10吨双级反渗透方案解析

1、i10T/h双级反渗透水处理系统方案设计书项目名称：10T/H 纯水系统济南海德能科技有限公司济南海德能科技有限公司设计依据及技术要求1.1.原水水源及水质2水源：地下水。1.2 技术要求及设备性能1.2.1.安装条件121.1供水系统： 原水水量 22mVhr原水水温 25C121.2供电系统：380v/50hz/3 ,220v/50hz/1 ，土 10%1.3 、电气设备控制设备采用自动/手动两种操作方式。集控操作在 PLC 柜统一进行，控制由 PLC 实现。泵的联 锁及备用、自动投加等均由 PLC 实现。1.4.设备性能1.4.1 预处理出水：产水量 25m3/hrSDI 41.4.2

2、反渗透装置：产水量 10m3/hr(25C)脱盐率96 （ 三年内 ）回收率 70 1.5、防雷与接地防雷：根据有关规程、规范，接入全厂避雷系统。接地：根据有关规程、规范、所有需要保护接地的电气设备均可靠接入相应的接地系统。主 要包括配电装置、PLC 装置、机电设备、控制盘柜等。二、系统工艺2.1工艺概述本系统是根据贵方提供的原水水质及对产水水质要求，以系统运行可靠、自动、节能、操作 简单、环保、安全、经济实用为原则，根据相关设计标准和规范，结合当地水源水质以及我公司 多年工程经验而编制。本套系统的工艺设计合理、运行稳定、在进水水质无重大变化 （ 变化不超过 5%）的条件下产水水质满足要求，经

3、过多项类似工程的应用及检验，系统能长期稳定运行32.3 工艺说明本套水处理系统水源为地下水。根据工艺流程将本系统分为预处理系统、反渗透系统和控制系统来进行系统技术规范详述。预处理系统是对原水进行处理，使其满足反渗透系统的进水要求。它由：原水泵、多介质机 械过滤器、阻垢剂投加装置及其配套设施组成。控制方式采用手动控制。反渗透系统是本套水处理系统的主要除盐装置，我们建议贵公司可选择采用美国海德能公司生产的 CPA3-8040 型反渗透膜元件或日本东丽公司生产的 TM720-370 反渗透膜元件，共 25 支。 它由保安过滤器、反渗透装置、反渗透清洗装置组成，系统控制方式采用全自动控制。控制单元是整

4、套系统的指挥中心，它的功能越完善，设计越合理对设备越有益处，具体表现 在：保证系统的正常运行、减少整套设备的故障发生、提高经济效益、减轻劳动强度、避免人工误 操作、降低产品成本、保证产品质量等。本套水处理系统采用集中 PLC 方式对整套系统进行控制。三、系统技术规范3.1 预处理系统预处理的作用就是对不符合反渗透膜进水条件的原水进行处理，改善供水环境，使之满足进 入 R0 系统进水条件，减少、延缓膜的污染、延长其寿命。主要设备有：原水泵、多介质过滤器、 阻垢剂投加装置。预处理系统出水水质指标达到：产水量 22m3/hrSDI3.1.1 原水增压泵为预处理系统的正常运行提供流量及压力。设两台原水

5、泵，一用一备，过滤器反洗时同时开 机。技术参数： 型号：80-35-204数量： 2 台流量： 30m3/h扬程： 30m材质： 铸铁功率： 4KW3.1.2 多介质过滤器采用多种不同比重和粒径的滤料，自上而下粒径逐级减少，利用深层过滤原理，增大过滤器 的截污能力，在保证出水水质的前提下可提高过滤流速。设备控制采用手动控制方式。本过滤器上层为无烟煤，中层为锰砂，下层为石英砂滤料。无烟煤可以去除异味及微生物等。锰砂的主要成分是二氧化锰，它是 Fe2+氧化成 Fe3+的良好催化剂，氧化后的 Fe(OH)3沉淀物经锰砂层过滤后除去。这样经 多介质机械过滤器过滤后，可降低原水的浊度，有效去除原水中的悬

