100m3h除盐水处理系统方案.docx
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100m3h除盐水处理系统方案
100m3/h除盐水处理系统
技术标书
1.总则
本技术标书就100m3/h除盐水处理系统的工艺设计、设备结构、性能等方面的要求做出了详细说明，经我方和买方双方确认后作为定货合同的附件,与合同正文具有同等法律效力。
我方保证提供符合本规范书和最新工业标准要求的优质产品。
2.采用的规范和标准
2.1国产设备的制造和材料符合下列标准、规范、规定的最新版本要求。
1）DL5000-94《火力发电厂设计技术规程》
2）DL/T5068-96《火力发电厂化学水处理设计技术规程》
2）DL5028-93《电力工程制图标准》
3）GB150-98《钢制压力容器》
4）劳锅字（1990）8号《压力容器安全技术监察规程》
5）劳锅字（1992）12号《压力容器设计单位资格管理与监督规则》
6）JB/T2982-99《水处理设备技术条件》
7）HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》
8）HGJ34-90《化工设备、管道外防腐设计规定》
2.2进口设备或部件的制造工艺和材料应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ATM）的工业法规中所涉及的标准。
2.3对外接口法兰符合下列要求
1）87GB《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》
2）JB/T74-94《管路法兰技术条件》
3）JB/T75-94《管路法兰类型》
2.4衬里钢管及管件符合下列标准的最新版本的规定要求：
1）HG21501《衬胶钢管及管件》
2）HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》
2.5设备外部管路的设计符合下列标准的最新版本的规定要求：
1）DL/T5054-1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》
2）DL/T5054-1997《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定》
3）HGJ34-90《化工设备、管道外防腐设计规定》
2.6树脂符合下列标准的最新版本规定
1）GB13659《001X7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂》
2）GB13660《201X7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂》
3）DL519-93《火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准》
2.7当上述规定和标准对某些专用设备和材料不适用时,则采用材料生产厂的标准。
2.8供方提供反渗透膜所遵循的设计导则及设计和运行标准软件计算书。
3.系统概述
3.1工程概况
拟在近期采购1套100吨每小时除盐水化学水处理站。
3.2系统要求
3.2.1产水用途：
锅炉或生产用水
3.2.2系统总进水：
100m3/h
3.2.3系统设计水量：
预处理系统设计水量：
140m3/h
RO系统设计水量：
106m3/h
混床系统设计水量：
100m3/h
3.2.4系统配置：
两用一备预处理系统、2×53m3/hRO系统、100m3/h一用一备混床系统、相关辅助设备及锅炉加药设备
3.2.5RO系统脱盐率：
≥98%（一年内）
反渗透系统回收率：
可达到75%
混床系统回收率：
95%
3.3设计依据
3.3.1原水水源：
深井水，含碱量较高
3.3.2原水水质：
按需方提供的原水水质报告（附表一）
3.3.3混床产水要求：
