煤化工中水回用设计方案

（能源化工行业）煤化工中水回用设计方案**XX煤化工有限责任公司中水回用工程设计方案目录第一章工程概述71.1项目概况71.2项目简介7第二章设计条件及要求72.1工程原始资料72.1.1系统进水水量、水质特性72.2产水水量、水质要求92.2.1处理系统性能要求92.2.2产水水质9第三章设计依据及原则103.1设计依据103.2技术规范103.2.1国产设备标准和规范103.2.2外接管口标准和规范113.2.3进口组件/设备标准和规范123.2.4设计标准和规范123.2.5其他标准和规范133.3主要设计原则13第四章设计内容及供货范围144.1设计内容144.2工程界限14第五章工艺流程设计145.1处理工艺的确定145.2工艺流程图155.3工艺流程描述175.3.1调节池175.3.2杀菌剂投加装置175.3.3管道混合器185.3.4絮凝剂投加装置185.3.5多介质过滤器195.3.6活性炭过滤器205.3.7酸投加装置205.3.8还原剂投加装置215.3.9保安过滤器215.3.10阻垢剂投加装置225.3.11高压泵225.3.12反渗透装置235.3.13化学清洗系统245.3.14产水箱245.3.15碱投加装置245.3.16浓水箱255.4反渗透装置详细说明255.4.1概述255.4.2工艺说明及参数设计255.4.3清洗方法的设计28第六章工艺特点分析33第七章系统工艺计算357.1预处理部分357.1.1调节池357.1.2杀菌剂投加装置367.1.3管道混合器377.1.4PAC投加装置377.1.5多介质过滤器387.1.6活性炭过滤器417.1.7酸投加装置437.2反渗透系统447.2.1保安过滤器447.2.2还原剂投加装置457.2.3阻垢剂投加装置467.2.4高压泵477.2.5反渗透装置487.2.6化学清洗系统507.2.7碱投加装置527.2.8产水箱527.2.9浓水箱537.3附属建、构筑物547.3.1膜系统设备间547.3.2控制室547.3.3药剂储存间54第八章电气系统设计548.1硬件系统说明548.1.1控制设备清单及装机容量558.1.2控制方式的选择568.2控制系统说明578.2.1软件系统588.2.2硬件系统588.3数据采集608.4程控功能简述60第九章主要建构筑物一览表61第十章设备及辅材选型6210.1规范及技术要求6210.2主要设备一览表6410.3两年备品备件一览表71第十一章建筑结构设计7311.1建筑设计7311.1.1建筑设计编制依据7311.1.2建筑设计原则7311.1.3建、构筑物结构设计7311.2结构设计7411.2.1设计标准7411.2.2地基处理7411.2.3抗震7511.2.4材料采用75第十二章管理制度与人员编制7512.1管理制度7512.2运行管理7612.3劳动定员7612.4人员来源76第十三章运行成本分析7713.1电耗费用7713.2人工费7813.3药剂费7813.4耗材7913.5运行费用合计80第十四章系统性能保证8014.1技术参数保证8014.2施工质量的保证8114.3系统性能的保证82附图：1、水量平衡图2、带控制点工艺流程图3、平面布置图第一章工程概述1.1项目概况项目名称：**XX煤化工有限责任公司中水回用工程(大化：A合同包)建设地址：**省晋城市泽州县巴公镇投标单位：重庆XX环保工程设备有限公司1.2项目简介**XX煤化工有限责任公司年产18万吨合成氨30万吨尿素项目于2004年8月建成投产，运行至今基本稳定，基于目前总排水量大，为节水降耗同时也为响应环保的要求，我公司决定对可回收的排放水（具体主要有：旁滤器反冲洗水、混床再生中和水、循环水置换水、反渗透浓水和锅炉排污水，共计约150m3/h）进行回收，经处理后作为现有除盐水站的补充水。我司针对贵司提出的回用水处理系统要求进行完成本设计方案，本着“二低一高（投资低、运行费用低、处理效率高）的原则，力求使整个治理项目工艺先进、布置合理、设施实用、质量优良，以将生产废水治理工程建成优质高效的样板工程。第二章设计条件及要求2.1工程原始资料2.1.1系统进水水量、水质特性2.1.1.1设计水源本回用工程的水源为旁滤器反洗水、混床再生中和水、循环水置换水、RO浓水、锅炉排污水。2.1.1.2设计进水量水源、水量一览表序号,水源,水量（m3/h）,备注1,旁滤器反冲洗水,62~72,间歇2,循环水置换水,,间歇3,再生中和水,7~8,间歇4,浓水,55~60,连续排放（含多介质过滤冲洗水）5,锅炉排污水,5,连续排放6,合计,129~145,设计规模取150m3/h2.1.1.3水质资料本中水回用工程的来水有旁滤器反冲洗水、循环水置换水、再生中和水、脱盐水站排放的浓水、锅炉排污水。其中旁滤器反冲洗水、循环水置换水、再生中和水属于间歇式排放，旁滤器反冲洗水、循环水置换水为这几类原水中受污染程度较高的两类，这两类原水的悬浮物和硬度相对其他几类原水较高，需要进行预处理去除原水中的颗粒物，使其满足反渗透进水要求；再生中和水主要为离子交换系统再生中和时产生的排污水，这类废水的主要污染物为酸碱性，颗粒物和金属含量不高，经过简单的预处理后即可达到反渗透进水要求；脱盐水站排放的浓水是自来水经过预处理+脱盐装置后的浓缩水，由于经过脱盐装置前均经过预处理，水中的大部分的颗粒物、胶体、细菌等杂质得到去除，浊度和SS含量较低，经过简单的预处理后即可达到反渗透进水要求；从招标文件提供的资料可以看出，锅炉排污水水质较好，水量较少，主要为pH偏碱性，经过中和处理后即可达到反渗透进水要求。经过以上分析，本方案考虑将以上几种废水统一收集后充分混合，选用经济合理的预处理方法进行处理，去除原水中对反渗透影响较大的污染指标和高浓度污染物，利用不同原水中污染物种类的不同，相互稀释进一步降低反渗透进水的各项污染物浓度，使其在要求的回收率运行条件下，不会出现反渗透的快速污染。具体的水质详见招标文件提供的水质指标如下：原水水质表序号,项目,旁滤器反洗水,再生中和水,循环水置换水,RO浓水,锅炉排污水,备注1,PH,8.48,10,8.62,8.23,10.18,2,电导率,2640,904,2590,1748,52.1,μs/cm3,SiO2,15541,3131,15112,16266,2917,μg/L4,Ca2+,408,32,404.8,281.6,未测出,mg/L(以Ca2+计)5,Mg2+,109.44,24.48,102.72,89.76,5.76,mg/L(以Mg2+计)6,CL-,74.14,63.54,67.83,52.12,未测出,mg/L7,Na2CO3,52.9,185.39,52.97,未,31.78,mg/L,NaHCO3,365.22,50.38,361.03,1217.3,未,mg/L8,浊度,35.5,/,15.6,/,/,9,PO43-,/,/,/,/,10.046,mg/L10,总硬度,1477.5,182.2,1441.4,1079.1,24.02,mg/L(以CaCO3计)2.2产水水量、水质要求2.2.1处理系统性能要求中水回用：系统脱盐率≥90%，回收率大于65％。系统产水能力：Q=100m3/h（50m3/h×22.2.2产水水质经过本中水处理系统后的产水水质满足脱盐水系统补给水水质要求，具体指标详见下表：回用水水质指标指标名称,单位,指标,备注电导率,μs/cm,≤200,SiO2,μg/L,≤800,Cl-,mg/L,≤20,Ca2+,mg/L,≤50,以CaCO3计总硬度,mg/L,≤150,以CaCO3计淤塞密度指数(SDI),,≤4,PH值,,7±0.5,浊度,NTU,≤0.15,第三章设计依据及原则3.1设计依据1**XX煤化工有限责任公司、**XX科创田悦化肥有限责任公司中水回用工程2、业主提供的相关图纸资料及现场实际地形地貌及地质条件；3、我司具备类似的工程经验及相关工艺设计资料。3.2技术规范3.2.1国产设备标准和规范国产设备的制造和材料符合下列标准、规范、规定的最新版本要求。