1、反渗透+混床脱盐水站成套设备技术协议 合同附件一股份有限公司xx工程脱盐水站设备技术协议书 甲方：股份有限公司 乙方：环保工程有限公司 丙方：设计研究总院 签订地点： 签订时间：二零零一年十二月十五日股份有限公司酸洗镀锌工程脱盐水站设备技术协议书股份有限公司 （以下简称甲方）环保工程有限公司 （以下简称乙方）设计研究总院 （以下简称丙方）甲乙双方根据甲方招标文件（文件号HB-01064-8）与乙方投标文件（文件号PT-0112-03）会同丙方就“酸洗镀锌工程脱盐水站设备”有关技术问题协议如下：一、 设计原则、标准与要求1、设计原则（1）因设备布置在潮湿的场所，因此，设备必须具有较好的防腐能力。
2、（2）设备技术应该是先进的、可靠的。（3）系统具备连续24小时运转能力。（4）RO装置回收率：75%。（5）RO膜的脱盐率：98%（三年内）（6）混床出水电导率：10S/CM2、设计标准A设备制造和材料应符合下列标准和规定的最新版本的要求。- GB150 钢制压力容器-JB2932-86 水处理设备制造技术条件-HGJ32-90 橡胶衬里化工设备-CD130A16 橡胶衬里设备技术条件-HG20538 衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件-HG21501 衬胶钢管和管件-压力容器安全技术监察规程B进口设备的制造工艺和材料应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料实验学会（ASTM）的工业法
3、规中设计的标准或相当标准，同时应满足中国国家有关标准。C当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则可采用材料生产厂家的标准。同时我方将提供其膜所遵循的设计导则及设计和运行标准软件。D外接口法兰符合如下要求：-JB/T74-94管路法兰技术条件- JB/T74-94管路法兰类型- JB/T81-94凸面板式平焊钢制法兰- JB/T87-94管路法兰用石棉橡胶垫片3、技术要求1）多介质过滤器/活性炭过滤器(1) 每台设备的接管装有进口的气动阀(2) 压力表设隔离阀，设备本体设视镜。(3) 设备制作技术要求： a) 设备外观完整无针孔，能接受1500020000V电火花试验而不被击穿，衬胶层为二层衬
4、里，并延至外部法兰结合面；所用的胶板采用天然半硬质生胶板，采用设备整体硫化技术。采用CS衬胶材质。b) 所有内部管路采用法兰与本体连接，并考虑检修与更换部件的便利。内部部件的材质均符合规定要求，紧固件等同内部管件材质相当。c) 内部部件经过固定及加固，能承受水流的冲击。d) 设备视镜的材质是透明的、耐腐蚀的，它的厚度能承受容器的设计压力和试验时的试验压力，视镜的内表面与容器的内表面平齐。e) 罐体的人孔保证检修人员的进出和更换部件的进出。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。f) 设备内部进水、进气和集水、集水装置的布水、布气均匀，没有偏流
5、现象.g) 所有罐体内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好，防止遗漏零件以及在运输过程中的损坏或掉失。 h) 所有设备内部件除特殊需要外，采用塑料材质，且材质与设备防腐等级相当。所 有设备的外部管道选用UPVC材料.I ）设备设置支腿。J ）进水装置为喇叭；出水装置为平板水帽式（ABS）结构。2）、 5m保安过滤器(1) 过滤器的结构满足快速更换滤芯的要求。(2) 进入过滤器的顶部设排气口、底部设排放口。(3) 过滤器的滤元过滤精度要求为5m。 3）、 RO高压泵(1) 高压泵出口应设慢开门装置(控制阀门开启速度）和压力开关(均为进口产品),以防膜组件受高压水的冲击，系统压力高时报警
