T纯水系统.docx
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T纯水系统
设备工程及服务方案
For
2000T/D纯水系统
TO浙江宏达
目录
1.0标准与规范
2.0技术要求
3.0工艺说明
4.0控制系统说明
5.0设备技术规范
1.0标准与规范
1.1设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求：
a）《钢制压力容器》GB150
b）《水处理设备制造技术条件》JB2932
c）《橡胶衬里化工设备》HGJ32
d）《压力容器安全技术监察规程》
e）《火力发电厂水汽监督导则》DL/T561
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）的工业法规中涉及的标准或相当标准。
1.2衬里钢管和管件符合下列标准的最新版本的规定要求：
f）《衬胶钢管和管件》HG21501
g）《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》HG20538
设备外部管路的设计符合DL/T5054-1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》现行最新版本的规定要求。
1.3对外接口法兰符合下列要求
h）JB/T74-94《管路法兰技术条件》
i）JB/T74-94《管路法兰类型》
j）JB/T81-94《凸面板式平焊钢制法兰》
k）JB/T87-94《管法兰用石棉橡胶垫片》
1.4管件符合下列标准的最新版本的规定要求：
a）HG21501《衬胶钢管和管件》
b）HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》
1.5自控设计执行的标准及规范：
《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》GB2625-81
《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》SH3063-94
《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号》SHB-Z04-95
1.6电气专业执行的主要设计规范与标准：
《低压配电设计规范》GB50054-95
《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《工业企业照明设计规范》GB50034-92
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
《化工企业静电接地设计规范》HGJ28-90
工艺系统设计遵照《火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）》和《火力发电厂化学设计技术规定（DL/T5068-1996）》。
当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则采用材料生产厂的标准。
当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则采用材料生产厂的标准，卖方提供反渗透膜所遵循的设计导则及设计和运行标准计算书。
2.0
技术要求
2.1
本方案是设计纯水产水量62.5m3/h，（原水量为2000m3/d）系统要求如下，
2.1.1
产水用途
:
工艺用水
2.1.2
系统总进水
:
85m3/h
2.1.3
系统产水
:
62.5m3/h
2.1.4
纯水系统回收率
:
75%
2.2
本方案主要依据如下
2.2.1
原水水源
:
滤布过滤出水
2.2.2
设计界线
:
从原水进口至用户清水池
:
用户方需提供电源至电气控制柜
:
调试所需的化学药品由用户方准备
2.2.3
工作电压
:
380VAC/10kw（三项五线）
2.3进水水质：
项目
单位
数值
电导率
us/cm
1450～1700μS/cm
色度
度
100～150
PH
6-8
总硬度
ppm（以CaCO3表示）
250～330
2.4出水水质
项目
单位
数值
电导率（25℃）
μS/cm
200
2.5公辅介质条件
2.5.1电源
电动机动力电源:
AC380V±10%,49～50.5HZ，
系统接地保护方式：
TN-S。
检修、照明电源：
AC380/220V±10%,49～50.5HZ，一路电源。
控制电源：
AC单相，220V±10%,49～50.5HZ，两路电源（UPS220VAC，MCC22OVAC）。
仪表防冻电源：
AC单相，220V±10%,49～50.5HZ，一路电源。
电磁阀电源：
DC24V。
电源总容量满足投标方所提出的最大同时用电量要求的120%。
2.5.2气源压力0.5-0.7MPa
3.0
工艺说明
本方案所涉及的工艺流程是根据相关资料及工厂实际的要求，并且结合同济大学水处理丰富的设计及工程实践经验，所有设备采用进口或国内知名品牌，以确保产品质量的严格要求；整体项目管理根据业主需求采用完全与国内或国际接轨的管理模式，以能够满足需方的要求，并能长期安全稳定可靠地运行。
系统流程如下：
3.1原水箱
原水箱收集滤布过滤水，为后续处理系统提供稳定的水源。
3.2PAC加药系统
原水中存在较多直径<10um的悬浮粒子及胶体粒子，这些粒子由于本身带电荷，使得其在水中呈现不稳定性，而如果仅通过多介质过滤器的机械截留作用，只能去除直径>10um的粒子，而对10um以下的粒子则无能为力，而泄漏多介质过滤器的<10um的粒子，容易引起后续微过滤器及RO膜的堵塞。