JB/T2932-1999《水处理设备技术条件》;HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》;CD130A15-85《橡胶衬里设备设计技术规定》;DL/T543-94《电厂用水处理设备质量验收标准》;DL/T5054-1996《化工企业汽水管道设计技术规定》;JB/T4753-97《钢制焊接常压容器》;DL/T679-1999《焊工技术考核规程》;DL434-91《电厂化学水专业实施法定计量单位的有关规定》;SDZ037-87《电厂水处理设备制造质量分等标准》;ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》;GB/T16907-1997《离心泵技术条件》;GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路线施工及验收规范》;GB50335-2002《污水再生利用工程设计规范》;HY/T050-1999《中空纤维超滤膜测试方法》;GB/T191-2008《包装储运图示标志》;GB6388-86《运输包装收发货标志》;电气及工艺仪表符合下列标准和规定的最新版本的要求：3.2.2外接管口标准和规范接口管件符合下列标准的规定要求：HG21501-92《化工管路设计手册》HG20593-97；JB/T74-94JB/T74-94HG20538-92《衬塑(PP.PE.PVC)《玻璃钢/聚氯乙烯(FRP/PVC)复合管道设计规定》HG20520-1992；法兰标准：HG20593-1999。3.2.3进口组件/设备标准和规范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PROWAYC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3.2.4设计标准和规范HGJ34-90SHG34-91GB50050-2003CJ19-87GB21-2002GBJ-57-58控制设备测量仪表和电气的设计、制造符合GB50055-93《通用用电设备配HG/T20573-95和标准。3.2.5其他标准和规范某些专用材料与上述规范或标准不适应时，遵循最新发布的标准。我司所提供的材料及外购设备应符合所应用的标准。规范使用的标准如有新版本，以最新版本为准。当上述规范和标准对某些设备和专用材料不适用时，经买方确认后，可采用有关的标准和生产厂的标准。3.3主要设计原则根据该项目原水特征，结合已有的工程实例，在确保出水达标的前提下，采用成熟、可靠、先进的处理工艺，确保回用处理后水质达到回用要求。方案设计科学、合理，既要考虑建设的经济性，使工程造价在保证排放达标的原则下降至最低限度，又要考虑运行费用低廉，尽量使用简易、低能耗、高效的中水回用处理系统。操作管理程序简单化，以减轻工人的劳动强度，降低污水处理的综合费用。在综合考虑性能价格比的基础上，尽量采用新材料、新产品，以延长设备的使用寿命和便于工人操作。主要检测仪器、仪表选用国外先进产品。第四章设计内容及供货范围4.1设计内容本方案设计内容包括中水回用系统的工艺设计、中水处理站平面布置、工艺设备选型设计、废水处理成本的估算及工程投资预算等。4.2工程界限本项目为交钥匙工程，工程界区为污水入口法兰至成品水回用泵出口法兰，具体的内容包括：1、回用水处理设施的主体膜法成套设备及其他辅助设备，配套土建土程等；2、回用水处理设施的总进水、总出水业主负责施工；3、处理设备的总电源将由业主接至回用水处理站的总配电柜内；4、总配电柜至各电器将由我公司负责；5、处理设备及全套配件由我公司提供；6、全套设备及配件的施工将由我公司负责；7、我公司负责调试合格，交付业主使用。第五章工艺流程设计5.1处理工艺的确定我司根据《**XX煤化工有限责任公司中水回用工程、**XX科创田悦化肥有限责任公司中水回用工程招标文件》中对大化：A合同包的相关要求，结合我司对同类工程的实践经验，选用“预处理反渗透”的组合处理工艺。从上述《2.1.1.3水质资料》中分析可知：尽管再生中和水、脱盐水站排放的浓水、锅炉排污水中的颗粒物、胶体、细菌等杂质较少，浊度和SS含量较低，含有的主要物质为盐份，但直接进入反渗透系统仍较易造成膜的快速堵塞，所以本方案考虑较所有的废水同一收集后进行预处理，去除废水中的污染物，同时利用不同原水中污染物种类的不同，再进一步通过稀释作用来降低反渗透进水中的各种污染物浓度，保证混合后的原水中的污染物浓度降低至反渗透容许的范围内，从而保证反渗透能长期稳定的运行。通过以上分析后确定出详细的工艺流程图，详见下节，水量平衡图详见图纸。5.2工艺流程图混床再生中和水RO浓水锅炉排污水旁滤器反洗水循环水置换水合计150m3/h调节池反冲洗水进入现杀菌剂中和池沉酸淀后外排还原剂计量泵计量泵泵管道混合器计量泵部分浓水用于反冲处理工艺流程图阻垢剂计量泵保安过滤器多介质过滤器反冲洗水循环水旁滤器压5.3工艺流程描述高压泵反冲洗水根据以上确定的处理流程，对各处理单进行详细的描述，现活性炭过滤器离线化绍如下：反渗透装置50m3/h浓水箱学清洗(回收率：浓水系统5.3.1调节池缩空气100m3/h本回用工程的水源包括旁滤器反冲洗水、循环水置换水、再生中和水、脱计量泵盐水站排放的浓水、锅炉排污水，来水种产水箱质水量差异大，时有间隙碱排水，水量不均匀。故本方案在进水端设调节池，用于收集各类原水，并对来水进行水质水量调节，以保证回用水处质水量的均衡性。送至用水点100m3/h该调节池内设置有液位控制开关和废水液位自动控制原水泵的开停。原水泵共为3台，两用一备。原水泵的出水经过管道混合器送入后续的多介质过滤器。为多介质过滤器和活性炭过滤器提供稳定的进水流量和所需压力。本工程预处理系统处理能力为150m3/h。5.3.2杀菌剂投加装置由于几种废水进入混合调节池时会携带部分微生物，废水进入混合调节池后需要停留一段时间后才能达到充分混合的效果，这时池内水流速相对缓慢，这就给水中的微生物充足的滋生时间和环境，细菌将以指数级的增长速度进行生长繁殖，尤其是在夏季。而细菌是造成反渗透膜水通量衰减（反渗透系统产水量下降）的重要因素之一，实践证明：80%的反渗透污染事件均是由于细菌污染造成的。因此如果来水中细菌含量控制不当，将会导致反渗透系统不能够长期稳定运行。本工程杀菌剂采用价廉物美的次氯酸钠(NaClO)，投加点设在混合调节池提升泵的出水管上。杀菌剂投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、2台（一用一备）计量泵、2套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。次氯酸钠计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计量泵自动投入使用（当自动运行时）或有操作员制设备起停。计量泵的启停与混合调节池提升泵，根据废水的流量按比例调节计量泵的投加流量。杀菌剂的投加量需要根据运行过程中实际情况进行调节，方案设计时按照有效氯投加浓度3-6ppm保证活性炭过滤器的进水中余氯为0.2～0.5ppm。这样可以在完全控制细菌滋生的前提下杀菌剂和还原剂的投加量降至最小。次氯酸钠溶解性较好，依靠管道中的紊流作用即可完全溶解。5.3.3管道混合器废水混合后形成综合废水，其中含有的颗粒物、胶体等污染物较多，本方案考虑在多介质过滤器前投加絮凝剂，帮助水中颗粒物的去除，由于絮凝剂的溶解和反应需要一定的时间，为了加强絮凝效果，在多介质过滤器前设有管道混合器，絮凝剂和来水经过管道混合器后在短时间内充分混合，为絮凝剂的反应提供更充裕的时间。5.3.4絮凝剂投加装置投加絮凝剂的作用是利用絮凝剂的分散电荷性能，将水中微小悬浮物、胶体，甚至大分子有机物通过电中和、混凝、架桥、网捕的作用使之形成较大颗粒的悬浮物，再利用多介质过滤器的拦截作用，来达到去除中微小悬浮物、胶体的作用。