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专业设计专业制造专业安装专业服务纯水处理设备及工程、污水处理设备及工程、空气净化、净化厂房、气体发生及纯化设备1吨/小时纯化水处理设备(RO反渗透)设设计计方方案案江苏阳光水处理设备有限公司二0一四年八月1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案1目录一、产品简介二、设计依据三、设计范围及原则四、原水水质及水量五、RO进水要求六、用水要求七、简易工艺流程八、系统工艺要求及说明九、设备性能及供货范围十、运转费用按每吨纯水计十一、使用方施工时的工作量十二、纯水服务范围1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案2一、产品简介本公司是制造纯水、废水、污水处理设备的专业厂家，本公司生产的系列纯水品种涉及苦咸水淡化、工业用水处理、纯水、超纯水制备、瓶装水净化、化工物料分离等，市场业绩遍布饮用、化工、医药、纺织、电子、真空镀膜、贵重金属回收等行业，产品遍及全国各地，“质量第一”是工厂永恒的主题，“产品同行领先”是工厂追求的目标，“顾客至上、产品终身服务”是工厂义无反顾的宗旨。本公司以精湛的工艺，一流的设备，完善的服务在同行及用户中享有盛誉。本套装置采用国际先进的反渗透脱盐和传统工艺混合床相结合的方法，出水达到纯化水水质要求.二、设计依据1、根据地区性水质条件设定水质条件，根椐用户地区同类厂家的水质资料及用水量等基础资料进行设计。2、原水性质：自来水（参照GB5749-85标准）。3、RO系统设计参照《给排水设计手册》及海德能公司RO膜元件的设计计算软件。4、系统排水按室外排水设计规范GBJ14-87。5、建筑给排水设计规范GBJ15-88。6、反渗透设备标准按《反渗透水处理设备标准》CJ/T119-2000。7、管道的设计按纯化水标准进行设计。8、通用电器设备配电设计规范GB50055-93。9、城市区域环境噪声标准GB3096—93；10、电气安装工程盘柜及二次回路接线工程施工及验收规范GB50171-9211、电气装置安装工程电气设备按试验标准GB50150-91。三、设计范围及原则1、进入纯水站的水源为自来水，依据国标自来水标准，设定其变化系数K≤1.2，处理系统排放的浓废水可直接排入市政综合管网。2、纯水处理设施具有较大的适应性、应急性，可以满足水质及水量的变化，并考虑在突发或事故状态下的各种应急用水。3、采用工艺具有可靠性，运行稳定，运转费用低，管理维护量特别小;4、均采用饮用水级ASB材质。5、系统处理过程中选用工作泵均为不锈钢多级离心泵，具有启动及运转功率小，无死角，噪音低，工作稳定等特点。6、本工程设计范围为接入纯水处理站的给水管道起纯水箱为止的整个处理工艺、基础、电气等各1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案3专业的设计。四、原水水质及水量1、要求系统进水量≥2m³/h，才能确保RO产水量≥1m³/h(25℃)。2、原水含盐量较稳定，变化系数K≤1.2。五、RO反渗透进水要求序号项目要求1浊度（度）12色度（度）清3污染指数SDI44温度15～35℃5化学耗氧量1.5mg/L6游离氯0.05mg/L7铁0.05mg/L8锰0.05mg/L9铝0.05mg/L10朗格利尔指数LSI011硫酸钙溶度积浓水19×10-5六、用水要求1.系统产水量Q≥1m³/H（25℃）2.出水水质：电导率≤10μS/CM.3.供水方式：连续供水4.控制方式：各水泵及水箱液位连锁保护。七、简易工艺流程工艺流程原水→原水箱→原水泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→钠离子过滤器→蜂房过滤器→高压泵→反渗透装置→紫外线杀菌器→纯化水箱→用水点1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案4八、系统工艺要求及说明根据自来水国家标准水质情况、RO进水条件及海德能公司反渗透装置设计导则，提出以上简易流程。