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1、epack绿色脱盐技术大学毕业设计论文E-pack绿色脱盐技术xxxxxxxx环境工程技术有限公司2011年12月一、公司简介二、膜技术给中国带来了什么膜技术给中国带来了什么 （2007年8月）近几年，膜技术在中国的推广应用，像飓风，一时间席卷全国，势不可挡！根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术及其在水资源再利用应用的发展战略研究报告”提供的数据，国内反渗透膜市场1996年2005年十年间，规模扩大了13倍，累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1000万m3/d。可是，目前国内RO膜元件市场几乎被美国陶氏化学公司和海德能公司两家公司所垄断。引进国外膜元件占国内膜市场的98。2006年

2、增长了30以上，预计2007年仍将有30的幅度增长。即2007年累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1938万m3/d。 目前，反渗透技术“RO+MB”是我国企业应用最广泛的一种工艺，根据我们在全国数百家用户调研的情况看：脱盐水的成品水率仅在 5560，40以上的废水仅有很小一部分用于喷洒煤厂或做它用，大部分还是排掉的。据此推算，2007年膜技术的制水能力将达到1938万m3/d。如果每年制水天数按330天来计算的话，则每年由此产生的废水达1938万m3/d330d4025.58亿m3。约占全国工业废水总排量的5.5。25.58亿m3，这数字令人触目惊心！ 2007年4月27日，国务院总理温

3、家宝在“全国节能减排电视电话会议”上指出：2007年，是完成国家“十一五”规划节能减排目标任务的关键年。中国政府采取一系列措施，“铁腕”推动节能减排。同时，胡锦涛总书记提出的两个“最大”彰显了中央节能减排决心！十一五节水型社会建设规划纲要确定了到2010年单位GDP用水量比2005年降低20以上的目标。对高能耗、高成本、低效率、非环保的不合理技术设置准入门槛。一提到离子交换，很多人就会想到了酸、碱，就认为它会对环境带来污染。这是一个特别片面的误解！今天，我们的E-pack脱盐水技术采用专用软件进行系统设计，阴阳床可实现等当量再生，完全可以使树脂再生时的酸、碱废水自中和，成份为中性无机盐类，实现

4、PH值8左右，达到了国家PH69的环保排放要求，是一个环保节能节水型的好技术。酸和碱，不仅不会给我们的环境带来污染，而且，一个年产量10万t /a规模的氯碱（生产酸碱的企业）企业，可以给我们国家创造1.5亿的利润。根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术的发展战略研究报告”提供的数据，膜技术在中国的推广应用每年可为国家减少酸、碱用量1000万吨。由此，我们可以推算，国外先进的膜技术在中国的推广应用，给我们国家，给我们的民族企业带来的是失去了一百亿元利税的机会！还有十几万人的就业机会！国外先进的膜技术在中国的推广应用，使我国用于脱盐水的离子交换树脂产量减少了90，给我们国家，给我们的民族企业

5、带来了什么呢？带来的是失去了十几个亿元的税收，几万人的就业的机会！众所周知，膜技术的投资成本较高，是离子交换工艺的两倍，甚至更高；根据我们在数百家企业水处理系统的调研情况看，多半企业的运行成本比离子交换工艺还高的多。尤其是采用自来水、水库水、地表水的企业，随着我国水价的不断攀升，很多城市水价已到5.0元/吨以上，今年三月一日，天津工业用水水价已上升到6.2元/吨。而且，膜法脱盐水系统，即超滤UF1反渗透RO2反渗透RO电去离子技术EDI，成品水率仅有5055，45%以上宝贵的淡水资源变成了废水被无奈地排掉。节水、节能、环保，已成为我们国家，我们企业创新发展的主旋律。然而，我们很多很多的企业往往

6、忽视技术经济对比分析，选择了高排放、高能耗、非环保的不合理工艺，造成了水资源大量的浪费。现在，已有很多的企业，开始心疼这45%宝贵的淡水资源变成了废水，无奈再投资增加一套反渗透装置将其产出的浓废水回收，即使这样仍有接近20左右的浓水白白排掉。为了节省宝贵的水资源，我们的企业采用这种“污染排放回收”的“循环经济”工艺，这也算是一种无奈的选择吧！（而E-pack脱盐水技术则不同，系统成品水率在 95 以上，水耗仅为35，是一个节水、节能、环保型的好技术。）2006年9月，在xxxx召开的第五届世界水务大会上，来自世界上许多国家的专家学者，对世界淡水资源的现状及未来表示了极大的忧虑：当前，全球80多

