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净水机设计方案

JYA-100G净水机方案

项目名称:

JYA-100G净水机

产水量:

15.6L/H

系统工艺:

预处理+空化+反渗透

设计人:

兰帅军

时间:

2015年8月14日

金海能国际机电设备（北京）有限公司

前言

水，人类赖以生存和发展的珍贵资源。

水是生命之源。

成年人的体重水份占60-70%,婴儿占80%，胎儿占90%。

人体循环系统、消化系统、排泄系统、同化作用、体温调节、润滑作用等离不开水。

水中的一些微量元素也是人体内所必需的。

但水中的污染物、致病微生物及某些天然存在的化学成分也进入人体内，可引起水传染病及公害病、地方病（生物地球化学性疾病）等。

由于人口激增和社会经济的快速发展，水资源遭受的污染也越来越严重，人类日常生活用水安全受到越来越严重的威胁。

生活饮用水质的好坏与人们的身体健康密切相关。

据世界卫生组织（WHO）调查表明，全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与水质不良有关。

由于水质不良导致的消化疾病、传染病、各种皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达50多种；由于水质污染，全世界每年有5000万儿童死亡，3500万人患心血管病，7000万人患结石病，9000万人患肝炎，3000万人死于肝癌和胃癌。

在我国，因为水质不良而引发的地方病也时有报道，如深圳商报的《淮河支流出现癌症村》，南方都市报的《清远“短命村”肇因水污染全国四分之一人口饮用不洁水》及新京报的《浙江水危机，催生“水难民”》，06年松花江水污染等水污染问题也不断出现。

改革开放近三十年来，我国经济发展迅速，但环境污染日益严重，尤其是饮用水污染尤为突出。

目前自来水的不安全性主要体现在两个方面：

1、水源污染：

2004年12月22日水利部部长汪恕诚表示，目前全国70％以上的河流湖泊遭受不同程度污染，水污染不仅加剧了水资源的短缺，水质的恶化严重威胁着人民群众的身心健康目前全国有3亿多人饮水安全受到威胁，其中有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。

1、自来水输水镀锌管网二次污染：

自来水厂输出自来水时，一般是合格的。

当经过漫长的输水管网及水塔、水箱等设施后，导致自来水质严重污染。

我国在60年代起，城市内自来水输水管材质采用的是镀锌管，其存在严重的污染隐患，如：

生锈、结垢、腐蚀等。

在自来水停水后又来水时，通过水龙头可以看到很多铁锈。

这是由于自来水停水后又来水时，自来水冲击镀锌管上的铁锈，脱落后进入自来水中的。

因此可以确定的是输送自来水的镀锌管在自来水中是长期生锈的，平时这些铁锈是溶解到自来水中，并且人的肉眼一般是无法直接看见的。

通过顿汉牌的水质演示器可以清楚地观察到自来水中的铁锈。

多数的高楼水箱、水塔等二次供水设施长期无专人护理，密封条件差，风沙吹落到水箱或水塔。

致使各种沉积物越来越多，长出青苔；滋生细菌、病毒等，严重污染了自来水水质，解决水质污染问题已经是迫在眉睫。

几十年前的水与现在的水完全不一样了，环境污染触目惊心。

当然，开水可以杀灭水中的一部分非耐高温的细菌、病毒，但是细菌、病毒的尸体继续留在水中，进入人体后即成为医学上所说的“热源体”，临床上常见的“无名热”原因多源于此。

