武安新能源100吨超滤设计方案讲解.docx
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武安新能源100吨超滤设计方案讲解
目录
目录1
第一章工程概述2
一、编制依据2
二、工艺流程说明2
三、进出水质条件2
四、生产现状2
五、设计及施工范围2
六、设备规范3
七、超滤系统产水水质特性3
第二章超滤膜性能介绍3
一、超滤技术要求3
二、膜组件数量6
三、超滤主机及管道6
四、超滤就地电控箱6
五、主要设备及材料6
第三章配供电系统和自控系统设计8
一、控制系统8
第四章、系统说明9
一、进水解决方案9
二、设备布置供电说明9
第五章膜使用说明10
一、膜组件的使用条件10
二、膜组件在线检测、补漏11
第六章技术文件、资料及设备交付11
第七章设备监造与检验13
第八章性能验收试验14
第九章售后服务14
第一章工程概述
一、编制依据
1.建设方提供的技术要求及水量资料；
2.建设方现有的设备设计参数和现场情况；
3.依据国家和行业颁布的现行相关规程、规范标准等；
二、工艺流程说明
原设计工艺为：
深井水---深井泵-----清水池---外输泵---工业园区生活用水
原工艺在深井水水质符合要求的情况下，是可行的，根据地下水源特点，每年会有周期性的水质波动，当水中个别指标超标时（如浊度、邮物、细菌等），水质就不再符合要求，为进一步保证出水水质，特增加一套超滤装置，进一步对水质进行净化，去除水中的有机物胶体细菌等。
三、进出水质条件
3.1设计进水水质（用户未提供）
检测项目
电导
氯根
PH
硬度
苯碱
全碱
系统原水
3.2出水水质保证
检测项目
浊度
氯根
PH
SDI指数
浊度
悬浮物
产品出水
1NTU
四、生产现状
五、设计及施工范围
车间设计1套超滤系统，随机配套机架、管道、压空系统、仪表、PLC系统，可实现就地手动与全自动操作。
供货界限：
提供1套100m³/h超滤出水所需设备、管道、阀门、仪表、配电、控制电缆及1套清洗系统。
六、设备规范
超滤装置
设备数量：
1套
产水量：
100m³/h/套
设计水温：
25℃
运行方式：
连续运行
组件数量：
56支/套
制造商：
诺恩或同等品牌
膜元件
膜元件型号
NZ-6
截流分子量
60,000
外壳材质
UPVC
膜元件尺寸
Ф160mm*1952mm
膜丝内径/外径
0.7/1.3mm
封头材质
二次封端：
环氧树脂+柔性聚氨酯
膜元件面积（m2）
540m2
膜丝材质
PVDF
膜丝特性
亲水性
最大进水压力（MPa）
0.5
最大进水余氯浓度mg/L
200
进料温度（°C）
5～40
运行最大跨膜压差（bar）
2.0
运行pH范围
2–11
清洗pH范围
1–12
七、超滤系统产水水质特性
系统设计运行温度：
25℃
●SDI指数：
≤3
●浊度≤0.4NTU
●悬浮物≤1mg/l
●水的回收率：
≥90%
第二章超滤膜性能介绍
一、超滤技术要求
膜组件的结构也是超滤膜能否长期稳定运行的重要原因，外压式柱式超滤膜组件由于具有特殊的结构特点，通过多年的应用已经被证明是最优的结构。
可以实现独有的气擦洗功能，使膜的清洗效果更好，抗污染性更强，运行更稳定。
本方案选用河北诺恩生产的PVDF柱式中空纤维膜组件，主要性能如下。
1.1超滤膜基本参数
规
格
尺
寸
组件型号
NZ-6
膜材料
聚偏氟乙烯（PVDF）
有效膜面积（m²）
40
公称孔径（μm）
0.03
过滤形式
外压式
膜丝外径（mm）
1.3
膜丝内径（mm）
0.7
纤维粘结材料
环氧树脂
膜壳
UPVC
充满水组件重量（kg）
80
接口尺寸
DN50（标准配置）
适
用
条
件
运行方式
外压死端过滤或错流
最大进水压力（Mpa）
0.5
温度范围（°C）
5～45
pH范围
2～11
最高耐次氯酸钠浓度（ppmh）
200,000
最大跨膜压差（Mpa）
0.15
进水最大颗粒直径（μm）
300
设计通量（L/m2*/h）
5.93
反洗水量（m3/h）
2.5～4
产水
指标
产水浊度（NTU）
≤0.1
产水污泥密度指数（SDI）
≤3
产水TSS（mg/L）
≤1
注：
进行化学清洗时，pH值可以适当放大，具体情况请咨询我公司技术人员。
设计通量依据进水水质和运行条件的不同选择,或以实验数据为基础，有关问题可咨询我公司技术人员。
根据原水水质确定，一般中水回用及地表水1次/1天，地下水或自来水可以适当延长至1次/2天.
