反渗透浓水浓缩处理技术方案30.docx

1、反渗透浓水浓缩处理技术方案30200m3反渗透浓水浓缩处理技术方案烟台金正环保科技有限公司2017一概述 错误！未指定书签1.1工程简介 错误！未指定书签1.2编制说明 错误！未指定书签1.3设计原则 错误！未指定书签二设计规模 错误！未指定书签三设计水质 错误！未指定书签3.1设计进水水质 错误！未指定书签3.2设计出水水质 错误！未指定书签四工艺介绍 错误！未指定书签4.1.水质分析 错误！未指定书签4.2.工艺流程及水量平衡 错误！未指定书签4.3.技术描述 错误！未指定书签4.4.工艺单元说明 错误！未指定书签4.5.主要设备清册 错误！未指定书签五、自控及电气设计 错误！未指定书签5

2、.1.自控设计 错误！未指定书签5.2.电气设计 错误！未指定书签六、运行费用分析 错误！未指定书签6.1. 电费药费 错误！未指定书签6.2.人工费用 错误！未指定书签6.3.膜更换费 错误！未指定书签6.4.直接运行成本 错误！未指定书签七、主要技术经济指标 错误！未指定书签一概述1.1 工程简介项目： 200m3反渗透浓水浓缩减量项目。1.2编制说明 在本技术方案中，我们提供了一套预处理、一套超滤、一套一级反渗透系 统、一套系统及配套附属设备，进水量 200m3。由于膜本身的特点，建议进水温度 20-25 ，保证膜的最佳运行。1.3设计原则 处理工艺先进，有较好的处理效果，确保运行稳定可

3、靠； 处理工艺中要具有一定的抗冲击负荷能力的工程措施； 运行成本经济合理，有利于节能降耗，降低运行费用，易于维护和管理； 处理系统启动迅速，可以间歇运行；二设计规模本项目设计进水规模为 : 处理水量 200m3。 超滤设计回收率 90%，一级反渗透回收率 80%，系统回收率 80%。 每小时产水 190 吨。系统整体回收率 95%。具体见水量平衡图。三设计水质3.1 设计进水水质序号项目单位水质指标18.162浑浊度33铂钴色度度54耗氧量（ , 以 O2 计）55氟化物46氯化物10507硫酸盐12108钠800940.310总溶解性固体4200450011总硬度（以 3 计）14503.2

4、设计出水水质 系统产水满足循环水的使用标准。抗污染反渗透稳定脱盐率 98%，稳定脱 盐率 96%。四工艺介绍4.1. 水质分析 根据目前现有水质分析，水中硬度、碱度、硅的含量均很高，为了保证系统 的回收率能做的更高，设置高密度沉淀池去除水中的硬度、碱度和硅， 为了保证 反渗透系统的安全稳定运行，设置超滤系统一套。以保证反渗透系统的进水 3。反渗透浓水进入进一步浓缩， 最终浓水设计指标为 100000 。系统总回收率：95%4.2. 工艺流程及水量平衡下一处理单元4.3. 技术描述原水进入调节池进行水质水量调节，调节池出水由泵提升至高密度沉淀池， 在高密度沉淀池前端加入石灰、纯碱、絮凝剂等药剂后

5、， 通过高效絮凝沉淀去除 水中的固体悬浮物、硬度、碱度、硅、部分等污染物，高密度沉淀池出水进入缓 冲水箱，由泵提升至过滤器，过滤器出水进入超滤系统，产水进入中间水箱。超滤产水箱出水经泵提升经过保安过滤器， 经过高压泵进入反渗透， 产水进 入总产水箱，浓水进入系统，产水进入总产水箱， 浓水利用余压进入下一处理单 元。多介质过滤器反洗水、 超滤系统反洗水、反渗透系统冲洗水、污泥系统出水 回至调节池重新处理， 不外排；超滤系统、 反渗透系统化学清洗水进入化学清洗 液暂存池，经混合调节至中性后均匀送回至调节池重新处理，不外排。溶药、冲洗、反洗和化学清洗等工艺用水全部使用本系统内产水。 高密度沉淀池的排

