100吨超滤系统方案设计.docx
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100吨超滤系统方案设计
100m3/h中水回用系统
一、设计条件
1、进水水质
按满足省一级排放标准考虑，最高COD不超过120mg/L。
2、出水水质
按满足中水回用标准考虑。
3、设计水量
按产水100m3/h进行设计。
二、工艺流程
系统工艺流程
原水→原水泵→臭氧氧化池→混凝沉淀池→多介质过滤器→盘式过滤器→全自动超滤装置→超滤水箱→用水池
三、工艺单元说明
1、原水池
（预留水位传感器接口）客户自备
有效容积：
300m3
停留时间：
2小时
2、原水泵
型号：
ZS80-65-160/15
材质：
不锈钢
流量：
100m3/h
扬程：
35m
功率：
15KW50HZ
包括：
进出口球阀、止回阀
数量：
2台（一备一用）
3、臭气反应池
客户自备
有效容积：
150m3
停留时间：
1小时
材质：
钢砼防腐
4、臭气制备装置
根据贵司提供的数据，处理有机污水每小时150吨水，由此得出最小需要臭氧产量（折合成100％纯臭氧）20kg/h的高浓度臭氧发生器，即4台5kg/h臭氧发生器。
主要设备：
5kg臭氧发生器，4套。
配套气源，4套。
臭氧混合系统1套。
5、混凝沉淀器
能力：
100m3/h，直径3600mm
材质：
碳钢防腐
数量：
1台
6、多介质过滤器
能力：
100m3/h，直径3200mm
材质：
碳钢防腐
数量：
1台
7、盘式过滤器
型号：
ALK3-7
材质：
组合
流量：
100m3/h
操作：
自动多路阀
数量：
1台
8、超滤装置
型号：
UF-100T套
材质：
组合料
流量：
100m3/h
过滤孔径：
小于0.1μm
水利用率：
≥95%
数量：
1套
产地：
氏
附件：
①SEP-2860元件36支
②流量计、压力表1套
③电动动阀组DN150-DN2001套
④PLC控制盘1个
⑤清洗系统
A清洗泵：
ZS80-65-160/15100方35米
B清洗过滤器40寸*30芯
C清洗水箱PE-10000L
9、超滤反洗水泵
型号：
ZS100-80-160/15
材质：
SUS304不锈钢
流量：
200m3
扬程：
17m
功率：
15KW
包括：
进出口球阀、止回阀
数量：
1台
10、CEB加氧化剂装置
型号：
GM0050
流量：
0-50L/h
扬程：
70M
数量：
1套
产地：
美国米顿罗公司（MILTONROY）
附件：
①PE－200L加药桶（1台）
②DN1/4UPVC止回阀，连接件（1套）
11、CEB加碱装置
型号：
GM0050
流量：
0-50L/h
扬程：
70M
数量：
1套
产地：
美国米顿罗公司（MILTONROY）
附件：
①PE－200L加药桶（1台）
②DN1/4UPVC止回阀，连接件（1套）
12、CEB加酸装置
型号：
GM0050
流量：
0-50L/h
扬程：
70M
数量：
1套
产地：
美国米顿罗公司（MILTONROY）
附件：
①PE－200L加药桶（1台）
②DN1/4UPVC止回阀，连接件（1套）
13、回用水池
客户自备，建议容积在2小时以上。
14、系统部连接管件及阀门
规格：
DN150、DN200
材质：
不锈钢
数量：
1套
产地：
15、系统电器控制盘
规格：
HJ20GK
包括：
压力控制器，泵的开关控制、水位控制、运行指示等。
产地：
四、工程投资估算
序号
设备名称
规格型号
材质
产地
单位
数量
金额（万元）
1
原水池
客户自备
座
1
0
2
回用水池
客户自备
座
1
0
3
原水泵
ZS80-65-160/15
不锈钢
南方
台
2
1.65
4
臭氧制备系统
5kg
组合件
套
4
280.40
5
气源配套系统
5kg
组合件
套
4
360.80
6
臭氧混合系统
配套
组合件
套
1
60.20
7
混凝沉淀器
100m3/h
碳钢防腐
天源
台
1
6.50
8
多介质过滤器
100m3/h
碳钢防腐
天源
台
1
5.86
9
盘式过滤器
SK-7
玻璃钢
台
1
14.00
10
超滤装置
UF-100
组合料
套
1
83.50
11
清洗系统
套
1
2.10
12
超滤反洗泵
ZS100-80-160/15
不锈钢
南方
台
1
0.74
13
杀菌剂加药系统
GM0050
组合
美国
套
1
2.80
14
杀菌剂加药系统
GM0050
组合
美国
套
1
2.80
15
杀菌剂加药系统
GM0050
组合
美国
套
1
2.80
16
混凝加药装置
配套
组合
天源
套
2
5.60
17
系统连接管件
DN250-65
UPVC
套
1
8.00
18
电控系统
西门子PLC
6.50
19
其它配件
3.50
20
安装费用
35.50
21
调试费用
35.50
22
运输费用
5.00
合计一
923.75
税金
8%
73.90
工程总价
997.65
五、盘式过滤器介绍
本过滤器由3英寸的过滤头为基本单元组成组合式过滤器，其过滤元件由一组带沟槽的聚丙烯塑料盘构成，利用相邻的盘片之间的沟槽纹交叉点实现对固体颗粒的拦截。