添加PAC的作用在于使原水中的这些小粒子脱稳，使这些小粒子互相吸引形成较大的颗粒，通过后续多介质过滤器滤除；或者介质滤料可以将这些脱稳小粒子吸附在滤料表面上，实现小粒子的去除。
本系统加药泵采用了美国LMI公司的隔膜加药泵，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。
3.3多介质过滤器
多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，本系统采用我公司专门针对我国地表水水质污染的特点而专门设计的多介质过滤器，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体、藻类等杂质，避免悬浮物/胶体类引起RO膜的堵塞。
特性:
*能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物及藻类等有机物，因为反渗透系统对它们非常敏感。
*具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数SDI的要求。
*单台过滤器对于地表水达24小时以上。
*采用进口水帽，专门用于反渗透预处理系统，填料选用优质滤料，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象。
*选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性
根据用户反渗透系统产水水量要求，本系统设置2台直径3000mm的立式多介质过滤器，每台出力为45m3/h，当过滤器运行一段时间后在进出口压差达到一定值，或者运行一定周期后，则自动进行反洗。
当1台过滤器反洗时，另一台过滤器短时间内负担全部的产水量。
本系统过滤器由PLC自动控制反洗程序，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。
3.4活性炭过滤器
活性炭过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，本系统采用我公司专门针对我国地表水水质污染的特点而专门设计的活性炭过滤器，它的作用是去除原水中的游离氯及微生物等杂质，避免RO膜的氧化及污染。
特性:
*能够有效地去除原水中有机物及游离氯
*具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数SDI的要求。
*单台过滤器对于地表水达24小时以上。
*采用进口水帽，专门用于反渗透预处理系统，填料选用优质滤料，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象。
*选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性
根据用户反渗透系统产水水量要求，本系统设置2台直径2800mm的立式多介质过滤器，每台出力为45m3/h，当过滤器运行一段时间后在进出口压差达到一定值，或者运行一定周期后，则自动进行反洗。
当1台过滤器反洗时，另一台过滤器短时间内负担全部的产水量。
本系统过滤器由PLC自动控制反洗程序，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。
3.5复合阻垢剂注入系统
流程：
阻垢剂计量箱计量泵保安过滤器进口母管
阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。
推荐本系统选用进口复合阻垢剂，它可以提高水中的难溶物质的饱和度，它主要具有以下功能：
1）抑制析出作用；2）分散作用；3）晶格扭曲作用；4）络合作用。
采用该阻垢剂后，具体阻垢能力表现如下：
LSI可以由负值提高至2.6
BaSO4的饱和指数可达理论饱和值的160倍
SrSO4的饱和指数可达理论饱和值的12倍
CaF2的饱和指数可达理论饱和值的120倍
SiO2的饱和指数最大可达理论饱和值的2倍
另从环境因素考虑，此阻垢剂是非磷系有机复合物，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。
3.6RO系统
一级RO系统包括微过滤器，高压泵，反渗透膜系统。
过滤精度为5um的微过滤器是在原水进入膜以前的最后一道保护，即起到保安的作用，可有效的防止前处理泄漏的大于5um的物质进入RO膜组件而引起膜元件的污染，这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时划伤高压泵的叶轮。
过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07~0.1MPa）时，应当更换。
高压泵为纯水透过RO膜提供驱动力。
RO反渗透用以除去水中盐份、重金属、细菌、病毒等，系统脱盐率大于98%。
经过预处理后合格的原水经高压泵加压进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管进入后续系统；反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。
系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门，监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。
根据用户的要求和生产中便于调节水量的需要，本系统将一级反渗透系统设置成1套出力为62.5m3/h的反渗透装置。
