【正文】 三亞驅(qū)九海軍基地20t/h超純水系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計方案一、工廠簡介宜興市純水設(shè)備二廠（宜興市鍋爐輔機(jī)設(shè)備二廠）是制造純水、除鹽水、污水處理設(shè)備的專業(yè)廠家，屬化工部定點(diǎn)廠，本廠生產(chǎn)的系列純水，化水產(chǎn)品種涉及苦咸水淡化，工業(yè)用水處理，純水、超純水制備、瓶裝水凈化、化工物料分離等，市場業(yè)績遍布飲用、電力、化工、醫(yī)藥、紡織、電子、真空鍍膜、貴重合金回收等行業(yè)，產(chǎn)品遍及全國各地，并獲聯(lián)合國發(fā)明創(chuàng)新科技之星獎，國家級新產(chǎn)品質(zhì)獎等。本廠于1999年通過國際認(rèn)證，2001年通過ISO9001的轉(zhuǎn)制工作，“質(zhì)量第一”是工廠永恒的主題，“產(chǎn)品同行領(lǐng)先”是工廠追求的目標(biāo)，“顧客至上、產(chǎn)品終身服務(wù)”是工廠義無反顧的宗旨。本廠以精湛的工藝，一流的設(shè)備，完善的服務(wù)及ISO9001質(zhì)量保證模式在同行及用戶中享有盛譽(yù)。二、設(shè)計依據(jù)根據(jù)用戶提供原水情況，用水量等基礎(chǔ)資料。原水性質(zhì)：地表水自來水。用戶提出的用水量及用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ14—87。建筑給排水設(shè)計規(guī)范GBJ15—88。國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB574985。反滲透水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)CJ/T1192000離子交換系統(tǒng)設(shè)計計算參照《給排水設(shè)計手冊》及化工企業(yè)化學(xué)水處理設(shè)計計算規(guī)定，HG/T2055294的標(biāo)準(zhǔn)。RO系統(tǒng)設(shè)計參照《給排水設(shè)計手冊》及海德能公司RO設(shè)計計算軟件。三、設(shè)計范圍及原則，水質(zhì)設(shè)計按同類型地區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行設(shè)定后設(shè)計計算，其變化系數(shù)（含鹽量）K≤，排放的酸、堿廢水應(yīng)進(jìn)行中和后方可進(jìn)入市政綜合管網(wǎng)。，應(yīng)急性，可以滿足水質(zhì)、水量的變化，并考慮在突發(fā)或事故狀態(tài)下的各種應(yīng)急用水。，成熟性，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，管理維護(hù)量特別小，自動化程度高。，反滲透部分的高壓管道為316L不銹鋼無縫管。，具有啟動及運(yùn)轉(zhuǎn)功率小，噪音低，工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。6. 為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)的控制采用PLC可編程序控制，系統(tǒng)的工作常數(shù)由液晶顯示屏顯示，系統(tǒng)的控制按全自動控制進(jìn)行設(shè)計，設(shè)有自動或手動切換運(yùn)行的轉(zhuǎn)換開關(guān)，必要時可手動操作。、構(gòu)筑物、設(shè)備、基礎(chǔ)、電氣儀表等各專業(yè)設(shè)計。四、原水水質(zhì)及水量，ΣA（總陽）=ΣK（總陰）=≥20m179。/h，變化系數(shù)K≤ 表 一序號項(xiàng) 目數(shù)據(jù)(mg/L)數(shù)據(jù)(mgN/L)1Na﹢2K﹢3mg178。﹢64Ca178。+285總Fe /6總陽離子/ΣA=7總堿度8CLˉ299SO4178。