氯化铵5吨每小时MVR方案全解.docx
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氯化铵5吨每小时MVR方案全解
氯化铵5吨每小时MVR方案全解
方
案
书
特保罗环保节能科技有限公司
二零一五年十二月
第一章总论
1.1概述
设计水质：
主要含氯化铵，含量12%；本方案采取MVR降膜蒸发浓缩再降温结晶，进蒸发系统前用氨水将原料液从PH8调到5.5，系统设计每日运行24小时，进料量为5t/h，产盐量0.6t/h。
1.2方案编制依据及编制原则
1.2.1编制依据
1、相关标准和规范
本废水处理厂项目的设计、施工与安装必须执行国家的专业技术规范与标准。
其规范与标准如下：
《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-2001）
《工业企业厂界噪声标准及其测量方法》（GB12348～12349-90）
《室外排水设计规范》（GB50101-2005）
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
工艺及管道专业主要采用的设计规范和标准（不限于）：
《压力管道规范工业管道》（GB/T20801－2006）
《工业金属管道设计规范》（GB50316－2000）
《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）
《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》（HG20519－2009）
《化工装置设备布置设计规定》（HG20546－2009）
《化工装置管道布置设计规定》（HG/T20549－1998）
《化工装置管道机械设计规定》（HG/T20645－1998）
《化工装置管道材料设计规定》（HG/T20646－1999）
《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264－1997）
◆
◆
◆水处理工艺，满足出水水质要求。
◆所采用的技术、设备应做到污水、污泥各级处理单元配套齐全，投资省、运行费用低，至整个工程实施后，除对生产废水进行有效的处理外，应能改善和保持周边地区的环境质量，不存在诸如异味、噪声等方面的二次污染问题。
◆尽量保留原污水处理站合理的部分，对可利用的构筑物进行充分利用，合理化投资。
◆新建单元结构设计及平面布置中，力求布置紧凑，减少占地和投资费用。
◆污水处理工艺运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。
◆经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用；
◆选用技术先进、质量可靠、并有广泛选择余地的设备。
合理设计工艺过程自动化程度，即降低劳动强度，又使设备具备一定的调节灵活性。
◆污水处理站设置必要的监控仪表，采用监控设备使污水、污泥的处理过程能够在受控条件下进行，选用的监控仪表能运行稳定，维修方便。
◆污水处理站内排水专用设备选用质量好、价格低、效率高的通用设备，并在国内外都有实际的产品，保证设备运行的可靠性。
◆以人为本，充分考虑便于污水处理厂运行管理的措施。
1.3设计范围与工程内容
1.3.1设计范围
自废水进入污水处理站始，经过各级处理单元，至达标排放要求为止。
1.3.2工程内容
根据国内一般工程惯例，该污水处理工程内容主要包括：
◆处理方法与工艺路线的确定；
◆处理工程工艺设计，土建设计；
◆处理工程非标设备的设计、制造、安装；
◆处理工程定型设备的选型、购置、安装、调试。
1.4处理水量及水质
全自动连续处理能力为5t/h。
第二章工艺方案
2.1工艺方案的确定
2.1.1蒸发浓缩
本方案采取MVR降膜蒸发浓缩再降温结晶脱盐，进蒸发系统前用盐酸将原料液从PH8调到5.5，蒸发过程废水中的水气化为水蒸汽与污染物分离，经过冷却后形成蒸馏水，出水水质好，几乎无盐分。
系统设计每日运行24小时，进料量为5t/h，原料含盐量按20%计算，产盐量1t/h。
2.2工艺流程图
2.2.1工艺设计
（1）系统内的管道布置将做到简洁美观，便于安装维护，流速合理，强度和刚度足够，并能特别注意防振动、防磨损、防腐蚀和防堵塞。
（2）根据招标方提供的用地区域，设备布置力求合理、紧凑。
（3）系统便于观察、合理安装视镜、视盅、液位指示和监控仪表等。
（4）整个系统密封无泄漏，无异味，噪音小，不产生二次污染。
2.2.2设备制造
（1）所有设备制造应满足工艺要求和国家相关专业设计制造规范和标准。
（2）在满足工艺要求、符合国家规范和标准的情况下，乙方可以对工艺及设备材质进行优化，但需征得甲方的同意确认。
（3）所有在需要维护和检修的地方均将设置平台和扶梯，平台和扶梯的设计应满足国标中的要求。
