一吨一级RO+混床要点.docx

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一吨一级RO+混床要点

1T/hr 一级 RO+混床

方

案

书

一、项目说明

1.1 前言

提供一套 1m3/h 反渗透+混床工艺制取高纯水系统设计方案。

1.2 要求及系统设计依据

原水水质：

暂缺

反渗透脱盐率：

>98%

反渗透出力：

1m3/h（25℃）

出水水质要求：

电导率≤0.1us/cm ，电阻率≥10MΩ.CM。

出水验收界面：

混床产水口

设备交接界面：

原水水箱进口侧至去离子水送水泵后终端滤器出水口

1.3 系统具体情况介绍

系统产水用途：

系统总出水量：

反渗透用水水量平均值为 1 吨/小时，供水压力 2-3 巴

反渗透（R.O）系统回收率：

≥70%；混床产水量为生产 500 吨去离子水以上为

一混床再生周期（即电阻率大于 10MΩ.CM）。

系统运行班次：

连续运行。

供水方式：

连续供水,供水量为 1.5m3/h。

操作方式：

系统采用 PLC 可编程自动控制、手动/自动切换进行控制

系统采用模拟屏显示系统运行停止状态。

0

二、 系统工艺说明

2.1 系统设计如下工艺流程：

原水→原水箱→原水增压泵→机械过滤器→活性碳过滤器→精密过滤器→保安过

↑

阻垢剂加药装置

滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→中间增压水泵→混床系统→树脂捕捉器→

↓↑

再生装置

去离子水箱→送水泵→终端滤器→用水点

2.2 工艺说明

本系统分为预处理、反渗透+双混床及后处理三部分。

2.2.1 预处理部分

预处理装置主要解决如下问题。

（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物固体微粒污堵；

（3）防止有机物质的污染；

（4）防止微生物污堵；

（5）防止氧化性物质对膜的氧化

（6）保持反渗透装置产水稳定。

2.2.1.1 原水箱

水箱采用 PE 材质，设 1 台。

作为运行及预处理反洗时的缓冲，以保证系统运

行的平衡和连续

2.2.1.2 原水泵

1

原水泵后续系统运行的原动力

2.2.1.3 多介质滤器

工作原理

多介质过滤器是一种压力式过滤器，在利用过滤器内所填充的精制石英砂滤

料，当进水自上而下流经滤层时，水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除，从而使水的

浊度降低。

它通常被用于反渗透、离子交换、电渗析设备的预处理。

设置一台直径为 400mm 的立式多介质过滤器，系统总进水量为 2m3/h，过滤器

内填精制石英砂。

当设备运行到累计时间时，即停止运行进行反冲洗。

反冲时辅以压缩空气，使

反冲更加彻底。

一般压缩空气进气量为 12-18L/S·m2，反洗进水量为 3-5m3/s，反

冲洗时间约为 15 分钟左右。

或者，加大反冲洗进水量，不用进压缩空气。

多介质滤器产水浊度一般可在 2 度以下。

2.2.1.4 活性炭滤器

工作原理

活性炭的吸附能力以物理吸附为主，它也可以进行一些选择性吸附，即化学吸

附。

在纯水制造过程中，活性炭的作用主要表现在四个方面：

降低水的氧化度；避

免有机物进入，污染 RO 膜元件；除去水中残留的余氯；除去水中的三卤化物

（THM）。

设置一台直径为 400mm 的立式活性炭过滤器，系统总进水量为 1.5m3/h（高峰

用水量 2.2T/Hr，时间大约 10 分钟），过滤器内填优质果壳炭滤料。

2.2.1.5 阻垢剂装置

工作原理

R.O 膜在选择透过淡化水的同时，其浓水侧因溶解固型物浓缩出现

CaCO3、MgSO4、CaSO4、BaSO4、SiO2 等浓度积大于其溶解度平衡常数的结晶析出，

