宁夏某集团淀粉生产供水设计方案(doc)

某集团淀粉生产供水初步设计方案西安水设备有限公司致某集团公司依据贵集团公司提供的原水水质资料及对处理水的水质、水量要求，我们对原水进行详尽的评估，参照国家行业标准及设计规范，并与美国EP公司水处理专家交流，基于多年的设计运行经验做出此方案。原水跌水曝气预处理反渗透系统生产用水某集团水处理示意流程图说明1原水经预处理后经过DELTA100或DELTA130单程式一级反渗透系统，透过水TDS含量在275MG/L以内,电导率在50S/CM以下2处理后的水,水中微生物得到控制,含盐量大大降低,如再增加一个小型单级反渗透机如5T/HR或2T/HR配备灌装线即可以生产同“娃哈哈”、“乐百氏”同品质的纯净水进行销售。3在膜分离方法中，单位体积内膜面积比较大，脱盐率高，水质稳定并无二次污染及环境污染。4在膜分离过程中，无相变及相变化的化学反应，不消耗相变能，能耗小，更无酸碱消耗，装置结构紧凑，占地面积小，原水利用率高，运行费用低，节省电费、水费。5反渗透RO法技术先进，是当今世界公认的水处理新技术，目前，国际上应用很广。本设计工艺流程简单，自动化控制程度高，全套装置为美国原装进口，操作及维护方便。在国内外水处理领域处于领先地位。西安水设备有限公司业务部、技术部、工程部某集团有限公司水处理方案（初步设计方案）一、用户给定的设计依据及资料1设计原水水质水源地下水原水水质电导率2500S/CMPH7381碱度69MGN/L硬度15MGN/LSS0028MG/L原水水质质量综合评估由于客户未提供原水水质化验报告,我们依据以上原水指标,查阅国内有关宁夏固原地区地下水水质资料参照中华人民共和国建设部市政公用局我国水资源概况中华人民共和国建设部市政公用局世界水资源及其开发利用概况中华人民共和国建设部建筑给排水设计手册中华人民共和国卫生部GB574985饮用水水质标准北京水利电力出版社中国水资源利用山东省水利学院地下水开发利用基于多年水质分析设计经验，对原水进行评估A水温的确认由于水温对反渗透膜的出水量有很大关系，所以我们必须对原水加以确认，必要时须增加原水增温设备否则将造成反渗透设计过大增加投入或出水量不足。近地表的地下水温度直接受气温影响而变化，一般自地表以下50米开始地下水温可不受大气温度的影响，客户所在宁夏固原地区地处半干旱少水带，正常年降水量200400MM，正常年径流1050MM，加之工业用水井深度一般超过50M。水温一般以当地最冷月平均水温资料确定，依据地下水水温分区表，该区属中国大陆第二分区，地表水温约为4，地下水温为1015。依据对地下水水温的分类，属于冷水（020）加之我们实测数据，我们以最低温度10作为原水设计温度。B水质评估化学性质地下水水质一般具有清洁、稳定、恒温等特征外，还有其特殊化学成份，因为它通过岩层缓慢地渗透在天然的过滤作用下溶解了各种物质。它的形成过程中为周围介质不断作用，水中化学成分随之发生变化。一般情况下，较为突出的是硬度、铁和锰、氯化物含量高。如从地下取的地下水片刻后水质浑浊，呈现黄色、黄褐色，或烧开水后的水垢主要是铁锰硬度太高。铁含量超标对工业生产的影响地下水中铁质常以二价铁的形式存在，它在水中溶解度较大。从地下抽到地面与空气接触被氧化时，很快使原透明清澈的水生成难溶于水的三价的氢氧化铁胶体悬浮物而沉淀下来。用这种水作为淀粉工业用将影响淀粉的色泽、品质，在洗涤业中使用将会使洗涤物有铁锈斑点。用于造纸将使纸质发黄，并易使管道腐蚀、堵塞。硬度对工业及人体健康影响A硬度对工业生产的影响硬度超标后不仅会使原材料、能源和劳动力消耗力增加，工业生产成本提高，而且会生成难溶的钙、镁、硅、铁等盐类沉淀，使锅炉导热能力下降，发生危险。