6、浮物胶体，除去水中的铁、锰以及部分有 机物等，使出水满足后续处理的要求。当过滤器使用一段时间后，滤料达到载留饱合，即污染物过多最终穿 透滤层使出水水质恶化。具体表现在，滤水量减少，前后压差升高。这时，为了保证滤出水水质，必须对滤料 进行反洗，直到出水合格为止，过滤器反洗采用大流量水洗和空气擦洗相结合的方式。数量：1 台设备出力： 30m3/h规格： 1800罐体材质 ：玻璃钢滤料：无烟煤、石英砂、锰砂配套手动阀门： DN25-100 7 个压力表: 1块取样阀： 1 个控制方式 : 手动3.1.3 活性炭过滤器活性炭过滤器内装活性炭 , 用粗石英砂作支撑层可吸附水中的余氯以及悬浮性的胶体、 部

7、分有机物、去除微生物、重金属及异味。过滤器通过定期反洗可实现再生选型如下：数量： 1 台设备出力： 30m3/h规格： 18005罐体材质：碳钢衬胶滤料：无烟煤、石英砂、活性炭配套手动阀门： DN25-100 7 个 压力表: 1 块 取样阀： 1 个 控制方式 : 手动3.1.4 阻垢剂投加装置为了在较高回收率情况下防止反渗透浓水端特别是反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水 侧出现碳酸盐、硫酸盐和 CeT Mg+离子的化学结垢，从而影响膜元件的性能，在反渗透进水前需 要加入阻垢剂。本系统建议选用美国 KINGLEE 公司生产的 PTP0100 阻垢剂，该药剂是一种分散型 阻垢剂，其作用如下：

8、阻垢效能高，在不加酸的条件下，原水LSI 指数最大允许值为 2.8，在此范围内可有效地控制无机物结垢。主要成分为含磷小分子有机物， 在水中性质稳定， 不易分解产生具有微生物营养的正磷酸 盐营养物，排放后也不会对环境产生污染。为优秀的分散剂，可控制铁、铝及重金属污染，也可以对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒 起到分散作用。主要包括 1 台意大利 SEKO 公司的电磁隔膜计量泵和 1 只计量箱。计量箱的容积能满足系统运 行时 1天的药品耗量。3.1.4.1计 量泵型号： ACS602投加范围 : 0-6.0L/h数量： 1 台3.1.4.2计量箱型号：KC-200容积：200L材质：PE数量：1 只3

9、.2 反渗透系统反渗透是目前水处理系统设备中应用最广泛的一种脱盐技术，具有极高的脱盐能力，且运行 安全、灵活，操作简单。它是整个设备的核心部分，逆渗透膜是一种只允许水分子通过而不允许 其它溶质通过的半透膜，它的孔径 10 x10-Iom,因此它能滤除大部分的各种无机盐离子。反渗透 系统包括 5 卩 m 保安过滤器、反渗透装置和反渗透清洗系统组成。 反渗透的产水量受进水水温的影 响较大，当进水水温每上升或者下降 1C时，反渗透的产水量允许下降 3%本套系统设计水温为 25C。6型号：RO-10000产水量：1 0m3/hr(25C)脱盐率：三年内96%回收率：70 %数量：1 套3.2.1 保安

10、过滤器为防止膜元件在运行过程中被固体颗粒损害， 在进入反渗透之前设有一台 5m 的保安过滤器, 其作用是截留来自预处理出水中大于 5m 的颗粒进入反渗透系统。这种颗粒经高压泵加压后可能 击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时可能会划伤高压泵的叶轮。本系统保安过滤器采 用熔喷聚丙烯滤芯，深层过滤， 具有纳污量大、 寿命长、 易更换的优点。 当过滤器进出口压差大 于设定值 （通常为 0.07-0.1MPa）时应当更换。数量：1 台出力： 22m3/h型号：BG-15-30过滤孔径：5 卩 m滤芯数量：15 支滤芯尺寸：30 附件：压力表、排气阀等3.2.2反渗透装置经过预处理单元处理后的原水，

