光伏行业超纯水水处理技术方案.docx
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光伏行业超纯水水处理技术方案
工程项目：
30m3/h超纯水处理系统
项目编号：
kmtxhb-20100504
日期：
2022年4月25日
某光伏企业超纯水
设计方案
台鑫环保设备有限公司
1、设计总则
1.1严格遵循贵司在招标文件内提出的具体的参数要求，并结合我司多年来在光伏行业超纯水处理的设计经验，总结我司在施工过程中所得到的经验，专为贵司超纯水处理系统而设计，同时，本方案书涵盖满足贵司所要求的水处理系统设备的功能、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2我司保证提供符合本投标书和相关的国际、国内工业标准的优质产品，并严格响应贵司招标文件及补充说明的要求。
1.3本次设计严格遵循贵司招标文件。
包括备货期及施工期，产水质量及产水量及相关补充说明等。
本投标书所引用的标准若与我司所执行的标准发生矛盾时，按较严格的或最新的标准执行。
1.5我司对水处理成套设备（如吸吮式网式过滤器、超滤设备、反渗透设备、EDI设备、阀门、泵、仪表、电控等），包括配套外购的产品负有全责。
所有配套产品的型号及制造商均满足贵司招标书及具体使用要求，贵司提供设备除外。
1.6在合同签订后，贵司有权因规范、标准、规程等发生变化而提出补充要求，我司根据实际情况进行方案的修订或统一按照贵司要求重新设计。
1.7本投标书中对提出的技术方案、工艺流程、设备参数及运行方式等进行详细描述说明。
1.8对水处理系统的每项设备及其控制系统、电气设备等进行详细的分项报价并标注厂商。
1.9报价单严格按照贵司招标文件内之要求进行设计及安装一切有关工程项目，并提交一份详细的报价表，列明各有关工程项目，并需分区、分项，清楚列明项目内容规格、数量、单价及总金额等，并附上各有关工程项目资料，包括系统设计描述、设计流程图、施工平面图、施工方案和有关资料等。
1.10本次提供技术资料，按贵司要求投标要求。
1.11项目：
30m3/d超纯水处理系统
2、工程概况
2.1、工程概况
本方案是昆明台鑫环保公司依据客户的具体要求，根据贵司生产行业超纯水工艺的用水特点，结合贵司所在地区自来水的经验水质，专为贵司生产工艺用水处理系统而设计。
本系统由三部分组成，分别为预处理系统部分，二级反渗透部分，EDI部分，考虑到贵司的水质状况所以预处理使用吸吮式网式过滤器以及超滤设备。
本设计以54m3/h预处理（吸吮式网式过滤器+超滤）系统，34m3/h二级RO系统，30m3/hEDI系统，30m3/hPMB作设计说明；整套系统预处理部分、反渗透部分、EDI部分为全自动控制，从而降低了设备投资，延长了设备的使用寿命，减少了运行成本，降低了劳动强度。
2.2、设计基础
2.2.1、原水水源：
宁夏市自来水；详见水质报告（原水指标改变超过10%时，该方案产水指标需做必要性的修订，设计时考虑了水质的适当改变范围）
2.2.2、原水水质：
根据贵司提供的部分水质指标进行设计，考虑每年的水质随四季有变化的问题。
2.2.3、设计规模：
2.2.3.1、出水水质：
产水水质要太阳能电池用水水质，18MQ.CM
备注及特别说明：
本设计说明以本方案书里的3.1.条目里规定的设计参数进行设计，当进水电导升高，反渗透的产水电导率升高，导致后段产水水质变化。
2.2.3.2设计规模：
预处理设备产水量：
≥54m3/h
2级RO产水量：
≥34m3/h
EDI系统产水量：
≥30m3/h
抛光混床系统产水量：
≥30m3/h
2.2.4、公用工程
2.2.4.1电力：
380V220V50HZ
2.2.4.2原水水量：
≥60m3/h
2.2.4.3压缩空气：
0.6Mpa（压缩空气由客户自备）
2.2.4.4高纯氮气：
氮封水箱用99.995%高纯度氮气，供气量：
0.25m3/min。
2.2.4.5换热器用热源：
热水，温度50-60℃，压力0.3Mpa；或蒸汽，温度150℃（热水或蒸汽由客户自备）
2.3、工程界限：
由原水箱到终端用水点止；电气由业主接电源至纯水房内的电源柜；纯水房内所需的氮气、压缩空气等由业主负责提供；机房内送排风系统、排水系统、消防系统、照明等由业主负责。
2.4、工艺概述
2.4.1、工艺流程：