7、个国家的约15亿人口面临淡水不足，其中，26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态。预计到2025年，全世界将有30亿人口缺水，涉及的国家和地区达40多个。这就是说，在21世纪，全世界面临着一个共同的课题，就是水资源短缺的挑战。在我国，一个人均淡水资源占有率还不足世界人均水平的1/4的缺水大国，为了所谓的“环保”，以这种沉重的代价：以极其匮乏的淡水资源为代价！以昂贵的投资，加之居高不下的运行成本为代价！以我们民族的企业失去一百多个亿的利润为代价！以失去了二十多万人就业的机会为代价！到目前，我国工业企业采用的反渗透膜有几家是国产的呢？不足2%！少的是那么的可怜。几乎被国外公司所垄断！我们98%的膜工

8、程公司，选用的脱盐水的膜元件98以上的是国外的，他们拼命地为自己的公司创利润，同时，也在为外国人赚钱！这样既耗费了国家大量的财力，又严重制约了民族企业的发展，让自己国家的企业付出了昂贵的投资成本，加之居高不下的运行成本，使我们民族的企业失去了一百多个亿的利润！那么，谁是最大的受益者呢？外国人！我们的企业家，我们的工程公司，我们每一个中国人扪心自问：以损害了国家的民族的利益为代价，这种沉重的代价，值吗？！三、E-pack绿色脱盐水技术介绍E-pack脱盐水技术，我公司与我国著名学府清华大学科研人员的通力合作，打造出当今世界上技术领先、环保节能的水处理工艺E-pack绿色脱盐技术。被媒体称为“当今

9、世界上，水处理技术的一次革命性的创新！”1、 E-pack技术在国内的应用10年来，E-pack技术在上海氯碱化工股份公司3150 m3/h工业用水、重庆紫光化工公司2100 m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东兖矿鲁南化肥厂一期400 m3/h、二期260 m3/h、三期260 m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东华聚能源公司一期80 m3/h、二期80 m3/h、三期80 m3/h电站锅炉给水、河南平顶山神马氯碱一期200 m3/h、二期200 m3/h工艺用水，驻马店骏马化工一期2200 m3/h、二期2200 m3/h电站锅炉给水，陕西榆林能化3150 m3/h电站锅炉给水，山东齐鲁味

10、精集团热电厂 2120 m3/h电站锅炉给水，烟台万华集团氯碱厂 280 m3/h工艺用除盐水，兖矿国际焦化有限公司一期2200 m3/h、二期200 m3/h除盐水系统、山东金虹钛白化工有限公司220m3/h除盐水、新能凤凰（滕州）有限公司350 m3/h一级除盐水和1000 m3/h二级除盐水等数十项除盐水系统中得到了广泛应用。经济效益和社会效益显著。典型案例山东金虹钛白化工公司，原脱盐水系统分别采用100、150 m3/h两套“多介质过滤器+反渗透+混床”技术，2006年10月采用E-pack绿色脱盐工艺对其进行改造，原水电导率917S/cm，出水电导率0.52.0 S/cm，酸耗1.2

11、39kg/t水，碱耗0.539kg/t水，水耗仅有4.2。与原反渗透技术相比制水成本降低了30%，各项产水指标均超过了设计要求。兖矿鲁南化肥厂400 m3/h除盐水系统，采用E-pack工艺，出水水质：电导率0.41.0S/cm，SiO20.020g/L。酸碱耗：31HCl0.6kg/t水，32NaOH 0.40kg/t水，水耗3.5左右，电耗0.38kwh/t水，周期制水量5400 m3。二期260 m3/h除盐水、三期260 m3/h除盐水改造工程也于2007年2010年相继完成。中氮肥杂志2006年第6期，兖矿鲁南化肥厂对该技术的运行情况进行了详细介绍。兖矿东滩电厂原除盐水系统，采用“4

12、阳4阴”传统固定床离子交换技术，原水电导率1420.01960 S/cm，制水周期35小时，劳动强度非常大。2005年5月采用E-pack技术对原传统工艺进行改造，制水周期为812小时，劳动强度大大减轻。出水电导率0.52.0 S/cm，SiO250g/L，制水成本降低了70。二期、三期除盐水改造工程也于2007年2008年相继完成。烟台万华集团氯碱厂80m3/h除盐水系统，系统于2002年3月投入运行，运行九年来，出水水质：电导率0.8S/cm，最小值0.1 S/cm；SiO220g/L，最小值0.0g/L。采用一级除盐工艺，达到了二级除盐的标准。（美国、韩国等国内外公司数十家企业到烟台万华

