安徽晋煤中能化工股份有限公司除盐水装置投标文件

1、安徽晋煤中能化工股份有限公司除盐水装置投标文件安徽晋煤中能化工股份有限公司除盐水装置投标文件江苏倍能膜业科技有限公司2011年11月18日 目录41基础资料 41.1设计规模 41.2进水水质 51.3设计产水水质 51.4气象条件 61.5公用工程条件 92标准规范 92.1工艺规范说明 92.2国产设备的制造以及材料相关规范 102.3电气规范 113技术要求 113.1原则 113.2工艺流程 123.1平面布置 144工艺说明 144.1工艺流程图 144.2水量平衡图 144.3系统工艺说明 414.4超滤清洗方案 424.5反渗透清洗方案 444.6超滤断丝检测方法 465消耗定额

2、估算、工作范围以及供货范围 475.1消耗定额 575.2自控 585.3管道系统 595.4供货范围 706电气以及控制 706.1电气供货清单 746.2动力负荷 767技术服务 767.1安装调试 767.2卖方现场技术服务 767.3卖方现场服务人员的职责 797.4设计联络 797.5培训 837.6售后服务 847.7质量保证承诺书 868检验、监造和性能验收试验 868.1概述 868.2工厂检验 878.3设备监造（检验） 908.4性能验收试验 929设备包装、运输和储存 929.1包装前的准备 939.2运输和储存 9510图纸、计算书 9510.1计算书 10110.1图

3、纸 基础资料设计规模装置能力：预处理能力：300 t/h反渗透装置：处理量215t/h，脱盐率98%，三年内97，水利用率75%。混床装置能力：200 t/h进水水质序号检测项目 符合计量单位数值备注1色度pt度302浊度ntu53ph7.854硫酸盐so42-mg/l80.855悬浮物xgmg/l106溶解固体rgmg/l3177碳酸盐硬度hzmmol/l2.668总硬度hommol/l3.819甲基橙碱度mmol/l2.3410钙ca2+mmol/l52.2211镁mg2+mg/l14.6312重碳酸根hco3-mg/l142.4713氯根ci-mg/l31.3414二氧化硅sio2mg/

4、l7.2915化学需氧量codmg/l6016五日生化需氧量bod5mg/l2.2417电导率kus/cm582.2518总铁fe2+/fe3+mg/l0.26519溶解氧o2mg/l8.1本系统原水经过混凝沉淀处理后输送到除盐水站，原水进水压力：0.2-0.3mpa，且原水中含有一定量的余氯。设计产水水质除盐水水质主要指标如下：总碱度（以caco3 ）： 0.1mmol/l总硬度（以caco3 ）：2g/l二氧化硅： 20ppbph(25)： 78电导率： 2s/cm本系统除盐水输送到混场出水总管一米即可，除盐水箱以及除盐水泵由业主负责，混床再生水由业主供至再生水泵入口。气象条件项目数值项目

5、数值年平均气温/15.6年主导风e极端最低温度/-16.7夏季主导风向ne极端最高温度/41.2年平均风速2.31m/s最热月平均气温/28最大风速21.7m/s最冷月平均气温/2.1瞬时最大风速23.5m/s全年无霜期/天216年平均降雨量862.5毫米年平均相对湿度75%最大月降雨量422.3毫米年平均蒸发量1683.7毫米最大日降雨量134.7毫米地震设防烈度/度7年最大降雨量1567.5毫米年平均雷暴日26.4年平均气压1007.8hpa最大积雪深度15厘米年最高气压1036.6hpa年最低气压 982.5hpa最大冻土深度：140mm公用工程条件电高压10.0kv3相50hz低压38

6、0v3相50hz低压220v2相50hz工厂及仪表空气由空压站通过管道送至除盐水站，根据需要在界区内减压，程控阀门采用仪表空气。压缩空气参数如下：压力：0.6mpa（g）温度：常温质量：干燥、无尘、无油尘：1 mg/nm3，粒度3m露点：-40化学药品规格化学药品由买方采购，卖方根据市售化学药品规格和相关技术要求进行设计。化学药品种类如下：（1）氧化剂：naclo 化学成分naclo含铁量0.03%纯度10%包装桶装运输方式汽运配置浓度10%（原液）原水加药量13 mg/l超滤反洗加药量500 mg/l投加方式计量泵投加执行标准hg/t2498-93（2）还原剂；化学成分nahso3含铁量 2

7、00ppm纯度98%包装袋装运输方式汽运配置浓度20%反渗透加药量24mg/l投加方式计量泵投加执行标准hg/t2967-2000（3）阻垢剂；化学成分复合阻垢剂 （型号:la 302/nymoi）含铁量 纯度100%包装桶装运输方式汽车配置浓度50%反渗透加药量5 mg/l投加方式计量泵投加执行标准生产企业标准（4）酸；化学成分hcl含铁量( 0.01%纯度31%包装桶装运输方式汽车或槽车配置浓度31%（原液）超滤反洗加酸加药量500mg/l混床再生用酸稀释浓度5%投加方式计量泵投加、喷射器抽吸稀释执行标准gb320-93（5）碱；化学成分naoh含铁量 纯度32%包装袋装运输方式汽车配置浓

