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概  述：

根據(jù)客戶需求，本方案采用全膜法處理方案，具有自動化程度高，運行費用低，環(huán)境友好等特點。采用盤式過濾器+超濾+雙級反滲透+EDI的處理方案。預(yù)處理采用盤式過濾器+超濾，預(yù)脫鹽采用雙級反滲透，EDI產(chǎn)水為精脫鹽水。綜合以上因素，經(jīng)過多方面比較，設(shè)計出以下系統(tǒng)：

盤式過濾器采用2x70m³/h設(shè)計，超濾系統(tǒng)采用2x60m³/h設(shè)計，產(chǎn)水進入超濾水箱，反滲透系統(tǒng)采用雙級2x32m³/h設(shè)計（一級2x45m³/h，二級2x32m³/h），產(chǎn)水進入反滲透水箱，再加壓進入EDI系統(tǒng)，EDI系統(tǒng)采用2x30m³/h設(shè)計，產(chǎn)水水質(zhì)可達(dá)15兆歐。

一、 原水特性

1．設(shè)計水源：用戶提供。

  2．設(shè)計水溫：25℃。

二、 系統(tǒng)出力（25℃）

1．預(yù)處理設(shè)備后滿足

盤式過濾器：2x70m³/h

超濾：2x60m³/h    

2．反滲透裝置脫鹽率：一年內(nèi)≥98%；三年內(nèi)≥95%

   一級反滲透裝置產(chǎn)水量：2x45m³/h

   一級反滲透裝置回收率：65%~75％

   二級反滲透裝置產(chǎn)水量：2x32m³/h   

二級反滲透裝置回收率：75%~80％

3．EDI回收率：90-95%

    EDI產(chǎn)水量：2x30m³/h

產(chǎn)水水質(zhì)：15兆歐

三、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

4.1  國產(chǎn)設(shè)備的制造和材料符合以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：

4.1.1   GB150－1998《鋼制壓力容器》；

4.1.2   JB/T 4735－1997《鋼制焊接常壓容器》；

4.1.3   JB2932-86《水處理設(shè)備制造技術(shù)條件》；

4.1.4   JB2880-81《鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件》；

4.1.5   勞動部《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》；

4.1.6   JB4730－94《壓力容器無損檢測》；

4.1.7   JB1157-1164《壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)》；

4.1.8   GB113-9128《鋼制管法蘭》；

4.1.9   ZBJ98003-87《壓力容器油漆、包裝技術(shù)條件》；

4.1.10  HGJ33-90《襯里鋼殼設(shè)計技術(shù)規(guī)定》；

4.1.11  HGJ34-90《化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計條件》；

4.1.12  HGJ32-90《橡膠襯里化工設(shè)備》；

4.1.13  DC130A16《橡膠襯里設(shè)備技術(shù)條件》；

4.1.14  HGJ 17-89《鋼制壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定》；

4.1.15  HGJ 15-89《鋼制壓力容器材料選用規(guī)定》；

4.1.16  HGJ 18-89《鋼制壓力容器制造技術(shù)要求》；

4.1.17  GB5575-85《化工設(shè)備襯里用未硫化橡膠》；

4.1.18  接口法蘭符合JB/T81-94《平焊法蘭》；

4.1.19  壓力容器封頭符合JB/T 4737-95《橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)》；

4.1.20  電控系統(tǒng)符合GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》。

四、 工藝流程及說明

1、工藝流程如下

                           還原劑加藥               阻垢劑加藥

                           ↓    ↓

 原水箱→原水泵→盤式過濾器→超濾→超濾水箱→超濾水增壓泵→一級精密過濾器

→一級高壓泵→一級反滲透裝置→一級RO水箱→一級RO水增壓泵→二級精密過濾器      

         ↑          ↑

           膜清洗系統(tǒng)                                       加堿裝置

→二級高壓泵→二級反滲透裝置→二級RO水箱→二級RO水增壓泵→EDI精密過濾器

→EDI裝置→除鹽水箱→除鹽水泵→用戶用水點

                   ↑

加氨裝置

2.清洗工藝流程

清洗水箱→清洗水泵→清洗保安過濾器→超濾/RO裝置/EDI

2.工藝設(shè)備簡介

2.1 原水箱與原水泵

原水箱用于儲存進入過濾器系統(tǒng)的原水，其目的是為了調(diào)節(jié)來水流量的變化，防止進水流量波動對系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響，保證系統(tǒng)的進水量穩(wěn)定。