根据原水水质实际情况确认。
一般1次/2～3个月。
1.2柱式外压超滤膜组件外形尺寸
图3外形尺寸图
1.3柱式外压超滤膜组件的特点
1）膜材料采用有特殊物理及化学性能的聚偏氟乙烯（PVDF），有良好的抗污染性、抗氧化性及耐药性，因此具有更长的使用寿命。
2）流道更大，适应水质更宽，适合空气擦洗，清洗效果更好。
3）PVDF外压式中空纤维膜＋膜组件的特殊结构＋气擦洗工艺的有机结合，能适用较差的水质条件，同时具有更高的水利用率。
4）0.03μm的过滤孔径，可有效去除悬浮物，胶体、细菌及大部分病毒，产水SDI≤3，有效保障RO系统的正常及稳定运行。
5）超低的膜运行压力及独特的气水混合清洗工艺能有效的保持膜通量的长期稳定，因此降低反洗水用量和化学清洗频率及药剂用量，从而降低运行费用。
6）外压式全量过滤或错流过滤方式的运行操作简单易行，而且在低压下也能运行，因此可以节约电能，降低成本。
7）垂直安装，模块化设计，系统结构简单紧凑，费用低。
1.4柱式外压超滤膜组件适用工艺
柱式膜组件适用于连续膜过滤（CMF）工艺。
图4CMF工艺流程图
二、膜组件数量
根据膜的性能，考虑原水水质波动及保障超滤系统长期稳定运行，本方案超滤膜设计产水通59.3LMH，通过计算需要52支膜。
三、超滤主机及管道
超滤主机占地尺寸：
6500×2000mm（长×宽），进水，产水，反洗及浓排水管道尺寸和位置与原有对接，位置在主机俯视图标出。
管径与原有管道直径一致，采用UPVC化工管道。
机架采用碳钢防腐加面漆，机架底座设计按实际支撑点位置设计不需改变基础
四、超滤就地电控箱
超滤就地控制箱，每台超滤主机上配套一台就地控制箱。
5、主要设备及材料
序号
名称
规格型号
材质
数量
单价
总价
备注
一
超滤主机系统
1
除砂器
碳钢防腐
1
2
超滤机架
1950×7800mm
碳钢防腐
1台
3
膜组件
NZ-6
PVDF
56支
4
产水流量计
DN150
UPVC
1台
5
气动蝶阀
DN150
阀板，304材质
3台
6
气动蝶阀
DN200
阀板，304材质
4台
7
气动球阀
DN50
阀板，304材质
3台
8
手动蝶阀
DN200
阀板，304材质
3台
手动蝶阀
DN150
阀板，304材质
2台
9
管材
配套
碳钢、UPVC
1批
二
清洗装置
1
清洗药箱
5M3，PE
1座
2
清洗泵
120m3/H,12-15M，15KW
1台
3
清洗滤器
ф800×1000，120T/H
1台
4
本体管阀件
UPVC，DN150
1批
5
流量计
LZS-150
1台
6
压力表
2块
三
加药装置
1
加药计量泵
2台
2
加药箱
0.2M3，PE
材质：
PE
1台
3
系统管件
1套
四
反洗系统
1
反洗泵
IS150-125-250,18.5kw
1台
2
管阀件
1套
3
压力表
1块
五
气洗系统
1
风机
1台
2
气罐
1台
3
压力表
1台
六
电气自控
1
配电柜
GGD,800×600×2200mm
静电喷塑
1台
2
UF就地盘
S7-200
1
供方制作
3
就地控制箱
400×500×200mm
3台
电气辅材
桥架、穿线管等
1批
供方制作
4
电缆
供电与控制电缆
一批
用户负责
七
安装费
八
运费
九
税金
总计
第三章配供电系统和自控系统设计
一、控制系统
系统采用PLC控制，以满足和适合我公司产品运行的程序。