本工程选用絮凝效果好的PAC（聚合氯化铝）作为絮凝剂，PAC具有压缩胶体双电层结构，对异性电荷可以起到中和的作用，而且可以吸附水中的带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等。投加点设在管道混合器上。絮凝剂投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、2台（一用一备）计量泵、2套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。PAC计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计量泵自动投入使用（当自动运行时）或有操作员手动投入（当手动运PAC计量箱设液位计，低液位显示报警，并控制设备起停。计量泵的启停与混合调节池提升泵联锁，并根据废水的流量按比例调节加药计量泵的投加流量。由于PAC中含有铝离子，进水中的铝离子过高容易造成反渗透膜的胶体污染，所以PAC的投加量需要进行严格控制。本方案PAC的投加浓度按照3-10mg/L进行设计，具体投加量根据实际情况进行调整。5.3.5多介质过滤器由于本中水回用系统的进水包括污水处理站的出水，其中浊度较高，通过投加絮凝剂PAC后，废水中的部分胶体生成大颗粒悬浮物，其悬浮物的浓度还会升高，本方案在絮凝剂投加系统后设置多介质过滤器，主要用于去除原水中悬浮物、胶体、大分子有机物等。多介质过滤器是预处理段的重要组成部分，特别是能有效的去除沉淀技术不能去除的微小粒子和胶体等，而且对有机物也有某种程度的去除效果，为反渗透预脱盐装置连续稳定运行提供有利的保障措施。多介质过滤器主要由罐体、过滤层、支撑层、布水系统、进水管、出水管、冲洗水管组成。罐体为焊接碳钢结构的立式圆柱形容器，内设防腐为衬胶，外防腐为两层环氧底漆，两层酚醛面漆。过滤层由无烟煤、石英砂双滤料组成，其中无烟煤粒径为0.8~1.2mm、实密度g=1.4~1.7，石英砂粒径为Φ0.45mm~Φ0.7mm、实密度g=2.6，粒径自上而下逐级分配。利用无烟煤、石英砂等介质的深层过滤原理，截留原水中粒径大于50um的颗粒物，保证出水浊度能满足反渗透系统的对进水中浊度的要求。多介质过滤器在长期运行过程中，原水中的大量颗粒物被截留在过滤层表面和过滤层中，其过水微孔被堵塞，造成进水压力升高，进出水压力差增大，甚至部分被截留的颗粒物穿透过滤层进入出水中，造成出水水质不合格，所以过滤器在运行一段时间后，过滤器在进出水压差达到一定值（一般大于0.05Mpa）或出水浊度＞1.0、SDI＞4.0时，或每天定期需要进行反冲洗。本方案采用气水混合反冲洗：先单独用气冲洗3-5min，再气水混合反冲洗5-8min，再单独使用水反冲洗3-5min。气水单独反洗的强度：水洗10~13L/m2.s，气洗10~20L/m2.s；汽水混合反冲洗时的强度：水洗5~6L/m2.s，气洗10~18L/m2.s。多介质机械滤器进水管道配置电磁流量计，用于计量出水流量；过滤器进出口管上装压力表和取样阀，方便观察罐体运行状况。多介质过滤器的反洗水源采用原脱盐装置的浓水进行反洗。5.3.6活性炭过滤器原水经过多介质过滤器后，水中的颗粒物、胶体等得到大部分去除，大分子有机物在絮凝剂的作用下也得到部分去除，但为了保证反渗透的长期稳定运行，仍需要进一步去除废水中的有机物、细菌等微小污染物，本方案设置活性炭过滤器，利用活性炭的吸附作用，去除废水中的有机物、细菌、浊度、色度等微小污染物。活性炭过滤器与多介质过滤器一样，主要由罐体、过滤层、支撑层、布水系统、进水管、出水管、冲洗水管组成。罐体为焊接碳钢结构的立式圆柱形容器，内设防腐为衬胶，外防腐为两层环氧底漆，两层酚醛面漆。过滤层为果壳型活性炭，利用活性炭的多孔结构，吸附原水中的微量溶解性有机物等杂质，防止反渗透因进水有机物浓度过高而出现有机物和微生物污染。经过加药絮凝、多介质过滤和活性炭过滤后，废水中的有机物可以去除40-50%，保证处理水符合反渗透的进水要求。活性炭过滤器在长期运行过程中，污染物会堵塞过滤层，造成进水压力升高，进出水压力差增大，所以过滤器在运行一段时间后，过滤器在进出水压差达到一定值（一般大于0.05Mpa水混合反冲洗，本方案采用气水混合反冲洗：先单独用气冲洗3-5min，再气水混合反冲洗5-8min，再单独使用水反冲洗3-5min。气水单独反洗的强度：水洗7~9L/m2.s，气洗10~15L/m2.s；汽水混合反冲洗时的强度：水洗4~6L/m2.s，气洗10~15L/m2.s。在过滤器运行一年后，活性炭会出现饱和现象，活性炭的吸附能力变差，污染物穿透过滤层进入出水中，造成出水水质不合格，需要对活性炭进行更换。5.3.7酸投加装置废水经过混合后的pH超过8.0，经过专用软件计算后发现：由于废水中的Ca2+、CO32-、SiO2浓度在pH=8.0时会出现结垢倾向。本方案为了降低反渗透膜结垢的几率，在预处理中将pH值调节至7.0左右。本方案选用盐酸作为中和剂，投加点设在活性炭过滤器出水管上。酸投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、2台（一用一备）计量泵、2套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。酸计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计量泵自设液位计，低液位显示报警，并控制设备起停。计量泵的启停与多介质过滤器出水管道上的pH值联锁，并根据pH值按比例加药。5.3.8还原剂投加装置为了防止原水在进入反渗透前滋生细菌，本方案在混合调节池提升泵出水管上投加杀菌剂，而反渗透进水中余氯浓度不能超过0.1ppm，本方案在反渗透系统进水管中投加还原剂，控制进水中的余氯含量长期低于0.1ppm以下，防止原水中氧化性物质对反渗透的氧化降解。本方案选用亚硫酸氢钠作为还原剂，投加点设在保安过滤器进水管道上。还原剂投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、3台（两用一备）计量泵、3套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。亚硫酸氢钠计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计量泵自动投入使用（当自动运行时）或有操作员手动投入（当停。计量泵的启停与与反渗透进水管道上的ORP联锁，并根据ORP表数值按比例加药。还原剂的投加量需要根据运行过程中实际情况进行调节，按照余氯浓度的1.8-3倍进行投加，本方案按照5-10ppm的投加浓度进行设计。5.3.9保安过滤器保安过滤器是反渗透预处理的最后一道工序，也是水进入反渗透膜的最后一道关卡，必须保证运行稳定、安全可靠。保安过滤器中装有滤芯，原水流经滤芯时，残留水中的污染物、胶体、悬浮物、逃逸的滤料被拦截，使原水进一步净化，同时防止由于设备管道内杂质泄漏等大颗粒进入反渗透膜，造成对膜的损坏。保安过滤器正常运行压力为0.1～0.3Mpa，随着运行时间的延长，污染物被滤芯截留，堵塞滤芯的过滤水通道，滤芯阻力增加，当压力差达到0.05Mpa时应拆下进行更换。过滤器的结构能满足快速更换滤芯的要求；保安过滤器的顶部设排气装置、底部设排放口。5.3.10阻垢剂投加装置为了防止反渗透膜元件因结垢而发生污堵，本工程在保安过滤器的出水管上投加阻垢剂，可有效防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SiO2、CaF2以及铁铝氧化物的结垢。本方案采用进口分散阻垢剂，投加点设在保安过滤器出水管道上。阻垢剂投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、3台（两用一备）计量泵、3套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。