6、泥由泵提升至贮泥池， 后经过污泥输送泵进入离心脱水机 进行污泥脱水，形成的泥饼外运，产生的废水回流至调节池。4.4.工艺单元说明 目前常用的预处理工艺有：混凝沉淀、机械过滤、活性炭过滤、盘式过滤、 高效过滤器、超滤等。根据本项目浓盐水水质条件和基础设计文件， 结合我方在 工艺应用上的经验， 选用高密度沉淀池 +多介质过滤 +超滤作为预处理工艺， 并同 时投加石灰、纯碱和絮凝剂。下面主要对各预处理单元进行论述。（1）高密度沉淀池高密度沉淀池充分利用池中的泥渣、 混凝剂、 聚合物以及原水中的杂质颗粒 相互接触、吸附、沉淀，因而具有极佳的絮凝性能，矾花密集、结实。良好的絮 凝效果也保证了较高的沉淀速

7、度和高效的沉淀效率。 由于污泥的循环， 使得污泥 与水之间的接触时间较长，絮凝效果好， 药剂投加量低于其它工艺。 外排污泥含 水率低，大大降低了污泥处理的费用。因此，高密沉淀池的处理效率高于传统沉 淀池（澄清池），节省了占地面积，且结构简单紧凑，施工方便。图4-1 高密度沉淀池运行原理根据本项目的水质特点，采用技术成熟的石灰 -纯碱法软化工艺，运行成本 低，除硬的同时也可以减少总溶解固体，降低后续浓缩系统运行负荷；再通过投 加纯碱和絮凝剂来降低水中悬浮物、 硬度、等污染物。 高密度沉淀池包括混合区、 絮凝区、沉淀区，它将混凝、絮凝、沉淀和污泥浓缩功能集合于一体，并通过沉 淀泥渣的回流，为絮凝过

8、程提供核体， 保证形成絮体颗粒大而密实， 从而有利于 固液的沉淀分离效果。高密度沉淀池的优点：具有表面负荷高，占地面积小； 抗负荷变化能力强，适应原水水质大范围波动情况； 沉淀效率高，排放污泥含固率高； 石灰- 纯碱软化工艺去除硬度效果好，运行成本低； 自动化程度高，全自动运行，管理维护简单； 投资成本低，设备寿命可达 20 年以上。（2）多介质过滤器多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质， 在一定的压力下把浊度较高的水 通过一定厚度的粒状或非粒材料， 从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程， 常 用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前 级预处理等，出水浊度可达 3

9、 度以下。在工业水处理系统中， 多介质过滤器用以去除污水中杂质、吸附油等，使水 质符合循环使用的要求。过滤的作用， 主要是去除水中的悬浮或胶态杂质， 特别 是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等， 对 5 和等也有一定程度 的去除效果。多介质过滤器是利用石英砂、 无烟煤等滤料去除原水中的悬浮物， 属于普通 快滤设备。 含有悬浮物颗粒的水与絮凝剂充分混合， 使水中形成胶体颗粒的双电 层被压缩。 当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时， 滤料缝隙对悬浮物起筛滤 作用使悬浮物易于吸附在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤 膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。此时需

10、要利用逆向 水流反洗滤料， 使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动， 从而使粘附于石英砂及 无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走， 恢复过滤功能。 本工程中使用的双层滤 料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤， 下部为大比重的小颗粒石英砂， 这 样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。图 4-2 多介质过滤器设备图 多介质过滤器的特性：可以极为有效地去除胶体、悬浮物； 具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果；带空气擦洗的反洗装置， 能力强、时间短、水耗低（气源来自压缩空气） ； 选用较低的流速，以适应将来水质变坏的可能性； 采用专门用于多介质过滤器的双滤速长柄水帽，填充精选的均匀滤料， 以保

11、证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象；本体选用碳钢衬胶罐体， 不 存在腐蚀、生锈等问题，安装维护方便，利于日后的检修工作。（3）超滤工艺 超滤利用膜表面孔径机械筛分作用， 膜孔阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的 吸附作用，达到截留微小的颗粒，降低悬浮物、细菌和浊度，部分去除有机污染 物质，达到改善和稳定水质的目的。超滤能够截留 0.020.1 m之间的大分子物质和杂质，允许小分子和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋 白质、微生物和大分子有机物。 用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般 在 1000-500000 之间，超滤的出水水质达到浊度 0.1、15 3，完全满足反渗透

