2T纯水方案书.doc
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2T/H反渗透设备
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方
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目录
1.0设备分项概算表
2.0系统概述
3.0工艺及控制说明
4.0设备技术规范
5.0常用消耗品备件
6.0技术服务内容
7.0技术保证
8.0 附录(膜处理技术说明)
9.0公司业绩
1.0设备分项报价表
序
号
设备及部件名称
型号及规格
单
位
数
量
单价
(元)
总价
(元)
生产厂
一、工艺设备:
1
原水箱
V=5m3
台
1
0.00
自备
2
原水泵
Q=4m3/hH=30mH2ON=1.5KW不锈钢
台
1
3860.00
3860.00
南方特种泵
4
石英沙过滤器
台
1
7600.00
7600.00
4.1
罐体及本体配管
Φ525*1550FRP玻璃钢
台
1
0.00
4.2
自动控制阀
FLECK5000ST
台
1
0.00
美国FLECK
4.3
石英沙
0.5-1
L
500
0.00
福州
5
活性炭过滤器
台
1
9500.00
5.1
罐体及本体配管
Φ525*1550FRP玻璃钢
台
1
0.00
5.2
自动控制阀
FLECK5000ST
台
1
0.00
美国FLECK
5.3
活性炭
0.5-0.7
L
150
0.00
承德
6
软化器
台
1
10500.00
6.1
罐体及本体配管
Φ525*1550FRP玻璃钢
台
1
0.00
超码
6.2
自动控制阀
FLECK5000ST
台
1
0.00
美国FLECK
6.3
溶盐箱
Φ1070*1520
台
1
0.00
北京
6.4
盐阀
454-HI
个
1
0.00
美国FLECK
6.5
配管、阀门及配件
套
1
0.00
台湾环琪
6.6
阳离子树脂
001-7
L
150
0.00
7
精密过滤器
Q=4m3/hΦ200X500
5μ壳体304SS,滤芯PP
台
1
650.00
650.00
8
高压泵
Q=4m3/h4-160
H=112mH2ON=3.0kw
304SS(过流组件)
台
1
5500.00
5500.00
南方特种泵
9
反渗透装置
Q=2m3/hR≥97%
回收率:
70%
台
1
0.00
9.1
RO膜组件
ESPA1-4040、
支
8
2000.00
16000.00
美国海德能
9.2
RO膜壳
4040.壳体镜面不锈钢
支
8
500.00
4000.00
9.3
RO机架
不锈钢
套
1
6500.00
9.4
配管、阀门及配件
套
1
2000.00
台湾环琪
9.5
电控部分
套
1
3000.00
上海
9.6
仪表、流量计、电导率表
套
1
2500.00
台湾
16
连接管件、阀门
DN25
批
1
3200.00
台湾环琪
合计
74810.00
含安装运输费、税费。
2.0 系统概述
2.1 本方案涉及的流程及设备是专为制备电子超纯水而设计:
2.1.1 产水用途:
饮用纯净水
2.1.2产水水质:
符合国家纯净水标准
2.1.3 系统出力:
2.0m3/h(25℃)
2.1.4 系统得水率:
≥70%
2.1.5系统配置:
预处理、反渗透(RO)、及相关附助设备。
2.2 本方案主要依据如下:
2.2.1 设计界限:
从原水箱入口至出口
2.2.2 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。
2.3 公用工程条件:
2.3.1 进水管:
进水管接至原水箱入口。
正常用水量:
4.0m3/h 0.2MPa
反洗用水量:
8.0m3/h 0.2MPa(每次10分钟)
2.3.2 出水管:
接至终端膜滤器出口处。
2.3.3 供电电源:
380V50Hz三相五线制。
2.3.4 药品:
调试过程所用药品由用户提供。
2.3.5 废水处理:
由用户负责统一考虑。
2.3.6 系统水温:
常温(25℃)。
3.0 工艺及控制说明
本工艺方案是专为制备电子超纯水而设计,本系统采用如下流程:
原水ð原水箱ð原水增压泵ð石英砂过滤器ð活性炭过滤器ð软化器ð保安滤器ð一级高压泵ð一级反渗透(RO)装置ð纯水水箱ð出水
3.1 工艺系统
3.1.1 预处理单元
预处理通常是指反渗透装置前的处理工艺。
它面对着原水进水的复杂性,处理后的结果必须满足反渗透的进水指标要求。
原水存在着地域的差异,地表水和地下水(取水深度)的差异;存在着季节性变化的差异。
而且具有不可预见性的特点。
所以从某种角度上来说预处理的好坏直接影响着系统的运行稳定性,也是成败的关键。
所以预处理工艺的针对性设计成为至关重要的因素。
也就是说面对一个特定的水源,要为后继的反渗透工艺创造一个符合并发挥它性能的工作环境——即符合它的进水条件。
主要有:
(1)防污堵。
堵塞主要有颗粒性和胶体性堵塞。