超滤装置的运行为自动运行，配套电动阀门，保障系统长期稳定运行，清洗系统为手动控制。
下表是超滤系统的运行步骤，其中的时间参数是可以根据实际的进水条件的不同和产水通量设定的不同进行调节。
运行步骤
正冲
产水
气水反洗
水反洗
底排
浸泡反洗
设定时间（s）
15～20
1200～3600
30～50
15～20
20
1800（每天一次）
系统运行设计化学加强反洗（CEB）程序，单台超滤每天进行一次化学加强反洗，浸泡时间为30min，浸泡后进行底排和气水反洗，冲净残余药液，确保后续RO膜不被损坏。
✧超滤系统采用气水双洗工艺技术对膜表面进行擦洗，可有效消除膜污染。
✧超滤系统设计在线化学增强反洗工艺，保证膜通量的在线恢复，有效延长化学清洗周期。
✧超滤运行系统根据原有条件进行改动，满足我方设备的运行条件。
✧化学加强反洗（CEB）
化学加强反洗（CEB）是在进行水反洗时加入酸和次氯酸钠，然后浸泡10～30分钟，对膜表面的污染物剥离，保证系统稳定运行。
酸的作用是清洗无机盐的结垢而产生的污染物。
次氯酸钠的作用是清洗膜表面的有机污染物和细菌。
定期杀菌周期一般为每天1次。
二、配电系统
主要动力组成为水泵、风机、电动门等，对系统负荷的控制设动力柜1台，以满足工作需要。
预计新增负荷：
序号
设备名称
数量
单台
功率
总用
功率
总装
功率
转速
电压
工作性质
供电
用
备
Kw
Kw
Kw
rpm
V
1
超滤清洗泵
1
0
15
15
15
1450
380
间断
MCC
2
超滤反洗泵
1
0
18.5
18.5
18.5
1450
380
间断
MCC
3
罗茨风机
1
0
11
11
11
1200
380
间断
MCC
4
加药装置
1
0
4
4
4
220
连续
MCC
5
控制供电
1
0
5
5
5
220
连续
MCC
6
检修电源
1
10
10
10
380
间断
MCC
小计
总计：
运行功率：
KW，装机总功率：
63.5KW；
第四章、系统说明
一、进水解决方案
进水解决方案如图所示：
原初步设计工艺中，深井水直接送至清水池，为进一步净化水质，特增设超滤系统。
超滤系统出力为100T/H。
运行辅助设施一套，包括加药装置、清洗装置、风机、反洗水泵等。
设备运行即可采用深井水直接进入清水池形式，也可采用超滤过滤形式，通过转换图中阀门1、2、3来实现。
二、设备布置供电说明
超滤主机、超滤清洗装置、超滤加药装置和罗茨风机布置在新增车间内；
罗茨风机三相四线制交流供电，设计方考虑1路供电；
超滤主机控制盘供电为单项220V~，功率约5KW，由供方负责设计并制作，设计方考虑1路供电；
超滤清洗装置控制盘设在新增车间内，由供方制作，三相四线制交流供电，由设计院考虑1路供电；
超滤加药装置控制盘供电为单项220V~，功率约4KW，由供方负责设计并制作，由设计院考虑1路供电；
反洗泵用于冲洗超滤膜的反洗和冲洗，建议安装在加压泵间，并设就地控制盘。
具备就地手动和远程自动控制功能；
超滤供水压力：
由于超滤装置供水压力要求最大不超过0.2MPa，所以深井泵须采用变频恒压供水。
第五章膜使用说明
一、膜组件的使用条件
1.1进水要求：
自来水、地下水、地表水、海水或达到国家（中国）二级（GB8978-1996）
排放标准的污水；
1.2保证进水滤液中，最大颗粒粒径≤500μm，TSS≤100ppm；
1.3原水中总含铁量≤1mg/l，含油量＜2mg/L，否则必须先进行除油预处理。