B硬度对人民生活影响硬度高水质苦涩，不仅难喝，而且会影响人的胃肠功能以及胆、肾结石等病症的发生，洗涤用衣物会发硬变脆。依据客户提供的原水电导率2500S/CM，以及电导率与溶解性总固体的换算经验系数055，可以推算原水溶解性总固体为1375MG/L，超过国标1000MG/L。由此可以推算原水中NA、K、CA1、MG2、SO24、HCO3含量较大，化合物FE2O3、SIO2含量亦是不少。原水PH7381符合国标生活饮用水标准（PH6585）,依据PH值分类表原水属弱碱性水质PH79原水中CL520MG/L含量较高,国标生活饮用水标准为250MG/L,依据地下水化学分类属HCO3CLCAMG型淡水或微咸水,依据矿化度分类表原水矿化度为13G/LCL此项指标520MG/L,依据CL与水质电导率关系原水电导率应在4000S/CM以上,所以为了设计准确我们需对原水再次化验分析原水中硬度15MGN/L,依据硬度分类表,原水硬度为252个德国度,这个范围属于极硬水水温升至60时会产生严重结垢现象原水指标未提供游离CO2的指标,如其含量过高可能形成对碳酸盐类物质甚至对金属的侵蚀提供进一步设计时我们须对原水进行采样化验2系统出力及出水水质要求出水水质电导率50S/CMPH67SS001MG/L总硬度003MGN/L感官状不得呈现异色，不得有异味、异臭。系统出力20T/HR（2套）30T/HR（1套）运行方式运行方式为间断运行。我们设计中特设了调节水箱反渗透膜的冲洗及预处理设备的再生反冲等不影响设备供水。二、初步设计方案1设计依据依据原水水质及用户要求出水水质及水量依据中华人民共和国建设部建筑给排水设计手册依据中华人民共和国国家标准工业用水软化除盐设计规范（条文说明）GBJ10987依据中华人民共和国国家标准JB293286水处理设备制造技术条件依据中华人民共和国国家标准压力容器安全监察规程、GB15089钢制压力容器依据美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规依据美国水工协会标准依据反渗透设备入口水水质标准（详见附表）2系统工艺流程我们设计采用单程式反渗透设备进行除盐，出水水质可满足用户生产要求。为了保证反渗透设备长期稳定安全运行，根据水源水质情况和反渗透设备入口水水质要求，设计预处理系统对原水进行预处理，使水质达到反渗透入口水水质要求。原水跌水曝气原水泵多介质过滤系统热交换系统活性碳过滤系统（可选）（可选）生产用水纯水泵水箱RO系统5保安过滤软化系统阻垢剂注入系统注若原水压力不足25公斤,需在跌水曝气前增加一台离心泵3系统说明本系统由预处理、一级RO脱盐两个主系统和机滤反洗、RO清洗两个子系统组成。31原水预处理系统水质预处理由跌水曝气（可选）、多介质过滤系统、热交换系统、活性碳过滤系统（可选）、软化系统、阻垢剂注入六大处理系统组成。311跌水曝气（如原水铁锰指标较低可以省略）地下水中铁锰常以二价的形式存在，它们在水中溶解度大。但遇空气后二价铁被氧化成三价铁，三价铁则形成铁的化合物，进而形成胶体或絮状物，锰则形成锰的化合物，以胶体或絮状形式存在于水中。这些物质沉淀于反渗透膜表面，堵塞膜孔影响水分子的透过和增加盐份的透过，使出水水量及水质变差。因此，原水首先进行跌水曝气，使水中铁、锰形成沉淀，然后经多介质过滤系统后，出水中铁锰含量可降至反渗透入口水水质标准。312多介质过滤系统依据原水情况以及反渗透进水口对铁及浊度等指标的要求,我们选用锰砂、石英砂、磁铁矿组成的多介质过滤器。锰砂中含有高价锰的氧化物具有催化作用，加速水中二价铁氧化为不溶的三价铁，便于除去，在锰砂除铁过程中表面逐渐形成活性滤膜，将铁质由水中分离出来，截留于滤层中。天然锰砂过滤应用条件为原水PH值不低于6，含铁溶度20PPM，必须有曝气装置。