ˉ10NO311HCO311612總陰離子/ΣK=13硅酸SiO3214PH15游離CO216耗氧量17溶解性總固體23518電導(dǎo)率359us/cm五、RO進(jìn)水要求(表二)序號項(xiàng) 目要 求1濁度（度）12色度（度）清3污染指數(shù)FI44溫度15～35℃5化學(xué)耗氧量（以O(shè)2計）6游離氯7鐵8鋁9朗格利爾指數(shù)LSI010硫酸鈣溶度積濃水19105六、用水要求:Q≥20m3/h：(詳見表三)：連續(xù)供水；：全自動控制。表三序號項(xiàng) 目數(shù)據(jù)1硬度≈02電導(dǎo)率(us/cm)≤3二氧化硅(ug/L)≤204鐵(ug/L)≤205Cu178。+(ug/L)≤5七、簡易工藝流程PAC加藥自來水→原水箱→ 原水泵→管式混合器→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器 PTP0100加藥裝置 →保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→中間水箱→中間水泵→混合離子交換器→清洗水箱→清洗泵→精過濾 樹脂捕捉器→純水箱→純水泵→用水點(diǎn)混合離子交換器↑ ↑酸貯槽 → 酸計量箱 →噴射器 噴射器← 堿計量箱← 堿貯槽 純水箱 →再生泵 八、系統(tǒng)工藝要求及說明根據(jù)用戶原水情況及RO進(jìn)水條件，提出以上簡易流程。本工藝分預(yù)處理部分、反滲透一級脫鹽系統(tǒng)、離子交換深度系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)及酸堿再生系統(tǒng)。 預(yù)處理部分外網(wǎng)自來水由于壓力不夠，且不穩(wěn)定,受其它用水點(diǎn)的影響。（預(yù)處理進(jìn)水壓力應(yīng)≥）因此設(shè)置原水箱貯藏，由原水泵增壓進(jìn)入多介質(zhì)過濾器。 由于原水濁度不穩(wěn)定,且原水濁度隨季節(jié)性變化系數(shù)較大,特別是雨季及沽水期自來水濁度較大，在前級預(yù)處理部分設(shè)置一臺多介質(zhì)過濾器,同時投加PAC使原水中小顆粒懸浮物凝聚成大顆粒的絮狀物,以便過濾器去除?；钚蕴窟^濾器在本工藝中主要去除原水中的有機(jī)物,余氯及部分鐵、錳,因原水為自來水，自來水中的余氯超標(biāo),不符合RO進(jìn)水條件。 由于原水硬度較大,經(jīng)海德能公司膜元件計算,濃水側(cè)FI(朗格里爾指數(shù)),濃水側(cè)將發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象,因此在進(jìn)入反滲透前應(yīng)投加阻垢劑,。::原水箱用來儲存加熱后的原水,以保證系統(tǒng)的正常供水量。:原水泵用于對原水箱內(nèi)的水進(jìn)行提升,以滿足后級過濾器及反滲透高壓泵的進(jìn)水壓力。、PAC加藥裝置: PAC加藥裝置用來向原水中投加凝聚劑,加藥點(diǎn)設(shè)置在原水泵后,投加藥劑后由管式混合器進(jìn)行混合。多介質(zhì)過濾器在工藝中主要去除水中的懸浮物,過濾器設(shè)計流速為810m/h，過濾器內(nèi)裝礫石承托層、石英砂及無煙煤多種介質(zhì)及粒徑的濾料，上層無煙煤，下層石英砂，墊層為礫石層，該過濾器上層為無煙煤濾料,粒徑較大,下層為石英砂濾料,粒徑較小,因此該過濾器較其它過濾器具有更大的載污空間，且具有多個過濾介面，接近理想過濾器，具有截污能力強(qiáng)，產(chǎn)水量大等特點(diǎn)。過濾器經(jīng)反洗后，由于表面濾膜被破壞，過濾效率將明顯降低，固反洗后宜采用低流速運(yùn)行，以便濾膜的形成，同時提高過濾效率。多介質(zhì)過濾器設(shè)有進(jìn)出水壓力表，過濾器的反洗按進(jìn)、出水壓差來確定，反洗強(qiáng)度為12L/m178。.s，采用氣、水擦洗法，濾料反洗膨脹率為30～40%為宜，反洗水設(shè)有反洗水泵進(jìn)行。