12、的进水要求。外压式与内压式性能比较：图 4-4 外压式反洗时 图 4-3 外压式过滤时从图 4-3 和图 4-4 可以看出：当过滤时，中空丝外侧受力，膜丝的多孔材料 被压缩，膜孔会适度变小，从而提高过滤精度；而反洗时膜丝内侧受力，膜壁上 的孔扩张，更有利于膜孔内的杂质颗粒被冲出。 而内压式则恰恰相反。 因此国外 在给水水质较好的饮用水处理中采用内压较多，而废水回用采用外压式较多。为确保系统的稳定运行， 达到良好去除污物的能力， 超滤配备了定期反洗装 置。为了防止细菌等微生物在超滤膜表面繁殖影响膜的通量， 在超滤膜反洗时不 定期向反洗水中投加各类药剂进行杀菌。 在经过长期运行后， 超滤膜表面会积

13、累 某些难以被水冲洗的污垢，如有机物、细菌等微生物的繁殖、无机盐结垢等，造 成超滤膜通量下降； 在反洗也难以去除的情况下， 须借用化学药剂进行清洗以恢 复超滤膜的性能。超滤的膜处理工艺在国内外的工程应用上已经被确认证明是较好的反渗透 系统的预处理工艺， 而且国内科研机构经过多年来的实验及工程跟踪测试也证明 超滤作为反渗透的预处理是最可行、 可靠的工艺路线。 本项目采用超滤作为预处 理流程完全可以去除水中大部分的各类悬浮物和胶体杂质， 达到反渗透的进水要 求，即减少了反渗透膜的污堵、清洗频次，且增加了反渗透膜的寿命。我公司本次投标采用的是赛诺公司 600050 型号外压式超滤膜，该超滤膜元 件主

14、要由以下优点：采用改性的材质，相对于其他膜材料为耐生物降解，耐酸、碱，抗污染 能力、抗氧化能力最突出的膜材质，可以经受苛刻的氧化清洗条件，清 洗最大余氯可达 5000，使每次清洗都能很好地恢复到初始的水平， 延长 超滤膜的寿命； 耐有机溶剂的性能优于其它膜材料。在水源被工业污水污染时，水中很 可能含有各种有机溶剂，此时膜的使用寿命大大优于其它材料的膜； 耐受范围宽，可以达到 1-13 甚至更宽； 外压式结构，截污量高，过滤面积大，不易污堵，易清洗，更适用于较 差水质或波动较大的水质。用不对称双皮层结构，尽量以表面过滤而不是以深层过滤，便于被截流 污堵物的反洗冲出。图 4-5 超滤系统设备图（4

15、）反渗透工艺反渗透过程是渗透过程的逆过程， 采用半透膜的压力分离过程。 半透膜是只 允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜。 当两种不同浓度的溶液分别位于半透膜的 两侧，低浓度侧的溶剂（水）将向高浓度侧渗透，高浓度侧溶液上升，达到一定 高度时，渗清净衡，这种现象称为渗透。当渗透平衡时，溶液两侧的静压差称为 渗透压。如果在高浓度侧施加大于静压差的压力，将会发生渗透过程的反过程， 即高浓度侧的溶剂向低浓度侧溶液渗透，这一过程称为反渗透。反渗透过程的示意图如下：图 4-6 反渗透过程示意图反渗透不是自发进行的，为了进行反渗透过程，就必须在高浓度侧加压，有在工作压力大于溶液的渗透压时， 水才能通过膜从盐水中

16、分离出来。 反渗透主要是将溶剂和溶剂中离子范围的溶质分开，只允许水、溶剂通过， 可脱除水中绝 大部分的悬浮物、胶体、有机物及盐份。反渗透膜截留下的有机物、 胶体和无机盐进入浓水侧继续处理， 不会给环境 造成污染。另外反渗透膜根据水质情况运行 2-12 个月后需进行一次化学清洗， 以保证膜的透水量。反渗透法制取除盐水是一个物理过程， 所以比离子交换法环保。 同时处理过 程简单，易操作，自动程度化高，人工干预量小，同时系统的管理与维护简单。与其他脱盐技术相比，膜分离过程主要特点如下：1）不发生相变；2）由于只用压力作为反渗透分离的推动力，因此反渗透装置操作简单，便 于自控和维修；3）运行过程中消耗

17、很少的有机化学药剂（阻垢剂、杀菌剂）和无机化学药 剂（酸、碱），除浓盐水和极少量的清洗废水外不产生其它的废液，并且浓盐水 和清洗废水含有的污染物质浓度很低，满足环保的要求；4）系统模块化设计，占地面积少；5）操作简单，劳动强度低。图 4-7 反渗透系统设备图（4）工艺高压反渗透膜是实现淡水和杂质分离的核心元件， 由高分子材料制成， 而芳 香族聚酰胺具有优异的化学性能被选为碟片式膜片的材质。 废水在进水泵增压获得初步压力并经过保安过滤器过滤后即进入高压泵提供压力， 而循环泵提供较大 流量以满足膜面的流速要求，液体在碟片式流道正 /反“ S”向流通，液体中的小 分子颗粒物、 溶解态的离子等被截留在