本工艺由预处理部分、RO反渗透主机脱盐系统、RO膜清洗系统、树脂再生系统组成。1、预处理部分工艺说明：1.1前级增压系统：由于系统进水为自来水，外网管路供水压力可能不够（受其它用水点的影响），且原水压力波动很大，(主要受管网用水量高峰期的影响，压力波动变化量较大)因此在原水进口处设置一台原水箱及一台原水增压泵，原水由原水泵增压进入石英砂过滤器。水压恒定且大于0.25MPa，保证系统进水能安全工作。1.2前级预处理系统：由于自来水的浊度不稳定，并且自来水的浊度随季节性变化及人工加药量的因素影响，造成其浊度变化系数较大，因此在前级预处理部分设置一台石英砂过滤器，以便石英砂过滤器过滤去除。由于原水为自来水,一般自来水管网末端余氯含量约为0.5mg/L,活性炭过滤器在本工艺中主要去除原水中的余氯及部分重金属离子、有机物，经活性炭过滤器吸附后，水中的余氯去除率为99.9%,出水符合RO进水条件。预处理系统设计产水量≥2m³/h。2、预处理设备工作参数及选用特点：2.1原水箱及原水泵原水箱在工艺中主要用于储存水量，以满足系统的用水量，原水箱设计停留时间为15分钟，以适应系统供水量压及水压的变化。原水泵配套原水箱使用，原水泵用于水压的提升，以满足预处理过滤器及反渗透高压泵的进水供水量及工作压力。2.2石英砂过滤器：石英砂过滤器设计流速为12~15m/h，过滤器内装石英砂、无烟煤等多种介质的滤料，上层装无烟煤，下层装石英砂，由于滤料两种滤粒径从上到下，按从大到小的顺序排列，因此该过滤器接近理想过滤器，该过滤器具有多个过滤介面，各个阶面选择不同粒径的悬浮物进行吸附及过滤，降低了悬浮物的穿透率，因此该过滤器较其它类型的过滤器具有更大的截污能力，允许有更大的过滤滤速，具有产水量大的特点。过滤器反洗时由于表面滤层及滤膜被破坏，过滤效率明显降低，所以反洗后宜采用低流速运行，以便滤膜的形成。在过滤器进出水管道上设有压力表，可显示过滤器的运行压力及进出水的压差，过滤器的反洗按照进出水压差或出水浊度来确定(当进出水压差达到0.1MPa时应进行反洗或浊度大于1度时)，由前级自来水来实行过滤器的反洗，为降低反洗强度，过滤器水反洗强度为15L/m².S，有1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案5条件宜采用气水擦洗法，滤料的反洗膨胀率为40%为宜。2.3活性炭过滤器：活性炭过滤器设计流速为12~15m/h，过滤器内设各种粒径的石英砂填料层及202果壳活性炭，由于活性炭内渗银，微生物的繁殖受到抑制，因活性炭在工艺中主要起吸附水中的有机物、余氯；因其比重较轻，反冲洗强度为4-8L/m²·S，滤料的反洗膨胀率为40～50%，反洗时宜选用低流速反洗，以防止活性炭被反洗水冲走。在活性碳过滤器进出水管道上设有压力表，可显示过滤器的运行压力及进出水的压差，过滤器的反洗按照进出水压差来确定(当进出水压差达到0.1MPa时进行反洗)，由原水泵来实行过滤器的反洗，活性炭过滤器滤料（活性炭）更换周期以出水的余氯含量≤0.1PPM及有机物含量CODcr1.5mg/L，两项指标确定，出水水质应定期监测。2.4钠离子软化器：水的硬度主要是由水中的钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子构成的，全自动钠离子交换器采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水，随着交换过程的不断进行，树脂逐渐被钙、镁离子饱和，树脂的交换能力下降，直至失去软化交换能力，此时必须对树脂进行再生：用再生剂（饱和食盐水NaCl）中大量的钠离子将树脂吸附的钙、镁离子置换出来，树脂重新吸附了钠离子，恢复里软化交换的能力。2.5保安过滤器：保安过滤器选用滤芯精度为5um，在工艺中主要用于截留前置管道、设备中可能泄漏的机械杂质或破裂的活性炭颗粒，确保RO进水的清洁度，以防前级过滤器泄漏的机械杂质进入反渗透膜元件，这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜元件，造成大量盐份的泄漏，同时可能划伤高压泵的叶轮，保安过滤器内的滤元采用聚丙烯喷熔工艺制作，过滤微孔具有：孔形呈锥形结构;过滤效率高，可进入深层过滤;纳污容量大，使用寿命长;采用卡式结构，便于快速更换。