10吨双级反渗透方案解析.docx
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10吨双级反渗透方案解析
10T/h双级反渗透水处理系统
方案设计书
工程名称：
10T/H纯水系统
海德能科技XX
海德能科技XX
一、设计依据及技术要求
1.1.原水水源及水质
水源：
地下水。
1.2．技术要求及设备性能
1.2.1.安装条件
1.2.1.1供水系统：
原水水量≥22m3/hr
原水水温25℃
1.2.1.2供电系统：
380v/50hz/3Φ,220v/50hz/1Φ，±10%。
1.3、电气设备控制
设备采用自动/手动两种操作方式。
集控操作在PLC柜统一进展，控制由PLC实现。
泵的联锁及备用、自动投加等均由PLC实现。
1.4.设备性能
1.4.1预处理出水：
产水量≥25m3/hr
SDI≤4
1.4.2反渗透装置：
产水量10m3/hr〔25℃〕
脱盐率96％（三年）
回收率70％
1.5、防雷与接地
防雷：
根据有关规程、规，接入全厂避雷系统。
接地：
根据有关规程、规、所有需要保护接地的电气设备均可靠接入相应的接地系统。
主要包括配电装置、PLC装置、机电设备、控制盘柜等。
二、系统工艺
2.1工艺概述
本系统是根据贵方提供的原水水质及对产水水质要求，以系统运行可靠、自动、节能、操作简单、环保、平安、经济实用为原那么，根据相关设计标准和规，结合当地水源水质以及我公司多年工程经历而编制。
本套系统的工艺设计合理、运行稳定、在进水水质无重大变化（变化不超过5%）的条件下产水水质满足要求，经过多项类似工程的应用及检验，系统能长期稳定运行。
2.2工艺流程简图
原水
2.3工艺说明
本套水处理系统水源为地下水。
根据工艺流程将本系统分为预处理系统、反渗透系统和控制系统来进展系统技术规详述。
预处理系统是对原水进展处理，使其满足反渗透系统的进水要求。
它由：
原水泵、多介质机械过滤器、阻垢剂投加装置及其配套设施组成。
控制方式采用手动控制。
反渗透系统是本套水处理系统的主要除盐装置，我们建议贵公司可选择采用美国海德能公司生产的CPA3-8040型反渗透膜元件或日本东丽公司生产的TM720-370反渗透膜元件，共25支。
它由保安过滤器、反渗透装置、反渗透清洗装置组成，系统控制方式采用全自动控制。
控制单元是整套系统的指挥中心，它的功能越完善，设计越合理对设备越有益处，具体表现在:
保证系统的正常运行、减少整套设备的故障发生、提高经济效益、减轻劳动强度、防止人工误操作、降低产品本钱、保证产品质量等。
本套水处理系统采用集中PLC方式对整套系统进展控制。
三、系统技术规
3.1预处理系统
预处理的作用就是对不符合反渗透膜进水条件的原水进展处理，改善供水环境，使之满足进入RO系统进水条件，减少、延缓膜的污染、延长其寿命。
主要设备有：
原水泵、多介质过滤器、阻垢剂投加装置。
预处理系统出水水质指标到达：
产水量22m3/hr
SDI≤4
3.1.1原水增压泵
为预处理系统的正常运行提供流量及压力。
设两台原水泵，一用一备，过滤器反洗时同时开机。
技术参数：
型号：
80-35-20
数量：
2台
流量：
30m3/h
扬程：
30m
材质：
铸铁
功率：
4KW
3.1.2多介质过滤器
采用多种不同比重和粒径的滤料，自上而下粒径逐级减少，利用深层过滤原理，增大过滤器的截污能力，在保证出水水质的前提下可提高过滤流速。
设备控制采用手动控制方式。
本过滤器上层为无烟煤，中层为锰砂，下层为石英砂滤料。
无烟煤可以去除异味及微生物等。
锰砂的主要成分是二氧化锰，它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，氧化后的Fe〔OH〕3沉淀物经锰砂层过滤后除去。
这样经多介质机械过滤器过滤后，可降低原水的浊度，有效去除原水中的悬浮物胶体，除去水中的铁、锰以及局部有机物等，使出水满足后续处理的要求。
