120m3/h去離子水設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)方案

120m3/h去離子水設(shè)備系統(tǒng)工藝方案：采用“微絮凝直流過濾器+活性碳過濾器+二級保安濾器+反滲透”的工藝方案，本方案設(shè)計(jì)取水規(guī)模160m3/h（3520m3/d），預(yù)處理產(chǎn)水160m3/h（3520m3/d），反滲透產(chǎn)水120m3/h（2640m3/d）設(shè)備按每天運(yùn)行22小時(shí)綜合考慮。

工程建成后，至少每年將直接提供95萬噸左右的新鮮生產(chǎn)用水，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益是非常顯著的。

設(shè)計(jì)產(chǎn)水量  設(shè)計(jì)產(chǎn)水水量：反滲透產(chǎn)水120m3/h（2640m3/d）

工程設(shè)計(jì)范圍

設(shè)計(jì)范圍：原水池出口到純水池入口

安裝范圍：一級保安濾器進(jìn)水管至反滲透主機(jī)產(chǎn)水管出口，以及加藥系統(tǒng)與電控系統(tǒng)

設(shè)計(jì)原則

1、純水設(shè)備以投資省，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，占地面積小為原則。

2、處理系統(tǒng)*，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)簡單、操作方便。

3、污水處理系統(tǒng)不產(chǎn)生二次污染源污染環(huán)境。

4、控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控，降低運(yùn)行操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，使純水處理站運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，提高純水處理站運(yùn)行管理水平。

3工藝流程

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 由于原水為市政自來水，方案設(shè)計(jì)時(shí)需要注意如下幾點(diǎn):

3.1.1預(yù)處理系統(tǒng)確定

預(yù)處理的主要目的是去除原水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、濁度、有機(jī)物等，保證后序反滲透的正常運(yùn)行(常見反滲透的污染原因見下節(jié)分析)。目前用于反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理根據(jù)水源不同有多種工藝，如“多介質(zhì)過濾”、“纖維過濾”、“多介質(zhì)過濾+活性炭”、“纖維過濾+活性碳”、“混凝澄清+多介質(zhì)過濾+活性炭”、 “混凝澄清+粗過濾+超濾”、“多介質(zhì)過濾+活性炭+超濾”和直接采用“超濾”等。前兩種工藝多用于井水水源；第3—5種工藝多用于地表水水源，也可用于微污染水水源；后三種工藝可廣泛用于地表水、循環(huán)水排污水。

因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的水源為市政自來水，不同于常規(guī)意義的地表水和地下水，但考慮到市政自來水的給水水質(zhì)和前套設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)我公司的工程經(jīng)驗(yàn)，*采用“多介質(zhì)過濾+活性炭+兩級保安過濾”作為純水系統(tǒng)的預(yù)處理。

懸浮物、膠體、顆粒污堵可嚴(yán)重影響反滲透的性能，如大幅度降低產(chǎn)水量；多介質(zhì)過濾器能有效的去除原水中的懸浮物、膠體、顆粒，當(dāng)水流流過過濾介質(zhì)的床層時(shí)，顆粒、懸浮物、膠體會(huì)附著在過濾介質(zhì)的表面而截流下來，當(dāng)反沖洗時(shí)又可以把這些截流下來的污染物排放出來；通常經(jīng)過介質(zhì)過濾器處理品就可以達(dá)到SDI15≤5。

為減輕超濾的負(fù)荷，改善超濾的運(yùn)行狀況，我們在預(yù)處理設(shè)施前面添加了包括微絮凝加藥裝置；在廢水中存在著一定量的膠體物質(zhì)，它們的粒徑范圍是10-4—10-6mm。由于其本身的動(dòng)力穩(wěn)定性和帶電性，在水中是穩(wěn)定的，直接過濾幾乎不起作用。為了除去這些膠體，必須在原水進(jìn)入多介質(zhì)機(jī)械濾器前投加高分子絮凝劑ST或復(fù)合絮凝劑，高效絮凝劑ST（季胺型聚丙烯酰胺）在水中水解，可形成帶電荷的分子長鏈，并在長鏈兩端吸附膠體，從而形成大顆粒雜質(zhì)利于濾除，以保證多介質(zhì)機(jī)械濾器更有效去除水中的膠體。另外，在絮凝的過程中，部分有機(jī)物可被絮凝物吸附下來。

