100吨水处理技术方案.doc

100m3/h反渗透水处理系统100m3/h反渗透水处理系统技术方案 河南大河水处理有限公司 地址：郑州市农业路72号国际企业中心B座29层西电话真6666 http：/目录一. 技术依据及要求3二. 系统主要配置4三. 设计数据及工艺流程：5四. 工艺说明6五. 主要设备配置表13一. 技术依据及要求 1、水质条件 原水水质:地表水（天然水库水） 设计温度 :25 2、产水要求 系统出力: 100m3/h 产水水质 ：符合中、高压锅炉以上锅炉补给水用水要求电导率0.2s/cm硬度0mmol/L二氧化硅20g/L 3、电源和气源（用户提供）频率50HZ额定电压380/220V 3.1电源：3.2气源： 露点：-30 含油量：无 含颗粒物质：无 压力（操作/设计）：0.5-0.7MPa 温度（操作/设计）：常温4控制系统 本工程设计双介质过滤器、超滤、反渗透采用程序反洗、投运，一级除盐加混床采用程序再生和投运。系统操作采用计算机PLC控制，并设有CRT显示，就地设电磁阀箱，可以就地操作气动阀门。二 系统配置 预处理系统 ：多介质过滤器、282m3/h超滤装置 除盐系统 ：250m3/h反渗透装置、混床超滤过滤方式 ：错流 超滤回收率 ：92% 反渗透系统回收率: 75%反渗透膜脱盐率: 99.5%反渗透系统脱盐率: 98%（一年内）三. 设计数据及工艺流程： 1、设计资料原水进水量： 160m3/h反渗透产水量： 250mm3/h混床产水量： 100m3/h 2、工艺流程来水原水池多介质过滤器原水泵非氧化性杀菌剂超滤冲洗系统超滤装置保安过滤器RO增压泵高压泵超滤水箱阻垢剂RO清洗系统反渗透膜组混床再生系统除碳器 中间水箱中间水泵除盐水箱混床四. 工艺说明1. 原水池原水池的主要作用是为后续处理设施提供稳定的水源。本系统设置一座容积为200 m3的钢混结构原水池，内刷环氧树脂防腐。2. 原水泵原水泵的作用是给后续水处理系统提供稳定的压力和进水量，目的是为了防止进水波动对系统运行产生不良影响，保证系统稳定的运行。本系统设置2台流量为160m3/h，扬程50m 的卧式离心泵。1用1备。 2.1 非氧化性杀菌剂加药系统 根据水质分析，地表水的COD含量较大，而且根据季节的不同，数据有所变化，会造成膜系统出现微生物污染，导致系统产水量及水质严重下降，运行成本升高，同时出现膜系统频繁清洗情况，降低了膜元件的使用寿命，为了降低微生物对超滤及反渗透系统造成的污染：本系统设置一套非氧化性杀菌剂加药系统。含控制系统、进口计量泵、计量箱等。本系统推荐使用MW-883非氧化性杀菌剂。 MW-883产品特性：（1）水处理系统运用过程中适当的加药量可以做到微生物的降除率在96%以上，能较彻底的降除微生物污染。（2）可以确保预处理系统不会滋生微生物，消除微生物对预处理的污染，保证预处理的出水水质。（3）非氧化性的杀菌剂，适合聚酰胺膜类系统的杀菌消毒；可以直接进入RO装置，RO膜元件同样处于杀菌剂的环境中，进一步抑制微生物的滋生，延长清洗周期，增加膜元件使用寿命。（4）一般情况下（除原水中含有氧化性介质外的自然原水），在使用非氧化性杀菌剂的过程中，不存在氧化性物质，省略了还原剂的投加和对余氯的检测，大大降低了操作人员的劳动强度，同时能更好的确保反渗透膜元件的安全性，延长膜元件的使用寿命。（5）广泛应用于分类膜分离系统中的生物、有机物、微生物的杀菌消毒。其无氧化的高效杀菌特性尤其适合膜类系统污染后的消毒恢复。（6）在水中快速降解为相对无毒的产品，排放不会造成环境的富营养化。（7）液体药剂，无泡沫配制。（8）本产品为非氧化性杀菌剂，对细菌有很强的杀除能力，应注意劳动保护，药品搬运中应注意安全，在配药和投加过程中要穿戴防化服，切记不要让液体溅到皮肤和脸部，如发生不慎药液与皮肤接触，先用大量清水冲洗并立即就医。3. 多介质过滤器多介质过滤器是过滤净化的基本方法也是反渗透系统的重要预处理装置，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质。在多介质过滤器里，选用不同粒径的石英砂由上到下、由小而大依次分层排列。当水从上流经滤料时，水中部分的固体悬浮物进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表层所截留。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好像在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，为区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些弯弯曲曲的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物就在滤料表面粘附，即接触过滤 。