矿泉水生产线20100403.doc

12吨/小时矿泉水生产线600桶/小时灌装线方案设计 CHENGDU JINHUI WATER-TREATMENT ENGINEERING.CO.,LTD工程名称：咨询阶段： 方 案 设 计工程编号： JH-2010-04编制单位： 编制人：项目负责人: 魏志军编制日期： 2010-04-10目 录一、概述3二、设计依据及原则4三、设计规模及处理程度5四、设计内容和范围5五、工艺设计6六、设备与土建17七、投资概算20八、工期安排21九、工艺及装置特点21十、技术服务与质量保证22十一、附件24一、概述彭州市红岩镇八角村念经洞产天然山泉水，根据彭州市疾病预防控制中心检测报告和省地勘局岩土水质检测中心检测报告，该水源水质干管性状和一般化学指标、毒理学指标符合生活饮用水水质卫生标准，细病学指标符合瓶装饮用纯净水卫生标准。利用该处水源现建有彭州市龙门雪天然水厂，生产能力为120桶/时桶装饮用水，并已供应市场多年。为扩大规模，提高效益，计划利用该水源另选场地新建规模为10000桶/天生活饮用天然山泉水水厂。本方案根据建设方需要，提供处理工艺流程、设备配置及全套设备表及投资估算。本方案所用水处理设备均为不锈钢制品，有很好的卫生条件，且美观大方。即本方案首推理想配置。如若资金问题，需采用玻璃钢制品时，根据实际情况另作安排。二、设计依据及原则1、设计依据生活饮用水卫生标准GB5749-2006瓶装饮用天然净水DB44/116-2000瓶（桶）装饮用水卫生标准GB19298-2003室外给水工程设计规范GBJ50013-2006给排水管道工程施工及验收规范GBJ50268-97地表水环境质量标准GB3838-2002供配电系统设计规范GB50025-95低压配电设计规范GB50054-95建筑物防雷设计规范GB50057-94控制室设计规范HG20508-92自动化仪表选型规范HG20507-92卫法监发【2001】161号文件 附件2 生活饮用水输配设备及防护材料卫生安全评价规范卫法监发【2001】161号文件 附件7 生活饮用水检验规范2、设计原则本设计方案根据当前国内外给水节水工程技术和发展方向，优化流程和设施设备选型，采用国内外成熟的新技术、新工艺和新设备，确保设施设备的先进性、可靠性、有利实现供水的安全性和可靠的管理原则。在工艺设计中充分考虑到目前水源污染状况，采用相应的先进工艺，有利供水水质的安全性原则。有利于实现经济合理的投入产出比的原则，合理确定供水的服务水头，从而达到降低能耗、水耗，达到较好的经济效益和社会效益。减少对环境的二次污染，不排或尽可能少排“三废”。出水符合国家相关的饮用矿泉水标准或用户提供的水相关资料。三、设计规模及处理程度1、设计规模生产规模：Q=12t/h 矿泉水灌装规模：A=600桶/h 2、处理程度原水水质详见附件1、附件2出水水质出水达到xxxxxxx。四、设计内容和范围本设计包括以下内容：矿泉水生产线工艺设计。设备与材料的选型。配套电器控制设计。非标件设计。本设计范围：自水处理车间进水到成品水箱的所用设备、管道、阀门及仪表。五、工艺设计（一）水处理部分1、工艺选择根据我公司的工程经验，综合考虑取水源的水质特点和处理要求，本着经济可靠的原则，尽可能提高工艺流程的处理效率，并使布局紧凑、合理，占地面积少，运行成本低，管理方便。拟采用预处理+纳滤+臭氧消毒为主体的工艺对该院污水进行处理。（1）预处理原水经过原水池，由原水提升泵依次进入多介质过滤罐、活性炭过滤罐和精密过滤罐，将原水中大于5m的微小颗粒截留，并有效降低原水的浊度及重金属等含量，改善原水口感。（2）纳滤系统膜分离技术是一门新兴的高效分离、浓缩、提纯、净化技术,其主要特点是节能(因为膜分离过程不发生相变化)、分离对象广(有机物和无机物、病毒、细菌、微粒)、装置简单、易操作、易于自控、易维修(因为只是用压力作为膜分离的推动力)，特别适用于对热敏感物质的分离、分级、浓缩与富集(因为分离过程只需在常温下进行)。目前,在世界范围内已开发研制出的有机膜主要有微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。