18、浓水侧， 透过的淡水被收集起来成为清洁 的过滤液。 膜组件构造与传统的卷式膜着截然不同， 该组件构造与传统的卷式膜 着截然不同，原液流道： 碟管式膜组件具有专利的流道设计形式， 采用开放式流 道。料液通过入口进入压力容器中， 从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一 端，在另一端法兰处，料液通过 8 个通道进入导流盘中（如图 4-8 所示），被处 理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后 180o逆转到另一膜面，再从导流 盘中心的槽口流入到下一个导流盘（如图 4-9 所示），从而在膜表面形成由导流 盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双” S”形路线，浓缩液最后从进料 端法兰处流出。组件两导流

19、盘之间的距离为 4，导流盘表面有一定方式排列的凸 点。这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形 成湍流，增加透过速率和自清洗功能， 从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象， 成功地延长了膜片的使用寿命； 清洗时也容易将膜片上的积垢洗净， 保证碟管式 膜组适用于恶劣的进水条件。图 4-9 碟管式膜组件流道示意图图 4-8 碟管式膜膜片和导流盘膜柱独特的结构特点使得该膜分离技术在应用领域广泛。 采用碟管式反渗透 膜（）处理废水，具体如下技术优点：出水稳定达标，不受废水可生化性的影响 由于碟管式反渗透技术分对污染的截留率很高， 不受废水的可生化性、 炭氮 比等因素的影响；运行

20、具有灵活性和抗冲击性膜系统作为一套物理分离设备， 操作十分灵活，可以连续运行，也可间歇运 行，还可以调整系统的串并联方式，来适应水质水量的要求。最低程度的膜结垢和污染现象如前所述， 组件具备开放式宽流道及独特的带凸点导流盘， 料液在组件中形 成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、 污染及浓差极化现象的产生， 使得 组件即使在高压 200 的操作压力下也能体现其优越的性能。d)由于其特殊的结构，耐有机污染浓度高，高达 30000 的垃圾渗滤液原液 只要简单的出悬浮物后就可以直接进膜进行处理， 并能稳定的运行， 这是常规卷 式膜无法比拟的。e)膜使用寿命长组件具备 4 开放式宽流道及独特的带凸点

21、导流盘， 料液在组件中形成湍流状 态，最大程度上减少了膜表面结垢、 污染及浓差极化现象的产生。 膜组件有效避 免膜的结垢，膜污染减轻， 使反渗透膜的寿命延长。 的特殊结构及水力学设计使 膜组易于清洗，清洗后通量恢复性非常好，从而延长了膜片寿命。f)膜组件易于维护膜组件采用标准化设计， 组件易于拆卸维护， 打开组件可以轻松检查维护任 何一片过滤膜包及其它部件，维修简单， 当零部件数量不够时， 组件允许少装一 些膜包及导流盘而不影响膜组件的使用，这是其它形式膜组件所无法达到的。g)过滤膜片更换费用低 组件内部任何单个部件均可以单独更换。 其中过滤部分由多个过滤膜片及导 流盘装配而成， 当过滤膜包需

22、更换时可进行单个更换， 而过滤性能好的膜片仍可 继续使用，最大程度减少了换膜成本， 这是卷式、 中空纤维等其它形式膜组件所 无法达到的， 比如当卷式膜出现补丁、 局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能 更换整个膜组件。h)投资及运行费用低 在达到高水平的排放标准的前提下， 相对于其它工艺， 碟管式反渗透技术工 艺流程短，能耗最低，投资及运行费用低。i)自动化程度高，操作运行简便膜系统为全自动式， 整个系统设有完善的监测、控制系统，可以根据传感器参数自动调节，适时发出报警信号，对系统形成保护，操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障，对操作人员的经验没有过高的要求。4.5. 主要设备清册项号货