8、度32%（原液）超滤反洗加碱加药量400 mg/l混床再生用碱稀释浓度4%投加方式计量泵投加、喷射器抽吸稀释执行标准gbt111991989酸：约31%（wt）盐酸；碱：约32%（wt）氢氧化钠。由槽车运至除盐水站，贮存于各自贮罐中。废水排放预处理及反渗透系统排放的各种废水，符合国家相关的环保标准，地沟排放，化学除盐系统的酸碱废液排放至中和水池；标准规范工艺规范说明（1） 膜处理设备执行反渗透设备行业标准cj/t119。（2）进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会（asme）和美国材料试验学会（astm）的工业法规中涉及的标准或相当标准。（3）反渗透膜元件的设计参数和运行条件执行膜生产

9、公司的反渗透用设计导则。国产设备的制造以及材料相关规范国产设备的制造及材料符合下列标准和规定的最新版本的要求（但不限于此）：（1）钢制压力容器（2）压力容器安全技术监察规程（3）橡胶衬里化工设备（4）橡胶衬里设备设计技术规定（5）水处理设备制造技术条件（6）火力发电厂化学水处理设计技术规程（7）化工装置管道设计规定（8）化工设备、管道外防腐设计规定（9）化工用不锈钢焊接钢管技术要求（10）衬胶钢管和管件（11）化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（12）衬塑（pp、pe、pvc）钢管和管件（13）压力容器无损检测（14）水处理用石英砂滤料（15）水处理设备油漆、包装技术条件（16）通用用电设

10、备配电设计规范（17）机电产品包装通用技术条件（18）压缩机、风机、泵安装工程施工及验收标准（19）工业金属管道工程施工及验收规范（20）工业自动化仪表工程施工及验收规范（21）电厂用水处理设备质量验收标准（22）接口法兰标准按照本项目管道材料设计说明执行。电气规范电器及工艺仪表符合下列标准和规定的最新版本的要求：所选用的仪器及仪表均需通过iso9001质量体系认证，为了保证系统的先进性、适用性和稳定性，系统进行设计、制造、测试和验收所遵循的质量标准、试验程序和规范均参照以下标准的最新版本：gb中华人民共和国国家标准iec国际电工委员会iso国际标准化组织ieee美国电子和电气工程师协会pro

11、wayc国际电工委员会工业过程数据公路标准ansi美国国家标准协会eia美国电子工业学会rs-232c数据终端设备和使用串行二进制数据交换数据通讯设备之间的连接isa美国仪器仪表协会ics4用于工业控制设备和系统的端子板ics6国际电工委员会ccitt国际电报与电信咨询委员会ccir国际无线电通信委员会技术要求原则工艺技术先进，运行安全可靠，节能、节水、环保，设备质量优良，实现plc自动控制，保证系统能长期稳定运行。工艺流程原水制备除盐水工艺流程：平面布置平面布置原则（1）满足工艺要求。满足工艺要求，必须对工艺流程、原材料和产品物性、操作条件比较熟悉，布置设备时才能顺畅，紧凑、合理，特总结以下

12、原则： 原则一：设备布置应按工艺流程次序进行，要保证水平方向和垂直方向的连续性；在不影响流程顺序的原则下，应将较高的设备集中布置，以便充分利用空间。 原则二：通常把计量槽、高位槽布置在最高层；主要设备布置在中层；较大的槽罐设备及振动较大的设备布置在底层。这样既可利用位差进出物料，又可减少楼面荷载。 原则三：有重力流要求的设备，一定要注意最小位差。 原则四：设备布置形式采取露天布置、敞开布置或是封闭布置，应依据当地气温、降水量、风沙等自然条件来确定。如西北地区风沙较大，设备不宜露天布置；东北地区气温比较低，怕冻的设备不宜露天布置。 原则五：大直径管道、振动管道和热力管道在设备布置时也应当考虑，振

13、动管道和热力管道应提交管机专业进行应力计算分析，如不能满足管道安装要求应及时调整设备布置。否则，振动或热应力会影响、甚至破环整个管道系统系或设备的正常运行。 （2）满足安装、维修和操作要求。厂房内设备布置间距与罐区不同，罐区对设备布置间距有严格要求；而厂房内的设备间距没有规范要求，只有规定要求，设备间距以满足安装、操作、维修方便为宜。设备布置要为操作人员创造良好的操作条件，主要包括：操作和检修通道、合理的设备间距和净空高度、必要的平台、梯子和安全出入口等。 设备安装和维修所需空间和占地面积，应根据设备的大小、结构及吊装方案来确定。如：设备到现场后的摆放位置，主吊车和辅助吊车的占位等，以便留出安