11、经过高压泵增压后进入反渗透膜组件， 由于 R0 膜的选择透过 性能，水在高压下可以透过 RC 膜进入淡水侧，而各种盐份则随高压水流冲出排出，使水一分为二， 从而达到盐与水分离的目的。反渗透是整个脱盐系统的执行机构，其作用是脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生 物。系统设置 103/h 反渗透装置 1 套，回收率为 70%。本系统反渗透入口设有 2 台杭州特种泵立式多级高压泵，电机功率为 15kw。高压泵设有软启动器，由中央控制盘可编程控制阀门慢开门，对 R0 主机高压泵的启动电流和转矩进行控制，平滑地控制电压、电流，避免电流阶跃情况的发生，控制延长电机的启动、停止时间，保护供电电网 及周围

12、设备的安全。反渗透膜采用美国海德能公司生产的 CPA2-8040 酰胺复合膜 此反渗透膜的长度为 40，直径 8，膜面积 400 平方英尺（37.16m2）,单根膜脱盐率为 99.5%。反渗透采用二级设计73.2.2.1一级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。3.2.2.2一级反渗透膜反渗透膜采用直径 8，膜面积 400 平方英尺（37.16m2），单根膜脱盐率为 99.5%。3.2.2.3膜壳装载 RO 膜。3.2.2.4二级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。3.2.2.5二级反渗透膜反渗透膜采用美国聚酰胺复合膜， 此反渗透膜的长度为 4

13、0， 直径 8， 膜面积 400 平方英尺（37.16m2） ，单根膜脱盐率为 99.5%。3.2.2.6膜壳装载 RO 膜。选用大连宇星公司生产的玻璃钢压力容器， 承压 300Psi，一壳五芯，共 2Z 支3.2.2.7流量计系统通过流量指示计来监测反渗透的纯水以及浓缩水的流量， 为调整系统正常运行提供依据。RO 纯水流量计8型号：20m3/h数量：2 台型式：管道式量程：0 20m/hr产地：国产R0 浓水流量计型号：20m3/h数量：2 台型式：管道式量程：0 20m3/hr产地：国产3.2.2.8 压力指示计（压力表）置于保安前、保安后、高压泵后、段间、浓水及膜组件出口各处，分别用于监

14、测膜组件的进水压力、段间压力及浓缩水压力，为调整逆渗透系统正常运行提供信息。量程:0 30 kgf/cm20 10 kgf/cm2数量：6 块材质：不锈钢充油产地：国产3.2.2.9 电导率指示计水质在线电导率仪：分别在线检测原水水质、产品水水质。型号：CM-230数量：2 块量程：0-20/200/2000卩 s/cm功能：水质在线检测，自动温度补偿产地：国产3.2.2.10电动阀门该阀与系统调压阀并联于 RO 主机的进水、保护冲洗及浓水管道上。当系统开机时，在 PLC 预置程序下，进水电动阀和浓水电动阀先于系统高压泵开启，使高压泵在空载状况下启动，同时也避免了水锤现象对膜的冲击损害。增压泵

15、转速达到额定值后，电动9阀门缓慢关闭，使作用于 R0 膜上的水压缓慢上升，保证 ROS不受压力突变损害。系统运行参数 （压力、流量等）的设定，需要用人工手动调整系统压力调节阀、回流调节阀来实现，由于电动 阀门的缓慢开启特性， 在一次调整完毕后， 可保持多次操作不做调整， 保证了运行状态的统一性。当系统停机时，R0 膜浓水侧的含盐量很高，尤其是第二段 R0 膜浓水侧浓度高于原水 4 倍， 污染物会沉积在 RC 膜表面，造成膜污堵；同时由于渗透原理，淡水侧的水会向浓水侧渗透，造成 淡水侧水量减少，甚至会被吸干，使 R0 膜受到严重损坏。为防止这一现象的发生，设置了停机时 对 R0 膜进行保护冲洗。