其中的微滤(MF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质，故单独使用时不能称之为深度处理。反渗透(RO)和纳滤(NF)作为水及其他液体分离膜之一，在分离膜应用领域占有重要的地位。纳滤水，是指用纳米膜为核心技术生产出来的水。纳滤膜的孔径为纳米级，介于反渗透（RO）和超滤膜之间。因此，使用这种膜的水处理技术叫做纳滤。纳滤膜能够截留分子量为几百的物质，对NACI的截留率为50%至70%，对某些低分子有机物的截留率可达90%。由于纳滤对清除水中天然有机物效率较高，又能适当保留低分子量的无机成分，因此经过纳滤膜技术处理过的水既可以去除水中的有机物又可以保证水源的口感和品质。考虑到水源的特点及处理要求，选择“纳滤技术”为本次方案的核心工艺。（3）臭氧消毒原水经处理后大部分细菌、微生物和有害物质都被截留。但仍有部分留在水中，所以必须经过消毒工艺。臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，O3对霉菌也有极强的杀灭作用。O3由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以，O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。而传统的灭菌消毒方法，无论是紫外线，还是化学熏蒸法，都有不彻底、有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点，并有可能损害人体健康。如用紫外线消毒，在光线照射不到的地方没有效果，有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。化学熏蒸法也存在不足之处，如对抗药性很强的细菌和病毒，则杀菌效果不明显。2、工艺详细说明工艺流程图（1）工艺流程说明原水自取水点泵入原水池，先经过多介质过滤罐截留大颗粒杂质、悬浮物，降低水的浊度，然后进入活性炭过滤罐，有效去除色度、臭味、重金属等，再进入精密过滤器，以确保水中的细菌和前面环节中位去除的杂质进入下个环节，其次进入纳滤主机去除水中剩余的有害物质，在经过气水混合塔与臭氧接触，达到消毒效果，最后装瓶。（2）一体化电控系统系统中的控制对象主要是泵的控制。也就是说系统是一个以开关阀控制为主的系统；同时显示工艺工程中的主要检测指标以及系统运行状态。系统可以进行自动手动运行方式的切换。（3）各单元设计参数原水池作用：将原水至取水点收集后，储存在原水池内，备用。V=20m3数量：1座原水增压泵作 用：向系统提供稳定的工作压力。设 备：CHL16-30型水泵，Q=16m3/h，H=32m。数 量：1台多介质过滤器作用：截留水中的大颗粒杂质、悬浮物降低水的浊度，出水水质SDI3。本系统配置1台1500mmH2800mm的不锈钢过滤器，U-PVC控制管、阀门。过滤器内装填具有良好级配的精制石英砂，滤层有效粒径0.5-2.2mm，滤层高度大于1000mm，出水浊度小于3。正常情况下，反冲洗一般根据过滤器进出水压力差，一般压差大于1Mpa（装有压力表），就必须对过滤器加净化压缩空气进行反冲洗。设备配置：1）罐体形 式：垂直圆筒规 格：1500mmH2800mm流 量：16m3/h材 质：不锈钢工作压力：0.15-0.25Mpa2）滤料填 料：级配石英砂，有效粒径0.5-2.2mm，滤层高度大于1000mm填 料：级配锰砂，滤层高度200mm活性炭过滤器活性炭过滤器能有效除去水中的色度、臭味、余氯、重金属和有机物等，改善水的口感。本系统配置一台1200mmH2800mm的不锈钢材质过滤器，U-PVC控制管、阀。过滤器内填10-24目的优质椰壳活性炭，滤层高度大于100mm。出水水质色度小于2。正常情况下，反冲洗一般根据过滤器进出水压力差，一般压差大于1Mpa（装有压力表），就必须对过滤器加净化压缩空气进行反冲洗。