14、装用的占地面积。 通过楼层的设备，楼面上要设吊装孔；多层楼面的吊装孔应设在同一平面位置；在底层吊装孔附近要设大门，使需要吊装的设备由此进出，大门的规格，应比最大设备的外缘宽0.5米。吊装孔不宜开的过大，一般控制在3.0米以内。对外形尺寸特别大的设备，可采用安装墙和安装梁的方式进行设备吊装；也可在厂房顶预留安装洞，待设备吊装就位后再施工封堵墙、梁、洞。预留安装墙、安装梁、安装洞应事先和土建专业协商，由土建专业进行设计。在设备布置图中应加以标注，并在工程设计说明中加以强调。 设备检修、拆卸应考虑起重设备，起重设备的形式可根据使用要求确定。如不设永久性起重设备，则应考虑安装临时起重设备的场地，以便悬

15、挂起重葫芦；如厂房设置永久性起重运输设备，则要考虑起重运输设备本身的高度，并使设备起吊后的高度要大于运输途中最高设备的高度。 （3）设备布置应尽可能经济美观。设备平立面布置尺寸、设备维修用吊装设备的方式和位置通道、关键的平台位置及标高、关键设备及部件的典型支承方式和支承点标高、关键设备的位置及外形尺寸、操作维修用平台和梯子的位置详见设备平面布置图和立面布置图。平面布置图本项目平面布置采用上下两层方式布置，超滤装置和反渗透装置布置在二层，其余预处理设备、混床系统、再生系统、加药系统、泵房等布置在一层；采用这种布置方式的优点是：结构紧凑，节省管道以及动力消耗，从而降低运行成本。布置图后续“平面布置

16、图”。工艺说明工艺流程图工艺流程图见：11.2.1工艺流程及pid图。水量平衡图水量平衡图见：11.2.3水量平衡图。系统工艺说明除盐水系统采用出力后的地表水，即生产水。该原水随季节变化水质变化加大，水温变化也较大。因此，在设计时考虑设计余量。主工艺为网式自清洗过滤器+超滤+反渗透 +混床。加药系统加药系统工艺说明中包含除盐水系统加药说明。氧化剂加药系统氧化剂（naclo）加药系统用于原水杀菌处理及超滤化学反洗（ceb）氧化杀菌处理。除盐水系统中原水为地表水，含有一定的有机物。因此设置氧化剂加药系统1套。加氧化剂的作用是提供足够量的氧化性的naclo，用于氧化原水中的有机物，同时杀菌灭藻，其目

17、的是保证超滤装置和反渗透系统免遭有机物和生物污染。因此，一般naclo加药点宜设置在超滤之前，并适当过量投加。为了达到以上目的，一般需加入13mg/l的有效氯，系统设计除盐水系统原水加药约3mg/l，最终加药量调试时确定。根据原水水质特性和所选择的超滤工艺，当超滤运行一段时间后需要进行化学反洗，其中之一是在反洗时加入适量的naclo。设计加药量根据超滤计算书，最终调试时确定。一般投加市场上出售的naclo溶液，其有效氯浓度为10%。系统设置1台pe计量箱（配置浓度10%），2台原水氧化剂计量泵（1用1备）；2台超滤反洗计量泵（1用1备，用于超滤反洗投药）。原水naclo加药点设置于超滤的进水，

18、超滤反洗naclo加药点设置于超滤反洗泵出水母管，之后均设置静态混合器（超滤反洗加药点共用）。酸加药系统根据原水水质特性和所选择的超滤工艺，当超滤运行一段时间后需要进行化学反洗，其中之一是在反洗时加入适量的hcl。设计加药量根据超滤计算书（500ppm），最终调试时确定。本系统设置一套盐酸加药系统，包括两台计量泵，一台pe材质的药箱以及配套的阀门管道。碱加药系统根据原水水质特性和所选择的超滤工艺，当超滤运行一段时间后需要进行化学反洗，其中之一是在反洗时加入适量的naoh。设计加药量根据超滤计算书（400ppm），最终调试时确定。本系统设置一套碱加药系统，包括两台计量泵，一台pe材质的药箱以及配

19、套的阀门管道。还原剂加药系统还原剂nahso3（亚硫酸氢钠）加药装置的作用是还原前级处理工艺中存在的余氯。除盐水系统中原水为地表水，含有一定的有机物，系统在前级系统设置有naclo加药系统，反渗透进水可能带有少量的余氯。同时考虑到超滤产水中存在少量因超滤反洗后带入的极少量的naclo。虽然这些余氯总量很少，但是因为反渗透复合膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为1000ppm小时，所以，反渗透之前仍需投加过量的nahso3，以防止氧化剂对膜产水通量造成的衰减，导致反渗透膜脱盐率的下降。还原剂采用nahso3，反应如下：nahso3+hclo nahso4 +hcl一般按4倍余氯量投加还原剂，控制反