当过滤器使用一段时间后，滤料到达载留饱合，即污染物过多最终穿透滤层使出水水质恶化。
具体表现在，滤水量减少，前后压差升高。
这时，为了保证滤出水水质，必须对滤料进展反洗，直到出水合格为止，过滤器反洗采用大流量水洗和空气擦洗相结合的方式。
数量：
1台
设备出力：
30m3/h
规格：
φ1800
罐体材质：
玻璃钢
滤料：
无烟煤、石英砂、锰砂
配套手动阀门：
DN25-1007个
压力表:
1块
取样阀：
1个
控制方式:
手动
3.1.3活性炭过滤器
活性炭过滤器装活性炭,用粗石英砂作支撑层可吸附水中的余氯以及悬浮性的胶体、局部有机物、去除微生物、重金属及异味。
过滤器通过定期反洗可实现再生。
选型如下：
数量：
1台
设备出力：
30m3/h
规格：
φ1800
罐体材质：
碳钢衬胶
滤料：
无烟煤、石英砂、活性炭
配套手动阀门：
DN25-1007个
压力表:
1块
取样阀：
1个
控制方式:
手动
3.1.4阻垢剂投加装置
为了在较高回收率情况下防止反渗透浓水端特别是反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现碳酸盐、硫酸盐和Ca2+、Mg2+离子的化学结垢，从而影响膜元件的性能，在反渗透进水前需要参加阻垢剂。
本系统建议选用美国KINGLEE公司生产的PTP0100阻垢剂，该药剂是一种分散型阻垢剂，其作用如下：
·阻垢效能高，在不加酸的条件下，原水LSI指数最大允许值为2.8，在此围可有效地控制无机物结垢。
·主要成分为含磷小分子有机物，在水中性质稳定，不易分解产生具有微生物营养的正磷酸盐营养物，排放后也不会对环境产生污染。
·为优秀的分散剂，可控制铁、铝及重金属污染，也可以对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒起到分散作用。
主要包括1台意大利SEKO公司的电磁隔膜计量泵和1只计量箱。
计量箱的容积能满足系统运行时1天的药品耗量。
3.1.4.1计量泵
型号：
ACS602
投加围:
0-6.0L/h
数量：
1台
3.1.4.2计量箱
型号：
KC-200
容积：
200L
材质：
PE
数量：
1只
3.2反渗透系统
反渗透是目前水处理系统设备中应用最广泛的一种脱盐技术，具有极高的脱盐能力，且运行平安、灵活，操作简单。
它是整个设备的核心局部，逆渗透膜是一种只允许水分子通过而不允许其它溶质通过的半透膜，它的孔径<10×10-10m,因此它能滤除大局部的各种无机盐离子。
反渗透系统包括5μm保安过滤器、反渗透装置和反渗透清洗系统组成。
反渗透的产水量受进水水温的影响较大，当进水水温每上升或者下降1℃时，反渗透的产水量允许下降3%，本套系统设计水温为25℃。
型号：
RO-10000
产水量：
10m3/hr〔25℃〕
脱盐率：
三年≥96％
回收率：
70％
数量：
1套
3.2.1保安过滤器
为防止膜元件在运行过程中被固体颗粒损害，在进入反渗透之前设有一台5m的保安过滤器，其作用是截留来自预处理出水于5m的颗粒进入反渗透系统。
这种颗粒经高压泵加压后可能击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时可能会划伤高压泵的叶轮。
本系统保安过滤器采用熔喷聚丙烯滤芯，深层过滤，具有纳污量大、寿命长、易更换的优点。
当过滤器进出口压差大于设定值〔通常为0.07-0.1MPa〕时应当更换。
数量:
1台
出力：
22m3/h
型号:
BG-15-30
过滤孔径：
5μm
滤芯数量:
15支
滤芯尺寸:
30″
附件：
压力表、排气阀等
3.2.2反渗透装置
经过预处理单元处理后的原水，经过高压泵增压后进入反渗透膜组件，由于RO膜的选择透过性能，水在高压下可以透过RO膜进入淡水侧，而各种盐份那么随高压水流冲出排出，使水一分为二，从而到达盐与水别离的目的。