阻垢剂计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计量泵自动投入使用（当自动运行时）或有操作员手动投入（当手动运行停与与反渗透进水流量计连锁，根据流量大小按比例加药。阻垢剂投加量严格控制在3-5ppm，既可以较好的防止CaCO3、CaSO4、CrSO4、BaSO4、SiO2和CaF2以及铁铝氧化物的结垢，选用美国进口阻垢剂，还可以抑制反渗透的有机物污染。又可以防止阻垢剂投加过量造成其他新结垢物质的生成以及投加过量药剂造成的浪费。5.3.11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，达到设计的产水量。根据反渗透的配置，经过专用软件计算，根据水温、溶解性固体含量以及所需产水量进行高压泵流量和扬程的选择。考虑到本工程反渗透系统进水流量和扬程均较高，为了防止高压泵的瞬时启停所带来的巨大动量冲击造成反渗透膜元件的损坏，本方案的高压泵出口设有电动慢开阀。高压泵出口阀缓慢的开停，反渗透进水流量和压力逐渐升高和降低，一来可以消除瞬时能量冲击，二来可以通过高压泵对反渗透膜进行低压快速定时冲洗，防止污染物在膜过水通道中的长时间停留，引起膜的结垢和污染物的压实，减少浓差极化的负面影响。高压泵出口设有截止阀和高压保护开关，使反渗透免受高压冲击，进口装低压保护开关，防止高压泵因抽空而损坏。5.3.12反渗透装置RO装置是本系统的主要脱盐装置，反渗透是在压力作用下，使预处理水透过反渗透膜，原水中的溶解性无机盐、有机物、胶体、微生物等杂质被截留，随少量浓水排放，从而得到脱盐水。反渗透系统是一项高新膜技术，其膜孔径很小，它能去除液体中的离子范围和分子量很小的有机物。为了达到较高的回收率和符合要求的出水水质，本次采用一级两段反渗透系统配置。考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率，出水的含盐率等因素，本公司反渗透膜元件均采用世界上最先进的TFC型复合膜，单根膜脱盐率达99.5%。反渗透的进水由高压泵提供，进水管道上设置止回阀和截止阀，在淡水、浓水出口处设置止回阀和截止阀，在快冲排放水处设置电动慢开阀。反渗透开车时开启快冲水排放电动慢开阀、高压泵进行低压冲洗，将设备内空气排尽防止高压泵起动后产生水锤现象。在设备运行过程中，定期开启快冲水排放电动慢开阀、高压泵对反渗透膜元件进行低压快冲洗，冲走粘附在膜过水通量和膜表面的污染物，减少浓差极化和污堵频率。在设备停车后自动开启冲洗水电动慢开阀，低压对反渗透装置进行冲洗，挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水，使停运后的膜完全浸泡在水中，可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤，去污除垢，使装置和RO膜得到有效保养。反渗透装置配备就地操作箱，内设流量计、电导率仪、压力表等，操作人员根据浓水流量计和淡水流量计的指示调节截止阀，调整浓水排放量和进水量，使反渗透系统在工艺要求的范围内运行。在反渗透进水口、一段出水口、二段浓水及产水出水口设压力表，操作人员根据压力和流量指示对该装置进行调节，并可根据压力和流量的变化分析装置的运行情况。在RO进水管(高压泵前)、淡水产水管、浓水管上设有电导率仪，随时监视产水电导率，计算RO装置的脱盐率。在每支组件淡水、浓水出口设取样阀，以便在开车运行中对每根膜组件取水样分析以确定装置运行是否正常。5.3.13化学清洗系统反渗透装置长期运行后，微量盐分结垢和有机物逐渐在膜表面和过水通道上积累，影响装置的产水量和脱盐率，此时需通过RO清洗系统进行化学清洗来恢复。所以本系统设置一套公用反渗透清洗系统，它包括1台5um微孔过滤器、1台不锈钢清洗泵、1台电加热器、1台清洗箱及配套仪表、阀门、管道件等附件。5.3.14产水箱反渗透出水送入产水箱，贮藏合格回用水。该产水箱内设置有液位控制开关和回用水泵，监测废水液位自动控制回用水泵的开停。回用水泵共为2台，一用一备。出水送入用水点。5.3.15碱投加装置预处理中为了防止反渗透结垢将反渗透进水pH值调节至7.0左右，经过专用软件计算，原水经过反渗透装置脱盐后，产水的pH值在5.2左右，回用水pH值要求达到6.5-7.5间，送入用水点前需要进行pH值调节。本方案选用烧碱作为pH值回调剂，投加点设在反渗透淡水产水管上。碱投加装置由1套耐腐蚀药剂计量箱、3台（两用一备）计量泵、2套Y型过滤器、就地仪表及操作箱组成。酸计量箱的容积满足连续投加一天的药剂用量。计量泵可以与备用泵自动切换，当一台发生故障时，显示并报警，同时备用计计量箱设液位计，低液位显示报警，并控制设备起停。计量泵的启停与反渗透产水管道上的pH值联锁，并根据pH值按比例加药。5.3.16浓水箱反渗透产生的浓水送入浓水箱，为多介质过滤器和活性炭过滤器、以及循环水旁滤器的反冲提供水源。该产水箱内设置有液位控制开关和反冲水泵，当多介质过滤器和活性炭过滤器需要反冲洗，开启反冲泵进行反冲。5.4反渗透装置详细说明5.4.1概述根据以上工艺流程设计说明可知，本工程预处理处理能力可以达到75m3/h，本反渗透装置进水量为150m3/h。根据业主提供的水源及原水水质分析报告，结合预处理对各种污染物的去除效果，使用反渗透膜专用软件计算，本套反渗透装置的回收率按照水温在15℃时能够达到65%以上，则淡水产水量为100m3/h。根据产水量要求、系统回收率以及原水水质，本反渗透系统设计成由2套产水能力为50m3/h的反渗透装置并联运行，每套采用66支8”卷式膜元件，每套装置6芯装压力容器排列方式（7:4132支8”卷式低压抗污染膜元件。另外备用2支膜元件，故膜元件总数为134支。5.4.2工艺说明及参数设计5.4.2.1高压泵的设计高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行本方案采用立式不锈钢高压泵，详细描述详见上节。5.4.2.2膜组件的设计反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物，使出水达到用户要求。根据系统设计软件，反渗透装置的膜组件采用陶氏公司生产的抗污染膜。5.4.2.3冲洗程序的设计当反渗透装置停机时，因膜内部的水已经处于浓缩状态，在静止状态下，容易造成膜组件的污染，因此还需要用淡水冲洗膜表面，以防止污染物沉积在反渗透膜表面，影响膜的性能。同时，在系统运行过程中，为了不让Ca2+、Mg2+等难溶、易结垢的离子长期停留在RO膜表面结垢，我公司对RO系统设计了工作1-4小时，大流量冲洗15S，此过程由控制系统自动控制，这样可以大大延长了RO膜的使用寿命和化学清洗周期。5.4.2.4参数控制A、一段RO指标,测试仪器,单位,设计值进水压力,压力表,MPa,≤1.5浓水压力,压力表,,≤1.5压力差,计算值,,单支RO膜压力损失≤0.07淡水流量,流量计,T/hr,37.85浓水排放流量,流量计,T/hr,37.85进水电导率,在线电导率仪,us/cm,≤4000淡水电导率,在线电导率仪,us/cm,≤30浓水电导率,在线电导率仪,us/cm,以实测为准B、二段RO指标,测试仪器,单位,设计值进水压力,压力表,MPa,≤1.5浓水压力,压力表,,≤1.5压力差,计算值,,单支RO膜压力损失≤0.07淡水流量,流量计,T/hr,13.15浓水排放流量,流量计,T/hr,24.0进水电导率,在线电导率仪,us/cm,≤7500淡水电导率,在线电导率仪,us/cm,≤50浓水电导率,在线电导率仪,us/cm,以实测为准5.4.2.5注意事项(1)、反渗透装置开启之前，必须检查经过预处理的来水是否达到反渗透装置进水指针要求（如SDI﹤4,余氯﹤0.1ppm注：SDI(或FI)由污染指数测试仪检测这是为反渗透膜而专门建立的进水水质衡量指标，其表示方法如下：SDI=(1-t0/t15)×100/15式中：SDI--污染指数(或FI)t0----在直径为47mm，孔径为0.45um的微孔膜中，在操作压力为0.21MPa连续进水条件下，从开始过滤到过滤水为500mL时所需时间（min）t15----从开始连续过滤15min后计时，再过滤水500mL水时所需时间（min）(2)、在任何情况下，反渗透装置周围的环境温度不低于0℃,水温控制在15～30℃为宜。