20、渗透进水余氯含量0.1mg/l，设计时暂按投加24mg/l还原剂。本系统设置一套还原剂加药系统，包括两台计量泵，一台pe材质的药箱以及配套的阀门管道。阻垢剂加药系统阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以抑制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倍增加。自然水中ca2+ 、mg2+、 ba2+、

21、 sr2+、 hco3-、 so42-、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可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢现象。判断水结垢的标准是：a）对于碳酸盐垢以郎格利尔（lsi）指数为基准，当lsi<0时不结垢，当lsi>0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<1时不结垢，反之结垢。推荐本系统选用进口复合阻垢剂（如新加坡nymoi公司、美国ge公司生产的进口阻垢剂等）它可以提高水中的难溶物质的饱和度，它主要具有以下功能：1）抑

22、制析出作用；2）分散作用；3）晶格扭曲作用；4）络合作用。采用上述阻垢剂后，具体阻垢能力表现如下：a. lsi可以由负值提高至2.6b.baso4的饱和指数可达160倍c.srso4的饱和指数可达12倍d.caf2的饱和指数可达120倍 e.sio2的饱和指数最大可达2倍根据原水水质，经阻垢剂计算软件计算，阻垢剂加药量为3mg/l。本系统设置一套阻垢剂加药系统，包括两台计量泵，一台pe材质的药箱以及配套的阀门管道。网式自清洗过滤器设计规模为2160 m3/h为了避免大颗粒物质进入超滤系统划伤膜丝。设置2套自清洗过滤器，过滤精度150um，单台出力160 m3/h。 自清洗过滤器工作原理自清洗过

23、滤器是一种全自动自清洗水过滤器，过滤器网内安装一套刷子，刷子由电机带动旋转，在过滤器端盖上安装一个自动排污阀。工作时，浊水由进水口进入，通过不锈钢楔形网过滤污物。净水由出水口流出，当污物聚集过多时，造成过滤不畅，腔体压力上升，当进出水的压力差值达到一定值时（预先设定），压差开关发出信号给控制盘，控制盘启动电机，带动刷子旋转刷掉污物杂质。同时打开电磁隔膜排污阀，排出污物，清洗时间约为1分钟无需断流，排污压力损失不超过0.5bar，流量损失不超过1%。2、性能特点1）单台流量大，并联无限大。2）电动控制自清洗，可选择多种控制方式，经济实用。3）高质量的不锈钢楔形网，过滤精度从3500m至130m，

24、特制可达100m。4）采用最优设计，结构形式简洁、实用，并可根据现场条件设计结构。5）清洗方法简单有效，不锈钢刷式理想的过滤效果，适用于流量大水质较差，环境恶劣的场合。6）不仅能去除各种悬浮固体，还能清除各种油污，不糊网。7）使用寿命长，滤筒防腐处理，传动机构采用不锈钢ss316l。8）压力大，密封效果好。本系统设置两台网式自清洗过滤器，单台出力160 m3/h，过滤精度150um,。超滤系统概述本系统采用了先进的超滤过滤技术。这是因为随着超滤膜制造技术的提高和应用工艺的不断完善，其性能可靠性高、抗污染能力强、透水性大、占地面积小、操作简便、出水水质优异且稳定、使用寿命长等优点，使超滤膜在水处

25、理预处理领域应用的范围逐渐得到推广。根据招标文件要求，为了安全的运行和操作，设置2超滤系统，每套净产水量为143.5m3/h。反渗透系统的主要特点是对进水水质要求较严格，主要反映在反渗透膜污堵指标的淤泥密度指数sdi值上。通过实践证明，只有在采用膜过滤技术的前提下才有可能长期稳定的保持sdi3的状况，所以超滤过滤技术作为ro的预处理在国内外已得到越来越广泛的应用及迅速的增长。根据原水水质情况和设备投资，超滤膜推荐benerion公司生产的bpu0870型膜元件。过滤原理超滤是一种按分子量大小进行分离的压力驱动膜过程。超滤膜的孔径一般在0.010.1微米范围内，能够截留分子量在1，000-500

26、，000道尔顿的物质，包括颗粒、悬浮物、细菌、病毒、原生动物、胶体物质、高分子有机物等。超滤膜完全是表面去除机理，就像非常细的筛子。膜表面的孔径高度规整一致，孔径的分布非常窄。溶解物质和比膜孔径小的物质透过膜到达滤液（超滤产水）一侧，而大于孔径的颗粒不能透过膜。这种尺寸选择特性使得超滤膜成为一种能够满足绝对过滤质量需求的理想方式。影响超滤系统性能的因素影响超滤系统性能的因素主要包括：膜材料、膜结构、操作模式、运行方式、进水水温、运行和反洗通量的选择等。a.超滤膜材料亲水性和机械强度不同的超滤膜生产商在膜材料、性能、配置等方面均不尽相同。对膜材料来讲，商业化的超滤膜系统涵盖了从完全亲水的醋酸纤维

