超纯水设备方案.doc
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1、超纯水设备方案452020年5月29日文档仅供参考京东方光科技有限公司10.8T/H 二级反渗透+EDI+抛光混床超纯水系统及废水回收系统设备方案书 京东方光科技有限公司T-Module项目组目 录一、技术规范11、设计要求12、设计依据23、系统对外界要求24、工艺流程描述3二、系统及设备技术要求41、各主体设备的技术要求41.1、预处理部分4(1)原水储槽4(2)原水泵4(3)石英砂过滤器4(4)活性炭过滤器5(5)过滤水储槽7(6)RO保安过滤器71.2、RO脱盐部分7(1)高压泵7(2)反渗透装置81.3、EDI脱盐部分10(1)全自动电离子再生除盐装置101.4、精致过滤器部分10(
2、1)TOC脱除器10(2)精致过滤器装置10(3)0.2m微孔膜滤器10(3)0.1m微孔膜滤器111.5、回水部分11(1)UV杀菌器111.6、废水回收部分11(1)废水箱11(2)UF进水11(3)超滤装置11三、技术资料及工程质量111、技术文件资料112、设备监造检查所需要的技术资料12四、仪表与控制系统121、控制系统说明122、自动控制系统123、主要控制回路13(1)预处理过滤器的控制13(2)超滤系统的控制14(3)阻垢剂加药量控制14(4)反渗透系统(RO)控制14(5)高压泵的保护系统14(6)RO启停保护14(7)EDI电再生除盐系统的控制14(8)EDI系统启停保护1
3、4(9)抛光混床系统启停保护15(10)抛光混床系统的控制154、控制系统功能描述155、仪表15五、主要设备参数161、预处理部分16(1)原水箱16(2)原水泵16(3)石英砂过滤器16(4)活性炭过滤器16(5)过滤器反洗泵16(6)过滤器水储槽17(7)一级反渗透增压泵17(8)加药装置17(9)5m保安过滤器182、RO脱盐部分18(1)1级高压泵18(2)1级RO反渗透主机18(3)一级RO产水箱19(4)2级进水泵19(5)pH调节装置19(6)保安过滤器20(7)2级高压泵20(8)2级RO反渗透主机20(9)反渗透膜清洗装置213、EDI脱盐部分21(1)EDI给水泵21(2
4、)EDI电再生装置22(3)纯化水箱224、纯水精致器部分22(1)纯水输送泵(带变频器)22(2)TOC脱碳器23(3)一级精滤器装置23(4)二级精滤器装置23(5)0.2m膜滤器23(6)0.1m膜滤器24(7)UV杀菌器245、废水回收部分24(1)废水收集箱24(2)纯水输送泵24(3)超滤装置24六、设备主要供货清单25七、设备供货范围291、设备范围302、设备参数及技术要求(详见设备配置清单)303、交货期30第八章 运行费用308.1设备功率308.2使用药剂一览表30九、耗材一览表31十、技术服务、技术培训及售后服务32一、技术规范1、设计要求(1)预处理系统出力:(原水供
5、应小于22 m3/h)出力:17.3m3/h(2)1级反渗透系统出力和出水水质:出力:15m3/h回收率:70%产水电导率:20s/cm(3)2级反渗透系统出力和出水水质:出力:12m3/h回收率:80%产水电导率:5s/cm(4)EDI系统出力和出水水质:出力:10.8m3/h回收率:90%电阻率:15Mcm(25)备注:纯水电阻率最高17Mcm(25),最低15Mcm。(5)抛光混床(纯水精致器)系统出力和出水水质:出力:10.8m3/h电阻率:15Mcm(25)出水:pH67.5备注:25下,最大产水量15m3/h,稳定在13.5m3/h;冬季10下,产水量不小于11m3/h。用水点设置
6、在线电阻仪,用水点电阻率最高17Mcm(25),最低13Mcm。(6)运行方式:全自动运行(并具备手动操作功能)(7)供水方式:连续产出(24小时运行)2、设计依据(1)原水水源:市政自来水(2)设计温度:25,备注:系统未设置板式换热器,由温度变低引起的膜系统产水量降低的现象,要求在反渗透膜选取的数量和型号上留有一定的富余空间。外界10时不影响产水量。(3)设计界线:原水箱装置进口至成品水出口(详见工艺流程图);(4)其它涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。3、系统对外界要求(1)进水管:进水管由买方引至制水站;(2)供电缆:买方将提供三相五线(380V10%)电源引至卖方配电总柜。控制系
7、统所需其它等级的电源由卖方自行解决。电源频率:505% HZ。(3)气源:买方提供5kg压缩空气。(4)药品:调试过程和一月试运行所用的化学药品供应商方提供。(5)浓水处理:浓水排入地沟或做收集回收利用。(6)安装基础需要供方提供。4、工艺流程描述水处理系统工艺流程如下:自来水原水储槽原水泵石英砂过滤器一级保安过滤器一级RO进水泵过滤器储水槽活性炭过滤器在线化学清洗系统阻垢剂加药装置还原剂加药装置二级RO进水泵一级RO储水槽一级RO装置一级RO高压泵二级RO产水箱二级RO高压泵二级RO装置二级保安过滤器0.2um过滤器二级纯水精致器EDI加压泵变频纯水泵纯水储槽EDI装置一级纯水精致器TOC脱