16、当系统停止运行时，保护冲洗电动阀打开，用产品水转换R0 膜内浓水，使 R0 膜两侧水的浓度一致。保护冲洗泵与药洗泵共用一台泵。电动阀采用日本 Unic 公司的产品，具有下列特性：a. 过载保护功能；b. 过载报警输出；c.手动操作机构。3.2.2.11进水电动阀：型号： Unic-05材质： 不锈钢出力轴扭距： 20kgf.m数量： 1 只产地： 日本 /Unic 公司3.2.2.12浓水排放电动阀：型号： Unic-05材质： 不锈钢出力轴扭距： 20kgf.m数量： 1 只产地： 日本 /Unic 公司3.2.2.13保护冲洗电动阀 ：型号： Unic-05材质： 不锈钢出力轴扭距： 20

17、kgf.m数量： 1 只产地： 日本 /Unic 公司3.2.2.14调节阀门10用于调节系统压力及回流水量，使系统工作处于最佳状态 数量： 2 只材质： SUS3043.2.2.15压力保护装置压力保护装置的功能是在反渗透系统供水水压低于设定值及进入膜组件的水压高于设定值 时发出报警信号，使系统停机。当压力恢复到设定值时，发出启动信号，系统自动开机运行。3.2.2.15.1低压保护器：型号： JC-206数量： 2 只产地：韩国 /JACO3.2.2.15.2高压保护器：型号： JC-220数量： 2 只产地：韩国 /JACO3.2.2.16可编程控制器（ PLC）PLC 是控制单元的核心，

18、在预置程序下根据采集到的信号，对整个系统进行全程控制。型号： CPM2A-40CDR控制电数： 40 点可根据具体控制点数增加扩展口 数量： 1 台产地：日本/OMRO 公司3.2.3PH 值调节装置计量泵型号： ACS602投加范围 : 0-6.0L/h数量：1 台计量箱型号：KC-200容积：200L材质：PE数量：1 只3.2.4 反渗透清洗装置11过滤孔径：5 卩 m滤芯数量 : 15 支3.3 控制系统控制单元是整套系统的指挥中心，它的功能越完善，设计越合理对设备越有益处，具体表现 在:保证系统的正常运行、 减少整套设备的故障发生、 提高经济效益、 减轻劳动强度、 避免人工误 操作、

19、降低产品成本、保证产品质量等。3.3.1控制系统结构3.2.4.1 清洗精滤器数量:1 台出力：322m3/h型号:BG-15-303.2.4.23.2.4.3附件：压力表、排气阀等容积：5000L材质：PE数量：1 只技术参数： 型号：数量：1 台流量：30m3/h扬程：30m材质：铸铁功率：4KW容积：5000L材质：PE数量：1 只滤芯尺寸 : 30ff清洗水箱清洗水泵80-35-2012控制系统的结构方式为：集中 PLC 控制3.3.2控制系统的功能3.3.2.1系统程序控制本控制系统中，程序的任务主要是针对反渗透装置及加药装置的程序控制及其它水泵与液位 的联锁。控制系统中的 PLC

20、根据工艺运行要求，以完成以下控制功能1、 原水增压泵的启 / 停控制；2、 预处理所需各种加药计量泵的启 / 停控制；3、 系统的各压力开关的检测控制；4、 R0 装置进水电动阀的启/停控制；5、 R0 装置自动冲洗电动阀的启/停控制；6 、保护冲洗泵 （药洗泵）的启/ 停控制 ;7、R0 系统进水/产品水水质电导率监测；3.4.2.2系统的自诊断功能系统的自诊断功能是在 PLC 的诊断功能的基础上，结合我公司的经验实现的。系统的自诊断 功能提供系统的故障信息以及相关的报警，对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。3.4.3控制方式整个系统采用 PLC 预置程序下的自动控制，PLC 根据开关及

21、各仪表采集的输入信号，依据预 置程序，在 CPU进行运算及判断，向各单元器件发出指令，控制整套系统的正常运行，完成各 项工艺参数的监控，水质自动分析， 故障在线检测， 安全报警， 零部件及环境设施的保护等功能。3.4.4各组成单元的控制过程3.4.4.1预处理单元PLC 根据控制柜的开关量信号及原水水位计的输入信号，控制原水增压泵、反洗水泵的启停,控制各加药计量泵的启停，达到控制药剂添加的目的。3.4.4.2 R0 反渗透单元当 PLC 接到开机信号时，将做出以下指令：3.4.4.2.1向高压泵软启动器发出指令，使其在自身功能支持下，完成对增压泵电机的限流、斜坡软启动，有效地保护供电电网及其它