设备配置：1）罐体形 式：垂直圆筒规 格：1200mmH2800mm流 量：16m3/h材 质：不锈钢工作压力：0.15-0.25Mpa2）滤料填 料：0.5-4级配石英砂，滤层高度大于1000mm填 料：10-24目椰壳活性炭，滤层高度200mm5m精密过滤器原水进入5m精密过滤器，为防止水中的细菌、颗粒进入下一个工序特设置的精密过滤器。截留水中粒径大于5m得微小颗粒。对后续设备起保护作用。配置400mmH1500mm的不锈钢过滤器，内置18支熔喷式聚丙烯PP滤芯。系统滤器结构符合快速装卸要求。设备配置：1）桶体形 式：垂直圆筒规 格：400mmH1500mm流 量：16m3/h材 质：不锈钢工作压力：0.15-0.25Mpa2）滤芯规 格：1000mm数 量：18支材 质：聚丙烯孔 径：5m纳滤主机纳滤为本工艺最关键的部分，纳滤膜能有效除去水中的一切杂质、热源、重金属离子、盐类、致癌物质、微生物和细菌等，谁出水达到国家饮用水相关标准。纳滤膜采用美国海德能公司生产的ESNA系列膜，该膜具有通量大、运行压力低、脱盐率高、水质适用范围广以及使用寿命长等特点。该膜采用优质不锈钢压力容器。1）纳滤清洗装置无论预处理过程多么完善，长期运行过程中，纳滤膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物，从而使装置的性能（产水量和脱盐率）下降，组件进、出口压力差升高。为此，除日常启停装置和运行中低压冲洗外，还需定期进行化学清洗，有事还需进行无菌处理。本系统配有化学清洗装置，其流程如下：2）系统配置规 格：NF-12000-1产 水 量：12m3/h脱 盐 率：不低于80%配 置：不锈钢机架一副不锈钢增压（清洗）泵一台1000L PE清洗水箱一个美国海德能ESNA-8040膜12支玻璃钢8040*4外壳压力容器3套高 压 泵：型号：CDL12-10材 质：不锈钢数 量：1台电器、仪表、仪器一套高压管阀一套臭氧消毒系统臭氧处理饮用水，其主要目的是消毒并除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色，现已达到全面生产应用的水平。当臭氧水的臭氧浓度达到0.4ml/L，1分钟内对病毒的灭活率达100%。纯氧气经电解生成臭氧，经水汽混合装置混合，最终臭氧生成无害的氧气、水和二氧化碳。因而臭氧发生器成为所有矿泉水、纯净水生产企业必选的先进杀菌消毒设备。臭氧消毒设备系统包括：氧气瓶（自备）、臭氧发生器和气水混合装置。系统配置：1）臭氧发生器：型 号：HY-40产气方式：高压放电产生臭氧产 量：40g/h功 率：0.6kw电 源：220V/50Hz备 注：氧气瓶用户自备2）气水混合装置规格：600mmH3600mm材 质：不锈钢管 径：DN40mm布气方式：气水逆流，钛合金布气，混合充分处理水量：12m3/h成品水箱用于储存制备完毕的山泉水，待装瓶使用系统配置：材 质：不锈钢管道材质：不锈钢容 积：10m3数 量：1台备 注：带液位指示、液位控制工艺管道根据系统各段水质特点，各设备之间的工艺连接管道材质按如下设计：原水之气水混合装置进水口：U-PVC气水混合装置出水口至成品水箱出水口：不锈钢管道（二）灌装线部分1、概述TXG型五加仑桶装水全自动洗灌生产线技术先进，工艺流程合理，性能可靠，全部采用电控制，自动化生产程度高，操作简单。全套系统包括全自动拔盖机、全自动直线刷桶机、全自动上瓶机、全自动洗瓶灌装封盖机、自动瓶盖消毒上盖机、灯检、输送带。2、工艺流程图3、设备配置及说明双头全自动拔盖机1）简介全自动双头拔盖机是全自动桶装水包装线的必备设备。改型设备集拔盖、桶盖收集为一体，高度自动，操作简单，适用于各类桶装水生产线使用。该设备使用交流三相380V电源，控制系统采用的是性能可靠的进口可编程控制器（PLC）加启动控制系统。整个过程有可编程控制器自动控制，不伤桶盖、桶盖可回收利用。2）工作原理先进的全自动控制系统是整机可识别有无聪明盖，无盖时拔盖气缸不工作，只有输送带动作，其他处于待机工作状态。崆峒经输送带传送至拔盖机，当光电开关检测有聪明盖的桶时，拔盖机自动启动，升降气缸动作，当升降气缸下降至低位时夹头气缸动作，拔盖夹头收紧。拔盖夹头收紧后，升降气缸抓着空桶上升，当上升至档桶肩板，桶、盖自动分离。空桶进入下一个工序，拔盖夹头松开，吹气阀打开将桶盖吹入桶盖收集箱。