所以我们在设计中增加了曝气装置石英砂主要去除原水中粘土及胶体等大的微粒悬浮物，降低水的浊度。磁铁矿亦在于除去水中的铁。多介质过滤器及滤料技术参数粒径毫米DMAX08DMIN03不均匀系数K8020厚度700毫米正常滤速810米/时反冲洗强制滤速1014米/时依据室外给水工程规范反冲膨胀率5060313热交换系统由于反渗透进水水温对反渗透膜的出水量有很大关系,又因为原水水温常年为10左右,所以我们增加了此系统,避免反渗透系统设计过大增加投入或出水水量不足热交换系统技术参数配备20T/H反渗透设备型号BR03B控制形式全自动热交换面积15M2体积153M高048M宽12M长出水温度255进水温度10流量30吨/小时重量400KG蒸气气源要求蒸气温度1329压力2KG气量950KG/H热交换系统技术参数配备30T/H反渗透设备型号BR03B控制形式全自动热交换面积25M2体积153M高048M宽2M长出水温度255进水温度10流量50吨/小时重量450KG蒸气气源要求蒸气温度1329压力2KG气量1595KG/H314活性碳过滤系统可选,如原水水质较好可省略作用1除臭，去除酚类、油类、有机物导致的异臭。2除色，去除铁、锰等重金属的氧化物和有机物所产生的色度。3除有机物，去除腐植酸类等。4除氯去除水中游离氯。5除重金属去除汞、铬、砷、锡、锑等有毒、有害的重金属。滤料选用粒状活性碳,其参数为粒径043MM长度046MM总表面积5001500M2/G总孔容0710CM3/G碘值7001300MG/G亚甲兰值100150MG/G半脱氯值5CM真密度222G/CM3堆积容量03505G/CM3机械强度8095吸附柱内活性碳厚度1520M设计进水浊度小于35,防止较大颗粒的机械杂质,堵塞活性碳微孔,阻碍吸附过程常用反洗强度为412L/M2S粒状活性碳在使用前,已经过处理。处理办法冲去污物、碳粉。用盐酸（5HCL）、烧碱（4NAOH）交替处理进行活化。315全自动软化系统在一般情况下，RO装置的最后一段膜组中，由于浓水盐份很高，CACO3、MGCO3、MGSO4、CASO4等的浓度积往往大于其溶积常数（KSP）而产生结垢，沉积于膜元件中，降低或破坏膜元件应有特性。同时，在RO装置的第一段膜组中，由于其回收率较其它膜元件大，易发生浓差极化现象，使浓水相中，局部发生过高的盐浓度，钙、镁结晶物随即产生。这些沉淀物或沉淀、或附着于膜表面，降低或破坏膜元件的应有特性。因此，应采用软化的方式调节水质，防止钙、镁结垢。（出水硬度仅为满足RO进口水质要求，非锅炉用水标准。）经钠离子交换后的原水水质会发生如下变化1组成原水总硬度（包括永久硬度和暂时硬度）的钙镁成份，全部为钠离子所取代，出水残余硬度（总硬度）很低，软化效果稳定。2组成原水碱度的成分不变化，出水碱度与进水碱度相等，原水水质组成中的其他阴离子成分也不发生变化。3原水的总含盐量略有增多，其增加的数量与原水中钙、镁离子的含量有关。钙离子为钠离子取代；分子量增大15（2320/20015）镁离子为钠离子取代,分子量增大89231215/1215089采用化工部标准HG288476规定牌号为0017,强酸性阳离子交换树脂系苯乙烯0017树脂的主要参数如下功能基因SO3H全交换容量4042MEQ/L外观棕色至淡黄色球状颗粒粒径0312MM湿视密度075085G/CM3湿真密度123128G/CM3水分4555转型体积膨胀率NAH810最高允许温度100适用PH值范围014出厂型号NA型全自动软化系统工艺性能数据再生方法逆流再生具有出水水质好,再生剂量低等一系列优点运行流速M/H1520瞬时30再生剂品种NACL再生液浓度35再生剂耗量G/EQ80100工作交换容量MEQ/L8001000316阻垢剂注入系统由于原水硬度大于