另外开水失去氧气太多。

凉开水不能浇花养鱼，就是这个道理。

水烧开后矿物质沉淀成水垢（水的硬度）,饮用后会导致人体的各种结石，最严重的是水烧开后产生的亚硝酸盐,经人体饮用后会生成对人体致癌的亚硝胺。

我们平时饮用的自来水里都包含以哪些物质呢？

我们来分析一下：

颗粒物：

泥砂，泥土和其它颗粒物----成为其他污染物的载体，影响消毒效果；

异味.Cl2,有机酸----形成潜在的致癌物；

硬度.Ca2+,Mg2+-----各种结石；

有毒离子：

铜，铁，铬，锌，镉，汞，锡---肾损伤，影响儿童智力发育，高血压等；

有毒有机物.杀虫剂，肥料，洗涤剂和其它溶解物----肝脏及神经系统发生问题，生白内障，再生繁殖困难；

有机物、放射性物质---增加致癌风险；

微生物.细菌，真菌，藻类和病毒---肠胃疾病；

因此，为了更加方便快捷的能让千千万万中国家庭喝上干净放心的饮用水。

我公司承诺研发出一款适合中国家庭管网终端水质净化设备JYA-50G净水直饮机。

一、JYA—100G外型设计

产品名称

立式一体JYA-100G净水机

包装尺寸

360*380*1200mm

冷热功能

按键出水

成品尺寸

370*390*1220mm

空化水箱容积

10L

成品水箱容积

5L

适用水压

0.1~0.3Mpa

额定制热能力

≥90℃5L/H

使用温度

10~38℃

滤芯配置

PP棉+活性炭滤芯+超滤膜+双级RO膜

二、内部结构图

三、自动控制

四、JYA-100G净水机优越性

如今的生活状态下，仍然会有人这样问。

随着生活水平的提高，净水器已经不是什么新鲜事，许多人家里都装有这套系统。

净水器的发展和我们日益恶化的环境有关，也和我们日益增长的物质生活要求相辅相成。

净水器的作用十分明显，价格也不贵，对大多数家庭来说，净水器是一个必需品。

净水器的作用目前我国各地的水质都存在少许安全隐患。

如南方地域普遍水质较硬，易致结石病等影响人体安康；北方地域普遍重金属超标，对人的肝、胆、肾等形成危害。

净水器可针对不同地域，实行针对性的污染，使饮用水的各项目标契合健康需求。

净水器最主要的作用就是改善自来水，能够生饮、替代桶装水、更廉价、更卫生，我们可以具体的看看净水器的作用有哪些？

。

净水器的作用:

（1）：

改善自来水自来水烧开后，仍然没法去除水垢、重金属、挥发性物质及细菌尸体等净化。

自来水经氯气消毒后，能够杀灭病毒、细菌，但没法去除水垢、重金属、挥发性物质等，并且病毒和细菌的尸体也仍然存在，而且经氯气杀毒后，会不足氯存在于水中，因此自来水根本都会选择烧开了再喝，但烧开只能处理细菌问题，没法处理泥沙、铁锈、水垢、重金属、挥发性物质和细菌尸体等问题，因此需要安装净水器，解决这些问题。

（2）：

代替瓶装水，瓶装水本钱极高，不合适家庭日常运用，瓶装水被多数富裕家庭列为日常用水，但这种办法消费太高，不适合大量使用，且效果未必如净水器。

净水器的作用：

代替桶装水桶装水接饮水机，本钱高、有用期短、更易受二次净化。

桶装水一桶约为七~十元不等，本钱较高，并且这种水少数都是用大型净水器或许纯水机加工的自来水，很少有自然井水面市。

一同桶装水寄存时刻短，易蜕变，与饮水机衔接运用后处于开放形态，会被空气中的净化物净化。

（3）：

省钱卫生运用净水器，可有用过滤各类净化物质，到达生饮规范，且本钱较低。

净水器是纯物理的过滤办法，能够有效的去除各类净化物，如细菌、余氯、重金属、水垢（钙镁等）、挥发性物质、铁锈、泥沙等，且本钱绝对桶装水来说要低很多，出水口感好，能够间接饮用，无须烧开，因此是家庭最理想的饮用水处理方案。

比桶装水省心、省事、省钱。

桶装水的二次污染，假冒伪劣、“回收桶”、“黑心桶”等事件屡屡曝光，致使许多消费者望而却步；而且订水要打电话，等水家中要留人，价格昂贵，应用范围狭小（只能饮用，做饭不舍得用）等问题，越来越突出。

