5吨每小时反渗透纯水设备技术方案.docx
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5吨每小时反渗透纯水设备技术方案
5吨/小时反渗透纯水设备
技
术
方
案
大连正清水处理设备有限公司
2015年2月
一、公司简介：
?
大连正清水处理设备有限公司位于风景秀丽、气候宜人的海滨城市—辽宁?
大连。
公司坐落于大连市经济技术开发区东北七街10-4-9号，地理位置优越，拥有标准化车间，软硬件设施齐全，是一家专业致力于水处理设备研发，设计制造，工程安装及售后服务为一体的专业化公司。
公司主营产品有水过滤设备、软化水设备、超滤（UF）设备、RO反渗透纯水设备、苦咸水淡化设备、EDI超纯水设备、除铁除锰设备等大中小型水处理设备及水处理设备耗材，广泛应用于饮用水、饮料、乳制品、酿酒、供暖、生活饮用水处理、污水处理、工业废水、游泳池循环水、市政废水排放与回用、冶金、石油、化工、电厂、造纸、养殖、种植等行业的供水需求。
公司技术力量雄厚，拥有专业技术研发队伍，相继从美国、意大利、韩国、日本等国家引进最先进的水处理技术，不断创新，形成了独特的产品优势，产品销往全国各地并出口到美国、俄罗斯、越南、马来西亚、泰国、日本、菲律宾、澳大利亚等多个国家。
多年来，公司产品凭借先进的技术，精湛的工艺，优良的品质和完善的售后服务，受到了国内外广大用户的好评。
?
二、设计前言：
1、设计基础资料：
?
1.1.、系统产水指标：
产水用途
产水量
产水水质
用水方式
工艺用水
5m3/h
达到客户使用要求
24h不间断用水
1.2、系统设备性能指标：
A、预处理装置：
序号
参数名称
单位
设计值
保证值
备注
1
出力
m3/h
8-10
8-10
2
浊度
NTU
≤1
≤1
3
SDI
≤4
≤4
4
承压
MPa
0.6
0.6
B、反渗透装置
序号
参数名称
单位
设计值
保证值
备注
1
出力
m3/h
≥5
≥5
25℃
2
脱盐率
%
≥96.5
≥96.5
3
水回收率
%
≥62.5
≥62.5
1.3、原水水质及产水水质：
?
原水水质：
原水为市政自来水，电导率值：
≤280μs/cm。
产水水质：
系统产水电导率值：
≤10μs/cm。
2、系统化学药品：
高效阻垢剂
化学成分
含磷六价小分子
纯度
100%
配置浓度
根据现场情况
3、规定和标准：
（1）《反渗透水处理设备标准》（CJ/T119-2000）；
（2）RO系统设计参照《给排水设计手册》及海德能公司RO设计计算软件；
（3）《建筑给排水设计规范》（GB50015-2010）；
（4）《环境工程设计手册》；
（5）《工业管道工程质量检验评定标准》?
（GB5014-93）；?
（6）《排水管道维护安全技术规范》（CJJ6-2009）；?
（7）《电器装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）；
（8）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-86）
如果上述规范或标准对某些专用材料不合适时，则可采用材?
料生产厂的标准，供方将提供反渗透膜所遵循的设计导则及设计和运行，并提供设计标准计算书，如美国海德能公司反渗透膜元件设计导则。
4、设计原则：
?
（1）根据项目原水特征，结合已有线路板行业的工程实例，在确保出水达标?
的前提下，采用成熟、可靠、技术先进的处理工艺。
?
（2）系统运行要求低能耗、低费用。
?
（3）系统设备全面采用标准化、模块化的设计方式，?
以便快速安装和以后系统维护。
?
（4）设备选型以技术先进、经济合理、安全可靠、高效节能，最大可能地减少维修费用为原则。
?
（5）自动化控制设备以及主要检测仪器、仪表，选用国外先进产品或国内知名品牌。
?
5设计范围?
负责整个反渗透纯水处理系统的设计、设备制造、安装及系统调试。
工程范围包括：
从原水进水电动阀开始到变频供水泵出口之间的所有设备、仪表、管道、阀门、电气设备等。
不负责其配套的土建工程、动力配电和照明、采暖、通风和车间消毒等。
6系统对外界的要求?
（1）进水管：
由需方接至供方原水箱入水口（电动阀一端）?