(3)、检查各管路是否按工艺要求接妥，电器线路是否完整，接线是否可靠。(4)、在RO装置初次启动前，RO装置所有阀门呈全闭状态。(5)、当预处理系统调试合格、出水水质能够满足RO进水要求时，才能启动RO装置。(6)、打开保安过滤器的放气阀、排污阀，待放气阀出水后，关闭放气阀。当取样水质合格后，关闭排污阀。预处理给水压力应使保安过滤器口压力表指示在0.15～0.5MPa范围内。(7)、启动高压泵，延时（5秒）高压泵出口慢开阀启动，使水在低压下冲洗RO装置（1～2(8)RO装置开始正常产水。(9)、RO正常工作时，每1-4小时（根据运行状况和进水水质设定）自动打开阀门快冲排水电动慢开阀，利用来水低压大流量冲洗膜表面，15秒钟后关闭电动慢开阀，高压泵恢复正常运行状态，系统正常产水。5.4.2.6保养和维修的设计(1)、随着运转时间增长，膜表面将附着沉淀物，影响产水量，需要定期清洗反渗透膜组件。如果发现组件中每支膜组件的压力降大于0.07MPa，要立即进行化1～3个月也需清洗。(2)、高压泵要按设备说明书要求经常检查维修。(3)、定期校验和检查各压力表，使之正常、准确地工作。对于需校验的表计，操作人员应预先提出要求。5.4.3清洗方法的设计（1为了使清洗工作取得最好的效果，膜元件必须在产生大量污垢前进行清洗。如果清洗工作延误，那么将非常困难或者不可能从膜表面上彻底清除污垢并重新恢复膜性能至初始的状态。当进水和浓水之间的标准化压差上升了15％，或标准化的产水量降低了10%，或标准化的盐透增加了5%时，应该对膜系统进行清洗。（2）污垢类型的确定在清洗之前确定膜表面污垢的类型是非常重要的。进行污垢类型确定的最好方法是对SDI测试膜上所收集的残留物进行化学分析，以确定污染物的主要类型，以便进行针对性的化学清洗。在不能采用化学分析的情况下，可以根据SDI的测定情况，测试膜片上残留物的颜色、密度，然后对污垢进行分类。比如，呈褐色的残留物引导我们判断是否为铁污垢；白色残留物则可能是硅、砂质粘土、钙垢等；晶状体外形是无机胶体、钙垢的一个特征；生物污垢或者有机污垢，除了从气味上分析判断外，通常还可以看出这类污染物呈现粘稠状。（3）清洗程序的选择确定了膜表面的污染物，那么就必须选择正确的清洗程序。如果认为污垢为金属氢氧化物，比如：含铁的氢氧化物、或者钙垢，那么可以采用柠檬酸清洗；如果确定主要污垢为有机物或者微生物，那么建议使用碱性清洗方法。（4）清洗的有效性评估上面只是简要介绍了几种清洗程序。遵守所建议的清洗方法，通常都会得到较好的效果，如整个膜系统的压差应该减小到初始值，产水流量和脱盐率可以得到恢复。如果清洗之后系统的性能没有得到足够地改善，那么建议采用另外的推荐方法，这样可能会得到比较理想的结果。污垢容易附在膜表面或者保留在进水流道中。在许多案例中，清除膜污染需要采用几种连续的清洗方法。适宜地交替使用清洗剂的清洗方法比单独使用任何一种药剂进行清洗更加有效。（5）不使用化学物质的清洗程序采用低压、高流量的冲洗方法来去除膜表面最普通的灰尘。在显著的性能衰减之前使用该方法，对于消除轻度的有机物污染也是非常有效的。最好在反渗透系统停机后冲洗几个小时，以便于从膜表面分离污垢层。表1冲洗操作条件冲洗用水：,预处理过的给水压力：,低压(0.1-0.2MPa)流速：,尽可能高的流速，每支容器的压差最大为0.2MPa。每支容器的最大给水流速：,8英寸元件：200l/min温度：,35℃冲洗时间：,0.5-1.0小时分别冲洗每支容器：,不要再循环使用冲洗的水（6）化学清洗药剂的选择与条件清洗所用化学物质与污染物相互作用，通过溶解或分离，从而从膜表面清除掉污染物。该方法通常在冲洗之后采用。定期进行化学清洗以及在系统出现重大故障之前进行预防性的维护是非常好的做法。在化学清洗之后，使用预处理过的原水或产水（最好采用）将污染物彻底地冲洗出RO系统。如果需要其它有关信息，请与我司技术服务部门联系。表2清洗注意事项化学清洗,如表1.2所列,清洗药剂配置用水,软化水或者产品水，无重金属、余氯或者其它氧化剂,清洗药剂量,每支8英寸元件：40-80升（取决于污垢程度）每支4英寸元件：10-20升（取决于污垢程度）,清洗操作压力,较低的压力（0.1-0.3MPa），通常不超过0.4Mpa,清洗流速,每支8英寸的压力容器：6-9m3/hr每支4英寸压力容器：1.8-2.3m3/hr,清洗液温度,尽可能高，但是最高温度为45℃，通常选择为30-35℃，如果清洗溶液的温度超过45℃，应安装冷却设备,清洗类型,每支压力容器分别交替进行再循环和浸泡,循环周期,建议每0.5-1小时（重复2–3次）,浸泡时间,2-24小时（取决于污垢的程度）,清洗方法,最好进行分段清洗,清洗时间,最少1-2小时，取决于污染程度与应用的清洗方法,表3反渗透膜化学清洗剂的选择污染物,首选化学清洗剂,清洗条件,备选化学清洗液无机盐垢（如钙垢）,0.2%HCl溶液,pH值：1-2温度<38℃,(1)2.0%柠檬酸（最好浸泡过夜）(2)1.0%Na2S2O4(3)0.5%磷酸金属氧化物（如铁、铝等）,1.0%Na2S2O4溶液,温度<35℃,(1)0.5%磷酸(2)2.0%柠檬酸不溶于酸的垢（CaF2、BaSO4、SrSO4、CaSO4）,0.1%NaOH溶液+1.0%Na4EDTA溶液,pH值：11-12温度<30℃,SHMP浓度1%六聚偏磷酸钠盐无机胶体（如淤泥）,0.1%NaOH溶液+0.025%Na-SDS,pH值：11-12温度<30℃,硅垢,0.1%NaOH溶液+0.025%Na-SDS,pH值：11-12；温度<30℃；,0.1%NaOH溶液+1.0%Na4EDTA溶液微生物,0.1%NaOH溶液+0.025%Na-SDS,pH值：11-12温度<30℃,0.1%NaOH溶液+1.0%Na4EDTA溶液有机物,0.1%NaOH溶液+0.025%Na-SDS通常作为第一步清洗,pH值：11-12；温度<30℃；,0.2%HCl溶液通常作为碱洗后的第二步清洗（7Ⅰ、冲洗反渗透膜组件排除运行过程中浓水和给水通道中的污染物。Ⅱ、清理清洗装置清洗水箱、管路、精密过滤器；水箱、泵、膜、浓水阀、保安过滤器至水箱形成回路。Ⅲ、配制清洗液产品水至清洗水箱；混合均匀至清洗水箱；调pH值；对于正常污染8″×40“膜组件每根配制9加仑药溶液；对于产品污染严重的可将药溶液加倍。Ⅳ、第一段引入清洗溶液反渗透进水入口最大压力为60psi；单只膜组件最大压降为10psi；将回水回至清洗水箱；pH值变化超出0.5单位时，须重新调整投加酸碱调节pH值到指定范围。Ⅴ、低流量循环循环5-15分钟，每根膜壳的流量为24gpm(91L/min)。Ⅵ、中等流量循环循环5-15分钟，每根膜壳的流量为32gpm(120L/min)。Ⅶ、大流量循环循环13-60分钟，每根膜组件流量为40gpm(151L/min)。Ⅷ、浸泡轻度污染可浸泡60-120min。Ⅸ、冲洗使用与清洗液pH值及温度相同与系统容积相同的产品水冲洗；然后使用于未调pH值反渗透产品水反复冲洗；保证化学清洗液全部被洗出。Ⅹ、使用杀菌液（选择使用）按标准配制溶液；采用中等流量在已清洗各段的反渗透膜中循环15-60min；浸泡60-120min，按需要确定；用反渗透产品水冲洗。ⅩⅠ、最后冲洗通常冲洗10-15min；使用前经处理的进水低压冲洗；直至浓水不再有气泡；直至浓水电导与进水电导相同。ⅩⅡ、运行前冲洗经过以上步骤后化学清洗完毕，系统进入正常运行阶段，按照设定的程序运行前进行低压快速冲洗。第六章工艺特点分析本中水回用处理工艺的选择原则为保证系统集水先进成熟、经济节能、运行可靠、安全稳定、自动化程度高、设备便于管理检修、操作运行简便、运行费用低。