碱度,本方案在软化之后使用阻垢剂NAPO36六偏磷酸钠来再次防止钙镁的结垢,起到双重保证的作用在国内一些设备运行经验情况来看,效果很好,较为安全NAPO36相关指标总磷酸盐P2O5680非活性磷酸盐P2O575水不溶物含量005铁FE含量005PH5873平均聚合度N1016包装固体32单程式一级RO反渗透脱盐系统脱盐率一年内98三年内95三年后90产水水质TDS275MG/L一年内TDS6875MG/L三年内TDS1375MG/L三年后产水水量20T/HR30T/HR水的回收率RO系统回收率75DELTA10020T/H设备参数膜螺旋缠绕式复合薄膜,外包玻璃钢600PSI膜尺寸直径8英寸长度40英寸膜数量28根压力容器玻璃钢400PSI压力容器尺寸直径8英寸,可容纳4根膜的长度压力容器数量7个排列方式34个24个24泵多冲程离心泵电机功率30HP电力要求50HZ380V三相流量计数字型面板装置DELTA100设备运行参数原水TDSMG/L1375原水报告原水进RO温度25原水最大淤泥密度指数SDI50原水最大浊度NTU10原水氯气容限MG/L01回收率75产量加/分100加/分产品水TDSPPM275浓缩水LST026所需最小管压PSI20第三年逆渗透原水压PSI3009第三年浓缩水压PSI2842DELTA100标准配置原水入口阀可控制的球型阀低压开关自动/手工复位高压开关自动/手工复位流量计纯水、废水压力计泵出口端、保安过滤器的入口出口、浓缩水出口。泵节流阀V型凹槽阀316SS200PSI2浓缩水控制阀球形阀316SS200PSI125电路盒水平安装NEMA12清洗口标准型取样阀标准型紧急中止器标准型控制面板中断闸标准型DELTA100尺寸原水入水口尺寸（英寸）3产品水出口尺寸（英寸）25外部框架（CM）长600宽178高200重量（KG）3070DELTA13030T/H设备参数膜螺旋缠绕式复合薄膜,外包玻璃钢600PSI膜尺寸直径8英寸长度40英寸膜数量36根压力容器玻璃钢400PSI压力容器尺寸直径8英寸,可容纳6根膜的长度压力容器数量6个排列方式46个26个泵多冲程离心泵电机功率50HP电力要求50HZ380V三相流量计数字型面板装置DELTA130设备运行参数原水TDSMG/L1375原水报告原水进RO温度25原水最大淤泥密度指数SDI50原水最大浊度NTU10原水氯气容限MG/L01回收率75产量加/分130加/分产品水TDSPPM275浓缩水LST026所需最小管压PSI20第三年逆渗透原水压PSI2987第三年浓缩水压PSI2781DELTA130标准配置原水入口阀PVC可控制的球型阀3”低压开关自动/手工复位高压开关自动/手工复位流量计纯水、废水压力计泵出口端、保安过滤器的入口出口、浓缩水出口。泵节流阀V型凹槽阀316SS200PSI2浓缩水控制阀球形阀316SS200PSI125电路盒水平安装NEMA12清洗口标准型取样阀标准型紧急中止器标准型控制面板中断闸标准型DELTA130尺寸原水入水口尺寸（英寸）45产品水出口尺寸（英寸）35外部框架（CM）长780宽230高150重量（KG）3700主要部件生产商化学计量泵LMI滤芯外壳HARMSOO低压开关BARKSDALE入水口关闭阀HAYWARD逆渗透泵GRUNDFOSCRNSERIES高压开关BRAKSDALE逆渗透膜HYDRANAUTICS压力容器ENVIRONMENTALPRODUCTS压力计ASHEROFT电力配件ALLENBRADLEY自动冲洗阀照明器ALLENBRADLEY流量计BURKERT球形控制阀HAYWARD33机滤反冲、RO清洗两个系统机滤反冲设备自带。RO清洗系统专为DELTA100、DELTA130特设了一套清洗站。