保安过滤器的滤芯应定期更换，一般可根据进出水压差来决定。保安过滤器进出水管道上均设有压力表，可显示保安过滤器的进出水压力及进出水压差。3、反渗透脱盐系统一级反渗透装置在工艺中主要去除水中大部分的阴、阳离子及有机物、热源和细菌等。反渗透（RO）一级脱盐系统由RO膜组件、高压泵、RO清洗装置等组成。3.1反渗透装置1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案6反渗透是一种借助选择透过（半透过）性膜的功能，以压力为推动力的膜分离技术膜元件，由反渗透膜导流布和中心管等制作而成，将多根RO元件装入不锈钢耐压壳体内，组成RO组件。本工艺脱盐系统的关键，成熟的工艺设计和合理的操作，控制及管理，直接决定着系统的正常、稳定出水。并关系到反渗透膜的使用寿命，经反渗透处理后的出水，去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物，微生物（细菌、热源等）从而确保了本系统产品水的高质量、高品质。完成预处理后的出水其出水由淤积密度指数SDI测试仪监测，当SDI值4时，即可进入RO系统，由高压泵增压后进入反渗透系统（RO），反渗透出水（脱盐纯水）去中间水箱，另一部分由管道汇集后成浓水（主要含盐份、机械杂质、胶体、有机物等）随小部分未透过水排入下水道。反渗透主体设备选用美国HYDRANAUTICS公司生产的高脱盐率低压ESPA1-4040芳香族聚酰胺膜元件。该膜元件属节能型低压膜，是世界上最先进的卷式RO膜元件，具有结构紧凑，产水量特别大（单支RO膜产水量可达0.3t/h），脱盐率高（单支膜试验数据99.6%），操作压力低，耐细菌侵蚀性好，适用PH范围广（PH为3~10）的优点。反渗透配套控制系统功能：设备配制工作仪表及监视仪表：显示系统的运行工况（RO出水电导率、电阻率、高压泵的开关、进出水流量、压力等参数）；反渗透高压泵进口设低压保护器，当高压泵进水压力0.1Mpa时，高压泵自动停止工作。反渗透高压泵出口设高压传感器，当工作压力大于某一设定值，高压泵停止运行，以防损坏后级管道及膜元件。进水、浓水、淡水阀：主要调节RO进水量、产水量、进水压力、浓水压力及回收率。电导仪：电导仪用于监测RO进出水电导率的变化情况，温度表显示RO膜在不同温度下产水量的变化。高压泵：增压满足RO膜元件进水压力要求。液位自控：主要用于防止停水情况下，高压泵继续运行而使高压泵损坏，另一作用是如中间水箱高位时，可使RO停止运行，防止纯水箱溢流。3.2反渗透清洗系统清洗装置由清洗水箱等组装而成，用以满足反渗透装置的循环清洗及药剂的过滤，满足反渗透装置一次清洗用的药剂量。4、电气控制柜的功能及系统仪表1.系统液位与各工作水泵可实行连锁保护，有利于设备安全运行。4.1原水箱的液位控制：原水箱内设有液位浮球,并具有高、中、低液位信号输出，与进水浮球阀及原水泵联动工作。当原水箱液位处于高液位时，进水浮球阀自动关闭，当水箱液位下降到中液位时，进水浮球阀自动开启。1t/H纯化水处理系统（反渗透法）设计方案7当原水箱液位处于低液位时，原水增压泵停止工作，当原水箱液位上升到中液位时，原水泵启动。当中间水箱液位处于高液位时，原水增压泵和高压泵自动关闭，当中间水箱液位下降到中液位时，增压泵和高压泵自动开启。当纯化水箱液位处于高液位时，输送泵泵停止工作，当纯化水箱液位下降到中液位时，输送泵启动，低液位时，供水输送泵自动停止工作。4.2前级过滤器(石英砂及活性炭过滤器)的运行：原水泵出口设有流量计，前级过滤器的进水流量按手动设定值运行。4.3反渗透装置的自动运行及保护：1)一级反渗透高压泵进水设低压保护器，开关量的压力信号输入控制系统，当压力小于0.05-0.1MPa时，高压泵自动停止运行，系统自动报警。2)高压泵出口设高压保护器,开关量的压力信号输入控制系统，当压力大于某一设定值时，高压泵自动停止，系统自动报警。3)高、低压保护器设定的压力可根据实际需要手动设定。4)反渗透浓水侧设一自动冲洗电磁阀，设