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3.0M3/h(25OC)纯水处理设备方案设计全国净水器及其系统国家标准化工作组组长单位浙江沁园水处理科技有限公司浙江沁园水处理科技有限公司一、设计概况1.0前言1.1本方案涉及的流程及设备是为了满足农药喷洒用水项目，要求如下：1.1.1产水用途：农药喷洒用水1.1.2系统总进水：4.0m3/hr1.1.3系统出力：3.0m3/hr1.1.4系统配置：预处理4.0m3/hr,RO出水3.0m3/hr，以及相关的附助设备。1.1.5系统回收率：75％1.1.6运行方式：手、自动相结合运行1.2本方案主要依据如下：1.2.1原水水源：自来水1.2.2原水水质分析：暂无1.2.3设计界线：原水箱至纯水供水泵泵出口1.2.4其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。1.3系统对外界要求:1.3.1进水管：进水管送至指定位置1.3.2供电量：根据我方提出的容量，由用户自己负责。1.3.3出水管：纯水供水泵泵出口1.3.4药品：调试过程所用的化学试剂消耗品由用户提供1.3.5废水处理：排至厂房内地沟浙江沁园水处理科技有限公司2.0总体设计方案2.1本系统由五个部分组成：（1）4.0m3/hr原水预处理；（2）3.0m3/hr反渗透脱盐部分；2.2控制系统结构：控制系统采用就地控制与集中控制相结合的方式，采用PLC可编程逻辑控制器控制，满足全自动控制需要，具有手动/自动运行方式；系统运行方式：24小时连续运行。2.3电源：控制回路电源选下列电压等级220VAC单相二线制50Hz交流电源380VAC三相四线制50Hz交流电源2.4单元设备控制简介：系统中RO装置、泵启停可通过PLC（可编程逻辑控制器）自动运行，亦可手动操控。采用PLC操作方式，可集中控制，减少误操作，降低人为因素影响，提高系统运行安全性、可靠性、稳定性。加药控制加药计量泵由事先调节好冲程，确定投加量后，通过与增压泵、高压泵实行启停联动，对计量泵实现启停自动控制，实现药剂的自动投加，亦可退出实行手动投加。阀门控制阀门控制以手动运行为主，部分阀门实行自动运行，以保证反渗透系统的良好运行及灵活的调节状态。泵控制泵控制设立手动、自动两种启停方式。自动由主控PLC器完成，手动由开关按扭强制实行。这两种操作方式可由切换开关来完成。高压泵的保护系统在高压泵的入口处装有低压保护开关，当供水量不足（表现为入口压力偏低），低于某个设定值（正常值）时，开关会发出信号停止高压泵的启动，保护高压泵不在空转情况下工作。反渗透（RO）的启停保护为了防止RO误操作，在RO产水侧设置高压保护压力开关，当产水压力高于规定值时，压力开关会发出相应信号，设备同时采取保护动作，控制系统发出信号。当系统处于自动状态时，无论启停，都有3-4min的快速冲洗，以保证RO系统在停运期间减少膜面杂质沉淀，浙江沁园水处理科技有限公司提高膜使用效率。清洗系统控制系统设置的清洗系统实行单独手动控制，即人工进行清洗过程。液位控制在水箱内设置液位控制，根据水位高低发出信号，来控制系统是否制备纯化水或启停相应水泵，以达到自动运行的目的。3.0工艺说明3．1工艺流程图（详见附件）3．2预处理部分原水预处理目的是解决如下问题：1.防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；2.防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；3.防止有机物质的污堵；4.防止微生物污堵；5.防止氧化性物对膜的氧化破坏；6.保持反渗透装置产水量稳定。以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。反渗透系统进水要求：（1）供水污染指数SDI≤5（2）供水余氯ppm0.1（3）供水浊度1NTU（4）浓水饱和指数LSI0（5）供水Fe3+≤0.01ppm（6）供水水温适宜范围5～35℃3.2.1原水箱用于调节水量，依据系统的用水量和瞬时用水量的变化，确定水箱的容积，保证水处理系统的正常运行。