第一章概况1.1工程概况:本工艺方案是根据用户要求,以系统运行可靠、经济合理为原则,采用相关设计标准和规,结合我公司多年工程经验,以地下水做为原水水源而编制的。
本系统采用“预处理+反渗透+EDI装置”水处理工艺,该方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足要求,并已在多项类似工程中得到应用及检验。
设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便;运行稳定、节能、环保、自动化程度高,经济实用等特点。
1.2工程设计参数(1)安装场所: 水处理车间,介质温度:5~45℃,安装面积: ≤200m3;(2)原水水质: 按西北地区地下水设计,原水设计温度不小于5℃;(3)产水技术指标:我公司对超纯水系统作出质量保证:在设计进水温度、水质条件下,过滤器、反渗透、EDI及抛光混床的出水水质及水量满足用户的要求。
整个水处理系统按全自动运行方式进行设计。
1.3公用设施条件1)供水:取水口通过提升泵送至纯水车间。
❖正常流量:大于产水流量❖温度:≥10℃2)供电:依据我方提出容量,由买方将动力线送至电控柜上。
❖供电电源:380V/ 50Hz /三相五线制❖使用最大功耗:35KW3)药品供应:调试及运行过程中所用消耗品以及水电由买方提供。
预处理、反渗透、EDI 系统采用的絮凝剂、清洗剂、碱等药品由我方根据水质情况计算或试验确定药品种类、配药浓度、加药量,全部药品宜采用汽车运输。
A\凝聚剂化学成分:高分子聚合物(SMST)纯度:30%配制浓度:10%包装:25Kg/桶B\氢氧化钠化学成份:NaOH纯度:45%包装:桶装或其他运输方式:汽车运输配制浓度:45%加药量:1-2ppm1.5工程围我方提供一套完整的化学水处理系统,即从原水箱进口母管(包括阀门、仪表)到纯水泵出口1.0 米为止所有的设备,包括过滤器及其加药装置、反洗设备,反渗透装置、EDI 装置及其加药装置、化学清洗系统装置等设备、附件和所供设备部管道、阀门及其附件、所供设备之间的连接管道、阀门及其附件、和所供设备部管道、阀门及其附件、所供设备之间的连接管道、阀门及其附件、以及整套工艺流程所要求的热工仪表、化学分析仪表、控制系统、电气设备、电缆与桥架等(买方供电至MCC柜)。
控制系统还包括所有的电缆、桥架、压缩空气管路和所有的硬件、软件等,以及PLC控制柜的硬件,软件,接线等。
根据流程图制订以下分界:1)纯水输送泵出口水管一米由我方负责。
2)水站的土建工程及预埋件、消防、照明、电气接地、通风、用水由买方负责。
3)压缩空气管由买方提供到设备接口处。
4)水站总电源由买方接到我方的进线柜上的总电源开关上。
5)控制柜到各单体设备的电路由我方负责。
本工程为总承包交钥匙工程,系统最终出力为:5MΩ超纯水:大于1吨/小时,0.35MPA ;我方按技术要求进行设备制造、安装、调试、培训直到运行正常达到设计要求的出水水质和水量。
第二章:设计原则与依据2.1设计原则1) 寻求最佳的工艺设计方案,使系统设备经济、合理、安全、可靠。
2) 选用先进的进口材料和配件,单体设备结构先进、合理。
本套纯水设备中,主体RO、EDI、水泵、自控阀门、自控电器等均采用国外知名品牌,保证了系统的先进性和稳定性。
3) 设备布局合理美观、操作维护方便、减少劳动强度。
对各单体设备将进行优化组合,除了保证其运行性能外,尽可能使设备结构更加合理实用、操作维护更加方便、外观更加简洁美观、设备具有较好的防腐能力。
4) 选用可靠性好的进口仪表,直接显示处理数据。
各设备上采用的控制仪表、显示仪表均采用国际知名品牌,以保证系数设备的运行可靠。
5) 设备选型留有合理的余量,预处理设备、RO、EDI 装置各级水泵及管路的设计均有一定的设计余量,能保证在必要时系统设备超负荷运行时的需要,同时在正常运行时确保整个系统运行安全、可靠、延长设备使用寿命。
2.2设计依据2.2.1进口部件的设计符合下列公司产品技术手册要求。
1)《美国氏公司反渗透膜和纳滤膜产品技术手册》及设计软件;2)《南方泵业公司产品技术手册》;3)《帕斯菲达公司产品技术手册》;4)《美国IONPURETM 公司EDI 产品技术手册》;5)《美国氏核级抛光树脂产品技术手册》;2.2.2进口设备或部件的制造工艺和材料应符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学会(ATM)的工业法规中所涉及的标准。
2.2.3国产设备制造和材料应符合下列要求:1)《给水排水工程结构设计规》GBJ-69-842)《水处理设备制造技术条件》JB2932-863)《反渗透水处理设备标准》GJ/T119-20004)《钢制压力容器》GB150-19985)《橡胶衬里化工设备》HGJ32-906)《水处理设备油漆、包装技术条件》 GB/T13384-927)《焊接件通用技术条件》JB/ZQ4000.3-868)《工业企业噪音控制设计规》GBJ87-859)活性炭净水器执行CJ3023-1993,2.2.4水泵、电机符合下列标准:1)《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》GB3216-89 2)《电机外壳防护等级》GB49423)《机电产品包装通用技术条件》GB/T13384-924)《旋转电机基本技术要求》GB7555)《旋转电机冷却方法》GB19932.2.5管件符合下列标准的规定要求:1)《衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件》HG205382)《化工设备、管道外防腐设计规定》 HGJ34-902.2.6电控部分符合下列标准和规定的要求:1)《通用电器设备配电设计规》GB50055-932)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91 3)《美国国家电气规》 NEC-2005 版4)《低压电器外壳防护等级》GB/T4942.2-935)《ISA 过程操作的二进制逻辑图》6)《电控设备第一部分:低压电器电控设备》7)《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规》8)《UL 美国保险商实验室标准》9)《IEE-美国电气电子工程师协会标准》10)《EIA 美国电子工业协会》2.2.7以上规所使用的各标准如有新版本,以最新版本为准。