使用家用净水器，加工一桶水仅需0.2元，上述问题就都解决了。

现制现饮的水新鲜，喝着还放心，是当前理想的净水方式，也是未来的发展方向。

五、设计依据

1.遵循原则

1、安全性

承诺设计科学和合理，出水水质符合国家直饮水卫生标准。

2）可靠性

所选用的产品均质量可靠，性能优秀，指定产品可24h连续运行，并经过长期的实际应用。

3）经济性

在保证设备质量安全，供水处理可靠的前提下，降低系统造价和产水成本，达到性能价格比的最优化，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。

4）先进性

工艺确定在确保功能可靠、运行稳定、灵活性强、操作管理方便的前提下，尽量采用简便易行的处理工艺，取得较好的处理效果。

六、设计参数

1.设计概况

主要结论一览

项目

内容

备注

产水用途

家用直饮水

产水水质

浊度与微生物指标符合《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》

设备产水水量

15.6L/H

主体净水工艺

市政自来水→PP棉→活性炭→超滤膜→空化水箱→空化系统→产水泵→一级RO膜→二级RO膜→纯水箱→直饮水

空化水箱

容积10L

纯水箱

容积5L

加热器

温控加热

制冷器

电子制冷

设备主要装置

空化装置、多功能泵、超滤膜、RO膜组

外

接

要

求

排水管路

∮8

补水管路

∮8

电源

220V/50HZ

设备占地要求

约0.11m2，室内

2.水源水质

本方案设计的家庭自来水。

3.产水水质要求

产水作为家庭直饮水，设计的产水水质符合《生活直饮水卫生标准GB5749-2006》中指标要求。

4.产水水量要求

如果按照实际标准人均一天饮用水量为1.5L计算，一个家庭用水量为1.5L*4人=6L+50L（生活用水如：

做饭用水）=56L。

如果采用15.6L/H产水量设备，每天按照10H计算，产水量为10H*15.6L/H=156L。

日产水量156L大于日用水量56L，可以满足一个家庭用水需求。

5.工艺流程说明

本方案设计的原水为家庭自来水，自来水靠市政供水压力进入PP棉初步过滤，再进入活性炭吸附过滤，然后再进入超滤，能有效去除水中悬浮微粒、胶体、微生物和细菌等，之后进入空化水箱，通过运行时间制备出小分子团水，最后通过RO膜双级过滤产水水质指标符合《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》。

七、工艺流程及说明

JYA-100G净水机工艺流程图

1.设计基础

1.设计范围

家用纯水低赫兹70Hz制备系统。

2.原水水质

设计市政自来水，具体水质不详。

2.设计标准及规范

1.设计原则

1）因设备布置在潮湿的场所，因此，设备必须具有较好的防腐能力。

2）设备技术系统是先进的、可靠的。

3）系统具有24小时连续运转能力。

3.设备配置清单

序号

设备名称

设备规格

数量

价格

1.

机壳

360*380*1200

1

2.

空化水箱

容积：

10L

1

3.

纯水箱

容积：

5L

1

4. 

PP棉

10寸

1

5.

活性炭

椰壳10寸

1　

6.

超滤滤芯

10寸

1

7.

一级RO膜

100加仑

1

8.

二级RO膜

50加仑

1

9.

一级RO膜壳

200加仑15寸

1

10.

二级RO膜壳

100加仑10寸

1

11.

超滤膜壳

200加仑10寸

1

12.

PP膜壳

200加仑10寸

1

13.

活性炭膜壳

200加仑10寸

1

14. 

补水电磁阀

24V

1

15.

空化电磁阀

24V

1

16.

产水电磁阀

24V

1

17.

冲洗电磁阀

24V

1

18. 

低压保护开关

开关量

2

19. 

高压保护开关

开关量

2

20.    

多功能泵

型号：

DP-150

1

水量：

800加仑

压力：

0.9Mpa

功率：

60W

24.

配套管路

材质：

PE

1批

25.

RO控制电路板

24V

1

26.   

延时继电器

220V4P

1

27.

延时继电器插座

4P

1

28.    

中间继电器

24V4P

9

29.