蒸发器主体的钢结构支撑由乙方设计供货。
2.2.3管道阀门及其他
管道
管道根据溶液性质合理选择材料，接触未处理前含盐污水管路用316L钢材；蒸发器等接触含盐废水的设备部分用TA2，外壳及不接触盐分的用316L材质，强制循环泵采用2205。
本工程系统内的管道设计针对结晶过程进行优化设计，避免死角及以防止结晶物堵塞形成。
阀门
本工程所有自动阀门采用气动阀门（如有必要的地方可采用电动阀门）。
1）自动阀门配带接近型位置开关，接近开关的电压为24VDC并具有信号反馈功能。
2）阀门的过流部分材质不低于工艺管线使用的材质。
3）所有阀门材质均与其连接的管道材质匹配。
2.2.4电气设计
（1）电源
本系统电源引自厂区变压器，引至装置配电间，设一总配电柜，由此配电柜分配电至各用电设备，蒸汽压缩机为变频控制。
本技术协议中配电间位置默认为装置红线范围外5米内，电源线分界点（也为供货交接点）为本系统配电柜外1米处。
（2）配电设计
电源及配电电压等级如下：
电动机功率＜200kW时：
AC380V，3P+PE，50Hz；
控制电源：
AC220V，50Hz；
检修电源：
（1）AC380V，3P+N＋PE,50Hz；
（2）AC220V，1P+N＋PE,50Hz
成套设备：
供电电压AC380V；
根据厂房和工艺装置环境，选择电气设备及材料。
（3）车间内配电线路
用电设备配电线路选用阻燃型铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。
至电动机的电缆采用4芯，第四芯作PE线使用。
控制电缆选用铜芯阻燃交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套型控制电缆。
（4）主要电气设备及材料选型
主要电气设备及材料选型（低压开关柜、接地材料地下部分除外）优先考虑采取正泰或德力西品牌，如上述品牌无法满足要求，将采用品质相当的替代品牌。
2.2.5控制及仪表系统设计
系统为自动联锁控制。
通过变频控制压缩机可以调整蒸发率，其它所有流量也会相应自动调整。
控制进水流量以保持蒸发器液位，控制浓缩液排出流量以达到设计所要求的盐水浓度，控制蒸馏液浓度保持蒸馏液水箱液位，通过调节蒸汽流量来保持蒸发系统压力。
系统采用手动启动，自动运行。
运行过程中为自动稳态操作，极少人工操作。
该系统运行可靠。
2.3工艺设计
序号
设备名称
规格
材质
单位
数量
备注
1.预处理单元
1
隔油池
3m³
碳钢防腐
套
1
2
PH调节池
有效容积2m³，N=2.2kW
碳钢防腐
套
1
3
盐酸加药系统
有效容积1m³，N=1.1kW
Pe
套
1
2．MVR蒸发单元
4
原料储罐
Φ2000×3000mm
316L
座
1
5
进料泵
Q=7.5m3/h，H=20m，N=2.2kw
316L
台
2
1用1备
6
预热器
S=10m2
TA2
座
1
7
循环泵
100m³/h,H=12.5m，N=11kw
2205
台
1
8
换热器
S=200m2
TA2/316L
座
1
9
蒸发器
Φ1800x3600m
TA2/316L
座
1
10
蒸汽压缩机
Q=247m³/min,N=280kw
2205
台
1
11
冷凝水罐
Φ1200×2000mm
316L
座
1
12
冷凝水泵
Q=6.3m3/h，H=20m，N=1.5kw
316L
台
2
1用1备
13
出料泵
Q=10m3/h，H=20m，N=3kw
316L
台
2
1用1备
14
冷析结晶器
Φ2300x4000m
316L
座
1
15
冷析循环泵
Q=140m³/h，H=11m，N=15kw
316L
台
1
16
外冷列管换热器
15㎡
316L
座
1
17
筹厚器
Φ1000x1200m，N=5.5kw
316L
台
1
18
离心机
HRN400，N=16.5kw
316L
台
1
19
浓水储槽
Φ1500x1700m，N=5.5kw
316L
座
1
20
回流泵
Q=10m3/h，H=20m，N=3kw
316L
台
1
21
机封水系统
N=0.75kw
套
1
第三章公用工程
3.1电气负荷
水处理工程电气为三级负荷，拟直接从变电室引380V电源至本工程。
动力设备保护按厂内现有系统，接地电阻≤10Ω。
电控室5x6m，设配控制电脑一套。
工程内照明采用马路弯灯，照明线路为BV线管，由甲方提供。
本工程用电负荷见下表
1.预处理单元
设备名称
单机容量（kw）
装机容量（kw）
装机数量
工作数
日工作时间（hr）
日用电量（kwh）
备注
PH调节搅拌
2.2
2.2
1
1
24
52.8
盐酸加药系统
1.1
1.1
1
1
24
26.4
小计
装机容量
3.3
工作容量
3.3
总用电量
79.2
kw
总装机容量3.3kw（包含所有系统），实际额定功率3.3kw。
2.MVR蒸发单元
设备名称