活性炭內(nèi)孔表面積大，非常有利于進(jìn)一步吸附中、小分子的有機(jī)物，一般用于吸附原水中的有機(jī)物、部分色素和有害物質(zhì)，降低化學(xué)耗氧量COD?；钚蕴勘粡V泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機(jī)物質(zhì)，還可去除象余氯一類對反滲透膜有害的物質(zhì)，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)。

工藝確定

本著對前套設(shè)備的工程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮產(chǎn)水水質(zhì)要求，我公司按以下思路來確定本項(xiàng)目的工藝流程。

A、從大量中試實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工程可以看出反滲透除鹽和去除有機(jī)物效果非常顯著，彌補(bǔ)了離子交換和電滲析等方法的不足；而國家標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)水耗氧量(以O(shè)2計(jì))的正常極限值為 3(mg／L)，特殊情況下不超過5mg／L；這一點(diǎn)必須通過反滲透對有機(jī)物的高效去除作用。

B、由于來水中SS 和膠體物質(zhì)含量較高，必須采用微絮凝加多介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理。

C、有機(jī)物會(huì)影響反滲透膜的清洗頻率和使用壽命，必須采用活性碳的深度處理。綜合上述和工程實(shí)際情況,本項(xiàng)目提出以下工藝方案：

工藝方案： 

                混凝劑  助凝劑                              阻垢劑                       

                  ↓     ↓                                   ↓

原水泵(利舊)→管道混和器→多介質(zhì)過濾器(利舊)→活性碳過濾器(利舊)→一級保安過濾器

→二級保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→RO水箱

   ↑                          

化學(xué)清洗裝置 (利舊)  

主要工藝單元說明

3.3.1多介質(zhì)過濾器（利舊）

可去除水中部份的懸浮固體、膠體微粒和部分有機(jī)物等。本套MMF3000x5240mm微絮凝直流過濾器，設(shè)計(jì)正常濾速11.5m/h、zui大濾速為15.0m/h，氣水反沖洗。

MMF3000x5240mm微絮凝直流過濾器采用2臺(tái)，單臺(tái)處理水量80m3/h。

主要技術(shù)參數(shù)：

設(shè)計(jì)流量： 80m3/h

設(shè)計(jì)溫度： ≤40℃

設(shè)計(jì)壓力： 0.6Mpa

直    徑： DN3000mm

外形尺寸： 3000×5240mm

設(shè)備材質(zhì)：              鋼襯膠

運(yùn)行方式：              并聯(lián)運(yùn)行

濾料類型：              無煙煤/石英砂

3.3.2活性碳過濾器（利舊）

活性碳過濾器可去除水中部份的COD和部分有機(jī)物等，經(jīng)過活性碳過濾器的出水可大大降低反滲透膜的污堵，保證反滲透系統(tǒng)*穩(wěn)定的運(yùn)行。本套MMF3000x5240mm活性碳過濾器，設(shè)計(jì)正常濾速11.5m/h。

MMF3000x5240mm活性碳過濾器采用2臺(tái)，單臺(tái)處理水量80m3/h。

主要技術(shù)參數(shù)：

設(shè)計(jì)流量： 80m3/h

設(shè)計(jì)溫度： ≤40℃

設(shè)計(jì)壓力： 0.6Mpa

直    徑： DN3000mm

外形尺寸： 3000×5240mm

設(shè)備材質(zhì)：              鋼襯膠

運(yùn)行方式：              并聯(lián)運(yùn)行

濾料類型：              活性碳/石英砂

3.3.3反滲透系統(tǒng)                      