中间继电器插座

4P

9

30.  

电线电缆

1M²

1批

设备工艺说明

1.预处理

预处理的作用一是对原水进行初级处理，去除水中悬浮物质和胶体物质，二是保证本水处理系统中主要的除盐净化设备RO装置的稳定运行，防止RO装置受污染损坏。

预处理系统是根据市政供水水质情况、RO膜的进水水质要求和进水的水量进行设计的。

RO膜的进水要求污染指数（SDI）≤4，浊度<1.0NTU，余氯<0.1mg/L。

反渗透（RO）系统的寿命和使用效果很多程度上依赖于预处理单元的工作效果。

为了提高反渗透系统的效率（产水水质和系统回收率），必须对原水进行有效的预处理。

选择合适的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统的效率，实现系统产水量、产水质、回收率和运行成本的最优化。

2.空化水箱

初级处理水的储存装置，为空化循环工作提供稳定的水量。

空化水箱中设置高低液位开关，当水箱中缺水时，低水位开关自动给出信号，打开补水电磁阀，自动注水；当水池中水满时，开关自动关闭，停止注水。

液位开关始终保持产水系统均衡运行的工作循环。

3.多功能泵

本系统配置隔膜泵：

1.用于空化装置制备小分子团水工作压。

2.为产水系统提供动力源。

该泵具有以下特点：

1.机泵一体式卧式结构，外形美观占地面积小。

2.运行平稳组件同心度高，噪音低；

该泵受空化系统及空化水箱.纯水箱液位信号控制，当空化系统工作完成后，纯水箱处于低液位时，泵自动启动产水，如果空化箱达到低液位时，泵自动停止水源输送。

4.纯水箱

JYA-100G净水机过滤成品水储存装置，为用户水提供稳定的水量。

纯水箱中设置液位开关，当水箱中缺水时，液位开关自动给出信号，打开产水电磁阀，启动多功能泵自动产水；当水箱中水满时，开关自动关闭，停止产水。

液位开关始终保持产水系统均衡运行的工作循环。

5.RO膜

RO膜装置是该系统的心脏部分，设计成熟合理与否不仅直接决定RO系统能否达到设计要求，而且关系到整个系统的性能；经RO装置处理的水，能去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。

RO装置在水质分离过程中没有相变，脱盐率高，设备体积小，自控运行，适应性强，应用范围广，无环境污染等优点，组装的RO装置均以知名品牌元件为主。

（1）RO膜：

陶氏膜

（2）自动冲洗装置：

全自动电磁阀

一级膜进水口设置低压保护开关，当进水压力低于设置值（0.6Mpa）时，停止泵，防止泵高压损坏膜组。

⑴、反渗透原理：

反渗透膜净水过程示意图：

备注：

由于进水水质、pH值、温度的变化，实际系统的性能可能不同。

影响反渗透系统工作效能的因素：

如图所示，透过膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系，增加进水压力也增加了脱盐率，但是两者间的变化关系没有线性关系，而且达到一定程度后脱盐率将不再增加。

下表是对反渗透膜影响因素的概括：

系统控制说明：

a、由RO控制完成包括多功能泵的顺序启动和停止；RO装置的自动启、停、冲洗操作；停运时反渗透装置的自动冲洗；运行中多功能泵进出口高、低压开关的连锁保护等。

b、RO装置设就地操作箱，既可以由RO控制程序操作。

c、系统配备相应的报警装置，可对系统异常运行状态进行报警提示。

八、设备控制系统说明

1．全自动运行

系统设备自动运行、自动保护、自动在线监测。

2．自我保护功能

多功能泵入口处装设高压压力开关，当泵入口压力大于0.7Mpa时，压力控制器动作，使设备停止工作，保证RO膜的安全。

3．液位控制系统

相关水箱设置液位控制器，与设备连锁控制启停；

4．反渗透停机自动膜冲洗

RO设备在系统停机时对反渗透膜自动进行膜冲洗，避免污物沉积结垢；

金海能国际机电设备（北京）有限公司

系统集成部

2015年8月14日