水箱材质为PE，进水采用电控阀门控制，下设排污口，内装液位计，水箱容积为3.0m3。浙江沁园水处理科技有限公司3.2.2原水增压泵原水增压泵在系统中的设置起到增压输水的作用，以达到系统对进水水压的要求，水泵配置为一备一用，品牌为南方，材质为SUS304。正常运行时开启一台，当多介质过滤器进行反冲洗时，同时开启两台水泵运行，以保证对多介质过滤器的反冲洗效果。3.2.3原水投加ST进口膜组件进水要求SDI≤4，余氯指标0.1ppm,为防止有机物胶体对膜的破坏，延长膜的使用寿命，所以必须在原水中投加ST去除胶体。ST的投加量一般在0.4-1ppm左右,根据原水中的测试值调节加药。3.2.4多介质过滤器多介质过滤器是一种压力式过滤器，滤体内部填充多效介质滤料，无烟煤、石英砂，去除水体中粒度大于20μm的机械杂质，经过混凝的小分子有机物和部分胶体，使出水浊度小于1.0NTU,SDI≤5。装置的过滤、反冲、正洗一系列的运行过程通过美国进口富来克（FLECK）多路阀进行控制，依据过滤器进出水的压差或时间，周期性对过滤器进行保护性冲洗。3.2.5活性炭过滤器活性炭过滤器是一种压力式过滤器，采用优质果壳活性炭滤料，是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种极优良的吸附剂。活性炭在深度水处理起的作用主要是：吸附有机物、胶体、微生物、余氯、异味、部分重金属离子，去除水中余氯的效果达90%以上。装置的过滤、反冲、正洗一系列的运行过程通过美国进口富来克（FLECK）多路阀进行控制，依据过滤器进出水的压差或时间，周期性对过滤器进行保护性冲洗。3．3反渗透部分3．3．1阻垢剂FLOCON220加药FLOCON220是一种高效、用量少、操作使用方便的阻垢剂，不改变原水化学组织，无腐蚀作用，不污染环境。该阻垢剂在LSI指数≤2.3能有效的阻垢，经估计算本系统反渗透浓水侧LSI指数为1左右，落在FLOCON220有效作用范围内。此系统始终运行在安全系数范围。3．3．2保安滤器为防止水中微粒进入高压泵和RO膜组件，特设置保安滤器。每套反渗透装置前配置一台不锈钢保安滤器，保安滤器内装3支40英寸长，5μm的聚丙稀微孔滤器，出力为6吨/小时。在正常工作条件下，滤器可维持4个月左右，当滤器进出囗压差大于1kg/cm2时需更换滤器，滤器结构满足快速更换滤芯的要求。3．3．3高压泵高压泵的设置是为了使反渗透的进水达到一定的压力，让反渗透过程得以进行。即克服渗透压浙江沁园水处理科技有限公司使水分子透过反渗透膜到淡水层。根据估算结果反渗透装置进水4.0m3/h，进水压力约为12-16bar。选用丹麦Grundfos.Co.生产的CR立式多级高压泵。高压泵流量为4.0m3/h，扬程150m（1.50MPa）。3．3．4反渗透装置反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分，经反渗透处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。设计的合理与否直接关系到项目的投资费用，整个系统运行经济合理，使用寿命长，操作可靠简便。3．3．4．1选型膜组件选用进口世韩膜组件（型）。该组件高通水量和高脱盐率,化学稳定性好,使用寿命长,抗生物污染,耐高温高压,经济性好.压力膜管选用专用于卷式RO组件的PVE-4040-2型压力膜管，管内壁光滑装卸方便。每个压力膜管可安装2支RE8040-BN膜组件。3．3．4．2反渗透装置工艺设计反渗透装置产水量3.0m3/hr，每根膜组件最大的回收率15%计算，每系列每台一级反渗透装置需配RE8040-BN型膜元件12根，PVE-8040-2型压力膜管6根。3．3．4．3辅配置高压泵和反渗透组件之间设置电动阀门，以减轻开机时高压水流对反渗透组件的冲击。低压冲洗时配置的电动球阀自动控制浓水排放。管路系统采用304#不锈钢管阀件。反渗透装置仪表显示装置就地显示运行工况的产水量、电导率等重要参数。系统设置高、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运行。反渗透每支压力膜管产水侧设有取样口。3．3．