6、和停泵。(2) 高压泵进口应装压力开关（进口产品），压力低时报警及停泵。(3) 高压泵及附件的材料应采用不锈钢。(4) 密封方式应考虑耐腐蚀，机械密封。4）、 RO装置(1) RO装置的设置为二套，每套可独立运行，每列为3：2排列，每列都设有取样阀可随时取样分析水质。(2) RO膜元件的设计通量应不大于各膜元件制造厂商导则规定的最大通量值，并应选择合理的设计通量，保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。膜的设计寿命为5年。(3) 反渗透装置的给水加药种类及加药点，化学清洗液的选择应根据给水水质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。我方将提出所需药品种类和要求。(4) RO装置各段给水及浓水进出水管上
7、应设有接口及阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连。(5) RO装置产品水管上应装设防爆破膜。(6) 反渗透浓水排放需装流量控制阀（稳流阀），以控制RO的回收率。(7) RO装置应设有程序启停装置，停用后能延时自动冲洗。（详见控制规范）。(8) RO装置产品水管和浓水管应设取样点，取样的数量及位置应能有效的诊断并确定系统的缺陷。(9) RO膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。(11)RO组合架的设计应满足其厂址的抗震列度要求和组件的膨胀要求。(12)将提供每根膜元件的出厂检测报告。(13)RO系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等将满足
8、本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。5）、 化学药品注入系统（阻垢剂）(1) 各类药品计量箱的容积应满足一昼夜的药品用量。(2) 加药计量泵进口设滤网，出口应装设脉冲缓冲器、安全阀（计量泵内部已设有过压保护者除外），药品注入点均应设混合装置。(3) 溶解固体的溶液箱内宜设耐腐蚀的溶解用筐网，并设置电动搅拌溶解装置。6）、 RO化学清洗系统(1) 化学清洗系统应包括清洗箱、清洗泵、保安过滤器及和RO装置连接的可拆卸管道、接头等（软管连接）。(2) 清洗系统的材质应能适用于所用的清洗液。7）、 混床离子交换器(1) 每台设备的接管装有进口的气动阀(2) 压力表设隔离阀，设备本体设视镜。(3) 每台
9、设备出水设有电导仪 (4) 每台设备的进水、出水装置均为穹型多孔板，水帽为ABS，中排为316LSS线切割 微条隙。(5) 设备制作技术要求：a) 设备外观完整无针孔，能接受1500020000V电火花试验而不被击穿，衬胶层为二层衬里，并延至外部法兰结合面；所用的胶板采用天然半硬质生胶板，采用设备整体硫化技术。采用CS衬胶材质。b) 所有内部管路采用法兰与本体连接，并考虑检修与更换部件的便利。内部部件的材质均符合规定要求，紧固件等同内部管件材质相当。c) 内部部件经过固定及加固，能承受水流的冲击。d) 设备视镜的材质是透明的、耐腐蚀的，它的厚度能承受容器的设计压力和试验时的试验压力，视镜的内表
10、面与容器的内表面平齐。e) 罐体的人孔保证检修人员的进出和更换部件的进出。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。f) 设备内部进水、进气和集水、集水装置的布水、布气均匀，没有偏流现象.g) 所有罐体内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好，防止遗漏零件以及在运输过程中的损坏或掉失。h) 所有设备内部件除特殊需要外，采用塑料材质，且材质与设备防腐等级相当。所有设备的外部管道选用UPVC材料.i) 设备设置支腿。8）、 系统仪表检测要求：(2) 流量测点-每台反渗透装置总产品水及浓水排水设有流量指示。-反渗透清洗水设有流量指示。-离子交