反滲透系統(tǒng)主要去除水中溶解鹽類、有機(jī)物分子、二氧化硅膠體及預(yù)處理未去除的顆粒物等，系統(tǒng)包括阻垢劑加藥裝置、保安過濾器、高壓泵、反滲透膜組本體等。系統(tǒng)采用PLC控制，高壓泵變頻運(yùn)行。

考慮到本項(xiàng)目的水質(zhì)特點(diǎn)、設(shè)備的節(jié)能、運(yùn)行壓力、膜的透過率、膜的脫鹽率、出水的含鹽量等因素，兼顧業(yè)主原有設(shè)備通用性之期望，東莞益民水處理科技有限公司*反滲透采用美國通用電氣公司的AG8040F-400低壓高脫鹽復(fù)合反滲透膜。AG膜系列可在較低的操作壓力下獲得高水通量和脫鹽率。

本方案采用兩套反滲透裝置，每套一級兩段排列。

一級主要技術(shù)參數(shù)：

排列方式：              7：3

設(shè)計(jì)產(chǎn)水量：     60m3/h

操作溫度： ≤40℃

回收率： ≥75%

系統(tǒng)脫鹽率： >97%

3.3.4加藥系統(tǒng)

各類藥品溶液箱的容積可滿足一晝夜的藥品用量的要求。各加藥計(jì)量泵進(jìn)口設(shè)有濾網(wǎng)。加藥系統(tǒng)的管道采用UPVC。藥品注入量能根據(jù)進(jìn)水量的變化實(shí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，而對于進(jìn)水水質(zhì)的變化則可隨水質(zhì)變化信號(hào)實(shí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或由人工調(diào)節(jié)計(jì)量泵。藥品配置是根據(jù)藥品溶液發(fā)出的藥液箱的藥液低位報(bào)警及由運(yùn)行人員操作。溶液箱和計(jì)量箱的采用PE材質(zhì)。

3.3.4.1混凝劑加藥裝置(PAC)

投加何種混凝劑需要根據(jù)詳細(xì)的水質(zhì)做試驗(yàn)確定，本項(xiàng)目暫選用PAC（固體，有效成分為10%），加藥量為5ppm。混凝劑加藥裝置包括1000L溶液箱1臺(tái)、電動(dòng)攪拌器1臺(tái)、計(jì)量泵1臺(tái)、配管和底撬1座、現(xiàn)場就地控制箱等。

3.3.4.2助凝劑加藥裝置(PAM)

選用PAM（固體，有效成分為1%），加藥量為5ppm。助凝劑加藥裝置包括1000L溶液箱1臺(tái)、電動(dòng)攪拌器1臺(tái)、計(jì)量泵1臺(tái)、配管和底撬1座、現(xiàn)場就地控制箱等。

3.3.4.3阻垢劑加藥裝置(MDC220)

本設(shè)計(jì)RO進(jìn)水中投加的阻垢劑選用美國通用貝迪的MDC220（標(biāo)準(zhǔn)藥液濃度為25%,），加藥量為2-5ppm。阻垢劑加藥裝置包括500L溶液箱2臺(tái)、計(jì)量泵2臺(tái)、配管和底撬2座、現(xiàn)場就地控制箱等。

3.3.5附屬系統(tǒng)

A、膜清洗系統(tǒng)（利用原有設(shè)備）

系統(tǒng)設(shè)化學(xué)清洗裝置一套，適用于超濾、反滲透裝置的化學(xué)清洗。清洗裝置包括3m3清洗藥箱1臺(tái)、清洗水泵1臺(tái)、5μm清洗過濾器1臺(tái)、儀表及連接管件組成1組。