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份、胶体、有机物及微生物。
系统设置103/h反渗透装置1套，回收率为70%。
本系统反渗透入口设有2台特种泵立式多级高压泵，电机功率为15kw。
高压泵设有软启动器，由中央控制盘可编程控制阀门慢开门，对RO主机高压泵的启动电流和转矩进展控制，平滑地控制电压、电流，防止电流阶跃情况的发生，控制延长电机的启动、停顿时间，保护供电电网及周围设备的平安。
反渗透膜采用美国海德能公司生产的CPA2-8040酰胺复合膜此反渗透膜的长度为40〃，直径8〃，膜面积400平方英尺〔37.16m2〕，单根膜脱盐率为99.5%。
反渗透采用二级设计
3.2.2.1一级高压泵
为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。
3.2.2.2一级反渗透膜
反渗透膜采用直径8〃，膜面积400平方英尺〔37.16m2〕，单根膜脱盐率为99.5%。
3.2.2.3膜壳
装载RO膜。
3.2.2.4二级高压泵
为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。
3.2.2.5二级反渗透膜
反渗透膜采用美国聚酰胺复合膜，此反渗透膜的长度为40〃，直径8〃，膜面积400平方英尺〔37.16m2〕，单根膜脱盐率为99.5%。
3.2.2.6膜壳
装载RO膜。
选用宇星公司生产的玻璃钢压力容器，承压300Psi，一壳五芯，共2Z支
3.2.2.7流量计
系统通过流量指示计来监测反渗透的纯水以及浓缩水的流量，为调整系统正常运行提供依据。
RO纯水流量计
型号：
20m3/h
数量：
2台
型式：
管道式
量程：
0－20m3/hr
产地：
国产
RO浓水流量计
型号：
20m3/h
数量：
2台
型式：
管道式
量程：
0－20m3/hr
产地：
国产
3.2.2.8压力指示计〔压力表〕
置于保安前、保安后、高压泵后、段间、浓水及膜组件出口各处，分别用于监测膜组件的进水压力、段间压力及浓缩水压力，为调整逆渗透系统正常运行提供信息。
量程:
0—30kgf/cm2
0—10kgf/cm2
数量：
6块
材质：
不锈钢充油
产地：
国产
3.2.2.9电导率指示计
水质在线电导率仪：
分别在线检测原水水质、产品水水质。
型号：
CM-230
数量：
2块
量程：
0-20/200/2000μs/cm
功能：
水质在线检测，自动温度补偿
产地：
国产
3.2.2.10电动阀门
该阀与系统调压阀并联于RO主机的进水、保护冲洗及浓水管道上。
当系统开机时，在PLC预置程序下，进水电动阀和浓水电动阀先于系统高压泵开启，使高压泵在空载状况下启动，同时也防止了水锤现象对膜的冲击损害。
增压泵转速到达额定值后，电动阀门缓慢关闭，使作用于RO膜上的水压缓慢上升，保证RO膜不受压力突变损害。
系统运行参数〔压力、流量等〕的设定，需要用人工手动调整系统压力调节阀、回流调节阀来实现，由于电动阀门的缓慢开启特性，在一次调整完毕后，可保持屡次操作不做调整，保证了运行状态的统一性。
当系统停机时，RO膜浓水侧的含盐量很高，尤其是第二段RO膜浓水侧浓度高于原水4倍，污染物会沉积在RO膜外表，造成膜污堵；同时由于渗透原理，淡水侧的水会向浓水侧渗透，造成淡水侧水量减少，甚至会被吸干，使RO膜受到严重损坏。
为防止这一现象的发生，设置了停机时对RO膜进展保护冲洗。
当系统停顿运行时，保护冲洗电动阀翻开，用产品水转换RO膜浓水，使RO膜两侧水的浓度一致。
保护冲洗泵与药洗泵共用一台泵。
电动阀采用日本Unic公司的产品，具有以下特性：
a.过载保护功能；
b.过载报警输出；
c.手动操作机构。
3.2.2.11进水电动阀：