5反渗透清洗装置无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物，从而使装置的性能下降，组件进、出囗压差升高。为此，除日常启停装置前，进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗，有时还需进行无菌处理。化学清洗准则：1.装置的产水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅时；2.装置的盐透过率比初次或上一次清洗后提高一倍时；3.装置各段的压力差或压力差的差值为初次或上一次清洗后的1～1.5倍时；4.装置运行3-4个月时；5.装置在长期停运行用甲醛溶液保护前。浙江沁园水处理科技有限公司清洗装置：本系统配置一套膜的化学清洗装置，其流程如下：清洗液水箱——泵——精密滤器——流量计——反渗透装置3．4RO水箱合格的反渗透产品水送入一只3.0m3PE材质的水箱。该水箱设置液位控制装置和空气呼吸器，能控制泵的联锁，防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。3．5纯水供水泵反渗透脱盐水进水箱后，由增压泵增压输入用水点。选用304不锈钢水泵二台，作为增压水泵，开一备一。单台水泵流量Q=3.0m3/hr，扬程待定。浙江沁园水处理科技有限公司4．设备技术说明4.1原水箱数量：1只容积：3M3材质：聚乙烯（PE）产地：国产4.2原水增压水泵型号：CHL4-30数量：2台（一开一备）流量：4.0m3/hr压力：0.3-0.4MPa厂商：杭州南方水泵配备：压力仪表4.3ST投药装置数量：1套型号：LMI型计量泵流量：0~4L/hr压力：0.6MPa厂商：美国MILTONROY配备：机架、连接管溶液箱：PE50L4.4多介质过滤器数量：1台型号：SDF-750形式：压力式设备出力：4m3/hr直径：750mm滤料：无烟煤、石英砂工作压力：0.4MPa材质：FRP配备：控制阀、压力表、取样阀等产地：沁园4.5活性炭过滤器数量：1台型号：SAC-750形式：压力式设备出力：4.0m3/hr直径：750mm滤料：果壳形食品级炭料工作压力：0.4MPa材质：FRP配备：控制阀、压力表、取样阀等产地：杭州4.6阻垢剂投药装置数量：1套型号：LMI型计量泵浙江沁园水处理科技有限公司流量：0~4L/hr压力：0.6MPa厂商：美国MILTONROY配备：机架、连接管溶液箱：PE50L4.7紫外杀菌器型号：UV-4数量：1台流量：4m3/hr波长：254nm材质：SS304配备：仪表、机架产地：国产4.8保安滤器型号：SS3DC4-5数量：1台出力：6m3/hr外壳：SS304滤芯数量：3根/台滤芯长度：1000mm滤芯精度：5μ压力表：2只0~0.6MPa4.9离心高压泵型号：CR5-24数量：1台流量：4.0m3/hr压力：1.5-1.6MPa材质：SS304转速：2900rpm厂商：GRUNDFOS4.10反渗透装置型号：SRO-3000数量：1台单台出力：3.0m3/hr回收率：75%设计水温：25℃正常运行压力：1.2~1.7MPa反渗透膜元件：数量：12根/台材质：TFC标准脱盐率：98%膜面积：365（英尺）2/根厂商：世韩压力容器：数量：6根/台型号：PVE-4040-2浙江沁园水处理科技有限公司设计压力：1.4~2.1MPa产地：专用膜壳机架：不锈钢机架1套仪器仪表：压力表4只，进口高低压保护器2套，电导率仪2套4.11化学清洗装置型号：ROCS清洗泵流量：3m3/hr压力：0.3MPa材质：SS304厂商：杭州南方泵清洗药箱：数量：1台容积：0.5m3材质：PE精密过滤器：规格：SS3DC2-5数量：1台流量：3m3/hr壳体材质：SS304滤芯规格：500mm滤芯数量：3根压力表：2只配备：流量计、机架、仪表等4.12RO水箱数量：1只容积：3M3材质：聚乙烯（PE）产地：PE配备：呼吸器、液位控制等4.13纯水增压水泵数量：2台（一开一备）型号：CDL4-40流量：3.0m3/hr压力：0.3-0.4MPa厂商：杭州南方泵配备：进口压力表、机架4.14主要设备及仪器仪表厂商1．污染指数测定仪：非在线式2．电导率仪：进口3．高低压保护开关：进口4．液位控制器：合资5．各个系统连接用阀门、管道