将水中细小颗粒杂质截留下来，从而使水落石出得到进一步的澄清和净化，把水的浊度降低。特性：* 能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物等杂质，因为反渗透系统对它们非常敏感。* 具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数 SDI 的要求。* 反洗装置带空气擦洗，能力强、时间短、水耗低。(气源来自买方自备的罗茨风机)。* 单台过滤器对于低浊度水源达72小时以上。* 选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性。）能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物、铁；*具有独特的均匀布水方式，能够阻留滤料均衡滤层阻力防止偏流，使过滤器达到最好效果；*填料选用优质滤料，滤料不均匀系数均为2-3，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象；本系统设置4台直径3000mm的立式多介质过滤器，单台出力55m3/h，运行流速7.8m/h，3用1备，当其中任何一台过滤器在进出口压差达到一定值时退出运行，进行反洗。3.1 罗茨风机本系统需要充足的压缩空气，用于多介质过滤器反洗时的空气擦洗。在多介质过滤器运行过程中，其滤料表面会粘附大量的杂质，甚至造成滤料结成泥球。若只用水进行冲洗很难凑效；而采用压缩空气进行鼓泡擦洗，同时借助水的作用，则很容易将滤料表面粘附的杂质或泥球剥落或打散，然后由水流带出，从而提高多介质过滤器反冲洗的效果。多介质过滤器的空气擦洗时所需的风量很大，但时间很短（一般在10分钟左右）、风压较低（一般为0.05MPa），所以选用罗茨风机最为合适。本系统设置1台风量为10Nm3/min，风压为0.049MPa的罗茨风机。3.2 反洗水泵 其作用是为多介质过滤器的反冲洗提供充足的水量。多介质过滤器的反冲洗流速一般为20-40m/h，水量较大，但所需的扬程低。本系统设置1台流量为200m3/h，扬程32m 的水泵。反洗水使用原水池原水。 4 超滤系统 本系统设置两套出力为82m3/h的超滤装置，采用美国科氏V8042-35-PMC超滤膜，224支8寸膜件，回收率92%，每30min反冲一次，错流运行，每套超滤装置前设置1台100m自清洗过滤器。 4.1超滤反洗系统过滤过程中被膜截留在毛细管表面的污堵物，如果不及时清除，时间过长会将膜孔堵塞，从而使TMP 增加。因此在工艺控制过程中，设计了周期性反洗工艺。在反洗时，反洗水的水流方向与过滤时相反。采用超滤产水，在压力作用下，从膜丝的外部向内部冲洗，通过排放阀排放，将污垢带出毛细管膜。 反洗1反洗上排放 反洗2反洗下排放超滤反洗水泵每30min反洗一次，反洗时间为1min,反洗流量为165m3/h，扬程20m,1台。 4.2 超滤化学清洗系统通常在周期性反洗无法彻底清除膜丝表面污堵物情况下，通过在反洗时加入化学药剂可以提高反洗的效果（称为化学加强反洗）。如果在清洗过程中投加杀菌剂，系统同时也起到了消毒、杀菌作用。超滤化学清洗系统与反渗透清洗系统共用一个清洗箱，单独设置1台流量为123m3/h，扬程20m的化工清洗泵和清洗精密过滤器。5. 超滤水池超滤产水带有一定的压力，可以自行进入超滤水箱暂存，及作为超滤反洗用水。本系统设置容积为200m3钢混结构，内衬防腐的超滤水箱6 反渗透增压泵增压泵的作用是为保安过滤器提供运行压力及高压泵的进水压力需求，保证保安过滤器和高压泵的的运行稳定需求。根据反渗透进水流量和保安过滤器及高压泵进水压力需求，本系统设置2台流量为67m3/h，扬程32m 的增压泵。7. 阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置的作用是在预处理后的原水进入反渗透之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水受浓缩后各种离子浓度将成培增加。自然水源中Ca2+ 、Mg2+、 Ba2+、 Sr2+、 HCO3-、 SO4-、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。判断水结垢的标准是：a) 对于碳酸盐垢以朗格利尔（LSI）为基准；当LSI0时不结垢，LSI0时结垢；b) 对于硫酸盐垢，是以饱和指数来确定的，水中阳、阴离子的浓度积与饱和平衡常数的比值即为饱和指数。当饱和指数小于1时不结垢，反之就会出现结垢。