过滤时过滤盘片处于压紧自锁状态，任意相邻盘片之间的沟槽都以网状交叉接触。
每套设备全自动运行，连续不间断出水。
反洗根据压差和运行时间自动进行，当压差或时间达到设定值时控制器按一定顺序逐个启动反洗，清洗完毕后立即投入使用。
反洗过程过滤单元轮流交替运行。
反洗时，其中一组进、出水阀关闭，排污阀打开，其它组的出水反向进入这组过滤单元，由于水压促使盘片松开，同时反洗水沿切线方向冲向过滤盘片，冲洗过程仅需几秒钟，然后依次反洗其它几组。
工作，反洗状态之间自动切换，保证确保连续出水。
自耗水量仅0.5%左右。
设备采用塑料过滤元件坚固，无磨损，无腐蚀，过滤和反洗效果不因使用时间而改变。
滤头壳体由增强聚酰胺塑料成形制造，过滤盘为聚丙烯塑料，EPDM密封，进出水、排水及反洗水管均采用不锈钢管，阀门采用进口专用两位三通阀。
采用专用的两位三通控制阀连接运行和反洗回路，及配套电磁阀。
设备成套组合，配套提供一套微电脑控制盘。
其绝缘防护等级为国际标准IP65。
设备具有如下特点：
1、抗污性能好：
采用先进的AK盘片过滤器代替传统滤池，能够有效去除水中悬浮物含量。
自动反洗时，盘片具有高速旋转式冲洗，有效避免水中微生物，藻类等污染物的污染。
2、标准模块化、节省占地：
系统基于标准盘式过滤单元，按模块化设计，用户可按取舍，灵活可变，互换性强。
系统紧凑，占地极小，可灵活利用边角空间进行安装。
3、高效、精确过滤：
特殊结构的盘式过滤技术性精确灵敏，确保只有粒径小于要求的颗粒才能进入系统，是最有效的过滤系统。
用户可根据用水要求选择不同过滤精度的过滤滤盘，系统流量可根据用户要求灵活调节。
4、全自动运行、连续出水：
过滤器组，反洗过程轮流交替进行，高速彻底的反洗只需数十秒即可完成。
工作、反洗状态之间自动切换，可确保连续出水。
反洗耗水量极小，只占出水量的0.5%。
5、运行简单，维修方便。
六、超滤膜技术介绍
超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。
超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。
1、原理
超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
2、超滤膜与超滤装置
①超滤膜的种类：
常用的超滤膜有：
醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜
②超滤装置：
主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等，与反渗透装置类似。
Ⅰ板框式超滤装置
优点：
装置牢固，适合在广泛的压力围工作；流道间隙大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。
缺点：
装置较笨重；单位体积的有效膜面积较小；膜的强度要求较高，一般做在无纺布上，以增强膜的机械性能。
Ⅱ管式超滤装置
优点：
原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容易，可化学清洗或擦洗。
缺点：
单位体积膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的弯头及连接件多，设备安装费时。
Ⅲ卷式超滤装置
优点：
单位体积的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。
缺点：
进水预处理要求严格，对所用的膜强度要求较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。
Ⅳ中空纤维式超滤装置：
优点：
单位体积有效膜面积最大，工作效率最高，占地面积小。
中空纤维无须支撑物。
缺点：
膜的清洗较困难，只能用水力冲洗或化学清洗，不能用机械清洗，另外，中空纤维膜损坏后要更换整个组件。
3、超滤工艺参数
主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。
在操作压力为0.11～0.6Mpa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以1～500L/m2h为宜。
影响膜通量的因素有：
进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。
膜必须定期清洗，以延长膜的寿命，正常使用的膜的寿命为12～18个月。
4、超滤在废水处理中的应用
如今已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。
超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力（压力）作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。
通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。