预处理（盘式过滤+超滤装置）+二级反渗透+EDI+PMB工艺
反渗透/超滤清洗系统：
清洗水箱→清洗泵→清洗保安过滤器→反渗透/超滤装置
↑↓
2.3.2、本工程水处理系统是由预处理（吸吮式网式过滤+超滤装置）系统、反渗透系统、EDI电除盐系统和抛光混床为核心工艺，预处理系统主要用于去除原水中的悬浮物、胶体硅、有机物、余氯以及含有的杂质，防止原水污染反渗透膜；二级反渗透部分是主要的除盐装置，去除原水中大部分的溶解固形物、胶体硅及有机物，使预脱盐系统的产水满足EDI的进水要求；EDI连续电除盐设备针对反渗透的产水进一步进行脱盐处理，使水的离子去除率达到一个新的水平，同时，末端设置抛光混床确保产水电阻率达到18MΩ·cm以上，产水经过0.1um的精密过滤器，保证出水的物化指标和生化指标达到客户的用水要求。
2.3.3、特殊说明：
根据贵司提供的情况得知，贵司使用的自来水随季节有明显的变化，根据我司经验，此时的硬度，SO42-，甚至钡、锶离子的浓度都会相对变的很高，而反渗透系统的回收率主要与膜的数量，串联膜的最大数目，总系统的产水量，进水含盐量、PH有密切的关系，一味的提高回收率，非常容易导致膜浓水侧表面的浓差极化，特别是在枯水时期，对膜是非常严重的损坏，同时过高的回收率，会导致浓水量的减少，非常容易引起膜浓水侧的结垢，即使是提高浓水量，通过回流的方式提高整体回收率，但浓水侧在75%的回收率的情况下，含盐量是原水的4倍，大量的离子已经超过结垢沉积浓度，因此我司建议，在特殊时期，根据实际情况调节合适的回收率，特别应注意的一点是，特殊时期，应根据进水状况确定各部件设备的详细操作参数。
系统内工艺管道因处理工序的不同而采用了不同等级管道材料，其中超滤系统、反渗透系统的低压管路部分到EDI装置进水均采用UPVC管路，EDI装置产水到抛光混床及供水管路均采用CL-PVC管路，反渗透高压管路则采用承压好的不锈钢管。
管道材料的分级采用在满足工艺系统要求的情况下，兼顾了系统的经济性、合理性，一定程度上降低了系统造价，节约投资。
系统内所有的水泵在不同处理阶段，采用不同等级的不锈钢材质。
在超滤系统、反渗透系统和EDI系统，选用304SS材质的水泵，而在化学清洗装置及精处理部分选用的水泵均采用316SS的材质。
3、系统工程设备明细表
序号
设备名称
设备明细
型号
技术参数
材质
供应商
数量
单位
1
原水箱
水箱
30m3
直径3200mm*高4350mm，含液位控制系统
PE
国产
1
台
气动蝶阀
DN125、PN10
对夹式
组合件
合资
1
个
手动蝶阀
DN125、PN10
对夹式
组合件
合资
3
个
2
原水泵
泵
CDL65-20
60m3/h、43m、11KW
不锈钢
杭州南方1用1备
2
台
手动蝶阀
DN125、PN10
对夹式
组合件
合资
4
个
止回阀
DN125、PN10
对夹式
不锈钢
合资
2
个
3
絮凝系统
计量箱
MC-200
直径580mm*高930mm
PE
合资
1
台
加药泵
P056
3.8L/H、7.6Bar
组合件
MILTONROY
1
台
4
板式换热器
板式换热器
60m3/h
热水或蒸汽需甲方自备,出水25±2℃
组合件
合资
1
套
手动蝶阀
DN125、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
调节阀
满足需要
自动调节
组合件
合资
1
套
温度传感器
组合件
合资
1
套
温度表
0～200℃
组合件
合资
1
套
5
吸吮式网式过滤器
吸吮式网式过滤器
KTSAF3000
50微米不锈钢316L滤网
组合件
AMIAD
1
套
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
6
超滤装置
超滤膜组件
SXL-225FSFC
聚醚砜
NORIT
16
套
手动蝶阀
DN100、PN10
组合件
合资
2
个
手动蝶阀
DN65、PN10
组合件
合资
1
个
气动蝶阀
DN65、PN10
组合件
合资
1
个
气动蝶阀
DN200、PN10
组合件
合资
2
个
气动蝶阀
DN100、PN10
组合件
合资
6
个
气动球阀
DN40、PN10
组合件
合资
1
个
流量计
25-150m3/h
满足要求
组合件
国产
2
套
压力表
Y60-0～1.0MPa