型号CLS07清洗泵参数GRUNDFOS不锈钢380V/50HZ/3HP包括搅拌器一套及多向接口。34调节水箱选用1个小时水量20吨/个、30吨/个水箱作为备用水、用于设备反冲及检修时备用。这样可保证设备连续运转。（此项可根据需要选择水箱容积最少不少于1个小时水量即20吨/个、30吨/个）三、控制系统A预处理系统的控制，由各单元控制表头的电动系统所操作压力来完成自动控制，电动系统控制计时器的运转和齿轮的转动来完成反冲洗、再生、盐水注入、清洗等。B反渗透系统控制整个系统设置一个中心控制系统，能够自动和手动操作，实现整个系统功能控制。系统前置5微米保安过滤器，采用美国进口逆渗透膜，确保水质纯净，设置压力调节系统，调节系统压力，设置浓水循环调节系统，调节循环浓缩水量，系统可设8小时对膜进行35分钟的快速冲洗。同时，还配有各种工艺参数监测报警系统，实现系统的自诊断力。另外，设置了人工采样系统。C高压泵的保护系统反渗透装置的高压泵进口装有低压保护开关，出口装有高压保护开关，当供水量不足或高压泵入口的水压低于某一设定值时，会自动发出信号，并停止高压泵的运行，保护高压泵不在空转情况下工作。当因其它的原因，如误操作等使高压泵的出口压力超过某设定值时，自控系统会自动切断高压泵供电电源，保证系统不在高压下运行。同时，系统设置一套防止水锤的阀组，以确保高压泵的安全运行。四、系统主要技术经济指标评估1年产水量20T/H16H300D96000吨/年30T/H16H300D144000吨/年2年用水量27T/H16H300D129600吨/年40T/H16H300D192000吨/年3年电力消耗20T/H106万度/年（4800小时）30T/H142万度/年（4800小时）4年耗化学药剂氯化钠18吨/年（20吨/小时）28吨/年（30吨/小时）六偏磷酸钠1吨/年（20吨/小时）15吨/年30吨/小时五、本设计水处理系统对基础设施的要求及水处理现场环境条件要求对基础设施要求1供水供水管铺至水处理车间内，压力25KG2供电四线三相装机容量为60KW20吨/小时80KW30吨/小时3供热蒸气压力2KG温度132920吨/小时气量950KG/H30吨/小时1595KG/H对现场环境条件要求1室温范围应控制在4352相对湿度范围071六、设备明细表及明细20吨/小时30吨/小时序号设备名称技术参数价格技术参数价格1跌水曝气池（可选）容积27M3规格333M数量2个备注自备容积48M3规格443M数量2个备注自备2原水泵型号KDLD型流量325T/H扬程40M数量2台功率75KW/台380V产地中国上海万元型号KDLD型流量50T/H扬程32M数量2台功率15KW/台380V产地中国上海万元3多介质过滤器数量1套流量30T/H控制MG942FL全自动控制1套产地美国万元数量1套流量40T/H控制MG942FL全自动控制1套产地美国万元4活性碳系统（可选）数量1套流量30T/H控制MG942FL全自动控制1套产地美国万元数量1套流量40T/H控制MG942FL全自动控制1套产地美国万元5软化系统数量1套流量30T/H控制172全自动控制1套产地美国万元数量1套流量40T/H控制172全自动控制1套产地美国万元6热交换器型号BR03B数量1套流量30T/H控制全自动产地中国甘肃万元型号BR03B数量1套流量40T/H控制全自动产地中国甘肃万元7RO系统型号DELTA100数量1台流量20T/H产地美国EP万元型号DELTA130数量1台流量30T/H产地美国EP万元20吨/小时30吨/小时序号设备名称技术参数价格技术参数价格8RO清洗系统型号CLS07数量1套清洗泵参数GRUNDFOS不锈钢380V/50HZ/3HP含搅拌器一套及多向接口万元型号CLS07数量1套清