3）主要配置及技术参数额定拔盖能力： 600桶/小时拔 盖 头： 优质不锈刚机 架： 优质不锈刚设 备 尺 寸： A880*D600*H1650配用电机功率： 输送电机0.65kw/台额 定 电 流： 2A电 源 电 压： AC380V/50Hz气 源 压 力： 0.6Mpa（0.4-0.6Mpa）耗 气 量： Q0.036m3/min适用水桶规格： 27049056容 量： 18.9L(5加仑)桶 盖 规 格： 5640（辫子长18，宽7.5）全自动直线刷桶机1）简介五加仑直线型刷桶机是结合国内外产品的优点，综合设计、制造出的新型适用刷桶设备。目前是桶装水生产厂家较为理想的配套设备。该设备的设计思路从实际出发，解决长期以来人工洗桶的困境，而且在减少劳动力和劳动强度的同时保证了真正实现机械化自动生产，大大降低了生产成本提高了工作效率。该设备清洗能力强，结构紧凑、精密度高、性能稳定、外形美观、能耗指数低。2）工作原理拔完盖的空桶经动力传输带送入刷桶机内，光电开关检测到信号后PLC微电脑发出指令，堵桶气缸将空桶堵住，此时定位系统动作，将空桶定位在摩擦轮上。摩擦轮带动空桶旋转。与静止的桶底、桶身、桶颈部毛刷产生相对运动实现刷洗动作，刷洗一分钟后（时间可调），定位系统、堵桶气缸回位，机内空桶继续前进，通过清洗通道清水喷淋，然后进入下一个工序。3）主要技术参数额定洗桶能力： 600桶/小时设 备 尺 寸： A2160*D900*H1770配用电机功率： 输送电机0.65kw/台额 定 电 流： 2.4A电 源 电 压： AC380V/50Hz适用水桶规格： 27049056容 量： 18.9L(5加仑)桶 盖 规 格： 5640（辫子长18，宽7.5）全自动上桶机1）简介空桶经刷桶机后的动力传输带送到自动上瓶器输送带上，由PLC微电脑对上瓶数量计数，并准确无误的定位。同时有等节距输送带送链的计数定位。双重保险完全杜绝缺瓶的发生。自动上桶机油可调高度的等节距输送链、腿痛机构、上桶机构等组成。等节距输送链保证了输桶的距离一致，输送连高度可调，保证了五加仑桶的落差适中。推桶机构由汽缸控制，气缸速度可调，保证了推桶的力度适中。伤痛机构也为可调机构，使五加仑桶型更换方便。控制系统，为光电检测仪检测到桶，传达到微电脑（PLC），再由微电脑控制气缸按时间顺序动作。2）主要技术参数额定收缩能力： 600桶/小时设 备 尺 寸： A1800*D1295*H1830适用水桶规格： 27049056容 量： 18.9L(5加仑)桶 盖 规 格： 5640（辫子长18，宽7.5）全自动系统灌装封盖机1）简介TXG-600全自动洗桶灌装封盖机是引进玫瑰公司的先进技术及工艺，融合了意大利、法国等同类产品的优点，结合我国的具体国情，经技术改进而生产的全自动灌装生产线，是世界最先进的饮用水灌装设备之一。本机主要由16道洗瓶立杆机构、碱液消毒液快速回流装置、内洗喷头升降机构、碱液加温及温控装置、冲洗干净的桶之灌装线的自动下桶机构、灌装机、上盖机和封盖机组成。3）主要配置及技术参数额定生产能力： 600桶/小时设 备 尺 寸： A4675*D2100*H2400电 源 电 压： AC380V/50Hz冲 洗 压 力： 0.25Mpa冲洗 耗水量： 1.25吨/小时工 位： 冲洗：16工位 灌装：4个灌装头 封盖：链式封盖适用水桶规格： 27049056容 量： 18.9L(5加仑)桶 盖 规 格： 5640（辫子长18，宽7.5）成品水灯检箱检查成品水中有无杂质。箱架采用镜面不锈钢材质，陪白色高级柔光板。主要技术参数额定生产能力： 600桶/小时设 备 尺 寸： A4675*D2100*H2400灯 管： 20W 8支适用水桶规格： 27049056蒸汽热收缩膜机1） 简介蒸汽热收缩膜机具有收缩效果好，无烫伤，节能，降低生产成本，可调式机身支架，操作简便安全等特点。热收缩机与出瓶输送链配套作业。当成品水通过热收缩机时，热收缩膜机自动检测到套好标贴的水桶，蒸汽喷洒而出对热收缩膜加热收缩。五同时不喷出蒸汽。