2

影响 R.O 膜的脱盐率，水通量等性能，因此须阻剂系统，提高浓度积 KSP 指数，防

止结圬产生。

2.2.2 反渗透部分

反渗透是预脱盐系统的心脏部分，设计的成熟与合理与否不仅直接决定反渗透

系统能否达到设计要求，而且关系到反渗透膜的使用寿命。

经反渗透处理的水，能

去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。

系统设置一套 1m3/h 的反渗透装置。

2.2.2.1 精密过滤器及保安过滤器

过滤精度为 5µm 的精密过滤器及 1µm 保安过滤器的，以防止颗粒进入高压泵及

R.O 膜组件，划伤膜表面，保安过滤器及精密过滤器内装 1 支 PP 孔滤芯，在达到

1kg/cm2 压差时更换。

正常工作条件下，滤芯可维持 2-3 个月以上的使用寿命，滤

器的结构满足快速更换滤芯的要求。

2.2.2.2 高压泵

根据计算结果反渗透装置进水量为 1.43m3/h，其中回流 0.8m3/h，选用一台

SHOUTH/杭州.生产的 CDL 立式多级高压泵；混床进水量为 1m3/h。

2.2.2.3 反渗透及膜管

反渗透膜元件采用美国 DOW 公司生产的 BW30-4040 膜元件，单根膜元件最初脱

盐率为 99.2%，正常脱盐率不低于 98%，单根膜元件最大回收率为 15%。

2.2.2.4 反渗透装置

工艺要求反渗透出力为 1m3/h，脱盐率 98%，水回收率 55%以上，为达到以上

工艺要求，设计装置为：

尽可能在反渗透浓水侧不结垢的条件下，保持反渗透进水 PH 值在 7 以上，提

高反渗透的脱盐率。

膜的工艺排列能满足水回收率 70%以上的要求，并且保证 R.O 膜元件的设计通

量和回收率小于膜元件制造厂商规定的最大通量和回收率。

产水侧设不合格产水排

3

放阀，能将刚开机、停机维护、调试时短时间内产生的不合格产水排放，不使其进

入后段工序。

反渗透浓水侧设置手动排放阀，在反渗透装置开启前进行低压冲洗和停用时进

行低压冲洗置换膜元件内浓水，防止停用后无机盐和胶体在膜元件内的沉淀，冲洗

水压为 2.5-3.5kgf/cm2 左右，一般利用预处理设备的给水压力就足够了。

2.2.2.5 清洗装置

反渗透装置的预处理设计得越完美，膜元件的清洗次数就可减少，但要完全保

证膜元件不被污染是不可能的，一旦发生膜的污染，采用化学药品的化学清洗，

具体清洗方法由我公司负责培训或寻求我公司帮助，我们将对设备实行终生维修，

只收取工本费。

清洗装置配备药箱、清洗泵、精密滤器。

通过每段反渗透组件留有

的清洗接口进行清洗。

2.2.2.6 中间水箱

系统采用一台 1 m3 的中间水箱，材质为 PE。

配有高、低液位控制系统，

确保系统水量的平衡。

2.2.2.7 中间水泵

增压泵根据 RO 系统 1m3/h 的产水量计算，混床进水量为 1m3/h。

2.2.2.8 混床系统

混床是目前水处理系统设备中应用较广泛的一种除盐技术，具有高的除盐能

力，且运行安全、灵活。

但需要再生，同时消耗酸碱操作复杂。

2.2.2.9 树脂捕捉器

树脂捕捉器能够将捕捉流散的树脂，防止流入下个工艺，影响水质。

2.2.2.10 去离子水箱

混床产水进入 1 台 1 吨的 PE 水箱，包含液位开关。

2.2.3 后处理部分

2.2.3.1 终端过滤器

在送水泵后设置出力为 1m3/h，过滤精度为 0.22um 的终端过滤器，滤芯采用

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0.22um 的耐高温折叠膜滤芯。

以防止被杀死的细菌尸体及随水流冲到管道污染纯

水，进入后序工艺。

2.2.4 控制系统

1）预处理系统控制

多介质过滤器,活性碳过滤器采用自动运行,根据水质情况定期进行手动控制

反冲洗.