11、换器进水管道上设有流量指示。-离子交换器再生管道上设有流量指示。(3) 压力测点-反渗透各段进口总产水及浓水出口装设压力指示。-各过滤器进口装设压力指示。-离子交换器进口装设压力指示。-高压泵进口设低压开关，出口设压力指示及高压开关。-各类泵出口均有压力指示。（3）液位测点-酸/碱计量箱设有液位计，并设低液位报警与相应的泵联锁。-原水箱、中间水箱、除盐水箱等设有液位指示计，并设高低液位报警。-其它各类水箱、储罐均设有液位计。（4）温度测点-清洗水箱设就地温度计。-反渗透给水母管设有温度指示。-加热器带有温度自控装置。（5）余氯测点-在进水管路上设有余氯分析仪，用来检测进水余氯。（6）电导仪测点
12、-在RO总进水管路上设有电导分析仪，用来检测进水电导率。-在每台RO出水管路上设有电导分析仪，用来检测出水电导率。-在每台混床出水管路上设有电导分析仪，用来检测出水电导率；并利用其进行再生。二、设备设计基础条件与进水要求条件（一） 设计基础条件1、设计水源：邯郸滏阳河地表水。2、设计水温：253、原水水质：邯郸滏阳河地表水经过预处理后的净化水。4、设备使用条件：使用水温温度：4-40使用地点：邯郸钢铁公司风 载：按邯郸地区标准震 载：按邯郸地区标准环 境：防潮湿、防腐/防冻（4-40）5、系统设计流量：系统设计产量为：225吨/小时（一用一备）。6、原水水质条件：浊度 10mg/L; 水温 常
13、温铁、锰 0.05mg/LCODMn 30mg/LPH值 2-117、系统（混床）出水水质要求：电导率 10S/cm浊度 1mg/L; 总硬度 5 mg/L CaCO3PH值 6.5-9（二） 设备外部进水流量 ：单机组进水流量40吨/小时。（三） 设备设计水量与水质:主体单组设备产水量为25吨/小时，连续生产。其出水水质电导率10us/cm,PH=5.8-7.5,COD10.0mg/L,硬度为5 mg/L CaCO3。（四） 设备电源要求：装机电源容量:380V/3P/50HZ,P=150 KW（五） 设备气源要求：1 P=0.4-0.6 MPa，最大用量：Q=2 m3/min，压缩空气应无
14、油无水。2 设计院配套容积为5 m3以上的储气罐。（六） 蒸汽要求:（具体要求设计时提出）三、系统工艺描述1. 系统工艺描述1.1 工艺流程根据原水的水质指标，该原水具有总含盐量偏高、SiO2含量较高、硬度含量高的特征，不宜直接作为酸洗用水。因此，必须对该原水进行脱盐处理。常规的离子交换水处理工艺对于原水TDS200ppm的水处理工程,尽管其初期投资低,但其运行成本高,且再生酸碱废液排放量大,造成环境污染。因此，本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透脱盐装置作为系统的主脱盐设备；系统运行费用低、易于实现自动化。低廉的运行成本能够在系统投运后2-2.5年内补偿回初期投资的高
15、出部分。因此，反渗透水处理系统具有很好的经济性。根据计算,一级反渗透的产水未能达到酸洗生产用水的要求，更不能满足生产除盐水的要求。所以，在除盐水制备的过程中设置了离子交换器，其出水水质完全满足酸洗用水要求。由于反渗透装置脱除了原水中约99%的盐份，所以离子交换器的工作负荷很小，其再生周期将很长。经初步计算将达到7-12天左右。为保证关键设备反渗透装置的长期可靠稳定运行，则必须设置预处理系统，满足反渗透膜（RO）进水指标：浊度0.5NTU、SDI4、余氯0.5ppm。因原水为地表水，预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器及相关辅助设备组成。基于反渗透脱盐的水处理系统工艺流程如下：原水池消毒剂投加
16、装置原水提升泵多介质过滤系统（含水反洗系统）还原剂投加装置活性炭过滤器（含水反洗系统）阻垢剂投加装置 5m保安过滤器RO高压泵RO膜脱盐系统脱碳器及中间水箱中间水泵混床离子交换系统树脂扑捉器脱盐水池脱盐水泵生产用水。推荐的工艺流程详见本方案书的附件工艺流程图(参考)2. 系统主要设备功能简述2.1 多介质过滤系统该系统是对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除，同时对原水中的浊度、色度起到降低作用，它完全可以滤原水带来的颗粒、藻类等可见物。多介质过滤器反洗周期时间为16-24小时。该系统要求总进水量为80m3/hr。经多介质过滤器过滤后降低进水的大颗粒物、浊度、胶体、悬浮物等杂质，满足RO进
