反渗透膜技术与工艺流程说明

技 术 文 件一、 反渗透膜技术简介二、 设计基础三、 工艺说明四、 控制系统和仪表五、 设备清单六、 设备技术规范书附：工艺流程图；一、 反渗透技术简介 反渗透简称RO，是六十年代发展起来的一种膜分离技术，其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜，水中的溶剂由高浓度向底浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的，由于它于自然界的渗透方向相反，因而称它位反渗透。反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。该方法具有运行成本低，操作简单，自动化程度高，出水水质稳定等特点。与其他传统的水处理方法相比具有明显的优胜，广泛运用于水处理相关行业。反渗透水处理工艺基本上属于物理脱盐方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点：1、 反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法将含盐水进行脱盐、纯化。目前，超薄复合膜元件的脱盐率可达到99.5%以上，并可同时去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等。2、 水的处理仅依靠水的压力作为推动力，其能耗在许多处理中最低。3、 不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理，无化学费液排放，无环境污染。4、 反渗透可以连续运行制水，系统简单，操作方便，产品水质稳定。5、 反渗透装置自动化程度高，运行维护和设备维护工作量很少。6、 设备占地面积小，需要的空间也小。7、 适应于较大范围的原水水质，既适应于苦咸水、海水以至污水的处理，又适应于低含盐量的淡水处理。我公司集多年工业水处理系统的工艺设计、设备制造、系统成套及膜应用技术的经验，选取合理的工艺设置和设计参数，确保设备长期稳定运行。二、 设计基础1、 水源水质原水分析单位：广州金天水环保科技有限公司_分析者：_甘军_水源概况：国家废水排放标准 _日 期： _2010年12月9日星期四电导率：_300us以下_ pH值：_6.57.5_ 水样温度：_25_oC组成分析(单位，mg/L)：铵离子(NH4+) 二氧化碳(CO2) 钾离子(K+ 碳酸根(CO32-) _ _钠离子(Na+) 碳酸氢根(HCO3-) 镁离子(Mg2+) 亚硝酸根(NO2-) 钙离子(Ca2+) 硝酸根(NO3-) 钡离子(Ba2+) _ 氯离子(Cl-) _锶离子(Sr2+) _ 氟离子(F-) 亚铁离子(Fe2+) 硫酸根(SO42-) _总铁(Fe2+/Fe3+) 磷酸根(PO43-) _锰离子(Mn2+) _ 活性二氧化硅(SiO2) _锌离子(Zn2+) _ 胶体二氧化硅(SiO2) _铝离子(Al3+) _ 游离氯(Cl ) _其它离子(如硼离子)：_ 总固体含量(TDS) _ 生物耗氧量(BOD) _总有机碳(TOC) _ 化学耗氧量(COD) _总碱度(甲基橙碱度)：碳酸根碱度(酚酞碱度)：总硬度： 浊度(NTU)：澄清污染指数(SDI15)：细菌(个数/mL)：备注(异味、颜色、生物活性等)：无2、 设计标准2.1设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求。a) GB150钢制压力容器b) JB2932水处理设备制造技术条件c) HGJ32橡胶衬里化工设备d) 压力容器安全技术监察规程e) JB/T4715-92固定式管板式换热器式与基本参数f) JB/T4717-92U形管式换热器型式与基本参数2.2进口设备的制造工艺和材科符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准。