胶体主要是有机胶体(微生物),指标是用污泥淤塞指数(SDI≤4)来衡量。
措施就是:
采用絮凝、助凝(目的是让小颗粒长大便于截留)后砂滤(超滤)、氧化、杀菌、抑菌等;
(2)防结垢。
通常不会结垢的水在进入高浓缩倍数的反渗透膜后也有可能因为浓度积的变化而产生沉淀结垢(析出)。
衡量指标就是朗格利尔指数LSI<0(负值)。
措施有:
加酸(降低pH值);软化(去除钙、镁离子结垢因素);添加阻垢剂(扩大浓度积)等;
(3)防氧化。
由于目前采用的膜大多为有机膜,均具有被氧化而降低性能和寿命的特点,特别是自来水一般是添加氯杀菌,水体中保留一定的活性氯,它具有氧化性,限度指标为≤0.1ppm。
一般措施有:
活性炭吸附,添加还原剂等;
当然对于一个特定的水源处理需要达到以上要求外,对具体的单元设备还需
要做工艺参数的设计和优化组合——这就是预处理。
本系统采用石英砂过滤器、活性炭滤器软水器作为预处理。
石英砂过滤器采用低流速设计,有效地除去水中悬浮物及胶体等。
活性炭过滤器能有效去除水中余氯、低分子有机物及异味等。
软水器该系统通过强酸性阳离子交换树脂去除自来水中的钙、镁等构成硬度的离子,并从根本上去除了硬度离子在水中的存在。
彻底有效的解决了生产中设备结垢的问题,以达到设备的安全、清洁、高效运行效果。
3.1.2 反渗透(RO)单元
系统采用两级反渗透脱盐处理工艺,一级反渗透出水2m3/h,由于多级离心高压泵的特性,要求高压泵入口的余压不低于0.1MPa。
由于反渗透装置为溶解固形物的浓缩排放和淡水的利用,为了防止浓水端,特别是装置第一级后部浓水侧出现CaCO3、MgCO3、SiO2的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜组件的效能,应在进入膜组件前,准确投加阻垢剂,防止以上化合物在膜面析出。
系统中膜组件采用世界先进的TFC型复合膜,平均单根膜脱盐率为99.3%。
RO系统设计时已充分考虑过大的浓缩而出现的结垢沉淀。
RO装置中配置美国HYDRANAUTICS公司的高脱盐率、高通量的ESPA1-4040系列膜组件,膜尺寸为标准的4″×40″,分别安装在膜管内。
反渗透装置的预处理设计得越趋完善,膜组件的清洗次数就可减少,但要完全保证膜组件不被污染是不可能的,一旦发生膜的污染,采用化学药品的化学清洗,清洗装置配备清洗溶液箱、清洗泵,通过反渗透组件预留的清洗接口进行清洗,以保证系统的高效处理性能。
3.2 中央控制系统说明
控制系统设计以美国KFLOW计算机为中心的自动、手动操作系统。
系统中RO装置、泵启停可通过计算机智能控制盒自动运行,亦可在主控盘上实行手动操控。
采用计算机操作方式,可减少误操作,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
阀门控制以手控为主,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。
自动由主控盘上计算机控制系统完成,手动由设立在主控盘上的开关按扭实行。
这两种操作方式可由主控盘上的切换开关来完成。
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产水侧以高压保护压力开关,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,控制系统发出报警信号。
而使用爆破膜时,产水压力高会冲破爆破膜以起到泻压作用,但是高压泵等仍然处于运行状态,并且系统不会有报警信号。
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,提高膜使用效率。
液位控制
在水箱内设置高、低液位控制器,根据水位高低发出信号,来控制系统是否制备纯水,以达到自动运行的目的。
4.0 设备技术规范
4.1 原水箱
数量:
1台
型号:
PT-5000L
规格:
5.0m3
材质:
PE
制造商:
上海标丽
液位控制器/进水电阀:
1套
4.2 原水增压泵
数量:
1台
型号:
CHL4-40
流量:
4m3/h
扬程:
30m
功率:
0.75kW
材质:
304不锈钢
制造商:
南方
配套阀门管阀件、压力表
数量:
1套
4.3石英砂过滤器
数量:
1台
型号:
2472
设备出力:
5.0m3/h
直径:
600㎜
形式:
压力式
工作压力:
0.4MPa
材质:
FRP
反洗控制方式:
时间控制
过滤介质:
精制石英沙滤料
配套阀门管阀件、压力表 1套
多路阀组
数量:
1套
型号:
273
制造商:
美国FLECK
4.4 活性炭滤器
数量:
1台
型号:
2472
设备出力:
5.0m3/h
直径:
600㎜
形式:
压力式
工作压力:
0.4MPa
材质:
FRP
反洗控制方式:
时间控制
过滤介质:
精制净水果壳炭
配套阀门管阀件、压力表
数量:
1套
多路阀组
数量:
1套
型号:
5000
制造商:
美国FLECK
4.5软水器
数量:
1台
型号:
2472
设备出力:
5.0m3/h
