仅供参考）

4.5、仪器仪表、管件阀门、零配件

管阀件

高压管道采用304不锈钢材质，低压部分采用UPVC材质

（图片仅供参考）

压力表

型号：

1.0MPa3.0MPa

数量：

详见