8、碳器回水纯水储槽UV杀菌器 用水点0.1um过滤器原水箱UF装置废水储罐清洗废水二、系统及设备技术要求1、各主体设备的技术要求1.1、预处理部分预处理主要是去除水中的有机物、悬浮物、胶体和余氯等,减少RO工作时产生垢物、藻类、微生物污染及氧化剂对膜的损害,以使RO膜达到或接近设计使用寿命。预处理系统包括:原水箱、原水泵、盘式过滤器、超滤装置、双级反渗透装置、EDI装置、抛光混床装置。(1)原水储槽自来水首先流入原水箱。原水箱对原水的供给起到缓冲作用,协调原水的供给量与原水泵的输入量。当原水的供应量超过原水泵的输水量时,原水箱水满,经过原水箱的液位控制使用原水供给停止。当原水供应量小于原水泵的输
9、水量时,原水箱空,原水泵停止运行,起到保护原水泵的作用。(2)原水泵主要起到增压的作用,满足后续工艺的用水。(3)石英砂过滤器 利用石英沙作为过滤介质,在一定的压力下,把浊度较高的水经过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤,有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等,最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。石英砂过滤器一般做为反渗透设备以及超滤设备的预处理,主要是对泥沙,胶体,金属离子以及有机物进行截留,吸附。具有:能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物等。具有独特的均匀布水方式,使过滤效果达到最佳,能长期满足反渗透膜对进水SDI的要求。过滤器的运行周
10、期较长。本套系统配置一台规格为1200H2300的石英砂过滤器,滤层高度为1000mm,处理能力为18m3/h。技术参数:工作压力: 0.6MPa 工作温度: 5-50水反洗强度: 10L/m2.s气擦洗强度: 10-15L/m2.s连续运行时间:系统的设计运行时间24-48小时, 随后应对机械过滤器进行反洗;并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期,确保出水浊度小于1度。反洗流量:反洗的目的在于使石英砂、无烟煤反向松动, 并将滤层上所截留的截留物冲走,达到清洁滤层的作用, 一般控制反洗强度控制在10L/m2.s左右,以无烟煤不被冲跑为宜。反洗时间: 反洗时间的长短和填料层的截污量有关。反冲
11、洗时间可根据反洗排水浊度而定。一般情况下反洗浊度应小于1NTU,且时间不少于5分钟,可根据运行情况进行适当调整。正洗流量:正洗流量可在18m3/h 左右。正洗时间:按正洗出水浊度在1度, 一般正洗15-20分钟左右。技术要求:a、 上部进水装置为喇叭式布水装置,下部排水装置为多孔板水帽式。b、 内壁防腐。(4)活性炭过滤器利用用于吸附原水中的有机物、余氯和有害物质,降低COD含量,防止反渗透膜被氧化性物质氧化、被有机物污染,起到保护反渗透膜的作用。本套系统配置一台规格为1200H2300活性炭过滤器,过滤器填精制果壳型活性炭,滤层高度1000mm,产水量为18m3/h。活性炭过滤器放置在多介质
12、过滤器后面,既能够避免原水中悬浮物和胶体堵塞活性炭微孔和炭间孔隙,减少反冲洗次数,增加活性炭吸附量。根据运行时间设定实现自动反冲洗。具有:能够有效地去除原水中的余氯、有机物等。过滤器的运行周期较长。上下布水器。技术参数:工作压力: 0.6MPa工作温度: 5-45水反洗强度: 3L/m2.s填料高度: 1000mm连续运行时间:系统的设计运行时间48-72小时, 随后应对机械过滤器进行反洗;并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期,确保出水浊度小于1度。反洗流量:反洗的目的在于使活性炭反向松动, 并将滤层上所截留的截留物冲走,达到清洁滤层的作用, 一般控制反洗强度控制在3L/m2.s左右,以
13、活性炭不被冲跑为宜。反洗时间: 反洗时间的长短和填料层的截污量有关。反冲洗时间可根据反洗排水浊度而定。一般情况下反洗浊度应小于1NTU,且时间不少于5分钟,可根据运行情况进行适当调整。正洗流量:正洗流量可在18m3/h 左右。正洗时间:按正洗出水浊度在1度,一般正洗15-20分钟左右。技术要求:a、 滤料采用果壳活性炭。b、 上下布水器。(5)过滤水储槽储存过滤器产水,而且为反洗用水。(6)RO保安过滤器保安过滤器设置在反渗透(RO)之前,目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜,确保RO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备,内装PP喷熔滤芯,过滤精度为5m。5m保安过滤器属于精密过滤,其工作原理
14、是利用PP滤芯5m的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等,被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中,随着制水时间的增长,滤芯因截留物的污染,其运行阻力逐渐上升,当运行至进出口水压差达0.15Mpa时,应更换滤芯。技术要求:a、保安过滤器采用耐腐蚀的304不锈钢材质外壳。滤芯采用聚丙烯喷熔滤芯。b、保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。c、进入保安过滤器的水管上设排放阀。d、保安过滤器滤元表面运行滤速不大于10m3/m2h(以滤芯表面积计)。e、保安过滤器的滤元过滤精度为5m。在本系统中,精密过滤器是去除悬浮物的最后保障,如悬浮物浓度过高,容易堵塞反渗透膜,由于反渗透膜的厚度约为10