直径:
600㎜
形式:
压力式
工作压力:
0.4MPa
材质:
FRP
反洗控制方式:
时间控制
过滤介质:
精制净水果壳炭
配套阀门管阀件、压力表
数量:
1套
多路阀组
数量:
1套
型号:
278
制造商:
美国FLECK
盐箱:
北京
4.6 保安滤器
型号:
SS3DC2-5
数量:
2套
4.6.1 保安滤器外壳
数量:
2台
材质:
304不锈钢
4.6.2 滤芯
长度:
20″
材质:
PP
孔径:
5µm
数量:
10只
4.6.3 压力表
数量:
2个
量程:
0-0.6MPa
4.7 高压泵
数量:
1台
型号:
CDL16-40
流量:
4.0m3/h
扬程:
147m
功率:
4.0kW
材质:
304不锈钢
制造商:
南方
配套阀门管阀件
数量:
1套
4.8 一级反渗透装置
型号:
SRO-1500
出力:
2.0m3/h
回收率:
≥70%
设计水温:
20℃
4.8.1 反渗透膜
材质:
TFC
型号:
一级ESPA1-4040
标准脱盐率:
99.3%
制造商:
美国海德能
尺寸:
4″×40″
数量:
ESPA1-4040(8只)
4.8.2 装膜容器
型号:
SROU-4080
材质:
304不锈钢
设计压力:
300psi
数量:
4套
4.9.3 配套的阀门、管件、管道
数量:
2套(装置配套)
4.9.4 RO支架
数量:
1套
以下为选用设备
4.10 送水泵
数量:
1台
型号:
CHI4-40
材料:
316不锈钢
流量:
1.5m3/h
扬程:
36m
功率:
1.04kW
制造商:
丹麦GRUNDFOS
配套阀门管阀件
数量:
1套
4.12 紫外杀菌装置
数量:
1台
型号:
YK-UV25W-M
波长:
185nm
流量:
2.0m3/h
材质:
304不锈钢
制造商:
MUZE
紫外线灯管
制造商:
荷兰PHILIPS
配套管阀件
数量:
1套
4.13臭氧杀菌器
数量:
1台
型号:
YS-1000MG、
范围:
2.5m3
4.14 终端滤器
型号:
SS1DC2-0.22
数量:
1套
材质:
304不锈钢
膜滤芯:
1支
长度:
20″
精度:
0.22µ
压力表
数量:
1只
4.15 控制柜、仪表及控制
控制柜
数量:
2面
制造商:
MUZE
流量计
数量:
5
制造商:
麦克
电导率仪
数量:
1台
型号:
CM-230
制造商:
HONEST
4.16纯水箱
数量:
1只
材质:
304不锈钢
制造商:
系统管阀件:
反渗透高压侧采用不锈钢材质,其它采用UPVC材质。
5.0 常用消耗品备件
5µm微滤芯20″1套
6.0技术服务内容
6.1 图纸资料
6.1.1 系统工艺流程图、设备布置图、土建条件图数据
在用户提供设备车间尺寸后7个工作日内提供。
6.1.2 设备技术数据
系统操作说明书、电气图、设备合格证书
以上档在设备发运时提供。
6.2 设计联络
在用户提供设备车间尺寸后7个工作日内,系统工艺流程图、设备布置图、土建条件图数据,提交用户并由用户确认。
供方提交设备的电气负荷、土建埋件、预留孔洞及沟道等资料。
6.3 设备验收
安装调试结束后三天内,由用户组织双方人员进行现场验收。
6.4 供方技术人员应对用户操作人员进行培训并进行必要的示范操作。
7.0 技术保证
7.1 系统出力:
2m3/h(20℃)
7.2 RO系统回收率:
≥70%
7.3 质量保证期(FOB)12个月
7.4 其它
保质期内设备质量问题(非人为因素),供方负责修复或更换。
系统终身维护并承诺优惠价供应零配件。
8.0附录:
反渗透原理
渗透:
我们知道渗透是指稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗透膜或纳滤膜)进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分子)流动现象。
渗透压:
定义为某溶液在自然渗透的过程中,浓溶液侧液面不断升高,稀溶液侧液面相应降低,直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移,溶液两侧的液面不再变化变化,渗透过程达到平衡点,此时的液柱高差称为该浓溶液的渗透压。
压力
浓溶液
稀溶液
浓溶液
稀溶液
渗透
反渗透
水分子扩散经过半透膜进入浓溶液侧以平衡溶液的离子强度,在平衡点,浓溶液和稀溶液间的高度差对应两侧间的渗透压差
施加超过渗透压的压力反向水分子的流动方向。
因而定义为反渗透
反渗透原理:
即在进水水流(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会逆转,进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水(请参见下图)。
反渗透过程:
根据反渗透原理可知,渗透和反渗透必须与具有允许溶剂(水分子)透过的半透膜联系在一起才有意义,才会出现渗透现象和反渗透操作,反渗透过程如下图所示。