本工程主体工艺路线选用“预处理+反渗透”的组合工艺，本方案在响应招标文件的前提下，综合考虑了技术先进、经济合理以及操作简便、运行费用低等因素，在原水水质、处理最终出水水质要求下，对多种处理工艺的处理效果和性价比进行分析后，确定出本工艺流程路线，对比现在市场上多种中水回用处理工艺，本方案设计具有以下特点：一、预处理工艺选择经济合理本方案选用的预处理工艺为：调节池---杀菌---加药絮凝---多介质过滤器---活性炭过滤器---加酸调节pH---投加还原剂---投加阻垢剂---保安过滤器，充分考虑了原水水质及选用处理工艺的去除效果，保证经过以上流程处理后可以满足反渗透对进水水质的要求。根据对原水水质进行详细的分析（2.1.1.3有的主要污染物浓度均不同，水量波动较大，本方案在进水端设有一座调节池，调节池停留时间足够长，能够保证来水在其中进行充分混合，使得各股废水中的高浓度污染物被稀释，从而可以降至各处理单元能够容许的范围，可以选用一些投资较省的预处理工艺，而不用因污染物浓度过高选用投资较高的预质要求较为严格的几项指标的浓度有所下降。对于反渗透进水水质要求较高的几项指标，比如容易引起反渗透污染、降解和等，本方案均采用合理的方法进行处理或预防。详细说明如下：（180%。本设计充分认识到生物污染的严重性，对调节池的出水既投加杀菌剂对原水进行杀菌处理，从源头控制和抑制微生物的滋生和繁殖。（2+多介质过滤器的方法对其进行去除，单独的多介质过滤器的过滤精度可以达到50um，在过滤罐前投加絮凝剂后，废水中的颗粒经过絮凝和过滤的双重作用下，过滤精度有较大的提高，对悬浮物的去除率可以达到98%以上，经过多介质过滤器后的悬浮物可以得到较完全的去除，浊度可以降低至0.5NTU以下，另外，多介质过滤器后的活性炭过滤器也对悬浮物和浊度有一定的去除率，对于预处理要求的浊度≤0.5的要求可以达到。（3现：在进水pH为8.0，回收率达到65%时，此浓度的钙镁以及酸根离子极易发生结垢现象，针对此问题本方案主要通过在高pH值的条件下，使部分易结垢的离子先生成沉淀物，通过絮凝剂的作用进行去除，之后再将进水pH值调节至中性或弱酸性，来控制结垢问题，同时，还向反渗透进水中投加美国进口阻垢剂,可以较好的预防结垢。另外，此阻垢剂对有机物含量偏高的原水，对有机物污染也具有一定的抑制作用。（5了防止废水中的余氯等氧化性物质氧化损坏反渗透膜。在进水口投加还原剂消除原水的氧化性。保证膜的长期稳定安全运行。二、系统耐冲击负荷能力强，运行稳定可靠本方案反渗透单元采用2套50m3/h的独立单元并联运行，其中一套出现故障或冲洗时，其他几套仍可以运行，保证系统能连续产水。另外，当原水供应不足，水量达不到满负荷时，可以根据水量大小来确定运行的套数，不会出现大牛拉小车的情况。三、系统操作简便，运行稳定本方案预处理采用多介质过滤器和活性炭过滤器为主，运行效果稳定，机械故障较少，自控程度高。四、出水水质好，运行费用低通过反渗透计算软件，经过预处理后的原水经过反渗透后，产水pH值低至5.0左右，本方案对产水投加烧碱进行pH值调节，保证水质指标合理。经过计算，采用以上的预处理工艺，投加的药剂量较少，多数为价格较为便宜的常规药剂，货源较为充足，整个系统的运行费用低。第七章系统工艺计算7.1预处理部分由以上工艺流程图及说明中可以看到，预处理部分包括调节池、管道混合器、多介质过滤器、活性炭过滤器、杀菌剂投加装置、PAC投加装置、酸投加装置等几个工艺单元。预处理产水能力为75m3/h。7.1.1调节池建筑尺寸：10.0mx5.0mx6.0m有效水深：H=5.5m有效池容：V有效=275.0m3停留时间：HRT=2.0h数量：1座结构形式：地埋式钢混结构，内壁防腐处理配套设施：Ⅰ、原水泵规格型号：Q=90m3/h，H=40m，N=15kw数量：3台，两用一备材质：组合件Ⅱ、液位控制仪规格型号：TKQ-6数量：2套材质：组合件Ⅲ、电磁流量计规格型号：Q=200m3/h，DN200数量：1套材质：组合件Ⅳ、止回阀规格型号：DN100数量：3套材质：碳钢衬胶Ⅴ、手动蝶阀规格型号：DN100数量：3套材质：碳钢衬胶7.1.2杀菌剂投加装置投加浓度：q=3-6ppm投加流量：Q=3.75-7.5L/h配制浓度：12%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC500，V=500L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0010P，Q=0-9L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：2台，一用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：2套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.1.3管道混合器过水能力：Q=150m3/h规格型号：TKGH-200数量：1套材质：碳钢衬胶7.1.4PAC投加装置投加浓度：q=3-10ppm投加流量：Q=4.5-15L/h配制浓度：10%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC500，V=500L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0025P，Q=0-25L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：2台，一用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：2套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.1.5多介质过滤器处理能力：Q=50m3/h最大处理能力：Q=75m3/h过滤流速：v=7.1m/h最大过滤流速：v=10.7m/h外形尺寸：Φ3024×4450设计压力：0.6mpa最大出力压差：0.05mpa数量：3套结构形式：Q235碳钢结构，内衬胶反冲方式：A、气反洗冲洗强度：10~18L/m2.s流量：8.0m3/min持续时间：3-5minB、气+水联合反洗气冲洗强度：10~18L/m2.s水冲洗强度：5~6L/m2.s持续时间：5-8minC、水反洗冲洗强度：10~13L/m2.s流量：350m3/h持续时间：3-5min反洗膨胀率：50%配套设施：Ⅰ、进水布水装置规格型号：喇叭口DN150/DN250数量：3套材质：碳钢防腐Ⅱ、出水集水装置规格型号：短柄滤头、滤板组成数量：3套材质：组合件，滤板碳钢，滤头ABSⅢ、压缩空气布气装置数量：3套材质：组合件Ⅳ、承托层填料规格型号：鹅卵石Φ4-32填充高度：300mm数量：9t材质：卵石Ⅴ、石英砂填料规格型号：Φ0.45mm-Φ0.7mm填充高度：800mm数量：30t材质：石英砂Ⅵ、无烟煤填料规格型号：0.8-1.2mm填充高度：400mm数量：12t材质：无烟煤Ⅶ、进出水、正洗进水手动蝶阀规格型号：DN150数量：9套材质：碳钢衬胶Ⅷ、反冲进出水手动蝶阀规格型号：DN200数量：6套材质：碳钢衬胶Ⅸ、进气、排气电磁阀规格型号：DN40数量：6套材质：不锈钢Ⅹ、电磁流量计规格型号：Q=0-100m3/h，DN150数量：3套材质：碳钢衬胶ⅩⅠ、压力表规格型号：0-0.7mpa数量：6套材质：组合件ⅩⅡ、空压机利用原有设备。