2.2盤式過濾器

 盤式過濾器主要作用是過濾原水中的大顆粒雜質(zhì)，防止對后續(xù)超濾膜的堵塞。 盤式過濾器由過濾單元并列組合而成，其過濾單元主要是由一組帶溝槽或棱的環(huán)狀增強塑料濾盤構(gòu)成。過濾時水從外側(cè)進入，相鄰濾盤上的溝槽棱邊形成的輪緣把水中固體物截留下來；反沖洗時水自環(huán)狀濾盤內(nèi)部流向外側(cè)，將截留在濾盤上的污物沖洗下來，經(jīng)排污口排出。

盤片在單元內(nèi)為緊密壓實疊加在一起，上下兩層盤片中間溝槽起到過濾攔截的作用。屬于自清洗過濾器的一種，安裝使用更加安全、高效，節(jié)水、省地、日常維護少。濾芯無彈簧設(shè)計，過濾時巧妙利用來水壓力壓緊盤片組，使得反洗的壓力要求大大降低。內(nèi)置鴨嘴閥，保證濾芯在過濾時的出水量，同時反洗時起到很好的逆止功能。分體組裝式的濾芯骨架，可根據(jù)要求靈活調(diào)整濾芯高度，達(dá)到調(diào)整過濾面積的作用，滿足不同的系統(tǒng)配套要求。每個過濾單元均配有過濾和反洗狀態(tài)指示裝置及自動排氣裝置，在避免水錘破壞的同時還可以提高濾芯的反洗效果。

2.3 超濾系統(tǒng)

超濾膜可以去除水中的懸浮物、膠體、微生物等。在水壓的作用下水分子及小分子物質(zhì)透過超濾膜，水中的懸浮物、膠體、微生物等則被截留在超濾膜的表面。所以需要定期對超濾膜進行反沖洗和加藥清洗。超濾膜對水中的膠體和細(xì)菌微生物的的脫除率可以達(dá)到99%，能有效的降低出水SDI值，所以超濾膜現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于反滲透設(shè)備的前置預(yù)處理。

超濾的工作原理：超濾是一種介于納濾與微濾之間的膜分離技術(shù)。超濾分離過程以篩濾機理為主，可把不同截留分子量的超濾膜看做是不同孔徑的系列篩網(wǎng)。在一定的壓力下，它只允許溶劑和小于膜孔徑的溶質(zhì)透過，而阻止水中的懸浮物、微粒、膠體、大分子有機物和細(xì)菌等大于膜孔徑的溶質(zhì)通過，以完成水的凈化過程。

超濾（UF）作為反滲透的預(yù)處理，可以保證預(yù)處理的出水滿足反滲透的進水要求。超濾是利用由聚丙烯、聚醚砜、聚砜等材料制成中空纖維膜能去除和分離有效直徑在0.005-0.1um 的微粒和分子量在5000-150000道爾頓范圍的雜質(zhì)，廣泛應(yīng)用于地表水、海水及廢水中有機物、膠體、細(xì)菌及其他懸浮物、微細(xì)顆粒雜質(zhì)的去除。中空纖維膜又能提供大面積反洗的性能來達(dá)到系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定的出水。

超濾系統(tǒng)設(shè)置有沖洗和反沖洗功能，設(shè)定時間當(dāng)UF超濾膜運行到設(shè)定值時，反洗閥門打開進行反洗，同時設(shè)定加藥反洗頻率，進行NaOH和次氯酸鈉和鹽酸的交替加藥。這樣能使膜表面的沉積的有機物膠體及細(xì)菌沖洗掉，回復(fù)膜的性能，提高產(chǎn)水量，延長膜的使用壽命。