径向、轴向
组合件
余姚
3
块
压力变送器
0～6KG
满足要求
组合件
进口
1
套
机架
碳钢
恒通源
1
套
7
超滤反洗系统
反洗水泵
IS125-100-160
160m3/h、32m、22KW
铸铁
广一泵
1
台
手动蝶阀
DN200、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
止回阀
DN200、PN10
对夹式
组合件
合资
1
个
计量箱
MC-500
直径800mm*高1180mm
PE
国产
3
台
加药泵
GM0170
170L/H、7Bar
组合件
MILTONROY
3
台
8
超滤水箱
水箱
30m3
直径3200mm*高4350mm，含液位控制系统
PE
国产
1
台
手动蝶阀
DN200、PN10
对夹式
组合件
合资
1
个
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
10
加阻垢剂加还原剂
计量箱
MC-200
直径580mm*高930mm
PE
合资
2
台
加药泵
P056
3.8L/H、7.6Bar
组合件
MILTONROY
2
台
12
一级高压泵
泵
CR64-5
54m3/h、125m、30KW
不锈钢
GRUNDFOS
1
台
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
1
套
手动截止阀
DN100、PN16
不锈钢
合资
1
套
止回阀
DN100、PN16
对夹式
不锈钢
合资
1
套
压力开关
高、低压保护开关
组合件
合资
2
套
13
一级反渗透装置
膜
AG8040F
365ft2
TFC
美国GE
48
支
外壳
R8040C30S-6W
玻璃钢
ROPV
8
支
电动蝶阀
DN65、PN16
组合件
合资
1
个
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
3
个
手动截止阀
DN50、PN16
丝口式
不锈钢
合资
1
个
止回阀
DN100、PN10
UPVC
合资
1
个
取样阀
DN8、PN10
UPVC
台湾
8
个
电导率仪
8850
组合件
+GF+
1
套
流量计
16-90m3/h
组合件
国产
2
套
压力表
Y60-0～2.5MPa
径向、轴向
组合件
余姚
3
块
机架
碳钢
恒通源
1
台
14
一级RO水箱
水箱
15m3
直径2560mm*高3350mm，含液位控制系统
PE
国产
1
台
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
15
PH调节装置
计量箱
MC-200
直径580mm*高930mm
PE
合资
1
台
加药泵
P056
3.8L/H、7.6Bar
组合件
MILTONROY
1
台
16
二级高压泵
泵
CR45-7
40m3/h、154m、30KW
不锈钢
GRUNDFOS
1
台
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
1
个
手动截止阀
DN100、PN16
不锈钢
合资
1
个
止回阀
DN100、PN16
对夹式
不锈钢
合资
1
个
压力开关
高、低压保护开关
组合件
合资
2
套
17
二级反渗透装置
膜
AG8040F
400ft2
TFC
美国GE
30
支
外壳
R8040C30S-6W
玻璃钢
ROPV
5
支
电动蝶阀
DN65、PN16
组合件
合资
1
个
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
手动蝶阀
DN65、PN10
对夹式
组合件
合资
3
个
手动截止阀
DN50、PN16
丝口式
不锈钢
合资
1
个
止回阀
DN80、PN10
UPVC
合资
1
个
取样阀
DN8、PN10
UPVC
台湾
5
个
电导率仪
8850
组合件
+GF+
1
套
流量计
16-90m3/h
组合件
国产
2
套
压力表
Y60-0～2.5MPa
径向、轴向
组合件
余姚
3
块
机架
碳钢
恒通源
1
台
18
二级反渗透水箱
水箱
15m3
直径2560mm*高3350mm，含液位控制系统
PE
国产
1
台