单机容量（kw）
装机容量（kw）
装机数量
工作数
日工作时间（hr）
日用电量（kwh）
备注
进料泵
2.20
4.40
2
1
24
52.80
一用一备
循环泵
11.00
11.00
1
1
24
264.00
蒸汽压缩机
280.00
280.00
1
1
24
6720.00
出料泵
3.00
6.00
2
1
24
72.00
一用一备
工艺冷凝水泵
1.50
3.00
2
1
24
36.00
一用一备
冷析循环泵
15.00
15.00
1
1
24
360.00
一用一备
筹厚器
5.50
5.50
1
1
24
132.00
离心机
16.50
16.50
1
1
24
396.00
回流泵
3.00
6.00
2
1
24
72.00
一用一备
浓水储槽
5.50
5.50
1
1
24
132.00
机封水系统
0.75
0.75
1
1
24
18.00
小计
装机容量
353.7
工作容量
344.0
总用电量
8254.8
Kw
总装机容量353.7kw（包含所有系统），实际额定功率344.0kw。
总用电量为：
79.2kw+8254.8kw=8334kw
第四章工程技术经济分析
4.1工程投资预算
设备清单及报价单位：
万元
序号
设备名称
规格
材质
单位
数量
单价（万元）
总价（万元）
1.预处理单元
1
隔油池
3m³
碳钢防腐
套
1
2.5
2.5
2
PH调节池
有效容积2m³，N=2.2kW
碳钢防腐
套
1
3.17
3.17
3
盐酸加药系统
有效容积1m³，N=1.1kW
Pe
套
1
1.3
1.3
4
合计
6.97
2.MVR蒸发结晶（蒸发量5000kg/h）
5
原料储罐
Φ2000×3000mm
316L
座
1
6.2
6.2
6
进料泵
Q=7.5m3/h，H=20m，N=2.2kw
316L
台
2
1.6
3.2
7
预热器
S=10m2
TA2
座
1
3.6
3.6
8
循环泵
100m³/h,H=12.5m，N=5.5kw
2205
台
1
6.2
6.2
9
换热器
S=200m2
TA2/316L
座
1
56
56
10
蒸发器
Φ1800x3600m
TA2/316L
座
1
22
22
11
出料泵
Q=10m3/h，H=20m，N=3kw
316L
台
2
4.5
9
12
蒸汽压缩机
Q=247m³/min,N=280kw
2205
台
1
154
154
13
冷凝水罐
Φ1200×2000mm
316L
座
1
2.1
2.1
14
冷凝水泵
Q=6.3m3/h，H=20m，N=1.5kw
316L
台
2
2.1
4.2
15
冷析结晶器
Φ2300x4000m
316L
座
1
8.5
8.5
16
冷析循环泵
Q=140m³/h，H=11m，N=15kw
316L
台
1
8.5
8.5
17
外冷列管换热器
15㎡
316L
座
1
4.6
4.6
18
筹厚器
Φ1000x1200m，N=5.5kw
316L
台
1
1.3
1.3
19
浓水储槽
Φ1500x1700m，N=5.5kw
316L
座
1
2.2
2.2
20
回流泵
Q=10m3/h，H=20m，N=3kw
316L
台
2
4.5
9
21
离心机
双级活塞推料离心机
W=1.5t/h，N=16.5kw
2205
台
1
22
22
22
机封水系统
N=0.75kw
套
1
4.6
4.6
18
电气自控
套
1
32
32
19
管道阀门
套
1
30
30
合计
389.2
25
总计
396.17
物料过流部分管道使用316L不锈钢，冷凝水及纯水管道为316L不锈钢，强制循环泵采用2205材质，物料运输泵采用316L，蒸发器和换热器接触物料部分用TA2，不接触物料用316L。
主要低压（36v以下）电气设备及材料选型低压断路器、接触器、PLC优先考虑采取ABB或西门子品牌，如上述品牌无法满足要求，将采用品质相当的替代品牌；220v-380v开关柜、变频控制柜、接地材料地下部分采用国内名优品牌，高压部分用正泰、德力西等国内知名品牌。
界区范围为工程界区外1米，再向外的延伸由甲方负责。
甲方提供一次水、软化循环水、仪表气、一次蒸汽到界区。
4.2蒸发浓缩用电负荷估算
1.预处理单元
总装机容量3.3kw（包含所有系统），实际额定功率3.3kw。
2.MVR蒸发单元
总装机容量353.7kw（包含所有系统），实际额定功率344.0kw。
总用电量为：
79.2kw+8254.8kw=8334kw
系统总用电功率8334kwh，按用电系数0.9计，吨水耗电量为8334×0.9/24/5=62.5kwh。
按电费0.8元/kwh计，吨水电费为50.0元。
（2）蒸汽费
吨水蒸汽费为11元。
总计吨水处理费用为61.0元。
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