3.4工藝管道

根據(jù)系統(tǒng)各段水質(zhì)特點(diǎn)，各設(shè)備之間的工藝連接管道材質(zhì)按如下設(shè)計(jì)：

原水泵至多介質(zhì)過濾器進(jìn)水口：UPVC

多介質(zhì)過濾器出水口至高壓泵進(jìn)口：UPVC

反滲透出水口至產(chǎn)水箱：UPVC

反滲透高壓部分采用不銹鋼防腐管道

4系統(tǒng)控制

東莞市益民水處理科技有限公司針對的純水設(shè)備項(xiàng)目，精心設(shè)計(jì)的設(shè)備技術(shù)方案有如下幾大特點(diǎn)：

《1》工藝流程優(yōu)化：采用世界*水處理專業(yè)機(jī)構(gòu)美國通用電氣公司的專業(yè)反滲透膜設(shè)計(jì)軟件，針對客戶的具體水質(zhì)指標(biāo)與用水要求，從數(shù)十種工藝模式中優(yōu)選出工藝，并對所有運(yùn)行參數(shù)均進(jìn)行模擬試驗(yàn)，工藝測試保障到系統(tǒng)運(yùn)行三年以后的運(yùn)行狀況。

《2》自動(dòng)化程度高：反滲透主機(jī)采用變頻技術(shù)與PLC編程技術(shù)，能夠有效保證系統(tǒng)啟動(dòng)平穩(wěn)，停機(jī)柔和，運(yùn)行中變量切換時(shí)機(jī)器負(fù)荷小，減少機(jī)械損傷和水力沖擊，壁免水錘現(xiàn)象，變頻器采用德國西門子，型號(hào)：MM430，功能：采用模塊化結(jié)構(gòu)，組態(tài)特別靈活，采用較高的脈沖開關(guān)頻率，電動(dòng)機(jī)動(dòng)行的噪聲很小；完善的電動(dòng)機(jī)和變頻器保護(hù)功能，節(jié)能運(yùn)行方式，該變頻器屬于風(fēng)機(jī)水泵性，可以識(shí)別水泵是否無水空轉(zhuǎn)（傳動(dòng)皮帶故障檢測功能），PLC采用德國西門子，型號(hào)：S7-200CN，功能 ：*的可靠性，極豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時(shí)特性，強(qiáng)勁的通訊能力，豐富的擴(kuò)展模塊；

《3》設(shè)備運(yùn)行可靠：注重使用成熟實(shí)用技術(shù)，積累多年的純水設(shè)備制作與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，針對膜前進(jìn)水，濃水回流，低壓沖洗等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，采用成熟有效的處理手段。機(jī)電配置嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，管道接口質(zhì)量保證、支架設(shè)置合理，對細(xì)節(jié)精益求精，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性；

4.1控制系統(tǒng)概述

本項(xiàng)目采用PLC方式對水處理系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)控制。并可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場就地方式，可進(jìn)行自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)行方式的切換，

在各水箱設(shè)有液位開關(guān)、在反滲透系統(tǒng)進(jìn)出水口設(shè)有在線電導(dǎo)儀等。

用液位開關(guān)控制泵，當(dāng)原水池、純水箱的液位低于一設(shè)定值時(shí)，則相應(yīng)的自動(dòng)停止各提升泵，以確保動(dòng)力設(shè)備的安全。

4.2主要控制回路

4.2.1水泵控制

原水泵、高壓水泵等均根據(jù)相應(yīng)的水箱液位自動(dòng)控制啟停，采用兩用一備運(yùn)行模式，同時(shí)聯(lián)鎖整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的啟停。

反滲透裝置的高壓泵進(jìn)出口裝有低壓和高壓保護(hù)開關(guān)。當(dāng)供水量不足使高壓泵入口的水壓低于某一設(shè)定值（通常為0.1MPa）, 會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)停止高壓泵運(yùn)行，保護(hù)高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下工作。 當(dāng)系統(tǒng)因其它的原因或誤操作， 使高壓泵的出口壓力超過某設(shè)定值時(shí)（通常為1.6MPa）， 高壓泵出口壓力保護(hù)會(huì)自動(dòng)切斷高壓泵供電，同時(shí)停運(yùn)相應(yīng)的RO裝置，保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備不受損害。