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
2
个
19
清洗装置
清洗泵
CDLF42-20
45m3/h、39m、7.5KW
不锈钢
杭州南方
1
台
清洗滤器
1000mm*25芯
单只固定滤芯
不锈钢
恒通源
1
台
滤芯
1000mm*5μm
PP
国产
25
支
清洗水箱
PT-2000
PE
国产
1
台
手动蝶阀
DN100、PN10
对夹式
组合件
合资
4
个
止回阀
DN100、PN10
对夹式
不锈钢
合资
1
个
流量计
16-90m3/h
组合件
国产
1
套
压力表
Y60-0～1.0MPa
径向、轴向
组合件
余姚
2
块
20
EDI供水泵
泵
CDL32-50-2
34m3/h、56m、11KW
不锈钢
杭州南方1用1备
2
台
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
4
个
止回阀
DN80、PN10
对夹式
不锈钢
合资
2
个
21
紫外线杀菌器
杀菌器
过流34m3/h
不锈钢
Vitro
1
台
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
3
个
22
0.45μm过滤器
罐体
1000mm*20芯
含内部构件
SS316
恒通源
1
台
手动蝶阀
DN80、PN10
对夹式
组合件
合资
3
个
滤芯
1000mm*0.45μm
PP
国产
20
支
23
EDI电除盐装置
模块
LXM45
5.0m3/h
组合件
IONPURE
6
台
电源
配套
组合件
组合件
合资
6
台
流量表
带水流控制开关
组合件
STUBBE
6
套
流量表
满足要求
组合件
国产
6
套
电阻率仪
8850
组合件
+GF+
1
套
手动隔膜阀
DN25,PN10
双由令
UPVC
台湾
6
个
手动隔膜阀
DN20,PN10
双由令
UPVC
台湾
6
个
手动球阀
DN25、PN10
双由令
UPVC
台湾
6
个
手动球阀
DN20、PN10
双由令
UPVC
台湾
6
个
压力表
Y60-0～1.0MPa
径向、轴向
组合件
余姚
4
块
机架
碳钢
恒通源
1
个
24
超纯水箱
水箱
30m3
含氮封装置,气源甲方自备
FRP
国产
1
台
手动蝶阀
DN80、PN10
CL-PVC
积水
2
个
25
超纯水泵（变频控制）
泵
CDLF32-40-2
30m3/h、50m、7.5KW
不锈钢
杭州南方1用1备
2
台
手动蝶阀
DN80、PN10
CL-PVC
积水
4
个
止回阀
DN80、PN10
CL-PVC
积水
2
个
26
TOC脱除器
TOC脱除器
过流30m3/h
不锈钢316
Vitro
1
台
手动蝶阀
DN80、PN10
CL-PVC
积水
3
个
27
精混床
罐体
1465
6.0m3/h
FRP
WAVECYBER
5
台
手动蝶阀
DN80、PN10
CL-PVC
积水
2
个
手动球阀
DN32、PN10
双由令
CL-PVC
积水
10
个
精混床树脂
MR575
DOW
500
L
电阻率仪
8850
组合件
+GF+
1
套
28
终端过滤器
罐体
1000mm*20芯
含内部构件
SS316
恒通源
1
台
手动蝶阀
DN80,PN10
CL-PVC
积水
2
个
手动球阀
DN50,PN10
双由令
CL-PVC
积水
1
个
滤芯
1000mm*0.1u
聚丙烯
国产
20
支
29
控制系统
工控机
DELL
1
台
PLC
西门子
1
套
变频器
ABB
1
批
电器元件
施耐德
1
批
电控箱
恒通源组装
1
套
仪表箱
恒通源组装
1
套
电缆
国产
1
批
30
配套管路及连接件
管路
DN200-DN15
含阀门、管道、管配件、支架、自动阀门等
UPVC/不锈钢/CL-PVC
台湾/国产/积水
1
批
4、工艺说明与设备规范
4.1超纯水系统的设计和操作参数
4.1.1原水进水
正常流量：
≥60m3/h（恒定）
进水水质：
市政自来水，如有特殊物质含量超标，需增加相关设备
4.1.2产水
2级反渗透产水量：
≥34m3/h
EDI产水：
≥30m3/h
抛光混床电阻率：
≥18MΩ·cm
4.1.3操作参数
4.1.4操作压力：
预处理部分操作压力值：
0.3～0.5Mpa