1.4系统回流量≥20%（建议20～50%）；
1.5操作压力≤0.15MPa（建议0.08MPa）；
1.6运行20～60分钟需进行在线气水双洗，同时根据进水水质情况，在反洗液中投加阻垢剂、杀菌剂等；
1.7反洗压力≤0.08MPa（建议0.03～0.05MPa）；
1.8在线气水双洗时，反洗水量：
0.3~0.4m3/h.支，进水压力≤0.3mpa，反洗时间：
20～60秒；
1.9在线气水双洗时，气洗耗气量：
2.5～5m3/h.支，进气压力.≤0.3mpa；
1.10单独用净水反洗时，反洗水量：
2~2.3m3/h.支，反洗时间：
20～60秒；
1..11使用温度：
5～45℃；
1.12PH值：
2～10；
1.13原水进口与产水出口压差≥0.08MPa时；产水量低于设计值或进口压力接近设计最高值，必须进行水洗或化学清洗。
二、膜组件在线检测、补漏
1.1在线内压检测膜组件：
向中空纤维膜内部通入0.02～0.04MPa压缩空气，若膜设备透明观察管中有明显连续气泡出现，便判定该膜组件渗漏。
1.2打开产水口上盖并从侧口施加0.02～0.04MPa压缩空气，以细小的水流浸没产水口端面，如有喷气表明该根纤维是漏的。
1.3补漏：
用钢钉直接将其堵住，或用铅笔或针头作标记，灌1/3净水于膜组件中并将上侧口封闭，端面向上使其风干不少于两小时。
用加好固化剂并搅匀的环氧树脂滴入做过标记的渗漏纤维孔中（注意不要污染面积过大）。
约十分钟再进行第二次修补，确保每根渗漏的纤维被环氧树脂堵住。
1.4环氧树脂完全固化后，重复上述1.2、1.3步骤，直至完全没有渗漏现象为止。
注意：
1、在检测、补漏过程中膜组件侧下口和底口一定封闭，保证组件内纤维的潮湿。
2、透明观察管安装在浓水出口处，约120~200mm
第六章技术文件、资料及设备交付
一、一般要求
（1）卖方提供的资料使用国家法定单位制，语言为中文。
其中提供的图纸须同时提供AUTOCAD电子文本。
（2）资料的组织结构清晰、逻辑性强。
资料内容要正确、准确、一致、清晰完整，满足工程要求。
（3）卖方资料的提交及时充分，满足工程进度要求。
在技术协议签订后15天内给出全部技术资料和交付进度清单，并经甲方确认。
（4）卖方提供的技术资料一般可分为投标阶段，配合工程设计施工阶段，设备监造检验阶段，施工调试试运、性能验收试验和运行维护阶段。
卖方满足以上四个阶段的具体要求。
（5）对于其它没有列入技术协议技术资料清单，却是工程所必需的文件和资料，一经发现，卖方也应及时免费提供。
（6）买方要及时提供与技术协议设备设计制造有关的资料。
（7）卖方提供的技术资料为4套。
电子文本1套。
二、资料提交的基本要求
（1）投标书阶段提供的图纸:
超滤膜组件的外形尺寸、安装尺寸图
1）超滤膜组件明细表（含规范、数量、重量和材料）
2）超滤装置系统启、停运行联锁控制要求及说明书
（2）设备监造检验所需要的技术资料
卖方提供满足技术协议设备监造检验/见证所需的全部技术资料
（3）超滤膜应用技术手册
（4）DCS程序优化资料
（5）产品检测报告
（6）产品合格证
三、设备交货进度
设备供货周期为合同签定后20天内，在不影响运行的情况下，逐套更换；
设备的交货满足工程安装进度和顺序的要求。
四、技术服务与联络
1卖方现场技术服务
1.1为使卖方所卖设备安全、正常投运，卖方要派合格的现场服务人员。