17、水的SDI(污染指数)3。多介质过滤是一种先进的微絮凝过滤方式，公司提供的多介质过滤器含有材质各异的多层过滤介质，完全能滤除不溶于水中的杂质，保证SDI值不大于3，是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子（氧化物、浊度、颗粒物等），具有低成本, 操作维护、管理方便等特点,特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。考虑到系统设备稳定运行、出水水质及出水流量、故障排除、反洗等稳定因素，系统设置2台多介质过滤，每台设备正常工作流量为35m3/hr，其中一台作为备用。同时为了使系统处理效果更好，在系统的前面设置了消毒剂/絮凝剂等投加装置。2.2 活性炭吸附过滤系统
18、活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位,是水深度处理中不可缺少的工艺,它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。 去色 可去除由铁,锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。 脱氯 可去除由于在水中投加消毒剂（余氯）所造成的嗅味。 去除有机物可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物,如农药,杀虫剂,氯化烃,芳香族化合物,以及BOD与COD等。 去除有机氯可去除在原水净化过程中投加预氧化剂和消毒剂（如氯气）所产的THMS等“三致”物质。 有分析表明, 水中“三致”物质THMS占去大半, 有效的去除对于提高水质量十分关键。 去除氨氮和亚硝酸盐 活性炭可有效去除氨氮和
19、亚硝酸盐。 去除水中部分有毒物质。 去除剩余氯或氧化剂, 保护超滤、反渗透的滤膜。另外,它还可以除臭,去除水中的微量重金属离子（如汞,铬等离子）,合成洗涤剂及放射性物质等。考虑到系统设备稳定运行、出水水质及出水流量、故障排除、反洗、更换活性炭等稳定因素，系统设置了2台活性炭器，每台设备正常工作流量为35m3/hr，其中一台作为备用。设计时更换活性炭最短周期为一年。2.3 阻垢剂投加装置由于反渗透膜脱盐装置为溶解固形物浓缩排放和淡水的利用，根据原水水质分析报告,为了防止浓水端，特别是RO压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现诸如CaCO3、CaSO4浓度积大于其平衡溶解度指数而结晶析出，从而损坏膜
20、元件的应用特性，因此在进入膜元件之前设置了阻垢剂投加装置。该装置由计量箱、计量泵组成.阻垢剂是一种有机化合物质，除了能在朗格利尔指数（LSI）2.8情况下运行之外,还能阻止SO42-的结垢，它的主要作用是相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质对膜的阻碍，同时它也可以降低铁离子堵塞膜的微孔。2.4 5m保安过滤器5m保安过滤器设置的主要目的是截留因多介质过滤器未能去除的大颗粒物、胶体、悬浮物。反渗透装置配置一台通过能力为40m3/hr的5m保安过滤器，以防止大颗粒物进入高压泵及反渗透膜。保安过滤器的外壳采用不锈钢，内装精度5m滤芯。在正常工作情况下，滤芯可维持2-3个月左右的使