型号：
Unic-05
材质：
不锈钢
出力轴扭距：
20kgf.m
数量：
1只
产地：
日本/Unic公司
3.2.2.12浓水排放电动阀：
型号：
Unic-05
材质：
不锈钢
出力轴扭距：
20kgf.m
数量：
1只
产地：
日本/Unic公司
3.2.2.13保护冲洗电动阀：
型号：
Unic-05
材质：
不锈钢
出力轴扭距：
20kgf.m
数量：
1只
产地：
日本/Unic公司
3.2.2.14调节阀门
用于调节系统压力及回流水量，使系统工作处于最正确状态。
数量：
2只
材质：
SUS304
3.2.2.15压力保护装置
压力保护装置的功能是在反渗透系统供水水压低于设定值及进入膜组件的水压高于设定值时发出报警信号，使系统停机。
当压力恢复到设定值时，发出启动信号，系统自动开机运行。
3.2.2.15.1低压保护器：
型号：
JC-206
数量：
2只
产地：
韩国/JACO
3.2.2.15.2高压保护器：
型号：
JC-220
数量：
2只
产地：
韩国/JACO
3.2.2.16可编程控制器〔PLC〕
PLC是控制单元的核心，在预置程序下根据采集到的信号，对整个系统进展全程控制。
型号：
CPM2A-40CDR
控制电数：
40点可根据具体控制点数增加扩展口
数量：
1台
产地：
日本/OMRON公司
3.2.3PH值调节装置
计量泵
型号：
ACS602
投加围:
0-6.0L/h
数量：
1台
计量箱
型号：
KC-200
容积：
200L
材质：
PE
数量：
1只
3.2.4反渗透清洗装置
3.2.4.1清洗精滤器
数量:
1台
出力：
22m3/h
型号:
BG-15-30
过滤孔径：
5μm
滤芯数量:
15支
滤芯尺寸:
30″
附件：
压力表、排气阀等
3.2.4.2清洗水箱
容积：
5000L
材质：
PE
数量：
1只
3.2.4.3清洗水泵
技术参数：
型号：
80-35-20
数量：
1台
流量：
30m3/h
扬程：
30m
材质：
铸铁
功率：
4KW
3.2.5中间水箱:
容积：
5000L
材质：
PE
数量：
1只
3.3控制系统
控制单元是整套系统的指挥中心，它的功能越完善，设计越合理对设备越有益处，具体表现在:
保证系统的正常运行、减少整套设备的故障发生、提高经济效益、减轻劳动强度、防止人工误操作、降低产品本钱、保证产品质量等。
3.3.1控制系统构造
控制系统的构造方式为：
集中PLC控制
3.3.2控制系统的功能
3.3.2.1系统程序控制
本控制系统中，程序的任务主要是针对反渗透装置及加药装置的程序控制及其它水泵与液位的联锁。
控制系统中的PLC根据工艺运行要求，以完成以下控制功能
1、原水增压泵的启/停控制；
2、预处理所需各种加药计量泵的启/停控制；
3、系统的各压力开关的检测控制；
4、RO装置进水电动阀的启/停控制；
5、RO装置自动冲洗电动阀的启/停控制；
6、保护冲洗泵（药洗泵）的启/停控制;
7、RO系统进水/产品水水质电导率监测；
3.4.2.2系统的自诊断功能
系统的自诊断功能是在PLC的诊断功能的根底上，结合我公司的经历实现的。
系统的自诊断功能提供系统的故障信息以及相关的报警，对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。
3.4.3控制方式
整个系统采用PLC预置程序下的自动控制，PLC根据开关及各仪表采集的输入信号，依据预置程序，在CPU进展运算及判断，向各单元器件发出指令，控制整套系统的正常运行，完成各项工艺参数的监控，水质自动分析，故障在线检测，平安报警，零部件及环境设施的保护等功能。
3.4.4各组成单元的控制过程
3.4.4.1预处理单元
PLC根据控制柜的开关量信号及原水水位计的输入信号，控制原水增压泵、反洗水泵的启停，控制各加药计量泵的启停，到达控制药剂添加的目的。