2）加药量控制

加药泵与反渗透高压泵连锁启动/停止。

实现自动投加。

3）RO 系统控制

RO 装置设置一块就地操作盘和就地仪表盘，在就地盘上可读出 RO 的有关工

艺参数，以及能在就地操作盘上启停反渗透高压泵及相关的电动阀门。

整个系统内装可编程控制器，能实现自动/手动操作整个系统的功能。

在中央

控制盘上还装有各种工艺参数的报警系统，对泵过载和高压泵高，低压报警显示。

4）高压泵的保护系统

高压泵进出口装有低压保护开关和高压保护开关。

当供水量不足使高压泵入

口的水压低于某一设定值，会自动停止高压泵并发出报警信号，保护高压泵不在空

转情况下工作。

当因其原因误操作，使高压泵出口压力高于某一设定值时，高压泵

出口高压保护会自动切断高压泵供电，保护系统不在高压下运行。

5）RO 的启动，停止保护

当 RO 投入运行时，为了防止高压泵突然启动升压产生对 RO 膜元件的高压冲

击破坏反渗透膜，在 RO 装置的高压泵出口至 RO 膜组件之间设置一个慢开电动阀门，

使膜元件逐渐升压至运行的压力。

当 RO 停止使用时，自动关闭进水电动阀，开启

RO 冲洗水泵及冲洗阀，浓水端排放阀，自动冲洗 10-20min 左右，停止备用。

6）系统的控制

系统的自动起停由中间水箱和纯水箱的液位控制器进行联动控制。

操作人员

5

可通过控制盘实现系统自动控制，或通过控制盘实现系统手动控制。

混合离子交换

器由电动切换阀控制，实现自动启动/停止。

7）混床系统的控制

混床系统采用两组混床为一用一备自动运行，当一组水质下降超标时通过检

测仪器（电阻率表）发出报警并输出信号启动另外一组，设置自动切换阀实现水质

不合格时能实现自动切换，混床再生采用手动控制。

8）系统采用 PLC 可编程自动控制、手动/自动切换进行控制，系统采用模拟

屏显示系统运行停止状态。

三．设备规范及技术参数

1、原水箱壹台

型 号：

PT-2000

容 积：

2000L

材 质：

PE

其中包括：

自动进水阀等

制造商：

远东/宁波

2、原水增压装置壹套

增压泵壹台

型 号：

CHL2-30

扬 程:

21M

流 量：

2.0T/Hr

功 率:

0.55Kw

材 质：

304SUS

形 式：

卧式离心泵

制造商：

SHOUTH/杭州

3、多介质滤器壹台

型 号：

SLS-400

6

材 质：

FRP

形 式：

压力式

其中包括：

各级配石英砂滤料、UPVC 操作阀组等

4、活性炭滤器壹台

型 号：

TFS-400

材 质：

FRP

形 式：

压力式

其中包括：

高效净水炭滤料、UPVC 操作阀组等

5、精密过滤器壹台

型 号：

BALS-500/5

形 式：

外压式

材 质：

不锈钢

其中含有：

5μmPP 喷熔滤芯、放气阀等

6、 阻垢加药装置

6.1 阻垢剂溶液箱

（1）型式垂直圆筒

（2）数量1 只

（3）容积0.047 m3

（4）直径/壁厚350mm / 3mm

（5）总高度450mm

（6）工作压力常压

（7）设备本体材料PE

（8）产地远东/宁波

6.2 阻垢剂计量泵

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（1）型号C0803

（2）型式卧式隔膜泵

（3）数量壹台

（4）出力0-3.8l/h

（5）扬程65 M

（6）材料

（a）泵体PGC

（b）过流件四氟乙烯

（7）电机功率0.029KW

（8）供电220V/50Hz

（9）制造商及产地PROMINTER/德国

9、保安滤器壹台

型 号：

BALS-500/5

形 式：

外压式

材 质：

不锈钢

其中含有：

1μmPP 喷熔滤芯、放气阀等

10、全套反渗透装置壹套

型 号：

SRO-1000L

出水量：

1m3/h（水温 25℃）

①高压泵壹台

型 号：

CDL2-220

形 式：

多级立式离心泵

扬 程:

165M

功 率:

2.2Kw

流 量：

2T/Hr

材 质：

304SUS

制造商：

SHOUTH/杭州

8

②RO 膜元件肆支

型 号：

BW30-4040/CPA2-4040

形 式：

涡卷式反渗透膜

脱盐率：

99.2%

制造商：

DOW/美国

③RO 压力容器贰支

型 号：

SS-4080

材 质：

FRP

工作压力：

2.07MPa

制造商：

科迪/常州

④机架

规 格：

配套

材 质：

304SUS

⑤系统仪器、仪表类

进产水电导率仪贰只

规 格：

CM2300-1000μS/cm

产 地：

科瑞达/石家庄

压力开关

规 格：

0-0.6Mpa

产 地：

进口

压力表

规 格：

0-0.6Mpa；0-1.6Mpa；0-2.5Mpa

产 地：

国产

PLC 可编程控制

规格：

40 点

制造商：

OMRON

其他主要元器件：

以 LG 为主及其他国内名牌

系统还包括：

浓水电磁阀、流量计等

11、RO 清洗装置壹套

①清洗水箱壹只

型 号：

PT-250L

容 积：

250L

材 质：

PE

9

制造商：

远东/宁波

②清洗滤器壹台

型 号：

BALS-500/3

形 式：

外压式

材 质：

304SS

其中含有：

5μmPP 喷熔滤芯、放气阀等

③清洗水泵壹台

型 号：

CHL2-40

形 式：

多级卧式离心泵

扬 程:

0.38Mpa

功 率:

0.55Kw

材 质：

304SS

制造商：

SHOUTH/HANGZHOU

12、中间水箱壹只

型 号：

PT-1000

容 积：

1000L

材 质：

PE

制造商：

远东/宁波

（带有液位控制器）

13、中间增压水泵壹台

型 号：

CHL2-30

形 式：

多级卧式离心泵

扬 程:

27M

流 量：

1T/Hr

功 率:

0.55Kw

材 质：

304SS

制造商：

SHOUTH/杭州

其中包括：

不锈钢机架、UPVC 阀组等

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14、混合离子交换系统贰套

14．1 混合离子交换器贰台

型式垂直圆筒

设备出力1m3/h

直径：

Φ200

材料：

有机玻璃

设备运行工况

流速：

≤45m/h

控制方式：

出水电阻控制运行及再生

14.2 树脂

①阳树脂

品牌Purlite（漂莱特）

②阴树脂

品牌Purlite（漂莱特）

14.3 系统再生装置及在线检测和切换系统

①酸.碱再生泵各壹套

扬 程:

0.38Mpa

功 率:

0.55Kw

材 质：

工程塑料

制造商：

SHOUTH/杭州

②酸.碱计量箱各壹套

型 号：

PT-500L

容 积：

500L

材 质：

PE

制造商：

远东/宁波

③产水电阻率仪（带报警和信号输出）贰台

规 格：

CM2200-18mΩ/cm

产 地：

科瑞达/石家庄

④电动切换阀 （CPVC）肆套

规 格：

DN20

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产 地：

飞天/天津

15、配套管、阀系统壹套

规 格：

配套

形 式：

手动

材 质：

采用 CPVC 管阀件

制造商：

成森/广州

16、产品水箱壹台

型 号：

PT-2000

容 积：

2m3

材 质：

PE

制造商：

远东/宁波

其中包括：

高、中、低液位控制器、空气滤器等

17、送水泵贰套

型 号：

CHL2-40

形 式：

多级卧式离心泵

功 率:

0.55Kw

流 量：

1.0T/Hr

扬 程：

34M

材 质：

304SS

制造商：

SOUTH/杭州

18、终端滤器贰套

型 号：

BALS-500/3

材 质：

304SS

滤 材：

折叠膜滤芯

过滤精度：

0.22μm

19 仪器、仪表、电控壹套

19.1 电导率仪

（1）形式在线显示、4-20MA 信号输出

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（2）显示方式LED 液晶

（3）型号CM230

（4）数量贰台（同上反渗透系统中）

（5）品牌及产地科瑞达

19.2 电阻率仪

（1）形式在线显示、4-20MA 信号输出,报警

（2）显示方式LED 液晶

（3）型号CM220（同上混床系统中）

（4）数量2 台

（5）品牌 `科瑞达

19.3 流量计

（1）形式转子流量计

（2）规格0-40GPM

（3）数量5 台

（4）产地国内名牌

19.4 压力保护器

（1）数量3 台

（2）产地国内名牌

19.5 现场电器控制柜

（1）规格MCC

（2）数量贰台

19.6 电器元件

（1）空气开关

（a）品牌LG

（b）产地无锡

（2）继电器

（a）品牌LG

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（b）产地无锡

（3）指示灯、开关

（a）品牌三立

（b）产地杭州

19.7PLC 可编程序控制器（同上）

（1）数量贰套

（2）品牌OMRON

20 回水管路系统贰套

（一级产水之前用 UPVC 管件，一级产水之后用 CPVC 管件，高压部份用不锈钢

304SUS）

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