反渗透操作压力值：
1.0~1.65Mpa
EDI操作压力：
0.4~0.6Mpa
4.1.5系统水的回收率
设计值：
~75%/85%
4.1.6设计依据
4.1.7原水水源：
根据贵司使用自来水的水质标准，若由于其他原因超出自来水标准而含有反渗透不允许的含有物，则该设计应做相应调整。
4.1.8供货界限：
系统设备从压力来水到终端精密过滤器出水口至用水点，甲方将动力电源送至系统设备上。
甲方以单独供电的形式将电源输送连接至水站主控柜，设备的吊装有客户负责，我司全力协助完成；
4.1.9施工条件：
施工场地及纯水房全部完工，施工用水、用电已接入施工现场，另外，来水距离设备安装地不得超过壹米，动力电源距离设备安装地不超过壹米。
4.2水处理系统技术特性：
4.2.1一般说明
本方案是昆明台鑫环保公司为贵司生产工艺用超纯水系统而制定的。
本方案所涉及的工艺流程是以用户提供的当地环境条件和出水要求为依据，并结合我公司多年来反渗透、EDI及超纯水使用领域成功的设计、生产经验，完全能够满足用户的要求，并能长期运行、安全可靠。
4.2.2工艺说明
4.2.2.1原水箱
起到缓冲和调节水量的作用，保证原水泵的安全稳定运行，及通过液位控制系统达到与水泵连锁控制的目的。
原水箱的进水采用自动阀控制，根据原水箱液位自动进水，同时设置手动旁路，确保供水的正常，以保证系统的安全稳定运行。
该水箱的有效容积满足预处理设备的反洗水量。
利用水池液位对相关水泵及自动阀门进行连续指示和高、低液位报警及其实施相应的联锁。
原水箱的进水管上分别设置手动蝶阀、气动关断阀、气动关断阀由液位控制。
4.2.2.2原水泵
系统配置2台立式不锈钢原水泵，1用1备，确保系统的安全稳定运行，为预处理设备提供必须的动力。
原水泵提供给盘滤及超滤的动力输送，为有效保护超滤系统免受水锤冲击的影响，同时运行过程中节省电消耗。
全部运行状态由PLC进行自动控制。
原水泵控制说明
控制参数：
①原水箱水位；②原水水箱至超滤水箱间设备的保护性信号。
控制逻辑：
原水泵的开启和关闭受控于：
原水箱水位、超滤水箱水位和原水水箱至超滤水箱间设备的保护性信号。
仅当满足：
①原水箱水位高于保护性水位；②超滤水箱水位处于上升阶段；③没有发生原水水箱至超滤水箱间设备的保护性信号，此三个条件时原水泵方可启动。
4.2.2.3加药系统
加絮凝剂系统：
原水中的胶体粒子和细微悬浮物粒径较小，由于布朗运动、水合作用，尤其是微粒间的静电斥力等原因，胶体和细微悬浮物能在水中长期保持悬浮状态，静而不沉。
该设备向水中投加化学电解质，破坏胶体和悬浮物的稳定性，使水中胶体脱稳，原水中微生物、胶体及有机物在电荷作用下，互相聚集至大颗粒絮凝体，很快沉淀下来，快速形成沉淀，较容易被过滤器去除，从而达到净化水质的目的。
一般情况下加反渗透系统专用的HW-ST絮凝剂，一般加药量为0.5～1ppm。
加阻垢剂系统：
为了防止RO浓水端，特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类[Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4等]结晶析出，浓水朗格里尔指数LSI＞1.8，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，故在系统中设置加阻垢剂系统。
还原剂加药系统：
还原剂NaHSO3（亚硫酸氢钠）的作用是还原水中存在的余氯。
因为反渗透复合膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为1000ppm小时，所以，必须投加适量的NaHSO3，以防止氧化剂对膜产水通量造成的衰减，导致反渗透膜脱盐率的下降。
具体的加药量根据ORP仪的反馈值自动校正。
PH调节系统：
原水中含有大量的CO2，CO2溶解在产水里严重的影响的产水电导率，而反渗透对CO2的脱除率几乎为零，为了使反渗透产水中的CO2含量尽量低，即提高产水质量，防止泄露的CO2导致后期EDI、离子交换器及抛光树脂失效的过快，影响产水水质，并考虑到过高的PH值会导致结垢的产生，因此选择合适的PH调节范围，使水中的CO2转化成为HCO3-和CO32-
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