2.3对外接口法兰符合下列要求a) JB/T74-94管路法兰 技术条件b) JB/T74-94管路法兰 类型c) JB/T81-94凸面板式平焊钢制法兰d) JB/T87-94管法兰用石棉橡胶垫片2.4 衬里钢管和管件符合下列标准的最新版本的规定要求:a) HG21501衬胶钢管和管件b) HG20538衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件2.5 设备处部管路的设计符合DL/T5054-1996火力发电厂汽水管 道设计技术规定现行最新版本的规定要求。3、 采用工艺：原水增压泵 + 全自动石英砂过滤+全自动活性炭过滤器+加药系统+ 反渗透4、 设备生产能力预处理：正常出水量：18m3/h。 反渗透系统进水水质：PH：2-11污染指数（SDI）：4浊度：1.0NTU余氯：0.1mg/L 反渗透系统出水水质正常产水量：10m3/h（进水温度25时）原水利用率：60%系统脱盐率98% 纯化水系统产水量：10m3/h产水水质：10us/cm以下选用美国陶氏膜5、 系统对外界的要求：l 进 水 管：进水管由需方接至纯化水厂房外5米，需方原水流量不得小于15m3/h，压力不得小于0.4Mpa；l 出 水 管：进水管由供方接至纯化水水池；l 供 电：根据供方的容量，由用户提供动力电源，并接至供方提供的动力配电柜上，要求为三相四线制，380V/50hz/3，5%；照明由需方提供；三、 工艺说明（一） 工艺流程工艺：原水增压泵 + 全自动石英砂过滤+全自动活性炭过滤器+加药系统+ 反渗透如下：PH调节加药系统原水 原水水泵 石英砂过滤器 活性炭过滤器 保安过滤器 高压泵 反渗透装置 净水 阻垢剂加药装置 具体工艺流程见附图（二） 工艺详述1. 预处理系统预处理系统是根据原水水质情况、反渗透的进水水质要求和进水的水量进行设计的。反渗透的进水要求污染指数（SDI）4，浊度1.0NTU，余氯0.1mg/L。反渗透系统正常产水量为10m3/h，回收率为60%，则预处理产水量为18m3/h。1.1 原水反渗透系统要求进水、流量压力稳定，避免系统波动。系统正常运行时，原水需用量为15m3/h，当过滤器正洗时，流量增大至20m3/h左右，因此管道水流量不应该小于20m3/h。2. 净化水系统2.1 原水泵中间水泵采用南方水泵生产的CDL系列标准不锈钢泵，共选用2台1用1备，每台流量不小于20m3/h，扬程30m左右。1.2 全自动多介质石英砂过滤器本系统采用不锈钢多介质过滤器作为预处理的主要设备，共设置1台1500多介质过滤器，滤速为10m/h，符合运行需要，可有效去除原水中的悬浮物、机械杂质、有机物、胶体等，使原水污染指数（SDI）4，满足反渗透装置进水水质要求。1.3 全自动活性炭过滤器 经不锈钢多介质过滤器处理产水再经不锈钢过活性碳过滤器,其内部装置填的滤材地活性碳颗粒,该颗粒多微孔结构可吸附水中有机物和游离氯,其产水游离氯含量正常情况下小于0.1mg/L(如大于0.1mg/L时说明滤料的吸附能力接近饱和应考虑更换滤料),以满足反渗透的装置的进水要求,同时可以除出水中异味.我厂生产的多介质过滤器及活性炭过滤器具有如下特点：（1） 采用不锈钢材料，具有使用年限长、抗磨损、耐腐蚀性优良等特点；（2） 布水装置采用喇叭口式结构，喇叭口结构光滑，与过滤器同心，布水均匀压力损失小；（3） 集水装置采用大板式结构，水帽缝隙宽度0.25mm，可有效避免漏砂、反洗乱层等缺陷，且在进行压缩空气吹洗时布气较均匀。（4） 滤料采用优质石英砂和无烟煤；石英砂粒经0.51mm，无烟煤粒经为0.81.8mm，二者不均匀系数为2-3。二种滤料结合可适应原水浊度较大范围的变化。石英砂、均在酸性、碱性、中性溶液中进行化学稳定性实验。（5） 多介质过滤器的本体管道采用台湾华亚UPVC材质；阀门采用UPVC碟阀，过滤器的运行、切换、反洗、正洗压缩空气吹洗等工序全部手动完成。（6） 每台过滤器进出水管设置压力表和取样阀，便于监测过滤器的运行压力差和过滤水水质；3. 反渗透系统整套反渗透系统由阻垢剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、化学清洗系统及配套仪表、管道、阀门等组成。2.1 阻垢剂加药装置为了保证反渗透系统在高回收率下长期、稳定的运行，必须防止膜的结垢和污染。