，进水流量至少达到10m3/h。
（2）供电：
根据系统的用电量要求，由需方提供动力电源送到供方提供的动力配电盘上?
。
（3）化学药品：
调试过程的所有消耗品由供方提供?
。
（4）废水处理：
排至厂房内排水沟。
（5）热源：
需方提供板式换热器所需热源，热水或蒸汽。
三、系统说明：
1、工艺流程的确定和工艺流程简介：
?
根据我公司多年来在线路板行业工艺纯水处理的工程经验，对比原水水质情况，选择工艺成熟、操作方便、运行费用低的水处理系统，采用预处理+反渗透工艺。
?
水处理系统先用增压泵将原水送入全自动石英砂过滤器、全自动活性炭过滤器的预处理系统，然后通过板式换热器、阻垢剂投加装置及保安过滤器，使预处理产水满足反渗透进水要求，使反渗透产水达到设计要求。
?
2、主要处理单元介绍：
2.1、工艺流程：
原水箱→增压泵→全自动石英砂过滤器→全自动活性碳过滤器
阻垢剂投加装置
→板式换热器→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→纯水箱→紫外消毒→变频供水
备注：
我们给贵公司提供的方案是常规方案，我公司针对线路板企业有多年的工程经验和特殊工艺，技术交流时会有说明。
2.2、预处理部分：
?
为确保反渗透装置运行的安全可靠性和经济性，反渗透装置的预处理十分重要。
?
反渗透预处理的目的是解决如下问题，以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。
?
（1）防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、?
铁铝氧化物等）；?
（2）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；?
（3）防止有机物质的污堵；?
（4）防止微生物的污堵；?
（5）防止氧化性物质对膜的氧化破坏；
（6）保持反渗透装置产水量稳定。
3、工艺设备说明及主要设备设计参数：
3.1原水箱：
用于贮存进入本系统的原水，其目的是为了调节进水流量的变化，防止进水波动对系统运行产生影响，保证系统的进水量稳定。
?
原水箱设置液位控制装置，可随时监测水箱液位和控制增压泵、进水电动阀。
当原水箱低液位时，增压泵自动停止运行，高液位时，进水电动阀关闭。
技术参数：
容积：
10吨
材料：
PE
数量：
1个
附件：
进水口、出水口、液位开关等
3.2增压泵：
主要用于对原水加压，为系统运行提供稳定的进水流量和压力，以保证系统的运行。
技术参数：
流量：
8m3/h
扬程：
35m
功率：
1.5kw
材质：
泵壳及过流部件均为304不锈钢
数量：
2台（1用1备）
3.3全自动石英砂过滤器：
?
全自动石英砂过滤器主要利用合适级配的石英砂，合适的运行滤速去除原水中的泥沙、悬浮物、胶体等杂质，对原水进行初步净化，降低进水的浊度，达到后续设备的进水要求。
技术参数：
规格：
φ900*2100
处理水量：
8-10m3/h
材质：
玻璃钢
数量：
1台
其中含有：
富莱克2850电子显示控制阀，罐体，上下布水器、石英砂等。
3.4全自动活性炭过滤器：
主要用于吸附水中余氯，防止余氯对反渗透膜的氧化作用，延长膜的使用寿命，?
吸附水中部分有机物，包括三卤化物（THM），可有效去除重金属离子、去除色度和气味。
技术参数：
规格：
φ900*2100
处理水量：
8-10m3/h
材质：
玻璃钢
数量：
1台
其中含有：
富莱克2850电子显示控制阀，罐体，上下布水器、活性炭等。
3.5板式换热器
考虑冬季气温较低，会导致水温也降低，影响反渗透装置的出水量，故设立1台板式换热器，在水温较低时将原水加热到20-25℃，以保证反渗透装置的出水量。
技术参数：
组装面积：
20㎡
最大处理水量：
10m3/h
最大设计压力：
1.6MPa
最大设计温度：
180℃
热源：
蒸汽/热水
数量：
1台
3.6阻垢剂投加装置：
?
系统采用加入一定量的阻垢剂，防止RO膜元件在选择透过淡水的同时，其浓水侧的溶解固形物如：
硫酸盐、碳酸盐、二氧化硅等因为浓缩而在RO膜表面结垢，影响RO膜的性能。
?
本公司建议系统中加入反渗透膜专用高效阻垢剂，该类阻垢剂在反渗透浓水侧LSI指数达到2.8，也不会发生硬度离子由于浓缩而结垢。
?