27、素（ca）到完全疏水的聚丙烯（pp），在两个极端之间，有聚砜（ps）、聚醚砜（pes）、聚丙烯腈（pan） 、聚丙烯 （pp）和聚偏氟乙烯（pvdf）等。材料亲水性的高低是衡量超滤膜抗污染能力的关键。将5种不同材料超滤膜的机械强度和亲水性比较如下表。不同材料机械强度和亲水性比较（出自.matweb3）机械特性单位pespspvdfcapp硬度rockwell m8880.775张力mpa87.47242.836.936.8延伸蠕动模数,1小时mpa280025001100660延伸蠕动模数,1000小时mpa27002400660350物理特性吸水性%0.970.410.0322.30.079

28、空气中最高承受温度20017012087.585.20.46mpa下破坏温度21018012084.51001.8mpa下破坏温度20017088.169.363.8从上表可以看出，pes材质亲水性和延伸蠕动情况最好。但是，通过对疏水性的pvdf材质进行亲水处理，其亲水性能完全和pes材质亲水性相当；更重要的是成膜后pvdf膜丝强度最好。pvdf膜一般由湿相转化法（nips）和热致相分离法制备。由pvdf材料所制得的分离膜比较其他材料的物理强度高，化学稳定性好；但是同样的pvdf，具体制备方法的不同，分离膜的性能也存在差异。下图为不同超滤膜材质的强度-延伸比较。耐腐蚀及耐氧化性*对pes材质：

29、ph 耐受范围宽，可以达到113；可以制成多孔径的膜，从1nm 到0.2m；耐多数化学溶剂性能较好；耐氧化性能一般，耐氯性一般200000250000ppm.h。*对pvdf材质：ph 耐受范围宽，一般可以达到113，甚至更宽；是抗氧化能力最突出的膜材料，可以经受苛刻的氧化剂清洗条件，耐氯性一般5000001000000ppm.h；耐绝大多数化学溶剂，优于pes 和ps；耐生物降解。*对ps材质：ph 耐受范围宽，可以达到113；可以制成多孔径的膜，从1nm 到0.2m；耐多数化学溶剂性能一般；耐氧化性能较差，差于pes和pvdf，耐氯性一般小于200000ppm.h。总结可以看出，针对水源较

30、差的循环水、市政中水、石化、冶金中水为水源时，若超滤预处理简单，则建议选择pvdf材质的超滤膜（可能需大量的氧化剂进行杀菌清洗） ，若水质非常差，则选用浸没式pvdf超滤或微滤更有优势。针对水质较好的自来水、地下水或水质较好的地表水，则可选择pes、pvdf材质的超滤膜。而目前水源环境日益恶化，因此，选择pvdf材质的超滤膜安全性最高。b.膜结构膜结构有海绵状和完全不对称楔型两种。海绵状膜结构海绵状膜结构特点：孔径专一，内表面无缺陷，易于清洗，机械强度高。完全不对称楔型膜结构完全不对称楔型膜结构，与进水接触的一侧膜结构致密，而与透过液接触侧膜结构疏松，呈现楔型（倒喇叭口）形状。特点：*污染只沉

31、积于膜的表面，不会深入至膜孔堵塞膜。*由于污染物在膜的表面，反洗时极容易将沉积物洗下来，保持膜原来的通水性能，即产水量的恢复佳。*机械强度较差总结两种结构各有特点，目前均可采用。c.操作模式在水处理应用中，中空纤维超滤膜的操作模式可分为内压式和外压式。采用外压式时，料液先进入组件外壳，从膜丝外壁施压，产水透过膜壁，从膜丝内腔流出。内压方式的过程相反。如图所示。内压式及外压式图示由于外压式对进水水质要求没有内压式高，当进水水质变差时，外压式超滤膜具有优势。d.运行方式超滤膜的运行方式可分为全流过滤（或称死端过滤）、单通错流过滤（微错流过滤）和循环错流过滤。三种运行方式的运行图示及特点：全流过滤*

32、适用于较低固悬物含量和污染物含量进水*工艺流程简单*运行能耗低*无浓水排放*系统回收率高单通错流过滤（微错流过滤）*适用于低固悬物含量和污染物含量进水*运行能耗低*水通量较高*工艺灵活性强，悬浮物承受能力较大*部分浓水排放或回用，系统回收率较低循环错流过滤*适用于高固悬物含量、高污染物含量进水*更高水通量（通常）*辅助设备多*运行能耗较高*部分浓水排放或回用，系统回收率较低根据买方原水水质和招标文件要求，本方案运行方式可采用全流过滤方式，系统设计按照错流方式，当水质变差时可以采用错流运行方式。过滤过程中，过滤系统的工作原理类似咖啡过滤机，水中的固体悬浮物截留在膜的表面。这部分固体通常被成为“污