对本系统水质而言，主要防止CaCO3、CaCO4、BaSO4、SiO2及氧化铁的结锈和污染。当反渗透装置在回收率65%条件下运行时，由于膜对离子的截留率大于98%，在反渗透膜的浓水侧浓水浓度几乎接近进水浓度的3倍，此时必须做防垢处理，通常在预处理水中加阻垢分散剂。阻垢剂选用英国POLYMER公司的TRISPE1000高效阻垢分散剂，它是高效能的液状阻垢剂配方，用于控制膜分离系统中碳酸盐、硫酸盐及氧化铁所造成的结锈。使用阻垢剂后可延长系统清洗周期，使膜寿命延长而降低成本。它可适用于不同水源，产品结合了有机磷酸盐及分散性高分子聚合物来防止结垢物质的沉积。产品特点A、 符合饮用水合格认证（ANSI/NSF60）标准；B、 有效的控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢，LSI高达3.0尚不结垢；C、 所有主要反渗透膜都能使用；D、 籍由分散剂阻塞微粒来维持反渗透膜表面的清洁；E、 进水的Ph从59仍属有效范围。阻垢剂加药装置由计量箱、计量泵及配套管路组成。计量箱采用PE材质；计量泵选用美国进口产品。2.2保安过滤器保安过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用SUS304材质，外表面抛光处理；内装聚丙烯蜂房滤芯。蜂房滤芯是一种效率高、阻力小的深层过滤元件。适用于含悬浮杂质较低（浊度小于2-5度）的水进一步净化。蜂房滤芯由聚丙烯纤维按一定规律缠绕在注塑聚丙烯多孔管上形成。2.3 高压泵高压泵是反渗透系统的主要运转设备，为反渗透装置的运行提供动力来源。选用南方水泵生产的CDL系列立式高压泵，CDL系列是立式、单吸、多级分段式离心泵，材质为不锈钢，具有外观美观、占地面积小、噪音小、免维护、经久耐用的特点。每组高压泵进水口设置低压保护开关保护，当进水压力低于设置值（0.05Mpa）时，停止高压泵，防止高压泵抽空损坏。每组高压泵进水口设置高压保护开关保护，当进水压力低于设置值（2.1Mpa）时，停止高压泵，保护高压泵、膜组件不受到损坏。2.4反渗透主机反渗透主机由膜元件、压力容器、仪表、管道、阀门、控制箱、仪表箱、电气控制系统、机架等组成。（1） 反渗透装置共设置1套出力10m3/h，采用一级二段式排列，一段3支压力容器，二段2支压力容器，每支压力容器内装2支膜组件，每套共5支压力容器，10支膜元件。（2） 反渗透膜元件采用美国DOW生产的低压复合膜BW30400，在标准状态下，单只膜脱盐率高达99.5%，运行压力低，化学稳定性良好。（3） 反渗透系统中淡水电导仪，淡水、浓水流量计等仪表均采用国产产品。（4） 反渗透中设有定时冲洗系统。由PLC控制器定时打开浓水侧电动排水阀，对膜组件表面进行高速冲洗，防止结垢物质表面沉积，有效防止结垢。（5） 反渗透设置就地操作盘、就地仪表盘合集中取样装置。在就地操作盘上可启动/停止每台泵及电动阀；在就地仪表盘上可方便的读出流量、电导等运行参数；集中取样装置可以对每支压力容器淡水取样，便于故障检测。（6） 反渗透装置的机架不锈钢焊接。（7） 配套高压管道阀门采用不锈钢材质；低压管道采用UPVC材料（8） 反渗透的运行采用采用手动/自动现场操作。四、 控制系统与仪表1、 电控系统系统配置数台动力配电柜以满足泵等用电设备的需要。为保证电动机的安全，各泵、等用电设备均配置空气开关、交流接触器、热继电器等。2、 自动控制系统本套化水系统采用自动化程序控制，采用三菱公司生产的程系控制器实现手动及自动，同时盘上装有报警装置实现系统的自诊断能力。（1） 反渗透定时冲洗：反渗透正常运行8小时后，由PLC可编程控制器自动打开浓水侧电动阀，冲洗膜组件浓水侧；冲洗几分钟后关闭电动阀，系统正常工作。（2） 每组高压泵入口处装设低压压力开关，当泵入口压力低于0.05时，压力控制器动作，使设备停止工作，保证高压泵的安全。（3） 每组高压泵出口处装设慢开电动阀、高压压力开关，当出口压力高于2.0Mpa时，压力控制器动作，使设备停止工作，保证高压泵、膜组件及膜壳的安全。（4） 膜前PH调节系统与高压泵连锁启动/停止。