：活性炭過濾器設(shè)計流速為10～12m/h，過濾器內(nèi)設(shè)多種粒徑的石英砂墊層及具有很強(qiáng)吸附能力的101滲銀滅菌型活性炭，由于該活性炭滲銀,可抑制水中微生物的生殖及繁殖,以免反滲透膜元件受有機(jī)物的污染,因活性炭在工藝中主要起吸附水中的有機(jī)物、余氯及部分鐵、錳，由于該濾料比重較小，反沖洗強(qiáng)度為7～8L/m178。.s，濾料反洗膨脹率為40～50%，反洗時宜選用低流速反洗，以防活性炭隨反洗時隨水沖走?；钚蕴窟^濾器濾料（活性炭）更換周期以出水余氯含量≤，兩項(xiàng)指標(biāo)確定，出水水質(zhì)應(yīng)定期監(jiān)測。阻垢劑加藥裝置使進(jìn)水郎格里爾指數(shù)在，確保反滲透濃水側(cè)不發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。選用過濾器濾芯精度為5um，在工藝中主要用于截留前置管道，設(shè)備中可能泄漏的機(jī)械雜質(zhì)或破裂的活性炭顆粒，以防止前級過濾器泄漏的機(jī)械雜質(zhì)損壞及阻塞RO膜元件。 反滲透(一級脫鹽)系統(tǒng) 由于原水含鹽量較高，在工藝中采用一級反滲透裝置，主要去除水中大部分的陰、陽離子，有機(jī)物，熱源及細(xì)菌等。反滲透（RO）一級脫鹽系統(tǒng)由RO膜組件裝置、高壓泵、RO清洗裝置、控制及儀表等組成。 反滲透裝置 反滲透是一種借助選擇透過（半透過）性膜的功能，以壓力為推動力的膜分離技術(shù)，膜元件由反滲透膜導(dǎo)流布和中心管等制作而成，將多根RO膜元件裝入不銹鋼耐壓容器內(nèi)，組成RO組件。本裝置是脫鹽系統(tǒng)的關(guān)鍵，成熟的工藝設(shè)計、合理的控制、操作及管理，直接決定著系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。并關(guān)系到反滲透膜的使用壽命，經(jīng)反滲透處理后的出水，去除了絕大部分無機(jī)鹽和幾乎所有的有機(jī)物，微生物（細(xì)菌、熱源等）從而確保了本系統(tǒng)產(chǎn)品水的高質(zhì)量、高品質(zhì)。完成預(yù)處理后的出水其出水由淤積密度指數(shù)SDI測試儀監(jiān)測，當(dāng)SDI值4時，即可進(jìn)入RO系統(tǒng)，由高壓泵增壓后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，RO出水一部分（脫鹽純水）去中間水箱，另一部分由管道匯集后成濃水（主要含有鹽份、機(jī)械雜質(zhì)、膠體、有機(jī)物等）隨小部分未透過水排入下水道。反滲透主體設(shè)備選用美國HYDRANAUTICS公司生產(chǎn)的高脫鹽率,低壓CPA38040芳香族聚酰胺膜元件，該膜元件屬節(jié)能型低壓膜，是世界上最先進(jìn)的卷式RO膜元件，具有結(jié)構(gòu)緊湊，產(chǎn)水量特別大（），脫鹽率高（單支膜試驗(yàn)數(shù)據(jù)%），操作壓力低，耐細(xì)菌侵蝕性好，適用PH范圍廣（PH為3~10）的優(yōu)點(diǎn)。，適用于CPA38040的膜元件4支裝，CPA3膜元件按3:2:1排列，一級三段，產(chǎn)水量≥20t/h，選用不銹鋼壓力容器共6支，選用高壓泵為丹麥格蘭富公司的CR3292， Q=27m179。/h H=140m N=。反滲透裝置在水質(zhì)分離過程中無相變，脫鹽率高，體積小，易于自控運(yùn)行，適應(yīng)范圍廣，無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，我廠選用的CPA3低壓膜不僅動力消耗小，且產(chǎn)水量大，且脫鹽率高，三年內(nèi)脫鹽率可達(dá)97%以上。我廠積20多年反滲透設(shè)備生產(chǎn)、安裝、調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)主體件均選用進(jìn)口材料，性能安全、可靠。a經(jīng)海德能公司RO膜計算結(jié)果如下：進(jìn)水流量：27m179。/h 淡水流量:20m179。/h 濃水排放量:7m179。/h 出水含鹽量:最低工作壓力： 進(jìn)水溫度:20℃水回收率：75% 進(jìn)水PH=RO膜設(shè)計使用年限：3年 進(jìn)水水原：自來水RO膜設(shè)計平均表面流量強(qiáng)度:178。