电导率：
≤5μs/cm
硬度：
≈0mmol/L
SiO2：
≤0.1mg/L
3.4系统对外界的要求
3.4.1进水管：
需方将进水管接至供方第一台设备入口处。
3.4.2出水管：
需方将出水管接至除盐水泵出口处。
3.4.3供电：
需方根据供方的容量提供动力电源。
附表一设计水质
水样名称井水取样时间2005.3.26分析日期2005.3.28
分析项目
单位
数值
分析项目
单位
数值
全固形物
mg/L
1502
K++Na+
mg/L
156.2
溶解固形物
mg/L
1388
Ca2+
mg/L
130.1
悬浮物
mg/L
17
Mg2+
mg/L
48.6
灼烧减量
mg/L
20.4
Ba2+
mg/L
0
游离CO2
mg/L
0.06
Fe3+
mg/L
1.27
PH
7.6
HCO3-
mg/L
228.8
总硬度
mg/L
525
Cl-
mg/L
124.1
总碱度
mg/L
190.5
NO3-
mg/L
＜2.5
可溶性SiO2
mg/L
15.93
SO42-
mg/L
456.0
4.工艺说明
4.1工艺简述
按照用户提出的用水要求，本方案采用机械过滤器+反渗透+混床的水处理工艺，对原水进行处理，反渗透系统产水量为106m3/h，100m3/h进入混床进行精除盐处理后供锅炉或生产使用。
4.2工艺流程
根据需方的水质状况，采用如下工艺流程：
（见下页）
清水箱
杀菌剂注入系统
清水泵
絮凝剂注入系统
机械过滤器反洗水泵
还原剂注入系统浓水池
阻垢剂注入系统
3μm保安过滤器
高压泵
反渗透系统膜化学清洗系统
冲洗泵
中间水池
中间水泵
混合离子交换器混床再生系统
除盐水箱
除盐水泵
加氨系统
锅炉生产用水
4.3预处理系统
预处理系统包括：
杀菌系统、加压泵、絮凝系统、机械过滤器和还原系统。
预处理系统通过对原水进行预处理，去除水中的小颗粒物、悬浮物、胶体、有机物及其它氧化性物质，保证反渗透系统对进水水质的要求。
经预处理后,出水水质可达到如下指标：
SDI值≤4；浊度≤1NTU；出水余氯含量≤0.1ppm。
4.3.1清水箱
清水箱起到贮存原水，调节水量的作用，设置清水箱一座，有效容积为140m3/h。
4.3.2清水泵
设置清水泵3台，2用1备，为后序系统提供稳定的工作压力和水量。
4.3.3杀菌剂加药系统
在原水中投加强氧化性消毒剂，可大大降低原水的微生物指标，以防止反渗透系统的有机物污染，有效的保护反渗透膜。
杀菌剂的加入点选择在原水泵前的进水母管上。
4.3.4机械过滤器
机械过滤器（含锰砂滤层）主要滤除水中的颗粒物、悬浮物、胶体、有机物、铁胶体等杂质，去除水中部份微生物，防止水中的颗粒物质和悬浮物堵塞膜组件，降低原水的SDI值，控制出水的SDI值≤4。
设备特性：
△具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最好效果，能长期满足反渗透膜对污染指数的要求。
△采用多孔板水帽，专门用于反渗透预处理系统，填料选用优质滤料，截污量大，以保证良好的过滤效果。
△反洗装置带空气擦洗，采用大水量反洗，清洗彻底，滤料不乱层。
△采用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能。
根据需方要求，本系统设置直径3000mm的机械过滤器3台，2用1备，单台出力70m3/h。
4.3.5浓水箱（可选）
设置该水池目的是贮存来自反渗透系统的浓水，用于机械过滤器的反冲洗用水，因为反渗透浓水只是含盐量高些，水质比原水水质好，完全可以用于过滤器的反冲洗水以节约用水。
4.3.6反洗水泵
反洗水泵，即为备用清水泵。
其作用是为机械过滤器反冲洗提供充足的水量，机械过滤器汽、水同时反冲洗水量较小，每台每次反冲洗流量达到75m3/h（每次反冲洗5分钟），但所需的扬程低，本系统设置1台出力为75m3/h，扬程为32m的反冲洗泵。
4.3.7还原剂加药系统
还原剂的作用是还原前处理中存在的余氯等氧化性物质。