3、 仪表主要仪表配置如下：反渗透总进水管设置一套在线电导率仪，检测原水水质；每套反渗透装置上设置一台废水流量计和一台净水流量计，根据两个流量值观察反渗透的运行状况，调节系统回收率；每套反渗透装置废水侧设置一套在线电导率仪，监测废水电导率，计算系统脱盐率；每套反渗透装置进水、浓水、段间均装有压力表，监测反渗透运行是否正常；每台多介质过滤器进出口各设置一台压力表；每台保安过滤器进出口各设置一台压力表；每台泵出口设置一台压力表。五、 设备清单工艺：原水增压泵 + 全自动石英砂过滤+全自动活性炭过滤器+加药系统+ 反渗透 序号名称规格型号数量材质产地一、预处理系统1原水泵CHL16-40 N=3KWQ=25m3/h P=0.3Mpa2台1用1备不锈钢南方合计单价 ￥：8600.002多介质石英砂过滤器及活性炭过滤器DN15002台不锈钢金天水布水装置喇叭口式2台UPVC金天水集水装置多孔板水帽式2台UPVC金天水双速水帽2套ABS国产设备本体阀门 润新TMF77A2套UPVC合资设备本体管道2套UPVC台湾华亚进出水取样阀2个UPVC台湾垂直吊盖人孔DN2001套/台碳钢金天水下人孔DN651套/台碳钢金天水卸料孔 DN2001套/台碳钢金天水进出口压力表01.0Mpa2块/台不锈钢进口合计单价 ￥：56000.00二、反渗透主机1阻垢剂加药、PH调节装置1套金天水组装计量箱 100L2台PE金天水计量泵P0562台组合件美国合计单价 ￥：12000.002保安过滤器DN6001台SUS304金天水进出口压力表0-1.0MPa2块/台不锈钢进口滤芯5m，L=750mm20只/台PPF国产更换周期1-2个月合计单价 ￥：7600.003高压泵CDLS32-140 N=15KWQ=20m3/h H=150m1台不锈钢南方进出口压力表0-2.5MPa4块不锈钢进口低压开关JC-1062套韩国高压开关JC-1302套韩国电动慢开阀门2套PVC国产合计单价 ￥：18000.004RO主机XB-RO401套组合件金天水膜元件BW3040010只芳香聚酰胺美国DOW压力容器5芯5只FRP国产淡水流量计1台PE余姚浓水流量计1台PE余姚废水在线电导率仪CM-2301套组合件石家庄科达净水在线电导率仪CM-2301套组合件石家庄科达禁油防震压力表3块不锈钢进口浓水排水电动阀1台PVC国产高压侧管道及阀门1套PVC 金天水低压侧管道及阀门1套PVC金天水机架1套不锈钢金天水取样阀 4只UPVC台湾就地控制盘1台金天水就地仪表盘1台金天水合计单价 ￥：.005反渗透清洗系统1套金天水清洗箱1m31台PE国产清洗泵CDL16-20 N=3KWQ=25m3/h H=30m 1台不锈钢南方泵业清洗流量计1台PE余姚合计单价 ￥：8000.00四、电气控制系统1动力配电柜配套按需金天水2电气元件配套按需欧姆龙3电线电缆配套按需金天水五、系统管道、管件、阀门等配套按需金天水合计单价 ￥：23000.00 六、滤料、填料等1石英砂0.51，H=800mm国产更换周期24个月12，H=100mm2活性炭8-16目，H=1300mm海南椰壳更换周期24个月合计单价 ￥：5600.00 17%税金税票 ￥：20000.00 本设备包安装、运输、调试，设备为全自动工作设备总报价：28.88万人民币：贰拾捌万捌仟捌佰元正 六、 以前的纯水增压系统改装，需增加三菱变频器及压力传感器共9800.00元。技 术 规 范1、 原 水 泵 数 量 ：2台 （1用1备） 规 格 ：CHL16-40产 地 ：南方技术参数流 量 ：25m3/h扬 程 ：30m外型尺寸 ：55050电机型号 ：CHL16-40电机功率 ：3KW转 速 ：2900r/min2、 全自动多介质石英砂过滤器数 量 ：1台规 格 ：DN1500厂 家 ：广州 金天水技术参数1）设计出力 ：25m3/H.