13、集团氯碱厂。）河南骏化股份有限公司一期2200 m3/h、二期2200 m3/h电站锅炉给水改造系统，该系统分别于2008年3月、2009年3月投入运行，电导率0.20.8S/cm、SiO20.020g/L、酸碱水耗降低了70以上，周期制水量设计为7200 m3，实际周期制水能力超过了10000m3，且各项产水指标远远超出了设计要求。河南神马氯碱股份有限公司，200m3/h预处理除盐水改造系统，2008年5月投入运行，电导率0.20.5S/cm、SiO20.020g/L、酸碱水耗降低了60、周期制水量设计为4800 m3，实际周期制水量达到了6000 6500m3左右，各项产水指标远远超出了设

14、计要求。2 新型E-pack绿色脱盐技术特点2.1设备简单、结构紧凑与固定床相比，满足相同水量情况下，床体可减小，节省空间，且布水均匀，压降低；结构简单，4个主控阀门，易操作。2.2最低的成本 投资费用 树脂均一性好，交换容量大，强度高，不易破碎，使用寿命长。运行费用 再生效率高，再生剂比耗低，废液排放量少，逆流运行冲洗用水量小，运行费用比固定床工艺减少3050。2.3杰出的出水水质最佳出水电导率0.12.0s/cm，最佳出水含硅量20g/L。2.4与 树脂均一性好完美的组合树脂均一性好，装填量大，数量多，制水周期长。运行流速高，一般在3050m/h，产水量大。3 E-pack树脂特性3.1粒

15、径均一性好树脂均一性好，且树脂内部网孔通道更加均化，物理、化学性能更加优良。3.2更高的交换容量树脂工作交换容量大，在全再生条件下，以穿透100PPb的Na+为泄漏点，与传统的0017普通阳树脂相比，周期制水量可提高20以上。3.3更高的强度，树脂使用寿命长，是国产普通树脂的2.03.0倍E-pack树脂强度高，不易破碎，具有性能卓越的机械强度，良好的抗渗透冲击性能；树脂间隙一致，设备压降小，故障率大大降低。3.4 更低的水耗E-pack 树脂均一性好，且内部网孔均化，因此，再生剂扩散时间短，再生剂用量少，水耗降低5080。3.5有良好的流体力学特性，压降低，不易产生偏流3.6淋洗水量更少 3

16、、工艺特点与经济性分析目前，常用的工业给水脱盐技术有三种：传统离子交换树脂脱盐、膜法脱盐和E-pack绿色脱盐技术。3.1工艺特点分析现将E-pack绿色脱盐技术，与传统离子交换脱盐和膜法脱盐技术的工艺特点分析如下：三种工艺的工艺特点分析项目传统离子交换脱盐技术膜法脱盐技术E-pack绿色脱盐技术适用范围进水电导700S/cm水温540（）浊度2NTU污染指数（无要求）pH值（无要求）CODMn2mg/L游离氯（Cl2）0.1mg/L含铁量（Fe）0.3mg/L进水电导1800S/cm（较经济）水温25（）浊度2NTU污染指数5pH值 311CODMn3mg/L游离氯（Cl2）0.0mg/L含

17、铁量（Fe）0.05mg/L进水电导1800S/cm水温540（）浊度2NTU污染指数（无要求）pH值（无要求）CODMn5mg/L游离氯（Cl2）0.2mg/L含铁量（Fe）0.3mg/L一级除盐出水水质电导率310S/cmSiO2100g/L第一年除盐率98%，正常除盐率为95%以上，出水电导率随原水水质变化波动较大电导率0.10.8S/cmSiO220g/L二级除盐出水水质电导率0.2S/cmSiO220g/L电导率0.2S/cmSiO220g/LE-pack绿色脱盐技术，一级除盐接近二级除盐标准水耗1525%4050%2.5%设备1、设备和配套管道、阀门数量多2、操作复杂，劳动强度大3

18、、设备多，占地面积大，土建投资高1、对进水要求高，预处理设备数量多2、系统投资大3、运行成本高4、成品水率低，只有5560%，水资源浪费严重5、膜元件需三个月定期清洗6、膜法脱盐，酸碱耗量低7、操作简单，劳动强度低1、设备结构优化，4个主控阀门2、操作简单，制水周期长，操作劳动强度低3、单体设备制水量大，系统配置设备少，占地面积小，土建投资少预处理系统1、一般采用多介质过滤器，流速低，制水量小2、过滤精度低3、反洗水耗大，周期短4、设备多，土建投资大1、采用“加药装置+叠片过滤器+超滤”，系统庞大，设备多，占地面积大，投资费用高2、要求过滤精度高3、原水需加药絮凝、阻垢4、需蒸汽加热25浪费资

