倍耐力轮胎有限公司20T/H反渗透脱盐系统技术协议济宁三和水处理设备有限公司2009年9月目录项目概述 (1)执行标准 (1)一、设备用途及实用要求............................................................... (2)1系统工艺流程及流程介绍 (3)2预处理流程介绍 (4)2.1盘式过滤器（用户原有） (4)2.2钠离子交换器（用户原有） (4)2.3板式换热器 (4)2.4二氧化氯发生器 (4)2.5还原剂投加装置 (4)2.6氧化还原电极 (5)3反渗透预除盐系统流程介绍 (5)3.1保安过滤器 (5)3.2多级离心高压泵 (5)3.3反渗透装置 (6)3.3.1 反渗透膜元件63.3.2反渗透膜壳 (6)3.3.3反渗透化学清洗装置 (7)3.3.4反渗透的电器控制 (7)4 系统产水PH值调节 (7)5 系统排水的提升 (8)6 纯水水箱（用户采购） (8)二、乙方的责任范围 (8)三、设备配置明细单 (9)四、质量保证 (12)五、售后服务 (12)项目概述甲方：倍耐力轮胎有限公司乙方：济宁三和水处理设备有限公司经倍耐力轮胎有限公司（以下简称甲方）与济宁三和水处理设备有限公司（以下简称乙方）协商，就乙方对甲方TBR胎面线所需的反渗透脱盐水项目进行整体设计及部分系统进行交钥匙大包事宜达成以下共识：一．执行标准（设计及施工标准）本设计执行下列技术标准JB2932-86《水处理设备制造技术条件》JB2880-81《钢制焊接常压力容器技术条件》GB113-9128《钢制管法兰》JB2532-80《压力容器油漆、包装、运输》HGJ34-90《化工设备、管道外防腐设计条件》HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》DC130A16《橡胶衬里设备技术条件》ZBJ98020-90《水处理设备系列图谱》GB6567-86《管道系统的图形符号》GB4270-84《热工图形符号与文字代号》GB2625-81《过程检测和控制流程用图形符号和文字代号》JB/T2932-1999《水处理设备制造技术条件附》ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》美国陶氏公司的反渗透设计导则二．方案描述乙方根据甲方现有软水水质（其指标为乙方自行取样得出）和甲方提出的水质工艺要求，由乙方以交钥匙大包的方式为甲方提供整套反渗透产水系统及相关纯水输送设备，乙方保证供于甲方的整套反渗透产水系统的产水能力和运行的稳定性等均能完全满足甲方现场使用要求。
PH值 7.47二氧化硅浊度 0.8铜COD cr锌铬（六价）镉总磷铅总硬度（以CaCO3计）＜1.5硼硫酸盐40钠164.31氯化物58钾硝酸盐（N）钡亚硝酸盐（N）钙总碱度286总大肠杆菌总溶解性固体547.28五日生化需氧量锰氨氮（以氮计）铁悬浮物硒HCO3-284.28镁CO32-0.63甲方现场所需水的工艺要求为：PH 6.3-6.7总碱度＜50mg/L钙硬度＜100 mg/L镁硬度＜30mg/L总铁＜50ug/L锰＜20ug/L铜＜100ug/L硫酸根＜50mg/L总硬度＜30mg/L电导率＜400us/cm二氧化硅＜0.5mg/L180℃干燥后残留＜400mg/L总磷＜100ug/L通过乙方专业计算，最终确定甲方所需纯水量为每小时20吨,经乙方提供的反渗透脱盐工艺设备处理后，乙方保证产水水质可达到以下指标：PH 6.3-6.7总碱度＜6mg/L钙硬度＜0.3 mg/L镁硬度＜0.1mg/L总铁＜10ug/L锰＜10ug/L铜＜10ug/L硫酸根＜1mg/L总硬度＜0.5mg/L电导率＜25us/cm二氧化硅＜0.3mg/L180℃干燥后残留＜20mg/L总磷＜20ug/L产水水质优于胎面线水质控制指标，完全可满足生产工艺要求。