2.2.8设备符合相应的工业设备抗震鉴定标准。
第三章:工艺设计说明3.1 工艺选择3.1.1系统进水水质分析1)原水水质分析根据自来水质检测的数据来分析,基本上可以确定以下几个方面的问题:系统进水中含有的氯化物,盐量含量比较高,同时根据我方在反渗透技术方面的理论和实践经验,反渗透产水PH通常在5-6。
2)原水水质分析结论针对于本系统进水,从设计上、从最坏的角度上考虑并从工艺上予以预防;❖悬浮物对后续设备的影响❖需要防止硬度对反渗透膜产生的影响❖氯化物对反渗透膜的影响以上几个水质特点,都是不利于反渗透和后处理系统的长期稳定运行的,因此在本系统的设计方案中,必须充分考虑到各个因素,充分调研,才能做好一流的系统设计、提供一流产品质量和达到优越的系统性能。
3)基本设计处理思路(1)预处理:为保证进入反渗透设备的清水达到入口水水质标准,设计采用多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器进行原水的预处理。
各设备的具体功能,如下所述:1. 多介质过滤器:主要去除水中悬浮物胶体等物质,使SDI<3、浊度>1NTU;2. 活性炭过滤器:主要去除水中游离氯和部分有机物,防止游离氯氧化超滤膜。
出水游离氯可降至0.05ppm以下。
3. 软化水过滤器:离子交换软化水处理是利用阳离子交换树脂中可交换的阳离子(如Na+、H+),把水中所含的钙、镁离子交换出来,这一过程称为水的软化过程,所得的水称为软化水。
在软化水处理中,最常用的是钠型强酸性阳离子交换树脂,或称钠离子交换树脂。
这种阳离子交换树脂,其交换容量与原水的全溶解固形物含量以及再生水平有关。
经过软水器后的水,硬度大大降低或基本消除,出水残留硬度可降至0.03mmol/L以下。
原水碱度基本不变,这是由于在钠离子交换过程中,只是水中碳酸盐硬度按照等物质量的规则转变成碳酸氢钠,故水中的HCO3-含量不变,所以水中碱度基本不变。
4. 保安过滤器:为了防止意外颗粒物进入反渗透设备,影响其稳定运行,设置5µ保安过滤器进行保安过滤。
5. 反渗透除盐:利用渗透机理,在泵的压力推动下,使原水中的水分子反向渗透,从而达到除盐的目的。
本系统采用美国进口逆渗透膜和美国进口逆渗透壳, 确保水质纯净和反渗透设备在高压下长期安全运行。
6. 精处理部分设置了去TOC紫外灯、0.45μm滤器、EDI等,以进一步去除水中的溶解氧、二氧化碳、剩余的微量离子、TOC等,选用设备和管道等的材料等级也随着纯水纯度的升高相应提高。
水箱设置氮封装置,隔离空气污染。
3.2工艺流程:地下水→原水箱→絮凝剂加药→原水泵→多介质过滤器→活性碳过滤器→软化水过滤器→反渗透增压泵→保安过滤器→一级变频高压泵→一级反渗透装置→一级RO水箱→EDI增压泵→紫外线杀菌器→精密过滤器→EDI 系统→纯水增压泵→微孔膜过滤器→出水。
3.3技术要求为了便于用户对超纯水设备操作和维修,保证在更换和维修部分设备元件时制取超纯水工艺流程不中断,以及适应用户对超纯水产量的不同需求,本套超纯水系统对过滤器、反渗透、EDI、185UV、254UV和终端超滤器等均采用两组并联运行模式,抛光混床采用三组并联运行。
关闭其中二组,并联的另一组或两组仍可继续工作。
3.3.1 水泵提升机组1) 每台水泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。
2) 每台水泵的应符合《给排水设计9册》水泵类设计与安装规。
3) 每台水泵的电气接线应符合《电机产品安装规》。
3.3.2多介质过滤器1) 过滤器采用机械过滤器,填料:石英砂、无烟煤。
进出口管道装设取样装置及压力表组件,压力表设隔离阀。
运行及反洗方式为全自动PLC控制。
2) 过滤器最大能耐受6bar的压力。
3.3.3活性炭过滤器1)进出口管道装设取样装置及压力表组件,压力表设隔离阀。
运行及反洗方式为全自动PLC控制。
2) 过滤器最大能耐受6bar的压力。
3.3.4软化水过滤器1)过滤器填装软化阳树脂,滤层高度一般>1000mm,在正常工作情况时,正常流速20m/h,总产水量为>2m3/h。
2)软化过滤器反洗周期时间为16—24小时。
反洗以时间参数来控制反冲洗周期,通过PLC可编程控制器进行滤器顺序定时反洗、正洗及再生过程。
3)反洗水由原水泵供水。
3.3.5保安过滤器1)保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。
2)进入保安过滤器的水管上设排放阀。
3)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)。
4)保安过滤器的滤元过滤精度为5μm。
3.3.6 RO 高压泵1) 高压泵采用变频控制,高压保护开关(均为进口产品),以防膜组件受高压水的冲击,系统压力高时报警和停泵。