19、源5、水耗大，运行费用高1、纤维纳米过滤器，流速高，制水量大，周期长2、过滤精度高3、反洗水耗低,，0.51%4、设备少，投资省，大大节省运行费用膜与树脂1、国产树脂工交小2、强度小，易破碎3、使用寿命3年左右1、原水预处理不好易致膜污堵2、CaSO4易使膜结垢3、对NaCl、CO2等去除率很低4、膜寿命一般为2.53年5、原水温度对产水率影响较大1、E-pack专用树脂，工作交换容量大2、交联度高，不易破碎3、使用寿命一般68年水温影响离子交换树脂对水温变化影响较小原水温度变化对膜影响甚大，525温差，制水量减少51%。即25时160m/h的制水能力，5时只有78m/h1、E-pack专用树

20、脂对原水温度变化影响甚小2、525温差，制水能力减少4%药剂无原水必须投加絮凝剂、阻垢剂、杀菌剂、还原剂等无酸碱1、设备结构缺陷，布水不均，易偏流，酸碱不能充分再生，效率低2、单耗高酸、碱耗量低1、设备结构优化，布水均匀，无偏流，酸碱再生充分，再生效率高2、单耗低环保再生废液呈酸性，需加碱调节pH，增加成本再生废液呈酸性，需加碱调节pH，增加成本再生废液呈中性，pH8左右,符合国家环保排放标准两倍制水能力两个系列，可同时产水分别再生方式来增加制水能力。系统最大制水量320m/h1、本系统最大制水能力只有160m/h；2、如生产需要增加制水能力，只有再投资增加设备。两系列同时产水分别再生制水能力

21、可达320m/h，如线性流速为41m/h,制水能力可达2200m/h。以重庆与德国巴斯夫MDI一体化项目为例：3.2经济性分析膜法脱盐技术如“多介质过滤器+超滤+一级反渗透+二级反渗透+混床”脱盐工艺，其制水成本为5.3元/吨水；而采用E-pack绿色脱盐技术，其制水成本为1. 1元/吨水。 膜法脱盐与E-pack脱盐技术经济性分析 项目膜法脱盐工艺E-pack绿色脱盐工艺主要设备换热器（2台）盘式过滤器（6套）多介质过滤器3200（30台）超滤（200m/h6台）保安过滤器（6套）一级反渗透（200m/h 6台）保安过滤器（6套）二级反渗透（200m/h 6台）脱碳器2200（6台）混床20

22、00（200m/h6台）加药装置（8套）反渗透清洗装置（2套）原水箱（2台）脱盐水箱（2台）超滤水箱（1台）浓水箱（2台）一级RO产水箱（1台）二级RO产水箱（1台）纤维纳米过滤器 2500（7台）E-pack阳床2500（7台）脱碳器2000（7台）E-pack阴床2500（7台）E-pack精制床2500（7台）树脂清洗塔2200（2台）原水箱（2台）脱盐水箱（2台）设备数量129台41台占地面积4000 m22000 m2设计制水能力正常制水能力1200m/h正常制水能力1200m/h实际制水能力平均制水能力1080m/h正常制水能力1200m/h出水电导率0.3S/cm0.10.3S/

23、cm再生（冲洗）水耗25%0.752.5%0.04元/m3排污费25%0.202.5%0.00元/m3电 耗2.51.500.40kWh/ m30.24元/m3酸耗（31%HCl）0.20.100.60kg/m30.3元/m3碱耗（32%NaOH）（32%NaOH）0.20.120.40kg/m30.24元/m3蒸汽成本1.15/药 剂0.65/膜（滤芯）折旧0.37/厂房设备折旧0.400.20元/m3树 脂/0.060.09元/m3吨水运行成本5.3元/m31.11元/m3年运行成本5.312008000=5088.0万元 1.112008000=1065.6万元说明：1、 E-pack脱

24、盐系统根据贵公司提供的原水水质设计；2、 膜法脱盐和E-pack脱盐成本中均不含原水成本、管理成本、维修成本、人工成本；3、 原水水价1.0元/m，再生水价1.6元/m，排污费0.8元/m；4、 31%盐酸500元/吨、32%离子膜碱600元/吨、电价0.6元/kWh；5、 年运行时间以8000小时计。由以上经济性分析可以看出：E-pack绿色脱盐技术与膜法脱盐技术相比，具有非常明显的技术优势和突出的成本优势。1、成本低E-pack绿色脱盐技术，吨水运行成本1.11元/m3，年运行成本为1065.6万元；膜法脱盐技术，吨水生产成本5.30元/m3，年运行成本为5088.0万元，远远高于E-pa