3.4.4.2RO反渗透单元
当PLC接到开机信号时，将做出以下指令：
3.4.4.2.1向高压泵软启动器发出指令，使其在自身功能支持下，完成对增压泵电机的限流、斜坡软启动，有效地保护供电电网及其它设备的平安，并防止RO系统遭受水锤冲击；
3.4.4.2.2向冲洗电动阀发出指令，使其在开机时先于主增压泵开启，保证增压泵空载启动，并在增压泵全压启动后，依其自身功能，缓慢关闭，使增压泵及膜缓慢加载；
3.4.4.2.3PLC根据仪表采集的压力信号、电导率信号，对系统工艺参数进展监控。
当进水压力超过设定围及电导率超标时，发出报警信号或进而选择停机。
3.4.4.2.4当PLC接收到关机信号时，将做出以下指令：
3.4.4.2.5向高压泵软启动器发出指令，对增压泵电机进展软停机；
3.4.4.2.6向冲洗电动阀发出指令，使其缓慢翻开，其开启时间与软启动时间同步或接近，先用原水对RO膜进展冲洗；
3.4.4.2.7在高压泵完全停机时，启动保护冲洗泵，将产品水注入逆渗透容器中，防止水中钙镁等重金属离子在膜外表的沉积。
3.4.4.3加药系统控制
各加药计量泵可与原水泵启停联锁也可手动控制；阻垢剂加药计量泵与反渗透一一对应、启停联锁。
四、供货围明细表
10T/h双级反渗透主要配置表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
原水泵
80-35-20
台
2
铸铁
流量：
30m3/h
扬程：
30m
功率：
4KW
2
多介质过滤器
台
1
2.1
罐体
φ1500
只
1
玻璃钢
2.2
滤料
石英砂
T
3.5
国产
锰砂
T
3
国产
3
活性炭过滤器
台
1
3.1
罐体
φ1500
只
1
玻璃钢
3.2
滤料
石英砂
T
2.5
国产
活性炭
T
2
国产
4
阻垢剂投加装置
4.1
计量泵
ACS602
台
1
意大利/SEKO
4.2
计量箱
200L
只
1
国产
5
保安过滤器
BG-15-40
台
1
国产
5.1
罐体
不锈钢
只
1
国产
5.2
滤芯
40″
支
15
国产
6
一级RO装置
SJRO-15000
套
1
世佳
6.1
反渗透膜
CPA3-8040
支
15
美国/海德能
6.2
膜壳
8040-5
支
3
6.3
高压泵
CDL16-16
台
1
特种泵
6.4
电导率仪
CM-230
台
1
国产
6.5
高压保护器
0-2.5MPa
只
1
国产
6.6
低压保护器
0-0.6MPa
只
1
国产
6.7
进水电动阀
DN50
个
1
日本/UNIC
6.8
冲洗电动阀
DN50
个
1
日本/UNIC
6.9
药洗电动阀
DN50
个
1
日本/UNIC
6.10
流量计
40m3/h
个
2
国产
6.11
压力表
0-3Mpa
只
4
国产
6.12
压力表
0-1Mpa
只
2
国产
6.13
PLC控制器
60点
台
1
日本/欧姆龙
6.14
组合电箱
一、二级共用
宗
1
配套
6.15
机架
一、二级共用
1
世佳
7
中间水箱
10m3
只
1
PE
8
pH调节
8.1
计量泵
ACS602
台
1
意大利/SEKO
8.2
计量箱
200L
只
1
国产
9
二级RO装置
SJRO-10000
套
1
世佳
9.1
反渗透膜
CPA3-8040
支
10
美国/海德能
9.2
膜壳
8040-5W
支
2
国产
9.3
高压泵
CDL16-14
台
1
特种泵
9.4
电导率仪
CM-230
台
1
国产
9.5
高压保护器
0-2.5MPa
只
1
国产
9.6
低压保护器
0-0.6MPa
只
1
国产
9.7
进水电动阀
DN50
个
1
日本/UNIC
9.8
冲洗电动阀
DN50
个
1
日本/UNIC
9.9
流量计
30m3/h
个
2
国产
9.10
压力表
0-3Mpa
只
4
国产
9.11.