阻垢剂投加装置由计量泵和加药箱组成，计量泵为米顿罗公司?
生产的计量泵，该泵运行平稳、计量准确。
技术参数：
阻垢剂投加泵0.79L/h
阻垢剂加药箱：
100Ｌ
加药箱材质：
PE
数量：
1套
3.7大流量保安过滤器?
大流量保安过滤器应用于反渗透预处理，滤芯比其他产品有更长的使用寿命。
单支滤芯处理流量达28吨/小时，可以减少滤芯的使用量或者缩小膜壳的尺寸，使滤芯的安装变得更加可靠，快速和简便。
本设计中为了确保6um大流量保安过滤器出水达到反渗透入水要求，在大流量保安过滤器前又加了全自动石英砂过滤器、全自动活性碳过滤器、板式换热器及阻垢剂投加装置，保证出水水质。
?
大流量保安过滤器采用成形大流量滤芯去除粒径微细的颗粒、悬浮物、泥沙、杂质等，进一步降低浊度。
技术参数：
滤芯规格：
φ161×1550
单根滤芯最大处理量：
28m3/h
滤芯材质：
PP
过滤精度：
6微米
滤芯数量：
1支
3.8反渗透主机脱盐部分：
?
反渗透装置是系统脱盐的核心部分，经过反渗透处理的水可以去除绝大部分的无机盐类和几乎全部的有机物、微生物和胶体。
?
反渗透脱盐原理：
反渗透（RO）是借助于选择透过（半透过）性膜的功能，以压力差为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在出水端流出，进水中的杂质，如：
离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，然后在浓水端流出，从而达到分离、脱盐的目的。
?
反渗透脱盐部分由高压泵、反渗透装置、反渗透清洗装置等组成。
膜压力容器、高压泵、压力保护开关等选用国产设备，反渗透膜元件等选用进口产品。
?
?
反渗透主机的进水要求：
?
A.污染指数?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
SDI≤5；
?
B.余氯（ppm）?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
＜0.1；
?
C.浊度?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
≤1.0NTU；
?
D.浓水郎格利尔指数?
?
?
?
?
?
?
LSI＜0；
?
E.水温范围?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
5-35℃。
A、反渗透设备选型：
?
反渗透装置是系统脱盐的核心，经过反渗透处理的水，可去除绝大部分的无机盐类和几乎全部的有机物、微生物和胶体。
反渗透装置由高压泵、机架、反渗透膜及膜壳组成，并配有相关的流量计、电导率仪、压力表、取样装置和相关的控制元件。
?
（1）高压泵（变频）：
?
为了克服RO膜的渗透压，需要外界给RO膜提供压力，这个压力就是RO膜正常工作所需要的压力，这个压力是由高压泵提供的。
本系统选用南方泵业股份有限公司生产的高压泵，该泵具有体积小，效率高、噪声低等特点。
?
随着系统长期运行，任何反渗透膜为了达到产水量的要求其工作压力都要上升。
为了确保产水量能得到满足，本系统在高压泵型号的选择上已充分考虑。
技术参数：
流量：
10m3/h
扬程：
92m
功率：
4kw
材质：
泵壳及过流部件均为304不锈钢
数量：
2台（1用1备）
（2）反渗透膜：
?
反渗透装置配置24支ESPA2-4040膜元件。
随着系统长期运行，任何反渗透膜的性能（产水量、脱盐率等）必将因时间的推移而衰减。
为了确保产水量和脱盐率均能得到满足，本系统在膜品种的选择、膜元件的数量上已充分考虑。
技术参数：
膜?
?
型?
?
号：
ESPA2-4040?
有效膜面积：
7.9m2?
数?
?
量：
24支/套?
脱?
?
盐?
?
率：
99.3%?
化学清洗周期：
90天?
膜生产厂家：
美国海德能（进口）
（3）RO膜壳：
?
技术参数
膜壳?
材?
质：
玻璃钢?
数?
?
?
?
量：
6支?
排列方式：
3：
2：
1
B、清洗装置：
清洗装置由清洗药箱、清洗水泵、清洗过滤器等组成，用以满足反渗透装置的循环清洗及药剂的过滤，清洗药箱满足反渗透装置一次清洗用的药剂量。
技术参数：
（1）清洗药箱：
容?