22、设备的安全，并防止R0 系统遭受水锤冲击；3.4.4.2.2向冲洗电动阀发出指令，使其在开机时先于主增压泵开启，保证增压泵空载启动，并 在增压泵全压启动后，依其自身功能，缓慢关闭，使增压泵及膜缓慢加载；3.4.4.2.3 PLC 根据仪表采集的压力信号、电导率信号，对系统工艺参数进行监控。当进水压力 超过设定13范围及电导率超标时，发出报警信号或进而选择停机。0当 PLC 接收到关机信号时，将做出以下指令：1向高压泵软启动器发出指令，对增压泵电机进行软停机；2向冲洗电动阀发出指令，使其缓慢打开，其开启时间与软启动时间同步或接近，先用 原水对 RO 膜进行冲洗；3在高压泵完全停机时，启动保护冲洗

23、泵，将产品水注入逆渗透容器中，防止水中钙镁 等重金属离子在膜表面的沉积。3.4.4.3 加药系统控制各加药计量泵可与原水泵启停联锁也可手动控制；阻垢剂加药计量泵与反渗透一一对应、启停 联锁。四、供货范围明细表10T/h 双级反渗透主要配置表序号名称规格、型号单位数量备注1原水泵80-35-20台2铸铁流量：30m /h扬程：30m功率：4KW2多介质过滤器台12.1罐体01500只1玻璃钢2.2滤料石英砂T3.5国产锰砂T3国产3活性炭过滤器台13.1罐体01500只1玻璃钢3.2滤料石英砂T2.5国产活性炭T2国产4阻垢剂投加装置4.1计量泵ACS602台1意大利/SEKO4.2计量箱200

24、L只1国产5保安过滤器BG-15-40台1国产5.1罐体不锈钢只1国产5.2滤芯4 0 支15国产6一级 RO 装置SJRO-15000套1济南世佳6.1反渗透膜CPA3-8040支15美国/海德能6.2膜壳8040-5支3哈尔滨6.3咼压泵CDL16-16台1杭州特种泵146.4电导率仪CM-230台1国产6.5高压保护器0-2.5MPa只1国产6.6低压保护器0-0.6MPa只1国产6.7进水电动阀DN50个1日本/UNIC6.8冲洗电动阀DN50个1日本/UNIC6.9药洗电动阀DN50个1日本/UNIC6.10流里计40m 3/h个2国产6.11压力表0-3Mpa只4国产6.12压力表

25、0-1Mpa只2国产6.13PLC 控制器60 点台1日本/欧姆龙6.14组合电箱一、二级共用宀 宗1配套6.15机架一、二级共用1济南世佳7中间水箱10m3只1PE8pH 调节8.1计量泵ACS602台1意大利/SEKO8.2计量箱200L只1国产9二级 RO 装置SJRO-10000套1济南世佳9.1反渗透膜CPA3-8040支10美国/海德能9.2膜壳8040-5W支2国产9.3咼压泵CDL16-14台1杭州特种泵9.4电导率仪CM-230台1国产9.5高压保护器0-2.5MPa只1国产9.6低压保护器0-0.6MPa只1国产9.7进水电动阀DN50个1日本/UNIC9.8冲洗电动阀DN50个1日本/UNIC9.9流量计30m 3/h个2国产9.10压力表0-3Mpa只4国产9.11.压力表0-1Mpa只2国产10PLC 控制器40 点台1日本/欧姆龙11反渗透清洗装置套1清洗水箱2000-PE只1国产清洗水泵80-35-20台2铸铁清洗精滤器BG-15-40台1国产罐体不锈钢只1国产滤芯4 0 支15国产12连接管件、管阀及辅材宀 宗1台湾全套设备报价：23.8 万兀大写：贰拾叁万捌仟兀整此价格含 17%增值税费含安装调试五、技