33、垢”，只要水中含有固体悬浮物，就必然会有“污垢”产生。为保证膜的产水量保持不变，随着膜表面“污垢”逐渐增加，膜过滤压力必然不断增加，因此运行一段时间后需要从与过滤相反的方向对膜进行冲洗，同时进行气擦洗。沉积在膜表面的“污垢”被冲洗排出后，膜又恢复了最初设计的性能。虽然反冲洗能够去除系统中大部分的膜污染，但有时仍然需要更有效的办法对膜进行彻底清洗，因为许多物质黏附在膜表面，仅通过机械力无法将其去除，这部分物质通常为有机物或微生物有机物，经过较长时间的运行，这部分物质会堵塞膜孔，这种膜污染主要通过化学增强反洗洗（ceb）或化学清洗（cip）去除。e. 进水水温对产水量或运行压力的影响图表中以25

34、为基准设定校正系数为1，按实际设计温度从表中读出校正系数，那么实际过滤通量= 校正系数25的设计通量。进水水温降低时水的粘度增加，从而使得水透过超滤膜时的阻力增加（即跨膜压差增加），若进水压力一定时则系统的产水量必然减少。因此若要保证系统是恒流运行（即超滤产水量恒定）则可采用提高系统进水压力的方法来解决。进水温度对运行压力的影响如下图所示。水温压力校正系数曲线图f.超滤系统运行和反洗通量的选择通量指的是单位时间单位膜面积所透过的水的流量，通常以lmh来表示，即升/平方米（膜面积）/小时或gfd，即加仑/平方英尺（膜面积）/天。超滤系统净通量指的是超滤系统连续运行至化学清洗后的时间段内，单位时间

35、单位膜面积所透过水的平均实际利用的流量，该指标需满足后续系统的进水水量要求。超滤系统产水通量指的是超滤系统运行时单位时间单位膜面积所透过水的总流量，该流量包含反洗水量、化学加药加强反洗（ceb）水量、反洗阀门切换停机时间、化学加药加强反洗（ceb）浸泡时间等所消耗的流量。超滤系统通量主要是根据产水通量来确定。超滤系统反洗通量指的是超滤装置进行反洗时，单位时间单位膜面积所透过水的流量，该指标需满足超滤装置对反洗水量的要求。根据原水水质和所选择超滤膜的特性，系统设计通量不大于50lmh，反洗通量为100150lmh。g.标准运行条件不同的超滤膜针对不同的进水浊度或悬浮物ss，其运行条件是不同的，因

36、此需根据不同的超滤设计不同的运行条件，如过滤时间与流量、反洗时间与流量等。h.总结卖方根据买方提供的原水水质及多年超滤的成功的应用经验，本系统超滤膜选择pvdf材质，过滤形式为外压式，运行方式为全流过滤或错流过滤器的超滤系统，选择运行净通量不大于50lmh，反洗时间间隔为30min，系统回收率为90%。超滤膜组件benerion公司bpu0870型超滤膜组件膜组件，采用聚偏氟乙烯（pvdf）材料，可长期耐受高浓度的氧化剂，充分抑制微生物繁殖。在工业应用的pvdf 超滤膜组件中，膜组件具有小的公称孔径，能够去除几乎所有的微粒、细菌、大多数病菌以及胶体；其极高的孔隙率使得膜组件能够获得和微滤相当相

37、近的通量，因而在大多数情况下是比微滤更好的选择。膜组件，采用不易堵塞的外压式结构，具有更高的截污量，更大的过滤面积，使清洗更简便、彻底。采用的流态设计以全流过滤为主，但组件也可以很方便地转换成错流过滤的模式，与错流相比，全流过滤能耗低、操作压力低，因而运行成本更低；而错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体。因此具体的操作形式宜根据水中的悬浮物含量来确定。benerion膜组件，通常以恒流或微错流方式运行，透膜压差将随运行时间逐渐增加，此时通过定期的反洗、气擦洗以及化学分散清洗等手段，可以清除膜面的滤饼层；而使用杀菌剂则能够有效地控制微生物繁殖，更彻底的除去膜面污染物。*与所有常规过滤及微孔过滤的

38、差别筛分孔径小，几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物。能否有效分离除决定于膜孔径及溶质粒子的大小、形状及刚柔性外，还与溶液的化学性质（ph 值、电性）、成份（有否其它粒子存在）以及膜致密层表面的结构、电性及化学性质（疏水性、亲水性等）有关。整个过程在动态下进行，无滤饼形成，使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚，过滤速率在稳定的状态下可达到一平衡值而不致连续衰减。这种过滤膜对大分子溶质的分离主要依赖于膜的有孔性，即膜对大分子溶质的吸附、排斥、阻塞及筛分效应。*最突出的特点-抗氧化能力十分出众当超滤和微滤用于水处理时，其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化