反渗透膜à允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜称为反渗透膜;
膜组件à将反渗透膜与进水流道网格、产水收集流道、产水管和抗应力器等用胶粘剂组装在一起,能实现进水与产水分开的反渗透过程的最小单元称为膜组件;
膜组件à膜组件安装在受压的压力容器外壳内形成膜组件;
膜装置à由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安滤器、就地控制盘柜和机架组成的可单独运行的成套单元设备称为膜装置,反渗透过程通过膜装置来实现;
膜系统à为特定水源条件和产水要求设计的,由预处理、加药、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的膜法水处理工艺过程称为系统。
进水
浓水
产水
高压泵水
半透膜水
渗透液流量x100
回收率=
进水流量
渗透液流量x100
脱盐率(%)=100-
进水流量
影响RO膜性能的因素
当不能很好地理解用以描述反渗透系统操作各方面的专业术语以及各种操作变量之间的关系时,讨论反渗透技术将会是很复杂而困难的任务。
本文将对这些关键术语给出定义并扼要介绍影响反渗透膜性能的因素,如操作压力、温度、进水含盐量、产水回收率和系统pH值。
定义
回收率-指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。
膜系统的设计是基于预设的进水水质而定的,设置在浓水管道上的浓水阀可以调节并设定回收率。
回收率常常希望最大化以便获得最大的产水量,但是应该以膜系统内不会因盐类的过饱和发生沉淀为它的极限值。
脱盐率-通过膜从系统进水中除去固体浓度的百分率。
透盐率-脱盐率的相反值,它是进水中溶解性的成份(污染物)透过膜的百分率。
渗透液-经过膜系统产生的净化产品水。
流量-流量是指进入膜组件的进水流率,常以每分钟加仑数表示(gpm)。
浓水流量是指离开膜组件系统的未透过膜的那部分的“进水”流率。
这部分浓水含有从原水水源带入的可溶性的组份,常以每分钟加仑数表示(gpm)。
通量-单位膜面积上透过液的流率,通常以每天每平方英尺加仑数表示(gfd)。
稀溶液-净化后的水溶液,为RO系统的产水。
浓溶液-待处理的苦咸水溶液等,如RO系统的进水。
压力的影响
进水压力影响RO膜的产水通量和脱盐率,我们知道渗透是指透过膜从稀溶液侧进入浓溶液侧的水分子流动,反渗透技术即在进水水流侧施加操作压力以克服自然渗透压。
当高于渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会逆转,部分进水(浓溶液)
通过膜成为稀溶液侧的净化产水(请参见图1)。
正如图2所示,透过膜的水通量增加与进水压力的增加有直线的关系,增加进水压力也增加了脱盐率,但是两者间的变化关系没有线性关系,而且达到一定程度脱盐率将不再增加。
由于RO膜对进水中的溶解性盐类不可能绝对完美地截留,总有一定量的透盐量,随着压力的增加,因为膜透过水的速率比传递盐分的速率快,这种透盐率的增加得到迅速地克服。
但是,通过增加进水压力提高盐分的排除率有上限限制,正如图2脱盐率曲线的平坦部分所示那样,超过一定的压力值,脱盐率不再增加,某些盐分还会与水分子耦合一同透过膜。
图3.进水温度对通量和脱盐
率的作用
图2.进水压力对通量和脱盐
率的作用
脱盐率
产水通量
压力
产水通量
(恒定压力)
脱盐率
(恒定通量)
温度
温度的影响
如图3所示,膜电导对进水温度的变化非常敏感,随着水温的增加,水通量几乎线性地增大,这主要归功于穿过膜的水分子的扩散能力更大。
增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加,这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。
盐浓度的影响
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数,盐浓度增加,渗透压也增加,因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力主要取决于进水中的含盐量。
如果压力保持恒定,含盐量越高,通量就越低,渗透压的增加抵销了进水推动力,水通量降低,增加了透过膜的盐通量(降低了透盐率)。
回收率的影响
图1表明,通过对进水施加压力当浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向被逆转时,实现反渗透过程。
如果回收率增加(进水压力恒定),残留在原水中的含盐量更高,自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同,这将抵销进水压力的推动作用,减慢或停止反渗透过程,使渗透通量降低或甚至停止。
任何RO系统最大可能的回收率并不取决于渗透压的限制,但是取决于原水中的含盐量和它们在膜
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