如果此现场服务人日数不能满足工程买要，买方有权要求卖方增加现场服务人日数，费用由卖方承担。
1.2卖方现场服务人员的条件
1.2.1遵守法纪，遵守现场的各项规章和制度，熟悉并掌握现场和电厂有关方面的规章制度；
1.2.2有较强的责任感和事业心；
1.2.3了解合同设备的设计，熟悉其结构，有相同或相近机组的现场工作经验，能够正确地进行现场指导；
1.2.4身体健康，适应现场工作的条件。
第七章设备监造与检验
一、概述
1.1本附件用于合同执行期间对卖方所提供的设备（包括对分包和外购设备）进行监造和检验，确保卖方所提供的设备符合附件1规定的要求。
1.2卖方在合同生效后按买方的要求及时提供与合同设备有关的监造和检验标准。
这些标准应符合附件1的规定。
二、工厂检验
2.1工厂检验是质量控制的一个重要组成部分。
卖方买严格进行厂内各生产环节的检验和试验。
卖方提供的合同设备须签发质量证明、检验记录和测试报告，并且作为交货时质量证明文件的组成部分。
2.2检查的范围包括原材料和元器件的进厂，部件的加工、组装、试验和出厂试验。
2.3工厂检查的所有费用包括在合同设备总价中。
三、设备监造
3.1监造依据
根据本合同和国电电源（2002）267号文《国家电力公司电力设备监造实施办法》的规定，以及国家有关规定。
3.2监造方式
文件见证、现场见证和停工待检，即R点、W点、H点。
每次监造内容完成后，卖方和监造代表均须在见证表格上履行签字手续。
卖方将复印件交买方监造代表1份。
R点：
卖方只买提供检验或试验记录或报告的项目，即文件见证。
W点：
买方监造代表参加的检验或试验的项目，即现场见证。
H点：
卖方在进行至该点时必须停工等待买方监造代表参加的检验或试验的项目，即停工待检。
3.3对卖方配合监造的要求
3.3.1卖方有配合买方监造的义务，及时提供相关资料，并不由此发生任何费用。
3.3.2卖方给买方监造代表提供工作和生活方便。
3.3.3卖方在现场见证或停工待检前将设备监造项目及时间通知买方监造代表。
3.3.4卖方在见证后将有关检查、试验记录和报告资料提供给买方监造代表。
第八章性能验收试验
一、要求
1.1性能验收试验的目的为了检验合同设备的所有性能是否符合附件1的要求。
1.2性能验收试验的地点为买方现场。
1.3性能验收试验的时间在超滤膜组试运后1个月内进行，具体试验时间由买卖双方协商确定。
1.4性能验收试验所买的测点、一次元件和就地仪表的装设由卖方提供，买方配合。
卖方也要提供试验所买的技术配合和人员配合。
1.5性能验收试验由买方主持，卖方参加。
试验大纲由买方提供，与卖方讨论后确定。
具体试验由买、卖双方认可的测试部门完成。
1.6性能验收试验结果的确认性能验收试验报告由测试单位编写，报告结论买卖双方均应承认。
如双方对试验的结果有不一致意见，双方协商解决；如仍不能达成一致，则提交双方上级部门协商。
1.7卖方免费对买方人员进行培训，学会为止。
第九章售后服务
1、卖方在质保期内应提供足够的技术服务与支持。
2、在质保期内，系统出现质量问题，由卖方负责免费维修或更换。
3、卖方对系统实行终身服务，承诺接到买方通知后24小时内响应，必要时派遣技术人员到现场解决问题。
4、系统满负荷运行合格后一年内，超滤系统的化学清洗由卖方负责。
当现场运行数据达到清洗条件时，卖方在接到买方通知后72小时内到达现场。
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