21、用寿命，当大于设定的压差（通常为0.07-0.1MPa）时应当更换。2.5 反渗透膜脱盐系统反渗透膜脱盐系统设置为2套，2套装置既可单独运行也可同时并联运行，同时本系统配置有一套水冲洗系统和一套化学清洗系统。其中RO装置由一台高压泵及一套出力35m3/hr的RO膜组件组成。反渗透膜均采用世界上最先进的超低压、低污染的复合膜，单根膜脱盐率达99.5%。当系统设计温度为25时，考虑到原水水质变化以及膜的使用寿命等因素，将本项目中提供50只RO膜元件，安装在10根FRP的压力容器内，成3:2排列。RO系统回收率在75以上，系统脱盐率不小于98。在本项目中，考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的
22、脱盐率、出水的含盐量等因素，采用美国TRISEP公司反渗透膜。（见附件有关计算）在RO装置停运时，用产品水自动冲洗、挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水，使停运膜完全浸泡在淡水中，可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤，去污除垢，使装置和RO膜得到有效保养。RO装置的化学清洗系统，此系统由一个清洗药箱，一个搅拌器、一台不锈钢清洗泵、一个5m过滤器、一组仪表及连接管件组成，当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗。2.6 混床离子交换系统为了更好地降低因反渗透膜脱盐过程中未脱尽的阳离子、阴离子，满足用水的需要，在后续的水处理工艺中推荐采用混床离子交换系统。这样，一方面既可发挥树脂交换容量大、再生
23、效率高、比耗小等优越性，另一方面有利于保证出水水质.延长再生周期，降低设备运行成本。系统设置了二套全自动的混床离子交换器，根据出水电导率进行自动再生。2.7 仪表空气系统为系统中的气动装置提供压缩空气。无油压缩空气由业主提供。3工艺控制系统3.1 控制方式、控制水平整个脱盐水系统设置PLC，能实现自动和手动操作整个系统，另外，通过监控软件实现整个系统工艺参数指示、报警。并对系统实现自动保护。3.2 加药量控制加药泵加药量控制由流量计等仪表实行单回路控制、实现自动投加。同时也可以手动调节投加量。3.3 多介质过滤器控制采用的设备由PLC控制，操作方式为自动，所有的阀门为气动阀门。同时也可以手动操
24、作。3.4 活性炭过滤器控制采用的设备由PLC控制，操作方式为自动，所有的阀门为气动阀门。同时也可以手动操作。3.5 RO高压泵保护系统每台RO高压泵进出口都装有低压和高压保护开关, 当供水量不足，使高压泵入口的水压低于某一设定值时, 自动发出信号停止高压泵, 保护高压泵不在空转情况下运行。当因其它的原因误操作, 使高压泵的出口压力超过某设定值时，自动发出信号停止高压泵, 保护系统不在高压下工作。以上均由PLC自动完成控制.3.6 RO启停保护当RO投入运行时, 为了防止高压泵突然起动升压产生对RO膜元件的高压冲击, 破坏反渗透膜, 在每组RO装置的每台高压泵出口至RO膜组件之间都设置一个慢开
25、电动阀门，使膜元件逐渐升压至一定的压力，为了防止误操作, 在RO产水端设置爆破膜，在超压的情况下自然爆破泄压。在RO停止使用时，自动依次打开浓水排放阀和产水阀、RO冲洗阀、RO进水阀，启动RO冲洗泵，自动冲洗812min左右，停止备用。3.6 混床离子交换器采用的设备由PLC控制，操作方式为自动，所有的阀门为气动阀门。同时也可以手动操作。混床离子交换的控制是通过出水电导率信号来完成自动运行、再生、备用等过程。该系统由三台提升泵（1套备用）与单台出力为25m3/h的2套混合离子交换器（1套备用）组成。3.7 在上位计算机有电流显示和故障报警。MCC柜为框架式结构。四、系统仪表与控制设计说明1、控
26、制系统概述根据工艺条件，本装置的控制信号主要是开关量，涉及到的控制对象除了开关阀以外，主要是泵设备的控制。也就是说系统是一个以开关量控制为主的系统；所以本控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)同时完成电气和仪表部分的自动控制,采用上位计算机作为人机界面实现监控。根据装置特点，把工艺流程分成反渗透预处理、反渗透本体、离子交换器三个部分，由PLC集中控制。同时PLC选择时将考虑与工厂其它配套装置的控制网络通讯的接口，装置之间的连接更加容易。2、主要控制回路2.1 多介质/活性炭过滤器的控制多介质/活性炭过滤器的控制是通过控制气动蝶阀的开/关、泵的启/停止来实现运行、反洗、备用等操作过程。反洗的退出