台 设计流速 ：10m/H 设计压力 ：0.6Mpa 水压测试压力 ：0.75Mpa 设计温度 ：0-50 运行压差 ：0.02-0.05Mpa 反洗强度 ：12-15L/m2s 反洗膨胀率 ：30-50% 气洗强度 ：1-2 L/m2s 气洗压力 ：约50Kpa2）外型尺寸 ：15002850mm 桶体壁后 ：5.0mm 封头壁后 ：10mm 直边高度 ：2800mm3）设备本体材料 ：不锈钢4）内部布水装置 ：抓式 材 质 ：UPVC5）内部集水装置 ：多孔板水帽式 材 质 ：UPVC 集 水 帽 ：UPVC水帽缝隙宽度 ：0.25-0.28mm数 量 ：10个/台材 质 ：ABS产 地 ：国产6）人孔 垂直吊盖人孔 ：DN50 数 量 ：1套/台 下 人 孔 ：DN65 数 量 ：1套/台 防 腐 7）卸料孔 ：DN200 数 量 ：1套/台 材 质 ：不锈钢 防 腐 9）自动控制阀 ：UPVC 设备本体阀门 ：碟阀 材 质 ：UPVC 操作方式 ：自动 阀门规格 ：TMF77A 进 水 阀 DN65，PN1.0 出 水 阀 DN65PN1.0反冲进水阀 DN65，PN1.0 反冲排水阀 DN65，PN1.0正洗排水阀 DN65，PN1.0 10）滤料 无烟煤 ：0.8-1.2mm，H=400mm 石英砂 ：0.5-1.0mm，H=800mm ：1-2mm，H=200mm 11）配套仪表 压力表规 格 ：01.0Mpa数 量 ：1块/台材质 ：不锈钢3、 全自动活性炭过滤器数 量 ：1台规 格 ：DN1500厂 家 ：广州 金天水技术参数1）设计出力 ：25m3/H.台 设计流速 ：10m/H 设计压力 ：0.6Mpa 水压测试压力 ：0.75Mpa 设计温度 ：0-50 运行压差 ：0.02-0.05Mpa 反洗强度 ：12-15L/m2s 反洗膨胀率 ：50-70% 气洗强度 ：1-2 L/m2s 气洗压力 ：约50Kpa2）外型尺寸 ：15002850mm 桶体壁后 ：5.0mm 封头壁后 ：10mm 直边高度 ：2800mm3）设备本体材料 ：不锈钢4）内部布水装置 ：抓式 材 质 ：UPVC5）内部集水装置 ：多孔板水帽式 材 质 ：UPVC 集 水 帽 ：UPVC水帽缝隙宽度 ：0.25-0.28mm数 量 ：10个/台材 质 ：ABS产 地 ：国产6）人孔 垂直吊盖人孔 ：DN50 数 量 ：1套/台 下 人 孔 ：DN65 数 量 ：1套/台 防 腐 7）卸料孔 ：DN200 数 量 ：1套/台 材 质 ：不锈钢 防 腐 9）自动控制阀 ：UPVC 设备本体阀门 ：碟阀 材 质 ：UPVC 操作方式 ：自动 阀门规格 ：TMF77A 进 水 阀 DN65，PN1.0 出 水 阀 DN65PN1.0反冲进水阀 DN65，PN1.0 反冲排水阀 DN65，PN1.0正洗排水阀 DN65，PN1.0 10）滤料 椰壳活性炭 ： H=1400mm 11）配套仪表 压力表规 格 ：01.0Mpa数 量 ：1块/台材质 ：不锈钢4、 阻垢剂加药装置6.1加 药 箱 数 量 ：2台容 积 ：100L材 质 ：PE产 地 ：广州金天水6.2加 药 泵数 量 ：2台 规 格 ：P056产 地 ：美国技术参数形 式 ：电磁隔膜泵流 量 ：1.8L/h压 力 ：7.6bar功 率 ：0.375W配 件 ：底阀、过滤器、三功能阀、逆止阀、进出口管道阀加药量调节方式 ：手动调节5、 保安过滤器 数 量 ：1台 型 号 ：XB-600产 地 ：广州金天水技术参数1）设计出力 ：25m3/h设计压力 ：0.6Mpa水压测试压力 ：0.75Mpa设计温度 ：0-502）外形尺寸 ：3501200mm壁 厚 ：3mm3）设备材料 ：SUS304防 腐 ：内涂四层环氧树脂4）滤 元 ：PPF滤芯滤芯规格 ：5m，L=1000mm数 量 ：20支/台5）配套仪表压力表数 量 ：1块规 格 ：0-1.0Mpa材 质 ：不锈钢6、 高压泵数 量 ：1台型 号 ：CDLS32-140生产商 ：南方技术参数材 质 ：不锈钢流 量 ：20m3/h扬 程 ：150m功 率 ：15KW配套仪表a. 禁油防震压力表规 格 ：0-2.5Mpa数 量 ：2块材 质 ：不锈钢b. 低压开关型 号 ：JC-206数 量 ：1块产 地 ：韩国c. 高压开关型 号 ：JC-230数 量 ：1块产 地 ：韩国d. 电动慢开阀门数 量 ：1台形 式 ：蝶阀型 号 ：DN80，PN1.6材 质 ：PVC驱动方式 ：电动产 地 ：国产