由于预处理系统未设置活性碳过滤器，将使得余氯等氧化性物质进入反渗透膜，导致反渗透膜的不可恢复的损坏，所以，必须适当投加过量的NaHSO3来防止余氯等氧化性物质对膜造成的衰减而导致脱盐率的下降。
4.3.8絮凝剂加药系统
絮凝剂注入可使原水中的悬浮物、有机物、胶体等物质凝聚成较大的絮凝物，以便于有效的过滤去除，有效降低原水的浊度及SDI值，防止反渗透膜的污染。
原水中的悬浮物和胶体等杂质往往带有一定量的同性电荷，它们相互排斥，难以自动聚集成大颗粒。
PAC（聚合氯化铝）是长链的高分子聚合物，可吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其絮凝成大颗粒的矾花，以便于过滤去除。
絮凝剂的加入点选择在多介质过滤器的进水母管上，并装设管道混合器进行搅动混合。
4.4反渗透系统
反渗透系统由反渗透本体装置及其保护装置组成,主要是完成对预处理出水的脱盐处理,以满足用户的要求。
4.4.1阻垢剂加药系统
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。
原水中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2倾向余产生结垢的离子浓度积一般都小余其平衡常数，所以不会有结垢现象，但在高压下经反渗透膜过滤后，在浓水端已经浓缩后的水中各种离子的浓度积都可能大大超过其饱和平衡常数，因此会产生严重的结垢现象。
本系统推荐采用进口复合阻垢剂，它可以大大提高水中的难溶物质的饱和度，防止原水中Ca2+、Mg2+等硬度盐及硫酸盐等在反渗透膜表面脱盐时浓缩沉积，它具有以下功能：
1）抑制析出作用；2）络合作用；3）分散作用；4）晶格扭曲作用。
并且该阻垢剂是非磷系有机复合物，排放之后，不会对环境产生污染。
4.4.2精密过滤器
3μ保安过滤器可截留水中大于3μm的颗粒，以防止其经高压泵加压后进入反渗透系统击穿膜组件，造成大量漏盐现象。
过滤器采用304不锈钢外壳，内置可更换的PP熔喷滤芯，孔型呈锥形结构，从而达到深层过滤的目的，它具有纳污量大、寿命长、易更换的特点。
4.4.3高压泵
高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，以保证系统达到设计要求的产水量。
高压泵采用格兰富（GRUNDFOS）多级不锈钢离心泵。
该泵具有体积小，效率高，噪声低，运行安全可靠等特点。
4.4.4反渗透本体装置
反渗透装置是本系统中最重要的脱盐装置，经过预处理的水，在系统中被高压泵加压后，在多段膜中可脱除98%以上的盐分，并可去除绝大部分的胶体、有机物、微生物、色素、热源等杂质，系统水回收率可达到75%。
经过预处理后的合格的原水进入反渗透系统后，水分子和极少量的有机物通过反渗透膜层，经收集管道集中后，经产水管注入反渗透产水箱，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放。
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，这样可以很好的保证设备系统化运行。
反渗透膜采用美国海德能公司的CPA2型反渗透膜，脱盐率高，性能稳定可靠。
4.4.5反渗透清洗系统
反渗透化学清洗系统的作用是为反渗透膜定期提供化学清洗服务。
无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到污染。
化学清洗是根据反渗透膜的污染情况，配置一定浓度的特定清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜原有的特性。
化学清洗水箱采用PE水箱，清洗水泵采用不锈钢泵。
为了保证未溶的化学药剂不污染反渗透膜，清洗水泵出口配有精度为5.0μm的药剂过滤器一台，同时系统配有仪表、阀门、管道等配套附件。