4.2.2多介質(zhì)過濾器和活性碳過濾器的控制

多介質(zhì)過濾器和活性碳過濾器的控制是通過控制蝶閥的開/關(guān)、泵的啟/停來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、反洗、備用等操作過程。反洗的周期主要是根據(jù)設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間來設(shè)定的。

4.2.3反滲透系統(tǒng)的控制

反滲透系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行、沖洗、停機(jī)備用等過程均可由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。并配備了變頻裝置等精確控制系統(tǒng)。同時(shí)，RO系統(tǒng)還設(shè)置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出RO的有關(guān)工藝參數(shù)，如電導(dǎo)率、流量、壓力等；以及能在就地操作盤上啟停RO進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的自動(dòng)閥門。

當(dāng)反滲透投入運(yùn)行時(shí),為了防止高壓泵突然啟動(dòng)升壓，產(chǎn)生對RO膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜，在RO裝置的高壓泵部分采用變頻器控制，由變頻控制器控制高壓泵的頻率，使反滲透膜元件逐漸升壓至一定的壓力。在RO停止使用時(shí)，應(yīng)用產(chǎn)品水對RO膜組件自動(dòng)沖洗3~5min左右，以避免濃水中的高濃度鹽類在RO膜表面沉積結(jié)垢而影響膜的性能。

當(dāng)進(jìn)水壓力超出設(shè)計(jì)值時(shí)，自動(dòng)系統(tǒng)可自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥并報(bào)警。

4.2.5加藥控制

混凝劑、助凝劑、阻垢劑計(jì)量泵和對應(yīng)的工藝流程泵聯(lián)鎖啟停，并可根據(jù)主管線流量信號(hào)調(diào)節(jié)加藥量。

5系統(tǒng)儀表

系統(tǒng)儀表的配置點(diǎn)及數(shù)量等*可以滿足本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的需要。

5.1流量測量點(diǎn)

裝設(shè)就地流量指示的點(diǎn)

原水泵出水口

反滲透出水口

5.2壓力測量點(diǎn)

A、裝設(shè)就地壓力指示表的點(diǎn)

過濾器進(jìn)水和出水管

反滲透各段進(jìn)口、濃水出口及產(chǎn)水管

各保安過濾器的進(jìn)出口

各水泵的出口。

B、裝設(shè)壓力開關(guān)的點(diǎn)

反滲透高壓泵進(jìn)、出口

5.3液位測量點(diǎn)

B、裝設(shè)液位開關(guān)并設(shè)低液位報(bào)警的點(diǎn)

混凝劑計(jì)量箱

助凝劑計(jì)量箱

阻垢劑計(jì)量箱

原水池

純水箱

濃水箱

5.4水質(zhì)測量點(diǎn) 

進(jìn)水電導(dǎo)率儀表

產(chǎn)水電導(dǎo)率儀表

6公用工程

6.1電力

電源： 600V/380V/220V±10%，50HZ；

總裝功率： 196kW；

運(yùn)行功率： 125kW；

實(shí)際運(yùn)行功率：          94kW；

用電負(fù)荷表：

6.2壓縮空氣

儀表用氣zui大流量1m3/min（間斷使用），壓力0.4MPa~0.7Mpa。閥體用氣zui大流量1m3/min（間斷使用），壓力0.4MPa~0.7Mpa。過濾器用氣3.42m3/min（間斷使用），壓力0.05MPa~0.08Mpa。

6.3排水系統(tǒng)

6.3.1過濾器反洗排污水

流量：瞬時(shí)zui大量160m3/h,，歷時(shí)5分鐘， 

水質(zhì)：CODcr≤100mg/L

SS≤500mg/L

到污水處理廠調(diào)節(jié)池

6.4系統(tǒng)運(yùn)行所需化學(xué)藥品

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