ⅩⅢ、反冲洗泵规格型号：DFG125-160/2/22，Q=180m3/h，H=25m，N=22kw数量：1台材质：组合件7.1.6活性炭过滤器处理能力：Q=50m3/h最大处理能力：Q=75m3/h过滤流速：v=7.1m/h最大过滤流速：v=10.7m/h外形尺寸：Φ3024×4450设计压力：≤0.6mpa最大出力压差：0.05mpa数量：3套结构形式：Q235碳钢结构，防腐处理反冲方式：A、气反洗冲洗强度：10~15L/m2.s流量：7.2m3/min持续时间：3-5minB、气+水联合反洗气冲洗强度：10~15L/m2.s水冲洗强度：4~6L/m2.s持续时间：5-8minC、水反洗冲洗强度：7~9L/m2.s流量：250m3/h持续时间：3-5min反洗膨胀率：50%配套设施：Ⅰ、进水布水装置规格型号：喇叭口DN150/DN200数量：3套材质：碳钢防腐Ⅱ、出水集水装置规格型号：短柄滤头、滤板组成数量：3套材质：碳钢防腐Ⅲ、压缩空气布气装置数量：3套材质：组合件Ⅳ、承托层填料规格型号：鹅卵石Φ0.5-32填充高度：400mm数量：9t材质：卵石Ⅴ、活性炭填料规格型号：果壳碳填充高度：2000mm数量：18t材质：活性炭Ⅵ、出水手动蝶阀规格型号：DN150数量：3套材质：碳钢衬胶Ⅶ、反冲进出水手动蝶阀规格型号：DN200数量：6套材质：碳钢衬胶Ⅷ、进气、排气电磁阀规格型号：DN40数量：6套材质：不锈钢Ⅸ、压力表规格型号：0-0.7map数量：6套材质：组合件Ⅹ、反冲洗泵与多介质过滤器共用。7.1.7酸投加装置投加浓度：pH=8.0调节至pH=7.0投加流量：Q=0.5L/h配制浓度：10%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC500，V=500L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0010P,Q=0-9.0L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：3台，两用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：3套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.2反渗透系统由工艺流程图及说明中可以看到，反渗透系统包括保安过滤器、还原剂投加装置、阻垢剂投加装置、高压泵、反渗透装置、离线化学清洗系统、回用水池、碱投加装置等几个工艺单元。反渗透进水量为150m3/h，系统产水能力为100m3/h。7.2.1保安过滤器处理能力：Q=75m3/h数量：3套，两用一备过滤精度：5um规格尺寸：Φ800设计压力：0.6mpa配套设施：Ⅰ、PP滤芯规格型号：Φ65×1016数量：240支材质：PP材质Ⅱ、压力表规格型号：0-0.7map数量：4套材质：组合件Ⅲ、进出水手动蝶阀规格型号：DN100，PN1.0数量：4套材质：碳钢衬胶7.2.2还原剂投加装置投加浓度：qmax=5-10ppm投加流量：Q=4-8L/h配制浓度：10%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC500，V=500L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0010P,Q=0-9L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：3台，两用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：3套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.2.3阻垢剂投加装置投加浓度：3-5ppm投加流量：Q=0.5-1L/h配制浓度：100%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC200，V=200L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0005P,Q=0-4.2L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：3台，两用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：3套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.2.4高压泵形式：立式多级离心泵型号：格兰富CRN64-7-1流量：Q=75m3/h扬程：H=135m功率：N=37.0kw数量：2台材料：不锈钢配套设施：Ⅰ、进口低压保护开关规格型号：PN=0-0.6Mpa数量：2套材质：组合件Ⅱ、出口高压保护开关规格型号：PN=0-1.8Mpa数量：2套材质：组合件Ⅲ、ORP在线仪规格型号：ORP=-300～+300mV,4-20mA数量：2套材质：组合件Ⅳ、出水口截止阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：组合件Ⅴ、出水口止回阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：组合件7.2.5反渗透装置产水能力：Q=50m3/h数量：2套回收率：67%脱盐率：>99%排列方式：7×6：4×6配套设施：Ⅰ、膜元件规格型号：BW30-365FR，TFC型抗污染复合膜数量：134支(备用2支)材质：聚酰胺Ⅱ、玻璃钢膜壳规格型号：6芯,300PSI数量：22支材质：RFPⅢ、机架数量：2套材质：不锈钢Ⅳ、进水流量计规格型号：电磁流量计Q=0-150m3/h，DN100数量：2套材质：组合件Ⅴ、一段产水流量计规格型号：塑料转子流量计Q=6.5-65m3/h，DN80数量：2套材质：组合件Ⅵ、二段产水流量计规格型号：塑料转子流量计Q=6.5-65m3/h，DN80数量：2套材质：组合件Ⅵ、浓水流量计规格型号：电磁流量计Q=0-80m3/h，DN80数量：2套材质：组合件Ⅶ、进水电导率仪规格型号：0-10000us/cm数量：2套材质：组合件Ⅷ、产水电导率仪规格型号：0-1000us/cm数量：2套材质：组合件Ⅸ、浓水电导率仪规格型号：0-10000us/cm数量：2套材质：组合件Ⅸ、SDI在线仪数量：1套材质：组合件Ⅹ、产水调节阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：不锈钢ⅩⅠ、产水止回阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：不锈钢ⅩⅡ、快冲水慢开电动阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：不锈钢ⅩⅡ、进水慢开电动阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：不锈钢ⅩⅢ、浓水调节阀规格型号：DN100，PN2.5MPa数量：2套材质：不锈钢7.2.6化学清洗系统作用：用于反渗透系统的化学清洗。数量：1套配套设施：Ⅰ、清洗溶液箱规格型号：V=3m3数量：1套材质：PEⅡ、电加热器规格型号：N=15kW数量：1套材质：组合件Ⅲ、温度计数量：0～100℃材质：组合件Ⅳ、清洗液流量计规格型号：塑料转子流量计Q=10-100m3/h，DN80数量：1套材质：组合件Ⅴ、清洗水泵规格型号：立式泵Q=75m3/h,H=46m,N=18.5kw数量：1台材质：不锈钢Ⅵ、清洗保安过滤器规格型号：Q=75m3/h,Φ800×1200数量：1套材质：不锈钢Ⅶ、PP滤芯规格型号：L=1000,精度5μm数量：80套材质：组合件Ⅷ、压力表规格型号：0-0.7Mpa数量：2套材质：组合件Ⅸ、进出水手动蝶阀规格型号：DN80-PN1.0MPa数量：2套材质：碳钢衬胶7.2.7碱投加装置投加浓度：pH=5.0调节至pH=7.0投加流量：Q=0.5L/h配制浓度：10%配套设施：Ⅰ、计量箱规格型号：MC200，V=200L数量：1套材质：PEⅡ、计量泵规格型号：GM0005P，Q=0-4.2L/h，Pmax=12bar，N=60w数量：3台，两用一备材质：PVC泵头，PTEF隔膜Ⅲ、Y型过滤器规格型号：DN15数量：3套材质：组合件Ⅳ、液位计规格型号：TKQ-2数量：1套材质：组合件7.2.8产水箱作用：收集经过反渗透装置分离后的产水，供用水点使用。