1系统工艺流程本系统采用如下工艺流程：原水→盘式过滤器→JM为保证纯水水质和反渗透设备运行的稳定性，乙方在供给甲方的反渗透系统的设计及配置方面做了下布置：●防止反渗透膜元件产生胶体物质、悬浮物固体颗粒、泥沙、大分子有机物质、微生物污堵及无机盐结垢（包括因浓缩而出现铁铝氧化物等的结晶）；由于本系统采用的水源为经过软化处理后的地下水，，硬度已降至＜0.03mmol/L，已达到低压蒸汽锅炉的用水水质标准，乙方保证该水质用在反渗透系统中无任何结垢隐患，故在本反渗透系统中不必设置阻垢剂投加装置。
对于反渗透膜的生物污堵问题，系统设置了一台100g/H二氧化氯发生器，二氧化氯直接投加到软水箱内以杀灭可能滋生微生物藻类，但是二氧化氯具有强氧化性，若反渗透进水中含有游离氯有可能对反渗透膜产生氧化降解，故系统设置了一台还原剂投加装置，以彻底去除水中游离氯，保证反渗透系统的安全稳定运行。
采取以上措施后，乙方保证反渗透系统的正常清洗周期大于6个月，并保证在正常清洗周期内该反渗透纯水系统不会因发生结垢及生物污堵而另外增加清洗次数●保持反渗透长期稳定运行和装置产水量稳定，考虑到本系统软水水箱布置在室外且没采取保温措施，在冬季反渗透进水水温较低，进水水温偏低会影响反渗透系统的产水量，不利于反渗透系统的稳定运行，故系统配置一台板式换热器，通过自动温控系统调节反渗透系统进水温度稳定在一个合理的数值，以有效保证反渗透装置产水量稳定。
2.1盘式过滤器（用户原有）本设备适用于清除水中的悬浮物、泥沙以及机械杂质。
过滤器在原水悬浮物小于20mg/L 的情况下，出水悬浮物小于2mg/L，工作压力小于0.6MPa。
2.2钠离子交换器（用户原有）为防止RO膜元件在选择透过淡化水的同时，其浓水侧溶解固形物浓缩出现因浓度积大于溶解度平衡常数Ksp而结晶析出，在RO膜表面结垢，影响RO膜的脱盐率、水通量、运行压力等性能参数。
如果出现细小晶粒而不能及时处理的话，溶解固形物会以其为结晶核心，使结晶粒增大，从而其结晶棱角会刺破膜表面，损坏反渗透装置，因而在反渗透装置前设置钠离子交换器，原水通过该装置可有效去除水中的硬度及铁锰等重金属离子，防止钙镁硬度在膜表面结垢和重金属氧化物污染膜元件。
2.3板式换热器进水温度对反渗透脱盐系统正常运行影响较大，为使反渗透脱盐系统产水水质、水量稳定，调节合适的给水温度是非常重要的，合适的给水温度能够使反渗透系统在最佳状态下运行，同时可大大节省高压泵的能耗并保证出水的水质和水量。
由于本系统进水水源为软化水，软水水箱布置在室外且没采取保温措施，在冬季反渗透进水水温较低，不利于反渗透系统的稳定运行，故系统配置一台板式换热器，通过自动温控系统调节反渗透系统进水温度稳定在一个合理的数值。
2.4二氧化氯发生器本系统水源为深井地下水，水中微生物含量较低，原水经过滤与软化处理后，水中微生物含量会进一步降低，但考虑到软化水在软水箱有一定的滞留时间，因此系统有可能在软水箱内产生微生物滋生，为避免反渗透膜的生物污染，系统配置了1台100g/H二氧化氯发生器，二氧化氯可有效杀灭水中的各类致病微生物与细菌，二氧化氯投放至软水箱。