?
?
?
积：
１m3
材质：
PE
数量：
1台
（2）清洗水泵：
流量：
10m3/h
扬程：
32.5m
功率：
1.8kw
材质：
泵壳及过流部件均为304不锈钢
数量：
1台
（3）清洗过滤器：
规格：
φ300*1000*12
最大处理量：
12m3/h
材质：
304不锈钢
数量：
1台
其中含有：
40寸PP棉滤芯12根。
3.9紫外线消毒装置：
紫外线杀菌装置为过流式，杀菌速度快、效果好、体积小、重量轻、耗电少、成本低，与其它杀菌方法相比具有显着的优越性，因此被广泛使用。
技术参数：
处理水量：
5m3/h
材质：
不锈钢
数量：
1台
3.10纯水箱：
纯水箱用于贮存反渗透系统的产水，其目的是为了保证供水水量和水压的稳定，同时可通过纯水箱的液位控制供水泵的启、停运行，反渗透系统启、停运行，调节系统的产水流量变化。
技术参数
容积：
10吨
材料：
不锈钢
数量：
1个
附件：
进水口、出水口、液位开关等
3.11变频供水泵
采用变频供水系统，节约用电，用出口压力及纯水箱液位进行控制。
流量：
5m3/h
扬程：
51m
功率：
2.2kw
材质：
泵壳及过流部件均为304不锈钢
数量：
2台（1用1备）
4、电气控制系统：
本项目采用PLC对水处理系统进行全自动控制。
实现现场手动控制和自动控制两种方式，可进行自动与手动运行方式的切换，同时可显示工艺过程中的主要监测指标、、系统运行状态和关键设备故障报警。
主要控制点如下：
原水增压泵、高压泵与原水箱、纯水箱液位联动启停；全自动石英砂过滤器、全自动活性炭过滤器自动过滤运行及反冲洗操作；反渗透系统的自动运行及化学清洗、紫外消毒设备的启停、阻垢剂投加装置的启停；整个水处理工艺每个处理环节的整体联动及相互配合。
控制系统硬件主要采用德国西门子公司的S7-300可编程程序控制器，软件采用德国西门子公司的STEP75.4及WINCC6.0来完成软件组态。
在次硬件软件基础上，开发一套针对这个水处理工艺的控制软件，监控整个工艺的运行。
要求电源条件：
380V/50Hz；220V/50Hz；设备装机容量约：
18kw。
四、设备及投资估算：
1、投资范围?
本工程项目投资范围包括：
设备、仪表购置、非标设备制造、工艺设计。
?
2、设备材料清单
5吨/小时反渗透纯水设备配置清单
序号
设备名称
规格型号
材质
单位
数量
产地
一
预处理系统
1
原水箱
容积：
10T
PE
个
1
2
增压泵
型式：
卧式多级离心泵
流量：
8m3/h
扬程：
35m
功率：
1.5KW
SS304
台
2
南方泵
3
全自动石英砂过滤器
处理水量：
8-10m3/h
规格：
Φ900*2100mm
玻璃钢
套
1
3.1
石英砂
规格：
10-28目
装填高度：
1m
精制
吨
1.2
3.2
控制阀
型号：
2850
套
1
富莱克
4
全自动活性炭过滤器
处理水量：
8-10m3/h
规格：
Φ900*2100mm
玻璃钢
台
1
4.1
果壳活性炭
规格：
0.5mm
装填高度：
1m
果壳
吨
0.32
4.2
控制阀
型号：
2850
套
1
富莱克
5
板式换热器
流量：
10m3/h
台
1
6
阻垢剂投加装置
计量泵
流量：
0.79L/小时
压力：
10.3bar
药筒
容积：
100Ｌ
套
1
米顿罗
二
反渗透系统
1
机架
SS304
套
1
2
大流量保安过滤器
处理水量：
28m3/h
SS304
套
1
3
高压泵（变频）
型式：
立式多级离心泵
流量：
10m3/h
扬程：
92m
功率：
4KW
SS304
台
1
南方泵
4
反渗透膜
单支膜面积：
7.9㎡
稳定脱盐率：
99.3%
支
24
海德能
（进口）
5
反渗透膜壳
工作压力：
300psi
直径：
4英寸
内装膜元件数量：
4支
玻璃钢
支
6
三
化学清洗系统
1
清洗药箱
容积：
1T
PE
个
1
2
清洗水泵
型式：
卧式多级离心泵
流量：
10m3/h
扬程：
32.5m
功率：
1.8KW
SS304
台
1
南方泵
3
清洗过滤器