2）工作原理水经过加热形成水蒸气并储存于蒸汽包，当有瓶经过输送带时，行程开关接通，排蒸汽电磁阀打开，蒸汽喷洒至瓶口（喷气时间可有面板时间继电器任意设定），热收缩膜经热胀冷缩效应后紧紧包裹于瓶口处。3）主要配置及技术参数额定生产能力： 600桶/小时配用电机功率： 输送电机0.37Kw电热管 功率： 6Kw额 定 电 流： 20.0A电 源 电 压： AC380V/50Hz设 备 尺 寸： A700*D510*H1150适用水桶规格： 27049056容 量： 18.9L(5加仑)桶 盖 规 格： 5640（辫子长18，宽7.5）30六、设备与土建1、设备序号名称型号规格参数材质产地数量备注1原水增压泵CHL16-30Q=16m3/h，H=32mN=5.5kw不锈钢南方水泵2台一用一备2多介质过滤器2.1桶体1500H2800mmQ=16m3/h不锈钢惠州太和1个填料级配石英砂粒度0.5-2.2mm石英砂广东佛冈3.8吨填料级配锰砂粒度0.5-2.2mm锰砂国产0.7吨控制管、阀DN65PN1.0MpaU-PVC国产1批3活性炭过滤器桶体1200H2800mmQ=16m3/h不锈钢惠州太和1个填料级配石英砂粒度0.5-4mm石英砂广东佛冈0.4吨填料精致椰壳碳10-24目活性炭海南0.68吨控制管、阀DN65PN1.0MpaU-PVC国产1批45m精密过滤器滤芯过滤精度：5m1米PP40PP滤芯国产18支桶体400H1500mmQ=16m3/h不锈钢惠州太和1个控制管、阀DN65PN1.6MpaU-PVC国产1批压力表0-1.6Mpa不锈钢浙江余姚1个5纳滤设备高压泵CDL12-10Q=16m3/h，H=72mN=7.5kw不锈钢1台纳滤膜8040分子截留为50000单位12支纳滤膜壳8040*4玻璃钢3支纳滤产水流量计LZM-80G有机玻璃1个纳滤浓水流量计LZM-50G有机玻璃1个压力表0-2.5Mpa不锈钢3个调节阀/单向阀DN50黄铜1软启动HFR7.5kw复合材料1个高低压保护PN6-25Mpa不锈钢2个电动慢开阀DN50PN6-25Mpa不锈钢国产1个本体连接管阀件DN65/DN50PN1.0Mpa不锈钢国产1批清洗水泵CHL16-20Q=12m3/h，H=23mN=2.2kw不锈钢1台清洗水箱1000LPE国产1台机架不锈钢1台6臭氧杀菌系统臭氧发生器HY-4040g/h1台汽水混合装置600H3600mmQ=12m3/h不锈钢1台过滤器不锈钢1套控制管、阀DN65PN1.6Mpa不锈钢国产1批7成品水箱桶体10m3不锈钢国产1台自动液位控制国产1套8附件及辅助阀门及连接件不锈钢国产1批阀门及连接件U-PVC国产1批9五加仑灌装机全自动拔盖机TBG-D-600不锈钢1台全自动直线刷桶机TST-C-600不锈钢1台全自动上瓶机TSP-600不锈钢1台全自动洗瓶灌装封盖机工程配套不锈钢1台自动瓶盖消毒上盖机TDJ-D-600不锈钢1台灯检TZS-D-600不锈钢1台输送带不锈钢1台2、土建构筑物序号名 称容积数量备注1原水池15m31座地下砖混七、投资概算1、设备序号名 称规格型号数量价格（元）备注1原水增压泵CHL16-302台2多介质过滤器1套33活性炭过滤器1套45m精密过滤器1套5000 PP滤芯还是折叠滤芯内置18支熔喷式聚丙烯PP滤芯5纳滤设备TUF-121套6臭氧杀菌系统HY-401套7成品水箱1台8连接管件及配件DN50-651批9五加仑灌装机TXG-6001套10合计112、土建构筑物序号名 称容积数量价格（元）备注1原水池15m31座地下砖混2厂房空气净化60m2厂房面积为估算3合计3、工程总价序号费用分类费用名称价格（元）备注1直接费用设备费用地下砖混2土建费用厂房面积为估算3间接费用设备运输费设备费用1.5%4安装调试费设备费用6%5税金直接费用6%6合计八、工期安排本项目在气候适宜施工的条件下，该工程自合同签订之日起，供货期为45天，设备安装时间15天。调试运行时间15天。九、工艺及装置特点1、工艺特点水处理中预处理系统充分考虑原水的特点，原水经多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器，预处理的相互配合是整个系统的可靠性大为改观，最大限度的改善了水的