23、物名称型号、规格、配置单 位数 量备注一供水系统出力： 200m3套11.1调节池容积：200m3，尺寸：12m4.5m4.0m座11.2液位计投入式压差液位计，与调节池配套套11.3原水提升泵120m3，H20-25m，吸程 5m，P 15380V，配止回阀台31.4泵前手动蝶阀手动蝶阀， 1501.0, 法兰对夹个31.5泵后手动蝶阀手动蝶阀， 1251.0, 法兰对夹个31.6压力表0-1 ，防震 304 外壳个31.7配管125150，1.0批1二高密度澄清池系 统出力： 250m3套12.1高密度澄清池250m3台12.2前混合区搅拌机桨式搅拌机， 3台12.3絮凝区搅拌机上提式搅拌

24、机， 5.5台12.4刮泥机0.55套12.5污泥回流 / 排放泵310m3，20m，1.5 ；台32.6泵前手动蝶阀手动蝶阀， 80，1.0 ，法兰对夹台32.7泵后手动蝶阀手动蝶阀， 65，1.0 ，法兰对夹台32.8计测量范围： 0-14 ，4-20 输出套12.9涡轮流量计测量范围： 0-100m3，125，4-20 输出套12.10压力表0-1.0 ，防震个32.11配管6580125，1.0批1三石灰加药系统5m3套13.1石灰筒仓100m3台13.2石灰给料机2m3台13.3石灰输送机32m3 3000台13.4石灰溶液搅拌机3380V，转速 85台23.5乳液搅拌箱10m3台2

25、3.6石灰乳溶解转输 泵渣浆泵， 20m3，0.2，2.2台23.7乳液计量箱5m3台23.8石灰加药泵3渣浆泵， 5m3，0.2 ，1.5 ，台23.9石灰加药补水阀手动球阀， 50， 1.0个23.10石灰溶液箱切换 阀手动球阀， 25， 1.0个23.11泵后手动阀手动球阀， 25， 1.0个23.12泵前、水箱排污阀手动球阀， 50， 1.0个33.13液位开关0-1.5m，输出电信号套43.14压力表0-1 ，防震 304 外壳个23.15配管2550，1.0批1四纯碱加药系统1m3套14.1碳酸钠溶液搅拌 机3，88台24.2溶解计量箱8m3台24.3碳酸钠加药泵30.4m3，35

26、m，0.75台24.4泵前手动球阀手动球阀， 50， 1.0个34.5泵后手动球阀手动球阀， 25， 1.0个24.6液位开关0-1.5m，输出电信号套24.7压力表0-1 ，防震 304 外壳个24.8配管2550，1.0批1五高密池加药系统240套15.1溶液搅拌机1.5 ，88台25.2溶解计量箱1.5m3台25.3加药泵240，70m，0.25台25.4泵前、补水手动球 阀手动球阀， 50， 1.0个45.5泵后手动球阀手动球阀， 15， 1.0个25.6液位开关0-1.5m，输出电信号套25.7压力表0-1 ，防震 304 外壳个25.8配管1550，1.0批1六盐酸加药系统20套1

27、6.1盐酸加药泵20，120m，0.25台26.2手动球阀手动球阀， 15， 1.0个46.3液位开关0-1.5m，输出电信号套26.4计测量范围： 0-14 ，4-20 输出套16.5压力表0-1 ，防震 304 外壳个26.6配管1550，1.0批1七过滤器加药系统10套17.1加药泵10，76m，0.022，P系列台27.2压力表0-1 ，防震 304 外壳个27.3配管1550，1.0批1八细砂过滤系统单套出力： 56m3套58.1中间提升水泵卧式离心泵，112m3，H45m，P30380V台38.2细砂过滤器56m3 30004200, 出水型式： 多孔板 +水帽台58.3过滤器反洗

28、水泵300m3，H20m，P30380V台28.4泵手动进口阀手动蝶阀，200， 夹1.0 ，法兰对个38.5泵手动出口阀手动蝶阀，150， 夹1.0 ，法兰对个38.6泵后止回阀止回阀， 150，1.0 ，法兰对夹个38.7泵手动进口阀手动蝶阀，250， 夹1.0 ，法兰对个28.8泵手动出口阀手动蝶阀，200， 夹1.0 ，法兰对个28.9泵后止回阀止回阀， 200，1.0 ，法兰对夹个28.10手动进水阀手动蝶阀，100， 夹1.0 ，法兰对个58.11气动进水阀气动蝶阀，100， 夹1.0 ，法兰对个58.12气动出水阀气动蝶阀，100， 夹1.0 ，法兰对个58.13气动反洗进水阀气动蝶阀，200， 夹1.0 ，法兰对个58.14气动反洗进气阀气动蝶阀，100， 夹1.0 ，法兰对个58.15气