27、主要是根据设定时间累计来实现。当然，也可选择就地手动操作。2.2 加药量控制对于配比加药的控制，通过对应介质流量按比值控制计量泵；对于控制参数为PH等可测工艺参数的加药过程，用检测到的工艺参数如PH值反馈控制计量泵、单回路投加量。2.3 反渗透系统(RO)控制RO系统除程序控制外还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘，在就地盘上可读出RO的有关工艺参数，以及能在就地操作盘上启停RO进水高压泵及相关的自动阀门。2.4 高压泵的保护系统RO装置的高压泵进出口装有低压和高压保护开关。当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值（正常为0.1Mpa）, 会自动发出信号停止高压泵运行, 保护高压泵不在空转
28、情况下工作。 当系统因其它的原因或误操作， 使高压泵的出口压力超过某设定值时， 高压泵出口压力保护会自动切断高压泵供电， 保护系统设备不受损害。2.5 RO启停保护当RO投入运行时,为了防止高压泵突然启动升压，产生对RO膜元件的高压冲击破坏反渗透膜，在RO装置的高压泵出口至RO膜组件间设置一个慢开电动阀门，由可编程序控制器(PLC)控制缓慢打开阀门，使膜元件逐渐升压至一定的压力。在RO 停止使用时，高压泵停止运行，冲洗泵运行，同时打开浓水端排放阀和产水阀，用RO产品水对RO膜组件自动冲洗5-10min左右，以避免浓水中的高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢而影响膜的性能，然后自动停止冲洗。2.6 混
29、床离子交换器的运行保护混床离子器的运行、再生、备用等过程是通过出水电导率或流量仪的报警信号来实现。当出水电导低于设定值时，混床离子交换器会自动切换到备用混床运行，一台将自动转入再生。3、控制系统配置3.1 硬件控制系统硬件组成包括1台上位计算机和1套可编程控制器（PLC）构成的控制网络。PLC采用性能可靠、广泛应用于工业控制领域的产品。3.2 软件控制系统软件组成为：(1)PLC应用软件：运行于PLC，实现各种控制功能。(2)监控软件：基于FIX平台，功能强、使用简单、应用可靠的软件,作为人机界面，用于操作、调试人员监视装置运行状态，控制现场设备的接口。4、控制系统功能描述4.1 数据采集采集
30、整个装置的重要工艺参数、设备运行状态等重要数据。4.2 实时监控对整个工艺生产过程实现操作、设置、控制、显示、报警，最大限度的减少值守人员。4.3 动态仿真对工艺流程画面实现动态模拟显示，动态跟踪工艺参数，直观了解设备运行状况.4.4 联锁、报警对非正常的工艺参数和设备的运行状态声光报警，出现危险和异常状态对设备进行联锁保护。4.5 手动控制系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵设备和控制阀可以进行手动控制。4.6 电仪控制一体化电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。5、检测与仪表5.1 概述本系统配备了美国进口先进的水质仪表，可对系统中必要的参数进行检测，供监视、控制和记录；现场仪表主要包括温度、压力、液位、流量、在线分析仪表和控制阀。分析仪表有流量、电导率等检测仪表。5.2 仪表选型现场仪表的选型原则是满足工艺要求、质量可靠。6、电气6.1 供配电(由用户提供)中央水处理站用电设备电压等级为380/220VAC。车间内设动力配电中心。动力柜推荐采用全封闭标准柜，由用户自配。动力中心向全车间动力设备供电。车间动力按一级负荷考虑。6.2 电气设备控制电动机采用自动/手动两种操作