当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化。
也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等。
超滤原理并不复杂。
在超滤过程中，由于被截留的杂质在膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程度的限制。
为此，需通过试验进行研究，以确定最佳的工艺和运行条件，最大限度地减轻浓差极化的影响，使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。
a．超滤与传统的预处理工艺相比，系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优，可满足各类反渗透装置的进水要求。
b．合理地选择运行条件和清洗工艺，可完全控制超滤的浓差极化问题，使此预处理方法更可靠。
c．超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。
在超滤过程中，水深液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。
超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。
溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。
以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°之间。
中空纤维超滤器（膜）具有单位溶器充填密度高，占地面积小等优点。
超滤技术的优缺点
与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点：
1）滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2）滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。
3）超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4）超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5）超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。
对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50%的浓度。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行，以压缩空气为动力，推动容器的活塞前进，使样液形成压，容器底部设有坚固的膜板。
小于膜板孔径直径的小分子，受压力的作用被挤出膜板外，大分子被截留在膜板之上。
超滤开始时，由于溶质分子均匀地分布在溶液中，超滤的速度比较快。
但是，随着小分子的不断排出，大分子被截留堆积在膜表面，浓度越来越高，自下而上形成浓度梯度，这日才超滤速度就会逐渐减慢，这种现象称为浓度极化现象。
为了克服浓度极化现象，增加流速，设计了几种超滤装置：
1）无搅拌式超滤
这种装置比较简单，只是在密闭的容器中施加一定压力，使小分子和溶剂分子挤压出膜外，无搅拌装置浓度极化较为严重，只适合于浓度较稀的小量超滤。
2）搅拌式超滤
搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上，超滤容器放人一支磁棒。
在超滤时向容器施加压力的同时开动磁力搅拌器，小分子溶质和溶剂分子被排出膜外，大分子向滤膜表面堆积时，被电磁搅拌器分散到溶液中。
这种方法不容易产生浓度极化现象，提高了超滤的速度。
4）中空纤维超滤
由于膜板式超滤装置，截留面积有限，中空纤维超滤是在一支空心柱装有许多的，中空纤维毛细管，两端相通，管的径一般在0．2mm左右，有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋，极增大了渗透的表面积，提高了超滤的速度。
纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。
5、超滤应用
净水器行业是超滤应用比较广泛的一个行业。
家用超滤净水器，是如今市场上主流的净水器产品。
它的核心部件是超滤膜。
超滤膜一种孔径规格一致，额定孔径围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。
采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。
超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。
最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。