39、学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等的作用下的寿命，它还直接关系到清洗可以采取的方法；亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度，影响膜的通量。化学稳定性好聚偏氟乙烯 （pvdf） 材质的化学稳定性最为优异，耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10 倍以上。在水处理中，微生物和有机物污染往往是造成超滤不可逆污堵的主要原因，而氧化剂清洗则是恢复通量最有效的手段，此时聚偏氟乙烯 （pvdf） 材质体现出了其优越性。亲水性好人们相信，亲水性好的膜材料就不容易被污堵，污堵后也容易清洗恢复。亲水性往往采用接触角来衡量。接触角的含义如图所示，值越大，表明材料越疏水，当等于零时，表

40、明液体（水）能浸润固体表面，以下是一些数据。*膜丝的微观结构和孔径超滤膜的不对称结构超滤膜通常采用不对称结构，即由致密的皮层和多孔的支撑层构成，通常支撑层的孔径要比皮层高一个数量级以上。这种结构有以下的优点：a）致密的皮层提高了过滤的精度；b）多孔的支撑层降低了过滤的阻力，并且使得穿过皮层的微小杂质被截留的几率降低到最小。这些优点使得超滤基本实现了表面过滤，清洗恢复性比微滤有明显的改善，因而其长期通量更稳定。超滤膜的孔径超滤膜的孔径有很多种测定和表征方法。其中泡点法是实施最为简便的一种。泡点法理论基础是毛细现象。有如下的定量公式：p = 4 cos/d式中p 就是泡点压力。把膜浸入到水中，逐渐

41、增加膜的一侧的气压，当观察到气泡连续从膜的另一侧逸出，此时的气压就是泡点压力。 是液体（水）/空气的表面张力； 是液体（水）固体（膜）的接触角；d 是毛细管的直径（孔径）。可以看到：泡点测定方法测得的实际是膜上的最大孔径；膜孔径，即毛细管直径d 越小，泡点压力越大。理论上，这个关系和膜的材质无关。这一原理在超滤中的一个重要应用是完整性检测。在超滤膜的一侧为液体（水），另一侧通入压缩空气。通过观察气体侧压力下降的速率，或者观察液体侧是否出现连续气泡，来判断膜的完整性。当然，进一步拓展该原理的“气体渗透法”不仅可以测定膜的最大孔径，而且能够测定膜的孔径分布。（*超滤膜组件的结构组件的结构设计是连接

42、膜丝特点和操作参数的中间纽带。在众多的形式中，目前以中空纤维膜为主，也有管式和卷式膜。组件的结构需要考虑的因素包括：尽量提高膜的填充密度，增加单位体积的产水量；尽量减小浓差极化的影响；对进水水质的要求越宽越好；便于清洗；制造成本低。中空纤维膜以其无可比拟的优势成为超滤的最主要形式。根据致密层位置不同，中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。外压式膜的进水流道在膜丝之间，膜丝存在一定的自由活动空间，因而更适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况；内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔，为防止堵塞，对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制，因而适合于原水水质较好的工况。超滤膜组件的结构已充分

43、考虑以上因素，具有膜的填充密度高、浓差极化小、对进水水质的要求宽、便于清洗、制造成本低等特点。超滤设计以及系统运行工况参数根据进水水质，超滤膜系统设计净产水能力为287m3/h，超滤设计运行通量50lmh，本项目超滤系统按2套配置，每列膜架配置57支bpu0870型膜组件，每套系统净产水能力143.5m3/h。设计过滤周期为30min，维护性清洗1次/12天，系统的化学清洗（cip）周期为1-2个月。整个系统配有流量变送器、压力表等检测仪表等，确保整个系统运行的可靠性。另外，系统按照全自动运行的需求配备有一系列气动自动阀，系统安装设定的自动程序，全自动运行。本超滤系统运行工况技术参数综述如下：

44、序号技术参数设计值1列数22每套净产水量（m3/h）143.53系统净产水量（m3/h）2874每套膜数量（支）575系统总膜数量（支）1146净通量（l/m2h）507过滤周期（min）308反洗流量（m3/h）3429气擦洗强度（nm3/h.支）1012清洗流量（m3/h）8513化学清洗周期（月）1214回收率（%）90%超滤运行方式和清洗方式a.超滤的运行方式超滤的运行有全流过滤（死端过滤）和错流过滤两种模式。全流过滤时，进水全部透过膜表面成为产水；而错流过滤时，部分进水透过膜表面成为产水，另一部分则夹带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低，因而运行成本更低；而错流过滤则能处理