h。選用膜規(guī)格:CPA38040選用RO外殼:濃水側(cè)郎格里爾指數(shù):FI=＞0將發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象,應(yīng)投加阻垢劑。出水PH: 出水電導(dǎo)率:b反滲透運(yùn)行參數(shù)表:序號段數(shù)淡水產(chǎn)量m179。/h表面流量強(qiáng)度(L/ m178。.h)膜支數(shù)外殼數(shù)1111232128231341出水總陽離子含量ΣK=出水總陰離子鹽量ΣA=CO2含量=c反滲透控制系統(tǒng)及功能:本系統(tǒng)采用集中控制方式，PLC微機(jī)控制,液晶顯示屏顯示，設(shè)備運(yùn)行、監(jiān)視等常數(shù)設(shè)置等具有清晰的工藝流程畫面，動態(tài)顯示運(yùn)行常數(shù)及水質(zhì)變化情況；1)單臺設(shè)備配制工作儀表及監(jiān)視儀表；2)PLC微機(jī)全自動控制,模擬顯示屏顯示系統(tǒng)的運(yùn)行工況（進(jìn)、出水電導(dǎo)、進(jìn)水溫度、高壓泵的開關(guān)、進(jìn)水SDI值、進(jìn)出水流量、壓力等參數(shù)）；3)反滲透設(shè)置高壓泵進(jìn)口設(shè)低壓保護(hù)器，當(dāng)高壓泵進(jìn)水壓力，高壓泵自動停止工作。4)反滲透高壓泵出口設(shè)高壓傳感器，當(dāng)工作壓力大于某一設(shè)定值，高壓泵停止運(yùn)行，以防損壞后級管道及膜元件。5)高壓泵出口設(shè)有一進(jìn)口電動慢開閥,在高壓泵啟動時,電動慢開閥超前2秒鐘啟動,以防止反滲透裝置的管道及膜元件受高壓的瞬時沖擊,而受損。6)高壓泵的啟動為軟啟動,采用進(jìn)口軟啟動器,有利于保護(hù)水泵,防止膜元件受高壓泵啟動時受瞬時高壓的沖擊。7)進(jìn)水、濃水、淡水閥：主要調(diào)節(jié)RO進(jìn)水量、產(chǎn)水量、進(jìn)水壓力、濃水壓力及回收率。8)電導(dǎo)儀及溫度表：電導(dǎo)儀用于監(jiān)測RO進(jìn)出水電導(dǎo)率的變化情況,溫度表顯示RO膜在不同溫度下產(chǎn)水量的變化。9)高壓泵：增壓滿足RO膜元件進(jìn)水壓力要求。10)止回閥：主要用于停機(jī)后,防止RO壓力管中的回壓而損壞高壓泵及泵前低壓管道件。11)產(chǎn)品水防爆膜,有利于保護(hù)膜元件,防止反滲透裝置由于誤操作而損壞系統(tǒng)管道及膜元件。12)沖洗：系統(tǒng)中設(shè)置一臺沖洗水泵,利用反滲透出水按設(shè)定時間 (8小時一次)自動進(jìn)行膜表面的沖洗,以保持膜表面清潔度，減少反滲透裝置的化學(xué)清洗次數(shù)，有利于延長膜元件的使用壽命。13)液位自控：主要用于防止停水情況下，高壓泵繼續(xù)運(yùn)行而使高壓泵損壞，另一作用是如中間水箱滿時，可使RO停止運(yùn)行，防止中間水箱溢流。14)余氯監(jiān)測：定期對反滲透進(jìn)水進(jìn)行取樣監(jiān)測，主要用于監(jiān)測RO進(jìn)水余氯含量。 清洗系統(tǒng): 反滲透清洗系統(tǒng)由清洗水箱、清洗水泵、清洗過濾器組成,在系統(tǒng)中主要用于反滲裝置膜元件的清洗,當(dāng)反滲透裝置運(yùn)行流量或壓力下降10%時應(yīng)配套相應(yīng)的藥劑進(jìn)行清洗,反滲透裝置的清洗為分段清洗。: 中間水箱在工藝中用于儲存反滲透裝置的出水,配套中間水泵提升進(jìn)入后級混合離子交換器(二級除鹽系統(tǒng)): 二級除鹽系統(tǒng)由混合離子交換器、樹脂捕捉器及循環(huán)供水泵。:一級RO出水還達(dá)不到設(shè)計用水標(biāo)準(zhǔn)，在后級增設(shè)混合離子交換器，進(jìn)行二級脫鹽，混合離子交換器中由于陽樹脂及陰樹脂在同一離子交換器內(nèi)混合，混合離子交換器相當(dāng)于無數(shù)個復(fù)床的串聯(lián)運(yùn)行，經(jīng)混合離子交換器處理出水電導(dǎo)率達(dá)用水標(biāo)準(zhǔn)，混合離子交換