以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。
它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。
以膜的额定孔径围作为区分标准时，则微孔膜（MF）的额定孔径围为0.02～10μm；超滤膜（UF）为0.001～0.02μm；逆渗透膜（RO）为0.0001～0.001μm。
由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。
孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。
超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。
超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。
筛子是用来筛东西的，它能将细小物体放行，而将个头较大的截留下来。
可是，您听说过能筛分子的筛子吗？
超膜－－这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来！
那么，到底什么是超滤膜呢？
超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。
它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！
在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。
超滤膜的结构有对称和非对称之分。
前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。
工业使用的超滤膜一般为非对称膜。
超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯。
超滤技术广泛用于水处理设备工艺中：
<1>反渗透的预处理，原水包括海水、地表水、井水等。
<2>城市、乡镇、农村供水处理。
<3>冷凝水回用，食品、饮料加工用水。
<4>制药用水除热源。
<5>处理地表水和井水用于饮用。
<6>深度处理废水进行回收利用。
<7>白酒的除浊，果酒、葡萄酒、黄酒的除菌、除浊。
<8>应用于食品、发酵、乳业中的浓缩处理。
附图：
国外100吨每小时超滤项目。
七、臭氧技术介绍
1、技术方案
基本设计数据
原料气空气（系统带制氧系统）
臭氧产量（折合成100％纯臭氧）5kg/h
臭氧浓度60～80mg/L
2、系统总体说明
本系统配套产量5kg/h的臭氧发生器，采用氧气源，外置无油空压机、吸附干燥机、冷干机、过滤器、储气罐、PSA制氧机等组成。
3、产品特点及性能说明
◆先进的电晕放电技术
◆最优化的机械设计
◆先进的IGBT供电单元
◆低谐波污染
◆低能耗
◆臭氧浓度高、结实耐用
◆结构紧凑
◆低维护工作量
◆放电体
臭氧放电室采用石英管放电体，该放电体臭氧产量大，臭氧浓度高，能最大程度的发挥电源系统和冷却系统的功能，是大产量高浓度臭氧发生器的关键。
4、臭氧系统机组概况、安装条件及注意事项
4.1、室应有无易燃易爆气体及导电粉尘。
禁止安装在氨气易泄露或有发生爆炸危险的危险区域
4.2、室有380v/50Hz交流电源。
4.3、环境温度要求：
0℃-33℃
4.4、环境适度要求：
≦45％
4.5、放置本机的地面要求平整，注意将设备平稳放在地上或支架上
4.6、设备安装时保持设备工作环境通风及空气干燥，该空间须安装风扇或空调
5、臭氧发生器配置一览表
序号
货物名称
型号/参数
数量
备注
一
5KG/H全套臭氧系统
4套
1.1
臭氧电柜室
电源控制
4个
外置配套
1.2
臭氧启动电源
QJ-50SD
4个
带保护装置
1.3
变压器
QJ-50SB
4个
置配套
1.4
臭氧放电室
臭氧发生
4个
外置配套
1.5
相应仪器、仪表
4套
嵌入式
1.6
温度控制仪
置配套
1.7
防回水电磁阀
4个
置配套
1.8
水冷机
冷却水量：
4.0-5.0m3/h
4台
外置配套
二
气源
4套
2.1
螺杆空压机
申行健，15m3/min
4台
外置配套
2.2
冷冻干燥机
120HP，16Nm3/min
4台
外置配套
2.3
吸附干燥机
120HP，16Nm3/min
4台
外置配套
2.4
过滤器
3μ、1μ、0.01μ
12个
外置配套
2.5
储气罐
容积：
1.0m³
12个
外置配套
2.6
PSA制氧机
流量：
1Nm3/min
4台
外置配套
2.7
系统安装辅件
4套
配套
三
臭氧混合系统
1套
3.1
管道加压泵
水流量：
30T/H
4台
外置配套
3.2
气水混合器
水流量：
40T/H
4个
外置配套
3.3
臭氧反应罐
（含二次混合装置）
容积：
10m³
材质：
SUS不锈钢
厚度：
5mm
2个
外置配套
3.4
尾气破坏器
SUS不锈钢
原理：
电热分解
2个
外置配套
升级会员 