本系统推荐选用MW-311反渗透专用复合阻垢剂，它可以提高水中的难溶物质的饱和度，它具有以下功能：1) 抑制析出作用2) 分散作用3) 晶格扭曲作用4) 络合作用另一种好处是经常受到人为忽视的：即此阻垢剂是非磷系有机复合物，排放之后，不会对自然水体产生富营化的影响，是绿色环保型产品。本系统设置2台流量2L/h，扬程为710m的隔膜计量泵及1m3计量箱。8. 反渗透本体系统本系统的主要作用是把经预处理的水进行膜分离脱盐。它包括下列单元设备： 5m保安过滤器 高压泵 反渗透本体装置 清洗系统8.1 保安过滤器保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5的颗粒，以防止其进入反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时划伤高压泵的叶轮。过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07-0.1MPa）时，应当予以更换。保安过滤器采用耐腐蚀的304不锈钢材质外壳。滤棒是由聚丙烯喷熔制成，其特点：1） 孔形呈锥形结构；2） 过滤能进入深处，形成深层过滤；3） 纳污量大、寿命长（可维持4-6个月）；4） 易更换。5）过滤精度精确；6）水通量大；本系统配置2套直径为700mm的保安过滤器，46支40寸聚丙烯喷熔滤芯。8.2 高压泵高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。根据反渗透系统的产水要求，及膜件的进水压力要求，高压泵进水（来自预处理系统）还带有0.1-0.2MPa的压力。因此本系统配置2台进口不锈钢高压泵，出力为67m3/h，扬程为140m。具有体积小、效率高、噪音低、维护量低和节省能量的特点。8.3 反渗透本体装置 该工艺利用反渗透压和半透膜来脱除水中的盐份，反渗透装置脱盐效率高，系统脱盐率可以达到98%以上，反渗透装置的系统回收率（制得的淡水量）设计为75%（25时）。膜组件是本系统中用于脱盐的关键部件，反渗透系统是利用反渗透膜作为水处理元件，在外界压力作用下，对抗渗透压使原水中水分子及其它小径粒组份选择性地透过并被收集，而另外一些组分例如溶解性离子、胶体、有机分子和水中存在的少量的细菌、病毒等杂质或污染物则被膜阻挡在原水中浓缩后排放，从而达到纯化和净化水质的目的。经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过半透膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入中间水箱。本系统设置2组出力为50m3/h的反渗透装置。本装置反渗透膜组件采用美国进口膜元件，单根膜脱盐率达99.5%，根据用户提供的原水水质分析报告和水源情况，经过反渗透膜专用计算软件计算，当设计反渗透装置的回收率为75%时，单套配置54根840”(进口)的膜组件，分别安装在9根FRP6芯压力容器内，成2:1排列。在反渗透装置上设置流量计、压力表、电导仪等监测仪表，用以监控系统运行状况、产水水质及是否需要对系统进行清洗。8.4 清洗系统为保证系统的安全稳定运行，膜系统在运行一段时间后，需进行清洗以清除沉积在膜表面的污染物，恢复膜元件的性能。该系统设置一套完善的在线清洗系统，当由于污染造成系统性能下降超过10-15%时，可采用系统清洗以恢复系统性能。适当的清洗，可充分保证系统的良好运行状态。清洗系统包括清洗药箱（2.5m3），清洗泵、清洗保安过滤器等。清洗系统包括清洗药箱，清洗泵，清洗保安过滤器等。清洗流程见下图：1 3 4 2 图2 清洗系统流程示意图1清洗水箱；2清洗水泵；3清洗精密过滤器；4RO装置9. 中间水池反渗透产水带有一定的压力，可以自行进入中间水箱暂存，其作用是使反渗透膜的产水侧承受较低的压力，避免反渗透膜受到背压而导致不可恢复的损坏。本系统设置一台200m3钢混结构中间水池，内刷环氧树脂防腐。 10. 中间水泵为后续水处理系统提供稳定的压力和水量。本工艺设置2台卧式离心泵，流量为100m3/h,扬程为34m，1用1备。11. 除二氧化碳器由于原水重碳酸根含量较高 , 除二氧化碳器的作用是在反渗透产水被进一步处理之前，先除去水中含量较高的游离CO2，从而减轻后级水处理系统的负荷，延长其运行周期，减少再生频率。原水经过反渗透处理的时候，对水中HCO3-的脱除率很高，而游离CO2则几乎全部透过膜而存在于反渗透产水中，使得产水成弱酸性。水中的游离二氧化碳，在混床中能够被水质吸附而除去，如果产水中含有过高的二氧化碳，那么树脂很快就会失效，给后续水处理设备增加负担。通过除二氧化碳器处理后，可以使水中的一游离