45、悬浮物含量更高的流体。具体的操作形式宜根据水中的悬浮物含量来确定。当超滤的过滤通量较低时，超滤膜的过滤负荷低，膜面形成的污染物容易被清除，因而长期通量稳定；当通量较高时，超滤膜发生不可恢复的污堵的倾向增大，清洗后的恢复率下降，不利于保持长期通量的稳定。因此，针对每种具体的水质，超滤都存在一个临界通量，在运行中应保持通量在此临界通量之下。临界通量往往需要通过试验确定。b.超滤的清洗方式超滤的清洗方式包括水的正洗、反洗，气洗，分散化学清洗，化学清洗等。其中正洗、反洗可以清除膜面的滤饼层，而气洗则利用气水混合液的强力湍动，更有效地清除膜表面的污染层。分散化学清洗和化学清洗则通过化学药剂来清除胶体、有

46、机物、无机盐等在超滤膜表面和内部形成的污堵。清洗频率提高、清洗强度增大都有利于更彻底地清除各类污染物。根据不同超滤膜的工艺要求，化学分散洗可分为化学加强反洗和维护性清洗。超滤辅助设备配置根据超滤膜的特性，本系统需选用以下相关的设备与超滤设备配套：a.超滤恒产水量（通量）控制流量调节阀在超滤进水压力一定的情况下，由于膜组件的不断污堵，产水流量将随时间不断地降低，见下图。图 超滤运行流量与时间的关系故若需保持产水流量恒定，可采取在每套超滤装置入口设置一只流量调节阀的方式，根据超滤产水流量计发出的流量信号控制进水阀开度，以达到产水流量恒定，防止产水和水质波动，延长超滤运行寿命的目的。b.超滤反洗水泵

47、超滤系统采用反冲洗方法来达到去除膜表面的沉积污垢。正常情况下超滤反洗周期为3040min，系统设计除盐水超滤反洗周期为30min。系统设置1台超滤反洗水泵，1台变频控制，供系统超滤反洗。反洗泵1台工频，1台变频。c.反洗保安过滤器反洗保安过滤器的作用是截留来自超滤产水池中大于100m的颗粒进入超滤系统。反洗保安过滤器配置1台，采用管道式。d.气洗超滤膜采用水洗气洗的冲洗方式，保证膜性能的恢复性。系统用气来自买方提供的压缩空气，可为超滤膜的气洗提供足够的气量和压力。气源采用厂区工艺用压缩空气，气量为10nm3/h/支膜。e.化学增强反洗系统（ceb）化学药剂直接加入至反冲洗母管中，再通过静态混合

48、器混合后，进行化学反冲洗。学反冲洗一般投加hcl（ceb1）或naoh+naclo（ceb2）。化学药品的实际加药量和化学加药反冲洗周期通过调试最终确定，本投标文件中的用量为设计值。盐酸（hcl）或碱（naoh+naclo）盐酸的投加量为500mg/l，原液浓度30%。碱的投加量为400mg/l，原液浓度3040%；次氯酸钠溶液的投加量约为500mg/l，原液浓度为10%。f.化学清洗系统（cip）当通过反洗不能恢复膜的通量时（通常表现为膜通量降低到一定程度或跨膜压差tmp升高到一定程度），必须通过化学清洗来恢复膜的清洁。化学清洗系统主要由清洗泵、清洗药箱和相应的管路组成。清洗药剂在膜件内流动

49、以清除污垢。化学清洗可有一步或几步来完成，如碱加氯洗+酸洗，最终根据污染情况的不同来确定清洗步骤。每次清洗所需时间约为810小时。系统设置1台管道过滤器，1台不锈钢清洗泵，1台清洗箱，1台电加热器，及一批配套仪表、阀门、管道等附件，超滤清洗系统与反渗透清洗共用。超滤清洗方案见附件超滤清洗方案。g.产水透明管每根超滤膜出水均安装透明管，以观察、检测膜段丝泄漏情况，进行气密性检测试验。检测方法详见附件超滤断丝检测方法。超滤产水池超滤产水池用于贮存除盐水系统超滤产水，为超滤产水外送，及超滤系统和反渗透系统之间的缓冲水箱，增加系统连续运行的安全性。通过水箱的液位控制超滤、反渗透装置的启、停运行。系统设

50、置1台有效容积300m3的超滤产水箱，砼结构防腐。含溢流管、放空阀以及部分管道。买方自备。超滤产水泵超滤产水泵作用是配合反渗透高压泵为反渗透系统提供稳定的进水流量和压力。超滤产水泵的选择主要由以下几个因素决定：（1）满足反渗透供水流量要求。（2）满足高压泵进口压力要求，一般0.1mpa。（3）考虑反渗透超滤产水泵后保安过滤器最大压降要求，一般0.08mpa。（4）地理环境。（5）管路损失，一般0.010.05mpa。根据计算，至少需0.25mpa的扬程，同时根据招标文件，本系统设置3台超滤产水泵，每台出力为143.5m3/h，扬程为0.3mpa，过流部件ss304。保安过滤器5m保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5m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0.070.1mpa）时，应当更换。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；4） 便于快速更换。从反渗透系统的运行和操作安全出发，保安过滤器，高压泵，反渗透装置都呈一对一的串联设置，即一套反渗透配置一台保安过滤器和一台高