反渗透装置的回收率为75%，配置84支美国陶氏公司BW30－4040的膜组件，每根膜组件有效膜面积为365ft2，分别安装在14根FRP压力容器内，成9×5串连排列。
RO系统选用国外知名品牌膜元件，国外知名品牌高压泵，国外知名品牌膜壳，从而在品牌上保证了设备及整体系统的长期、安全、稳定、可靠的运行。
3.7清水池（业主自有）
清水池收集RO系统的产水，为用水点用水提供稳定的水源。
4.0控制系统说明
4.1集中PLC控制
整个系统采用PLC加工艺流程模拟盘的控制方式。
在模拟盘上可以直观地看到所有受控设备的运行状态，在中央控制盘还可以实现有关工艺参数越限报警功能，对进水温度的高低报警，泵过载和高低压报警，产水电导的超高报警等，实现系统的自诊断的能力。
在控制盘上还配置相关的选择开关，通过这些开关可以实现系统的或设备的自动和搬运的切换，达到人工干预地作用。
主要设备都在就地控制盘。
4.1.1控制系统结构
控制系统的结构方式为：
集中PLC控制
4.1.2控制系统的功能
我公司提供的控制系统功能，大致可分为三大类。
第一类是系统的程序控制
本控制系统中，程序的任务主要是针对于系统程序控制及其它泵与液位的联锁。
控制系统中的PLC通过现场反馈来的信号，对RO/EDI系统、启动、停运、高低压保护及系统保护实现自动。
同济大学公司丰富的RO/EDI运行经验及深入研究，对于实现整个系统的自动提供了良好的技术基础。
泵与液位的联锁及参与反渗透运行的信号，对于实现系统的自动有着不可缺少的作用。
第二类是系统的运行操作
第三类是系统参数的采集及数据处理功能
本系统中的各运行参数及分析参数，通过各在线仪表发出的4~20mA的过程信号，传输到PLC中；PLC的A/D转换功能，把现场模拟量信号，转换成数字量信号。
4.1.3系统的自诊断功能
系统的自诊断功能是在PLC的诊断功能的基础上，结合同济大学的经验实现的，系统的自诊断功能提供系统的故障信息和维修指导，以及系统易耗件失效的报警，对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。
4.1.4原水池水位控制
原水水箱的高液位与次低液位与原水进水自动阀的开关联锁。
当达到次低液时，自动开阀，以防进水泵抽空，泵的磨损；当达到高液时，进水阀自动关闭，防止溢流。
（可根据实际情况考虑是否需要。
4.1.5加药量控制
加药量的控制通过设在母管上在线仪表输出的信号对计量泵实现单回路自动投加。
同时也可以手动调节操作。
4.1.6多介质过滤器
多介质过滤器的运行、退出、进气擦洗、进水反洗、投运都是通过PLC来实现的。
多介质过滤器的退出运行机制是通过每台过滤器的总产水量或设定的运行时间来控制。
多介质过滤器的反冲洗的步骤是由预设定在PLC内的程序来完成的。
也可以通过操作就地电磁阀可以实现就地人工操作。
4.1.7活性炭过滤器
活性炭过滤器的运行、退出、进水反洗、投运都是通过PLC来实现的。
活性炭过滤器的退出运行机制也是通过活性炭过滤器的总产水量或设定的运行时间来控制。
活性炭过滤器的反冲洗的步骤是由预设定在PLC内的程序来完成的。
也可以通过操作就地电磁阀可以实现就地人工操作。
4.1.8反渗透系统控制
反渗透装置设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘，在就地盘上可读出反渗透的有关工艺参数，如压力、流量、电导率等参数，不仅通过PLC可直接自动控制RO的运行，而且能通过设在就地操作盘上启停开关操作反渗透进水高压泵及相关的控制阀门。
在就地仪表盘上还配置中央取样系统。
通过人工取样分析判断每根压力容器的运行状况。
4.1.9高压泵的保护系统
每套反渗透装置的高压泵进出口都装有低压保护开关和高压保护开关。
当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值（正常为0.1MPa），会自动发出信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下工作。
当因其它的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时,高压泵出口高压保护会自动切断高压泵供电,保护系统不在高压下运行。
4.1.10反渗透的启停保护
当反渗透投入运行时,为了防止高压泵突然起动升压,产生对膜元件的高压冲击，破坏反渗透膜，在高压泵出口至反渗透膜组件之间设置1个慢开电动阀门，由可编程序控制器（PLC）控制缓慢打开阀门，使膜元件逐渐升压至一定的压力。
当反渗透停止使用时，停止反渗透高压泵，保持原水泵继续运行，同时打开冲洗气动阀，自动冲洗一定时间，停止备用。
4.1.11反渗透运行控制
反渗透设置为双级反渗透1列，出力62.5m3/h。
反渗透装置的投运或退出主要是控制高压泵的起动或停止来实现，而高压泵的起、停是通过清水池的水位变化来决定的。
当清水池水位处于中液位时，反渗透系统运行，此时的整个系统出力为62.5m3/h；
当清水池的水位升高至高液位时，反渗透装置停止运行。
5.0
设备技术规范
序号
设备
技术参数
数量
5.1
原水池
1
材质
钢筋混凝土内衬玻璃钢
有效容积
100.0m3
规格
1000×4000×2500
控制
高液位开关和低液位开关
备件
溢流/放空/排气
5.2
原水泵
3
运行控制
2用1备
材质
SS304
流量
45.0m3/h
扬程
0.4MPa
功率
7.5KW
单台泵备件
1只压力表
2只截止阀
1只止回阀
供应商
GRUNDFOS/丹麦
5.3
絮凝剂加药系统
1
加药箱
1
容积
180L
材质
PE
加药泵
1
型号
P136
供应商
LMI/美国
管件阀门等备件.