处理水量：
10m3/h
规格：
Φ300mm*1000mm
滤芯规格：
40”
滤芯数量：
12支
滤芯材质：
PP
SS304
台
1
四
供水系统
1
纯水箱
容积：
10T
SS304
个
1
2
紫外消毒
处理水量：
5m3/h
SS304
个
1
3
供水泵（变频）
型式：
卧式多级离心泵
流量：
5m3/h
扬程：
51m
功率：
2.2KW
SS304
台
2
南方泵
五
仪表
1
增压泵出口压力表
量程：
0-0.6MPa
SS304
块
1
2
保安过滤器进口压力表
量程：
0-0.6MPa
SS304
块
1
3
保安过滤器出口压力表
量程：
0-0.6MPa
SS304
块
1
4
高压泵出口压力表
量程：
0-1.6MPa
SS304
块
1
5
反渗透浓水压力表
量程：
0-1.6MPa
SS304
块
1
6
供水泵出口压力表
量程：
0-0.6MPa
SS304
块
1
7
高压开关
块
1
8
低压开关
块
1
9
原水箱压力变送器（液位）
水箱高度：
4m
块
1
10
纯水箱压力变送器（液位）
水箱高度：
4m
块
1
11
原水流量计
测量范围：
60GPM
通径：
DN40
块
1
12
反渗透浓水管道流量计
测量范围：
2-20GPM
通径：
DN25
块
1
13
反渗透产水管道流量计
测量范围：
5-30GPM
通径：
DN32
块
1
14
电导仪
块
2
六
控制系统
1
控制柜
含PLC、触摸屏
套
1
2
电线电缆
套
1
3
变频器
3.1
高压泵变频器
4KW
个
1
3.2
供水泵变频器
2.2KW
个
1
七
管道阀门系统
配套
套
1
八
设备安装调试
项
1
九
运费及其他
项
1
五、人员编制及经营管理：
1、?
人员编制
纯水处理站24小时运行。
本项目正常运行时的操作比较简便（主要为日常的巡视、配药与记录等），因此值班和操作人员只设1名兼职人员即可。
2、经营管理
为了使纯水处理站运行管理达到预期的处理效果，应根据原水水质、水量的变化，随时调整运行工况。
要求做好日常水质分析，保存记录完整的各项资料，并做好构筑物和设备的维护保养工作和维护记录。
六、吨水运行成本：
（1）电耗（电费按0.80元/KW·h，产水量按5t/h计）
增压泵?
：
?
?
?
?
?
?
N=1.5kW?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
两台
加药装置：
?
?
?
N=0.022kW?
?
?
?
?
?
?
一台
高压泵：
?
?
?
?
N=4kW?
?
?
?
?
?
?
?
两台?
供水泵N=2.2KW两台
化学清洗泵：
?
?
?
N=1.8kW?
?
?
?
?
?
?
?
一台（3个月用一次）?
紫外消毒N=0.08KW
系统装机总容量约:
?
?
18kW，小时耗电约8kW?
A1=8×0.8÷5=1.28元/吨纯水
（2）阻垢剂费用：
A2=0.03元/吨纯水
（3）水耗：
按8吨进水,实际产水量:
5t/h计,自来水按3.1元/吨计A3=8×3.1÷5=4.96元/吨纯水
（4）人工费：
按年工资为6000元,兼职人员为1名计
人工费用A4=6000×1÷365÷24÷5=0.14元/吨纯水
综合：
A1+A2+A3+A4=6.41元/吨纯水
七、质量承诺：
为能向顾客提供优质满意产品，特向顾客作出如下承诺:
（1）本公司为用户提供交钥匙工程。
（2）本公司对产品实行终身服务。
?
（3）本公司对产品质量实行三包，对产品三包期为1年。
?
（4）若产品在使用过程中遇到问题，我公司在接到通知之日起，保证在1小时内答复，2小时内赶到现场处理问题。
?
（5）本公司将向顾客提供设备使用说明书，免费进行技术指导。
?
（6）?
为使顾客用上放心设备，我厂对投入使用的设备进行跟踪服务，采取多种形式，调查了解，并将用服务质量征询书，了解设备使用情况。
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