压力表
0-1Mpa
只
2
国产
10
PLC控制器
40点
台
1
日本/欧姆龙
11
反渗透清洗装置
套
1
清洗水箱
2000-PE
只
1
国产
清洗水泵
80-35-20
台
2
铸铁
清洗精滤器
BG-15-40
台
1
国产
罐体
不锈钢
只
1
国产
滤芯
40″
支
15
国产
12
连接收件、管阀及辅材
宗
1
全套设备报价：
23.8万元大写：
贰拾叁万捌仟元整此价格含17%增值税费含安装调试
五、技术效劳
5.1经营理念：
1）不追求利润最大化，但追求信誉最正确化。
5.2效劳理念：
1）以专业经历，满足用户实际的和潜在的需求；
2）规的工程技术和工程管理，实现用户“放心工程〞
3）先进的技术水平，提供最优的解决方案；
4）严格的控制手段保证工程的质量和进度。
5.3效劳能力
1）免费提供技术咨询、工艺设计和对用户水样进展分析；
2）专业工程师队伍负责工程的售前售后效劳工作；
3）建立完整的客户档案，随时了解客户一手资料；
4）齐全的备品备件仓库，以备不时之需。
5.4效劳承诺
1）留驻1名效劳工程师，保驾运行效劳1-2周；
2）设备投运后的1年，每周派遣效劳工程师现场查询设备运行情况；
3）24小时效劳接听咨询，并在当日回复，需要维修的在24小时赶至现场；
4）质保期不收取效劳费；
5）备品、备件及化学试剂长期〔以优惠价〕正常供给。
5.5技术资料：
1）提供技术图纸包括：
工艺流程图、设备装配图、场地就位布置图、电器原理图、接线图等图纸。
2）设备使用手册〔操作说明书〕；
3）设备操作日志表；
4）备品备件清单及价格；
5）设备出厂检验合格证；
6）设备验收文件组成：
设备供货清单、设备安装调试纪录、运行数据分析，交接纪录。
5.5技术培训
制定详细的培训方案及培训方案。
序号
培训容
方案人数/课时.
培训教师构造
地点
职称
人数
1
根底理论
10人/2课时
工程师
3人
客户定
2
设备工艺及构造
10人/3课时
工程师
2人
客户定
3
预处理系统操作
3-5人/1课时
工程师
1人
现场
4
反渗透系统操作
3-5人/1课时
工程师
1人
现场
5
后处理系统操作
3人/1课时
工程师
1人
现场
6
加药系统操作
2人/1课时
工程师
1人
现场
7
整套系统操作与维护
2-3人/3课时
工程师
2人
现场
8
仪器仪表校正
1-2人/1课时
工程师
1人
现场
9
操作事项及设备故障排除
2人/7天
工程师
2人
现场
培训方案：
理论培训---设备构造原理培训---设备维修保养培训---设备操作培训---故障处理
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