2.5还原剂投加装置水中的余氯会氧化反渗透膜，严重时可造成反渗透膜的实质性降解，给反渗透系统的运行带来相当大的隐患，因此在反渗透的进水中必须脱除余氯，焦亚硫酸钠（SMBS）是最常用的去除余氯以及抑制微生物活性的化学品，在工程实践中，每脱除1.0mg的余氯需加入3.0mg的SMBS，还原剂投加装置主要有计量泵和药液箱组成。
2.6氧化还原电极在还原剂混合点的下游管线上，设置氧化-还原电极，检测余氯是否被脱除掉，当发现有余氯时，检测电极发出信号停掉高压泵，以保证反渗透系统的安全运行。
3反渗透预除盐系统流程介绍3.1保安过滤器为了保证反渗透膜元件不被悬浮颗粒所堵塞，因此需要在高压泵入水口前设置保安过滤器；保安过滤器滤芯在投入运行过程中，所拦截的污物、杂质在滤芯表面形成“架桥”作用，利用污物、杂质本身拦截与其相近的颗粒杂质，过滤效率会随着运行的时间加长而增大，但随着运行时间的延长，虽过滤精度逐步增高，进出口压差逐步增大，当压差过大时，会将杂质、污物压入滤芯深层，恶化产水水质，为提高系统进水水质，在保安过滤器进出口压差达到0.1MPa时应拆下进行更换。
在正常工作情况下滤芯可维持6个月左右的过滤使用时间。
3.2多级离心高压泵反渗透膜元件对水中的离子具有选择透过性，因而在反渗透浓水侧和产水侧存在着渗透压差，这样就必须要有外界的压力来克服渗透压差才能够使反渗透装置正常工作并达到设计要求，外界的压力由高压泵提供，高压泵的选型在反渗透系统是非常关键的，一旦型号选小则意味着运行了一到两年以后，反渗透设备不能生产出额定数量的产水，将会耽误整个系统的安全稳定运行的同时必将陷入膜元件性能尚好却不得不更换的尴尬局面。
应该说，影响到反渗透的操作压力的因素比较多，具体有以下几点：●温度的影响；●进水含盐量的影响；●运行年限的影响；●污染或污堵的影响。
任何上述情况发生变化，都意味着反渗透的操作压力发生变化。
综合上述分析，特别是考虑到反渗透的污染、温度变化以及较长时间的运行等因素，将高压泵出口压力选择在1.2Mpa左右。
因反渗透产水设计能力为20m3/h套，反渗透设计回收率为70%，则进水为28.5m3/h，则反渗透选用1台丹麦格兰富不锈钢多级离心高压泵CR32-6额定流量为28m3/h，扬程95m，（因系统原水具有0.4Mpa左右的压力，故高压泵出口压力可达1.3Mpa）配11kw电机。
考虑到高压泵的选型是为3年以后预留，因为反渗透系统随着运行时间的延长，需要的渗透压力会相应提高，在反渗透运行初期根据膜设计软件需要0.9MPa的驱动压力即可，膜运行3年后驱动压力上升至1.2Mpa左右，为更有效的节约电能，降低反渗透系统的运行成本，高压泵设置了变频控制模式。
3.3反渗透装置3.3.1反渗透膜元件为了能满足反渗透产水达到系统用水要求，本系统选用了性能优异的高脱盐率复合膜，考虑到本系统原水水质矿化度较低，属于低含盐量水，并且原水在进入反渗透系统前，全部经过了软化处理，故本系统选择了美国陶氏公司的高产水量低能耗苦咸水淡化反渗透膜元件，该膜具有和传统的低压膜BW30-400相似的可靠性能和高产水通量，但是系统的操作压力降低40%左右，根据陶氏设计软件，选用LE-400选用功率为11KW的高压泵电机即可，若选择传统的BW30-400膜元件，则需选用功率为18.5KW的高压泵电机，因此选用该膜元件具有明显的节能优势，虽初期投资略高，但设备运行费用低，综合效益比选用BW30-400膜元件要高出许多。
（设备按每天运行20小时，电价按1元/KW.H计，则每年仅电耗即可节约5.5万元）3.3.2反渗透膜壳膜元件是安装在反渗透膜壳中而形成膜组件，可以形象地说，膜元件好比一个人的“大脑”，而反渗透膜壳则是保护“大脑”的“脑壳”，膜壳性能的好坏，将是膜元件能否得以安全稳定运行的关键。