25、ck绿色脱盐技术，故选用膜法脱盐既不合理，也不经济！（每年可节省运行成本：5088.01065.6=4022.4万元）2、能耗低E-pack绿色脱盐技术运行电耗低，只有膜法脱盐技术电耗的1/41/5；吨水电耗仅为0.40kWh/m。膜法脱盐技术，吨水电耗为2.5 kWh/m，而且，采用膜法脱盐技术，每年耗用大量的蒸汽。原水温度从15增加到25，10温差每年消耗蒸汽至少12.0万吨，如蒸汽成本120元/吨，吨水费用将达1.5元，仅此一项，与E-pack绿色脱盐技术的总成本相当。一般蒸汽成本在1.52.0元/吨水。3、排污低E-pack绿色脱盐技术，系统总水耗仅为2.5%；膜法脱盐技术，系统水耗高

26、达4050.0%，为了节省水资源，采用二级反渗透将一级反渗透浓水回收利用，但是，二级反渗透浓水（10%），加上混床再生废液（3%），以及超滤浓水（10%），仍有25%的浓水白白排掉，即每年约有300万m左右水资源无奈排放。超滤UF回收率一般8590%，按90.0%计算，反渗透RO回收率6573%，按70.0%计算，混床再生水耗按3%，其它反洗等水耗2%计算。原水水量= 12000.97 0.90.90.98=1558.47 m系统回收率：12001558.47 m=76.99%而E-pack绿色脱盐技术，系统水资源利用率高达97.5%。4、投资低由工艺特点分析可以看出，采用膜法脱盐技术，设备1

27、29台，数量多，占地面积大，不仅设备投资大，而且土建厂房投资较大，至少4000m2。而采用E-pack绿色脱盐技术，设备41台，数量少，占地面积小，投资相对较小，0.713年可以收回设备投资。5、环保E-pack绿色脱盐技术，可实现等当量再生，再生时酸碱废液自中和（pH8左右），无需再加酸碱调节，节省酸碱，符合国家“节能、减排、环保”要求；而膜法脱盐技术，再生酸碱废液呈酸性，不能实现自中和，需加碱调节，造成酸碱浪费。3.3投资回收期采用E-pack绿色脱盐技术，与膜法脱盐相比，每年可节省运行成本：5088.01065.6=4022.4万元采用E-pack绿色脱盐技术，设备总投资2868.707

28、8万元。 投资回收期： 2868.70784022.4=0.713年。四、纤维纳米过滤器纤维纳米过滤器纤维纳米高效过滤器，是我公司科技人员与清华大学专家教授联合技术攻关，共同研制的具有国际领先水平的新型的流体过滤设备。具有过滤速度快、精度高、截污量大、易反洗、水耗少、运行费用低等七大特点。纤维纳米过滤器，流量从单台出力为50300m3/h不等。当过滤器运行一定时间或当其进出水压力差达到一定值时，过滤器即进行反洗。通过反冲洗，使滤料充分膨胀，将粘附在滤料表面的杂质易剥离冲洗，使过滤器恢复原来的过滤性能。二、纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器的比较纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器相比，具有以下特点：

29、1 精度高粒径大于2m的悬浮颗粒去除率达95%以上。可滤除水中多种污染物，如悬浮物7098%，有机物5080%等等。2 流速高在确保过滤精度前提下，过滤器的过滤流速为3050m/h。3 适应性强对原水中悬浮物浓度变化有很好的适应性，如水库在多雨季节的丰水期水质变化较大时，出水仍能达到用户要求。 另外，由于滤床结构及滤料本身的特点，可以在不加任何絮凝剂的情况下实现高效过滤，很好地解决了低温、低浊水处理的难题。低温水进水浊度小于10NTU，出水浊度小于1NTU。4 纳污量大、过滤周期长。5 水耗低设备反洗水耗量小于制水量的0.51.0%，是多介质过滤器反洗水耗量的1/51/10。且洗净度高，剩余积泥率小于1%。6 原水预处理简便，加药量少，运行费用低由于该设备适应性较强，使得原水预处理变得较为简单。（1）低温水进水浊度小于10NTU，出水浊度1NTU；（2）当原水小于50NTU，可采用微絮凝接触过滤，不设沉淀池，且出水浊度1NTU；（3）原水大于50NTU沉淀池体积可大大减少；（4）根据滤床结构及滤料本身的特点，絮凝剂投加量是传统技术投加量的30左右。周期制水量的提高，电耗也随之减少。7 占地面积小纳米过滤器单台设备产水量大，占地面积小，可节省大量的配套管道、阀门,以及土建、厂房投资。 附件一 纤维纳米过滤器与高效纤维过滤器性能比较比较项目纤维纳米过滤器