规格尺寸：Φ6.0mx5.0m有效水深：H=4.5m有效池容：V有效=150m3停留时间：HRT=1.5h数量：1座结构形式：碳钢，内壁防腐，外壁保温，配套爬梯，护栏，人孔配套设施：Ⅰ、回用水泵规格型号：DFG100-250/2/37，Q=100m3/h,H=25m,N=11kw数量：2台，一用一备材质：组合件Ⅱ、液位计规格型号：TKQ-6数量：2套材质：组合件7.2.9浓水箱作用：收集经过反渗透装置排放的浓水，为过滤器反冲提供水源。规格尺寸：Φ5.0mx5.0m有效水深：H=4.5m有效池容：V有效=88m3停留时间：HRT=1.5h数量：1座结构形式：碳钢，内壁防腐，外壁保温，配套爬梯，护栏，人孔配套设施：Ⅰ、液位计规格型号：TKQ-6数量：2套材质：组合件7.3附属建、构筑物由于本工程部分设备和药剂置于室外长期经受日晒雨淋，容易加快设备老化，引起机械故障，造成药剂失效，本方案设有膜系统设备间、控制室、药剂储存间等建筑单元，分别用于放置预处理系统、反渗透系统及化学清洗装置、电气控制柜、药剂。7.3.1膜系统设备间作用：用于放置反渗透系统及化学清洗装置，主要包括保安过滤器、高压泵、反渗透单元、离线化学清洗装置及相关加药装置。建筑尺寸：12.0mx8.4mx4.2m数量：1座结构形式：砖混结构7.3.2控制室作用：用于放置电控设备，人员值班。建筑尺寸：5.0mx4.4mx4.2m数量：1座结构形式：砖混结构7.3.3药剂储存间作用：用于储存药剂。建筑尺寸：5.0mx4.0mx4.2m数量：1座结构形式：砖混结构第八章电气系统设计8.1硬件系统说明MCC控制中心分为进线柜和控制柜，进线柜按实行双电源手动/自动切换，进线柜内装有两台空气断路器，MT开关带MICROLOGIC5.0A保护单元、不带失压脱扣线圈，实现双电源自投，自投装置也为国内外知名产品，有两组水平母线与切换开关相连，控制柜柜顶的水平母线室仅有一组水平母线，柜后为垂直母线室，每个间隔室各自有门，并与主开关有机械联锁，防止主开关带负荷从运行位置抽出或主开关处于合闸状态时插入，空气断路器在柜内设有“工作试验”和“分离”三个明显位置，回用水处理系统单独设一个电源进线柜，进线空开的容量为200A，带双电源自投。本系统控制柜采用封闭式结构，骨架用镀锌薄壁异型钢管和特制的联结件用紧固件组合而成，具有重量轻、强度高的特点。柜门、侧板、顶盖、后门、护板等外观可见部件均采用复层表面处理，及电镀后用环氧粉末静电喷涂，涂层均匀美观耐腐蚀。控制柜的主要特点是能够灵活地根据所需的各单元线路方案进行任意组合，单元室设置通风道，柜顶上设有压力释放装置，用于释放配电柜内部故障时所产生的高压游离气体。指示仪表、按钮、控制开关和指示灯等成组的装在控制板上，该控制板安装在各自单元在正面，有热继电器单元小室加装有复位装置。防护性能达到IEC529和GB4208中规定的IP40要求，所有骨架组装都用爪子垫片或滚花螺钉，所有门均有接地线连接保证接地的连续性，所母线搭接均采用压花工艺，保证可靠的电气连接。8.1.1控制设备清单及装机容量8.1.1.1控制设备清单（1）原水泵：15KW×3台（2）加药装置：0.06KW×15台（3）过滤罐反冲泵：22KW×2台（4）空压机（原有）：11KW×2台（5）增压泵：15KW×3台（6）高压泵：37KW×3台（7）电加热器：15KW×1台（8）清洗水泵：18.5KW×1台（9）回用水泵：11KW×2台（10）照明：6KW8.1.1.2装机容量根据以上主要电耗设备计算系统的总装机容量设为329.4KW。8.1.2控制方式的选择8.1.2.1原水泵采用星三角启动方式，提供相应容量的电气传动回路实现供电。原水泵的启停是通过所配置的PLC系统输出启停控制信号实现；在设计上考虑三种启停模式：——经过PLC控制系统的运程启停操作；——经过PLC控制系统的自动联锁方式启停控制；——现场就地操作启停控制。8.1.2.2加药装置采用直接启动方式，提供相应容量的电气传动回路实现供电。计量泵的启停是通过所配置的PLC系统输出启停控制信号实现；在设计上考虑三种启停模式：——经过PLC控制系统的运程启停操作；——经过PLC控制系统的自动联锁方式启停控制；——现场就地操作启停控制。8.1.2.3高压泵高压泵采用软启动方式，提供相应容量的电气传动回路实现供电。高压水泵的启停是通过所配置的PLC系统输出启停控制信号实现并根据设定时间供水；在设计上考虑三种启停模式：——经过PLC控制系统的运程启停操作；——经过PLC控制系统的自动联锁方式启停控制；——现场就地操作启停控制。8.1.2.4化学清洗泵采用星三角启动方式，提供相应容量的电气传动回路实现供电。清洗泵的启停是通过所配置的PLC系统输出启停控制信号实现；在设计上考虑三种启停模式：——经过PLC控制系统的运程启停操作；——经过PLC控制系统的自动联锁方式启停控制；——现场就地操作启停控制。以上电气组件全部采用国内或进口知名品牌电器，GCK柜母线采用铜排。电缆桥架采用热镀锌桥架，信号线与电力电缆线分开缚设。电线电缆采用国内或进口知名产品。8.2控制系统说明根据本回用水处理站的具体设备及分布情况，控制系统采用目前工业程控中最常用的分布式控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS配置简单、运行可靠、控制及信息管理集中、维护方便、节省投资费用等特点；该系统由CPU模块、输入输出模块、上位组态软件、下位编程软件、人机对话组件及受控组件组成。CPU模块作为整个控制系统的核心部件负责存储、运行、监控、协调系统程序，保证系统按照工艺要求有条不紊的工作。I/O模块的作用在于沟通CPU模块与输入输出控制信号，使外部控制信号能及时反映系统工作情况，CPU模块作出的响应也能及时的反馈到系统，系统及时作出反应满足工艺要求。人机对话组件包括各种主令开关、各种传感器的反馈信号、各种图形或文本人机接口，本系统采用主流工控计算机对整个系统的运行进行监控，完成系统中各设备的监视、远程操作、参数设置、人机交互、程序修改等操作功能，具有清晰的流程图画面、实时动态显示工艺流程及设备运行状态等，同时也可操作系统的控制模块，实行系统的远程控制。受控组件是指整个PLC控制系统所要求控制的对象，如：气动阀、水泵、风机等控制设备，详细描述见下面。8.2.1软件系统上位组态软件采用三菱或西门子编程实现人机互通，具体功能如下：（1程序结构的清晰，此外还可以生产数据模块。（2STL）和梯型图（LAD）编程，可以进行符号编程。（3（48.2.2硬件系统8.2.2.1控制系统系统PLC采用三菱或西门子系列可编程控器，各类I/O含10%备用点。此系列可编程控器适应于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化，在集散控制系统中充分发挥其强大功能，使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到复杂的自动化控制，三菱系列出色表现在以下几个方面：极高的可靠性极丰富的指令集便捷的操作丰富的内置集成功能实时特性及强劲的通讯能力丰富的扩展模块8.2.2.2现场检测仪表根据工艺流程需要采用的流量计、压力表、电导率仪、pH计、液位计等均采用进口或国内知名企业成熟产品。本着为用户建立一个安全、实用、先进的回用水站集中控制系统为原则，在以下部分我们将结合用户的实际情况及回用水站的工艺要求，对自动控制系统加以论述。8.2.2.3控制系统的结构系统分为两层：监控中心、现场各种仪表及控件，结构如下：（1本系统的监控中心为回用水站主机、智能模块、协议转换模块、信号处理模块及智能仪表设备组成。主机与智能仪表设备之间通过标准通人机界面讯总线连接，为保障系统实时性，系统采用多线程方式同时与各端口的设备通讯便于对事件的实时响应。PLC（2PLC控制系统是根据现场仪表所采集的信号和数据来作出判断并执行下一步操作程序，因此本系统的现场仪表采用进口设备或国产名牌产品。I/O模块8.采集本工程主要的数据采集有：采集点,位置/参数,采集点,位置/参数调节池