15、微米左右,如悬浮物的粒径过大,在悬浮物高速经过膜表面时,极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层。因此必须保证没有大颗粒的悬浮物进入反渗透膜。本工程采用的微孔膜过滤,其过滤机理是机械拦截,也就是说能保证拦截大于标称过滤精度粒径的悬浮物,从而能保护反渗透膜不被大颗粒的悬浮物伤害,同时也降低了反渗透膜被堵塞的可能性,因此该过滤器又被称为保安过滤器。根据反渗透膜生产厂家的测定,采用过滤精度为5m的精密过滤器,就能保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物伤害。1.2、RO脱盐部分(1)高压泵高压泵为反渗透膜组件提供足够的进水压力,维持反渗透膜的正常运行。技术要求:a、 高压泵出口装设自动慢开门装置(控制阀门开启速度)和
16、高压压力开关,以防膜组件受高压水的冲击及延时压力高时报警及停泵。b、 高压泵进口装低压压力开关,压力低时报警及停泵。c、 高压泵采用立式,泵及附件的材料均采用不锈钢。d、 密封装置采用防腐材料,机械密封。高压泵是反渗透设备的主要动力设备,高压泵应设置过热保护,泵前设有低液位保护,泵后设有高压保护开关。当高压泵前低压或低液位时,高压泵停运,以保护高压泵,当高压泵出口压力高于设定值后,高压泵停运,以保护反渗透膜。(2)反渗透装置反渗透一项高新膜分离技术,其孔径很小,大都1010-10(10A),它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、
17、医药用纯水、饮用水、太空水的生产,还应用于生物、医学工程。反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂经过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就能够使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。过滤水进入反渗透膜组,在压力作用下,大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜,经收集后成为产品水,经过产水管道进入后续设备;水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中,由浓水管排出。在反渗透装置停运时,自动冲洗3-5分钟,以去除沉积在膜表面的污垢,使装置和反渗透膜得到有效保养。反渗透膜经过长期运行后,
18、会积累某些难以冲洗的污垢,如有机物、无机盐结垢等,造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除,以恢复反渗透膜的性能。技术要求:a、 RO装置的给水加药种类及加药点,化学清洗装置的选择根据给水水质和所选用RO装置膜组件的特性确定。b、 RO装置各段给水及浓水进出总管上设有接口,以便清洗时与清洗液进出管相连。c、 RO装置产水侧装设爆破膜,防止产生背压,导致反渗透膜的损坏。d、 渗透浓水排水装流量控制阀,以控制水的回收率。e、 RO装置产品水管和浓水管设取样点,取样样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。f、 RO膜组件安装在组合架上,组合架上配备全部管道及接头,还包括所
19、有的支架、紧固件、夹具等其它附件。g、 RO组合架的设计满足建厂址的抗震烈度要求。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,能够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。反渗透膜脱盐系统须配置一套化学清洗系统。主要用途是在反渗透膜面被污染时,用来对反渗透系统进行化学清洗的,同时在正常运转时,用来进行冲洗,将膜表面的一些沉积物冲掉,并使被压密实的膜恢复,恢复膜的性能,提高产水量,并能延长膜的寿命。RO装置的化学清洗装置由一个清洗药箱、清洗泵、5m保安过滤器及连接管阀件组成,当膜组件受污染时,能够用它进行RO系统的化
20、学清洗。反渗透膜在使用过程中,由于各种因素的影响,不可避免地会有结垢现象或受污染,只不过是程度不同而已。清洗系统的功能就是当反渗透膜出现结垢现象或受污染而导致性能下降,就必须根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。清洗时,是将药液不断地送入容器内,对反渗透膜进行清洗,清洗后的清洗液又回到清洗水箱,不断循环,为了防止被清洗下来的以悬浮物形式存在的物质在循环时损伤反渗透膜,因此增加一台清洗保安过滤器,保护反渗透膜不被损伤。反渗透膜在使用过程中,由于各种因素的影响,不可避免地会有膜表面沉积的现象,只不过是程度不同而已。同时,由于反渗透膜在正常工作时是处在高压状态下,膜会被压缩形变。如果长期这样,就会产
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