2.4超濾水箱

   超濾水箱的作用主要是存儲超濾的產(chǎn)水，確保反滲透供水的穩(wěn)定。同時為超濾的反洗提供水源，通過液位開關(guān)控制超濾和反滲透的啟動和停止，液位低時自動保護停止反滲透設(shè)備，保護高壓泵。

2.5超濾水增壓泵

   主要作用為反滲透設(shè)備提供穩(wěn)定的壓力。

2.6還原劑加藥裝置

   配備加藥箱和加藥計量泵，主要作用是還原水中的氧化物質(zhì)余氯等，保護反滲透膜不被氧化。配備OPR在線檢測儀表，控制加藥量。

2.7阻垢劑加藥

   在精密過濾器前設(shè)置阻垢加藥裝置，防止反滲透膜結(jié)垢，減少清洗頻率，提高運行周期。該裝置配備阻垢劑為美國博克公司反滲透專用藥劑。具體型號及加藥量應(yīng)根據(jù)實際原水水質(zhì)來確定。

2.8 精密過濾器

為防止反滲透膜元件在高壓運行過程中被泄漏過來的較大固體顆粒劃傷，在進入反滲透裝置之前設(shè)有5mm保安過濾器，其作用是截留來自預(yù)處理出水中大于5mm的顆粒進入膜元件。這種顆粒經(jīng)高壓泵加壓后可能擊穿膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時可能會劃傷高壓泵的葉輪。保安過濾器的濾元采用可更換的PP濾芯，當(dāng)過濾器進出口壓差大于設(shè)定值時予以更換。

1過濾器上蓋采用密封圈密封，連桿螺栓緊固，搖臂支撐的結(jié)構(gòu)滿足快速更換濾芯的要求；

2過濾器的頂部設(shè)排氣口、底部設(shè)排放口；

3過濾器的過濾精度為5μm；

4過濾器本體為不銹鋼。

2.9高壓泵

高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。一級RO和二級RO裝置各配置1臺高壓泵。泵和前后的設(shè)備為聯(lián)動設(shè)置，一旦出現(xiàn)狀況可作出相應(yīng)的反應(yīng)并傳動后續(xù)系統(tǒng)。泵進出口加裝壓力開關(guān)，壓力低時報警及停泵，壓力高時報警及停泵，對膜進行保護。

1高壓泵及附件的材料采用不銹鋼。

2密封方式考慮耐腐蝕、機械密封。

2.11反滲透部分輔助配置：

反滲透濃水側(cè)配置自動控制的閥門，在反滲透運行前和停機后進行低壓沖洗時。清除反滲透膜表面的污染物，置換壓力管內(nèi)的濃水。

反滲透裝置設(shè)置就地直接顯示裝置運行工況的壓降、產(chǎn)水量、脫鹽率、回收率等重要參數(shù)的就地儀表。

系統(tǒng)設(shè)置低壓保護開關(guān)，保證反滲透系統(tǒng)自動或手動安全可靠運行。

反滲透產(chǎn)水設(shè)不合格產(chǎn)水排放閥門，反滲透裝置停機后新投入運行時產(chǎn)生的不合格產(chǎn)水通過此閥門排放，不進入下道工序。

反滲透每支壓力膜管產(chǎn)水側(cè)設(shè)有取樣口，方便取樣。

2.12清洗系統(tǒng)

反滲透清洗系統(tǒng)的作用：在反滲透膜組長期運行后，會受到些難以沖洗掉的污染，如長期的微量鹽分結(jié)垢和有機物的累積，而造成膜組件性能的下降，所以必須用化學(xué)藥品進行清洗，以恢復(fù)其正常的除鹽能力。

1化學(xué)清洗系統(tǒng)包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器及和反滲透裝置連接的管道、接頭、監(jiān)測儀表等。