同时膜组件在长期运行时，膜组件表面可能积累污染物，设置物理快冲洗功能，定期冲洗表面沉积物，以防止污染物沉积或产生盐垢。
主机停机后，进行物理冲洗，膜组件浓水被纯水转换出，保证系统停机安全。
4.4.6反渗透冲洗系统（可选）
反渗透冲洗系统的作用是通过冲洗水泵用反渗透的产品水置换反渗透系统中滞留的浓水，防止污染物在膜表面沉积结垢，以保护反渗透膜。
4.4.7中间水箱
由于反渗透产水带有一定的压力，自行流入中间水池可使反渗透膜的产水侧承受较低压力，避免反渗透膜受到背压而导致不可恢复的损坏，并可通过中间水池的液位控制反渗透装置的启、停运行。
设置中间水池一座，有效容积为60m3。
4.4.8中间水泵
为后序混床系统提供稳定的工作压力和水量。
设置中间水泵3台，2用1备。
4.5混合离子交换系统
4.5.1混合离子交换器
用于反渗透出水的精除盐处理，原水经过反渗透预脱盐处理后，再进入混床进行精除盐处理，以达到用户锅炉生产用水的水质要求。
混床系统配置产品水电阻率表，进行水质在线监控，选用2台Φ2000的混合离子交换器，1用1备。
4.5.2酸碱再生系统
混合离子交换器用纯度为的31%HCI和36%NaOH来进行再生。
再生药剂用化工厂专用槽车运来后，输送到水处理室外的高位酸（碱）贮存罐内，高位酸（碱）贮存罐的酸（碱）、重力流入酸（碱）计量箱内，再由水力喷射器将稀释的酸（碱）液送到离子交换器对交换器内失效树脂进行再生。
4.5.3酸雾吸收器
盐酸是挥发性很强的液体，雾气对设备，建筑物会产生严重的腐蚀，并危害人体健康，酸雾吸收器就是将酸储罐和计量箱的排气接入，通过水喷淋的填料加以吸收，达到防止环境污染的目的。
4.5.4树脂捕捉器
树脂捕捉器主要用于离子交换的出口，防止出水故障引起的树脂泄漏。
4.5.5除盐水箱
除盐水箱起到贮存除盐水，调节水量的作用，设置除盐水箱1台，单台有效容积为200m3/h。
4.5.6除盐水泵
设置大小除盐水泵4台（2用2备），保证为各工序用水提供稳定的工作压力和水量。
4.5.7加氨系统
为了防止锅炉给水对锅炉系统的氢去极化作用而引起的腐蚀，以及防止金属表面的保护膜遭到腐蚀破坏，所以在锅炉给水中加氨来调节PH值，使锅炉给水PH值保持在8.5-9.2之间。
4.5.8供气系统
机械过滤器、混床的再生，需用压缩空气，为了保证系统的运行，设置罗茨风机和压缩空气储罐。
5.控制系统
5.1本控制系统执行下列规范和标准
GB11920-89电站电气部分集中控制装置通用技术条件
GB4702-84低压电器电控设备
JB616-84电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件
5.2电气系统说明
本公司提供整个化水系统的配电装置，包括阀门控制柜、动力配电柜，相应的动力电缆和控制电缆，具体的数量根据系统配套，各电气设备技术先进、性能可靠。
变压器不包括在本工程内。
5.3热工仪表说明
本公司提供整个化水系统热工仪表，包括电阻、压力变送器、液位变送器、流量计以及电导仪、电阻仪等一些分析仪表。
压力变送器选用EJA产品。
5.4控制系统说明
根据工艺条件，本系统主要是根据各水箱的液位，控制机械过滤器预处理系统、RO系统和混床精处理系统的启停。
涉及到的控制对象除了开关阀、电磁阀及气动执行机构外，主要是泵设备的控制。
控制系统不仅完成对工艺系统的监控，还要完成对电机、电动阀门的监控。
整个化水处理控制系统采用可编程控制器（PLC）进行数据采集和系统控制，控制系统能够实现整个工艺系统的集中监视、管理、自动顺序控制以及一些其他控制，并可实现远方手动操作。
水泵的控制受水箱水位等的控制及联锁。
凡是与酸、碱溶液接触的测量元件、阀门、变送器、就地压力表等设备均满足相应介质的防腐要求。
（一）、主要控制设备规范和性能
可编程控制器
根据招标要求，本控制系统选用PLC可编程控制器
（二）、监控软件
本系统中的各工艺运行参数，通过各在线仪表发出的4-20mA的过程信号，传输到PLC中；经PLC的处理，完成系统的监控。
本系统中使用的上位软件是西门子的工业控制软件。