1套
材质
PVC
5.4
多介质过滤器
2
罐体
2
运行方式
过滤＋反冲洗
运行控制
自动
材质
CS+RL
操作压力
0.6MPa
出力
45m3/h/台
容器直径
3000
直边高度
3000
反洗控制方式
运行周期
反洗时间
30min
滤料组成
无烟煤＋石英砂
粒径
0.45~0.6mm
布水方式
布水器
布水器
材质
PP
阀门
阀门类型
气动蝶阀
供应商
TOMOE/日本
压力表
数量
2只
5.5
活性炭过滤器
2
罐体
2
运行方式
过滤＋反冲洗
运行控制
自动
材质
CS+RL
操作压力
0.6MPa
出力
45.0m3/h/台
容器直径
2800
直边高度
2800
反洗控制方式
运行周期
反洗时间
30min
滤料组成
活性炭
粒径
0.45~0.6mm
布水方式
布水器
布水器
材质
PP
阀门
阀门类型
气动蝶阀
供应商
TOMOE/日本
压力表
数量
2只
5.6
反洗泵
2
材质
SS304
流量
240m3/h
扬程
0.2MPa
功率
22KW
单台泵备件
1只压力表
2只截止阀
1只止回阀
供应商
GRUNDFOS/丹麦
5.7
阻垢剂加药系统
1
加药箱
1
容积
180L
材质
PE
加药泵
1
型号
P136
供应商
LMI/美国
管件阀门等备件
1套
材质
PVC
5.8
微滤
1
出力
85m3/h
罐体
材质
SS304
滤芯
数量
60pcs
长度
40"
孔径
5.0μm
材质
PP
压力表
2只
5.9
RO高压泵
1
泵
流量
85m3/h
扬程
1.7MPa
马达转速
2900rpm
功率
55.0kW
材质
SS304
设备备件
1只压力表
2只截止阀
1只止回阀
供应商
GRUNDFOS/丹麦
压力开关
数量
2只
5.10
RO系统
1
RO组件
出力
62.5m3/h
操作压力
1.0~1.7Mpa
回收率
75%
设计温度
25℃
RO膜
数量
66支
材质
TFC
型号
BW30－365
标准脱盐率
99.6%
膜面积
365ft2/支
供应商
美国陶氏
压力容器
数量
14pcs
每只容器膜支数
6pcs
阀门、连接管件
数量
1套
RO出水电导率仪表
型号
EM410
数量
1pcs
供应商
SUNTEX
RO浓水流量计
型号
SK
数量
1pc
RO产水流量计
型号
SK
数量
1pc
压力表
数量
4pcs
5.11
控制系统
触膜屏人机界面
SIEMENS/德国
PLC
S7-300
SIEMENS/德国
断路器
Schneider/法国
空气开关
Schneider/法国
继电器
IDEC/日本
控制柜
电缆及其桥架
5.12
内部连接阀门管件
低压部分
UPVC
CEPEX/西班牙
高压部分材质
SS304
大甲机械/台湾
升级会员 