2清洗系統(tǒng)清洗箱材質(zhì)PE，清洗管道材質(zhì)PVC，水泵及清洗保安過濾器均為符合適用于所有的清洗液相應(yīng)耐腐等級。

2.13儀器儀表

為了控制、監(jiān)測反滲透系統(tǒng)正常運行，在RO裝置上，還配置一系列的在線或就地測試儀表，其中包括電導(dǎo)率表、流量表、壓力保護等。

2.14一級反滲水箱和二級反滲透水箱

Ø 一級反滲透水箱為二級反滲透進水起緩沖作用，不銹鋼組合水箱。

Ø 二級反滲透水箱為后置EDI提供充足的供水。EDI給水泵為后置EDI提供穩(wěn)定的壓力。

2.15 EDI設(shè)備（二級除鹽系統(tǒng)）

EDI是一種將電滲析和離子交換相互結(jié)合在一起的除鹽新工藝，英文名稱electrodeionization，縮寫EDI，該工藝過程取電滲析和離子交換兩者之長，彌補對方之短，即利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不，又利用電滲析極化而發(fā)生水電離產(chǎn)生H⁺和OH^-實現(xiàn)樹脂自再生來克服樹脂失效后通過化學(xué)藥劑再生的缺陷。因而EDI技術(shù)是一種的除鹽工藝。

五、電氣控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用PLC+上位機控制系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)手動/自動的切換，并預(yù)留以太網(wǎng)接口，可接入中控室進行遠(yuǎn)程操作。整個系統(tǒng)包括（水箱和水泵）的實現(xiàn)就地控制。乙方提供的PLC對系統(tǒng)過程進行集中監(jiān)控。即脫水處理站生產(chǎn)過程的監(jiān)控、操作及狀態(tài)監(jiān)控、故障報警、顯示、累計和調(diào)節(jié)、程序的控制、報警的確認(rèn)、消音和復(fù)位，均由乙方提供的PLC實施。同時部分參數(shù)送至甲方的DCS系統(tǒng)進行顯示。

3.1控制系統(tǒng)功能的要求

成套提供的控制系統(tǒng)至少提供一下功能：

自動啟用備用泵;

根據(jù)各水箱液位高低自動開停上下游水泵；

反滲透高壓泵與反滲透進出水的個聯(lián)動；

反滲透濃水排放需要裝流量控制閥，以控制回收率。

3.2 主要控制回路

3.2.1水泵控制

原水泵、反洗泵、一級RO水泵、中間水泵、除鹽水泵等均根據(jù)相應(yīng)的水箱液位控制低于某一設(shè)定值（通常為0.1MPA）；會自動發(fā)出信號停止高壓泵運行，保護高壓泵不在無水情況下運行。當(dāng)系統(tǒng)由于其他原因或誤操作，使高壓泵出口壓力高于某一設(shè)定值（通常為2.0MPA），高壓泵出口壓力保護會自動切斷高壓泵供電，同時停運相應(yīng)的RO裝置，保護系統(tǒng)設(shè)備不受損害。

11.3.2 加藥控制

 對于配比加藥的控制，本系統(tǒng)是根據(jù)對應(yīng)反滲透系統(tǒng)的啟?？刂茖?yīng)的計量泵的啟停，從而實現(xiàn)定量投加。

 阻垢劑、堿、加氨計量泵和對應(yīng)的工藝流程泵聯(lián)鎖啟停。

11.3.3 超濾的控制

 超濾的啟動、運行、正洗、反洗、停機、備用等過程均自動控制。

11.3.4 反滲透系統(tǒng)（RO）的控制

 反滲透系統(tǒng)的啟動、運行、沖洗、停機、備用等過程均可由PLC實現(xiàn)自動控制。同時，RO系統(tǒng)還設(shè)置了一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可以讀出RO的相關(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高壓泵及相關(guān)的自動閥門。

  當(dāng)反滲透投入運行時，為了防止高壓泵突然啟動升壓，產(chǎn)生對RO膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜，在RO高壓泵出口與膜元件之間設(shè)置一個慢開閥門，由可編程序控制器（PLC）打開閥門，使反滲透膜元件逐漸升壓至一定的壓力。在RO停止使用的同時，應(yīng)用產(chǎn)品水對RO膜元件進行沖洗3-5MIN左右，以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。

11.3.5 EDI的控制

 EDI的啟動、運行、再生、停機、備用等過程均自動控制。