软件能方便的实现系统的监控。
本控制系统能够完成以下功能:
a.实时监控
对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警，最大限度的减少值守人员。
b.联锁、报警
对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警，出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护，如系统中的液位与相应的泵及阀门设备的联锁，高压泵与进、出口压力的联锁。
c.手动控制
系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵设备和控制阀可以进行手动控制。
d.电仪控制一体化
电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。
e.过程控制
对预处理装置的反洗过程、RO装置启停过程、及混床再生都通过编程由PLC实现自动操作。
5.5仪表
5.5.1概述
现场仪表包括温度、压力、液位、流量、在线分析仪表和控制阀。
有电导率、电阻率测量仪等检测仪表为水质控制提供依据，所用分析仪表均采用进口产品。
所有仪表及设备具有高可靠性、可用性、稳定性、可操作性，仪表单位符合中华人民共和国法定计量单位。
开关信号：
对于报警、状态指示、联锁和控制等，其接点为无源接点型，接点容量为：
230VAC，3A。
5.5.2仪表选型
所有现场仪表的选型均满足工艺要求、质量可靠、维护工作量小、消耗少。
5.5.3化学除盐系统所有仪表详见仪表清单
5.6电源、气源
5.6.1控制电源
业主提供下列电压等级的电源：
（1）220V单相二线制50Hz交流电源
（2）380V三相四线制50Hz交流电源
本公司提供的低压进线柜内设有能接受两路供电电源的自动切换装置。
5.6.2气源
业主提供压缩空气是干燥、清洁、无油和无水的。
其工作压力为450～800kPa。
5.7供货范围：
本公司提供仪表、阀门、导管等安装材料等所有该水处理系统所需要的控制设备和就地表计。
提供下列控制主设备：
（1）PLC柜、控制箱、仪表柜和电磁阀箱等
（2）包括箱柜内外所有仪表设备和材料、接线等。
（3）就地压力表，在线液位指示表、流量元件及指示表、分析仪表等工艺设备
（4）要求的所有控制用表计和设备
（5）用于整套除盐水系统控制的马达控制中心MCC盘。
6.设备技术规范
6.1预处理系统
6.1.1清水箱：
有效容积：
140m3/h
材质：
钢砼结构
防腐：
环氧内防腐
6.1.2清水泵：
（一台用于反洗水泵）
数量：
3台（2用1备）
设备制造商：
上海凯泉
技术要求
型号：
KQW100/160
型式：
单级离心泵
流量：
70m3/h
转速：
2900r/min
排出压力:
0.36Mpa
吸上高度:
6.5mH2O
泵效率：
75%
结构材料
轴材料：
不锈钢2Cr13或45#镀铬
叶轮材料：
铸铁
泵壳材料：
铸铁
密封方式：
机械密封
电机
制造商：
无锡华达或江苏清江
型号：
Y2-160M2-2
电机功率：
15KW
电压：
三相/380V
转速：
2900r/min
防护等级：
IP54
6.1.3总进水流量计
数量：
1台
型号：
8550
流量范围：
0-300m3/h
显示形式：
LCD，信号输出
产地：
SINGNET/美国
6.1.4机械过滤器
设备数量：
3台（2用1备）
设备制造商:
技术要求
形式：
立式
设计压力：
0.6Mpa
运行压力：
0.4Mpa
运行滤速：
10.0m/h
单台处理水量：
70m3/h
容器材料和规范编号：
Q235/GB150-98
直径：
Ф3000mm
总高：
4338mm
壳体厚度：
12mm
封头厚度：
14mm
衬里材料：
环氧沥青漆
衬里厚度：
1mm
人孔门-尺寸/形式:
DN500mm/圆形
窥视孔-数量/尺寸/形式:
2个/DN150mm/椭圆形
连接形式：
平面
进书分配器-形式/材料：
母支管式/UPVC和不锈钢
下排-形式/材料:
多孔板滤水帽配水/钢衬胶+ABS
反洗水流量：
305m3/h
反洗强度：
12L/m2·S
压缩空气强度：
20L/m2·S
操作方式：
自动/手动
设备自重：
7.1T
运行荷重：
36.3T
滤料
无烟煤：
300mm（粒径0.8-1.2mm）
锰砂：
100mm（粒径1.2-2.0mm）
主体配套阀门：
手动蝶阀（进口）
进、出水阀：
2只/台×3台
反洗、反排阀：
2只/台×3台
正排阀：
1只/台×3台
气洗进气阀：
1只/台×3台
顶部排气阀：
1只/台×3台
附件
进、出水压力表：
0-1.0Mpa（2只/台×3台）
进、出水压力变送器：
0-1.0Mpa（2只/台×3台）
取样阀：
2个/台×3台
6.1.5反洗水泵（同6.1.2清水泵）
6.1.6浓水池（可选）：
有效容积：
200m3
材质：
钢砼结构
防腐：
环氧内防腐
6.2反渗透系统
6.2.1精密过滤器
型号：
MF-1000
数量：
3台
单台出力：
50m3/h
外壳
数量：
3台
外形尺寸：
Ф1000×1820mm
材质：
SS304
滤芯
数量：
150只
精度：
3μm
外形尺寸：
2.75×40英寸
材质：
PP
制作方式：
熔喷
附件
进、出口压力表：
0-1.0Mpa；6只
进、出口阀门：
6只
排气阀：
3只
6.2.2高压泵（2用1备）
设备名称：
高压泵
设备数量：
3台
设备制造商：
丹麦格兰富
技术要求
型号：
CR64-7-2
型式:
立式多级离心泵
输出流量:
70m3/h
排出压力:
1.45Mpa
转速:
2900rpm
泵效率:
79%
结构材料
轴材料:
不锈钢
叶轮材料:
不锈钢
泵壳材料:
不锈钢
密封方式:
集装式免维护机械密封
泵重量：
374Kg
电机
制造商:
BURT
电机功率：
37kw
电压:
380V
转速:
2900rpm
防护等级:
IP55
6.2.3反渗透装置
设备数量：
2套
设备制造商：
产水量：
2×53m3/h
回收率：
75%
脱盐率：
≥98%（一年内）
设计温度：
18℃
运行压力：
1.3～1.46Mpa
操作方式：
PLC控制
6.2.3.1反渗透膜元件
膜材质：
聚酰胺复合膜
型号：
CPA2
膜外形尺寸：
203×1016mm
标准脱盐率：
99.5%
膜数量：
120根
制造商：
美国海德能
6.2.3.2压力容器
规格：
80A30-6W
材质：
FRP
数量：
20支
安装膜数量：
10根/支
排列方式：
7-3排列
进出方式：
侧进侧出
长度:
6000mm
设计压力：
2.1Mpa
制造商：
Codeline/美国
6.2.3.3装置尺寸
长：
6800mm
宽：
1200mm
高：
2000mm
设备自重：
1700Kg
设备运行荷重：
2920Kg
6.2.3.4配套阀门、管道、管件（包括进水电动阀/进口）：
1套
6.2.3.5仪表
1）总进水流量表1套
型号：
8550
流量范围：
0-400m3/h
显示形式：
LCD,信号输出
产地：
SIGNET/美国或等同产品
2）进水温度计1套
流量范围：
0-100℃
显示形式：
LED,信号输出
产地：
国产
3）产水流量表2套
型号：
8550
流量范围：
0-100m3/h
显示形式：
LCD,信号输出
产地：
SIGNET/美国或等同产品
4）浓水流量表2套
型号：
8550
流量范围：
0-50m3/h
显示形式：
LCD，信号输出
产地：
SIGNET/美国或等同产品
5）总进水电导率表1套
型号：
8850
流量范围：
0～3000μs/cm
显示形式：
LCD,信号输出
产地：
SIGNET/美国或等同产品
6）产水电导率表2套
型号：
8850
流量范围：
0～200μs/
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