一、反渗透设备机组项目概况
根据饮用水标准,设计本项目单级反渗透工艺生产纯净水5T/H。
二、反渗透设备机组设计原则
1、根据原水水质,选择最佳生产工艺,使出水水质达到国家饮用水的要求;
2、综合考虑一次性投资和运行费用,做到经济合理、投资收益最优化;
3、整个系统稳定可靠,运行管理和操作方便;
4、设备布置紧凑合理,充分节约占地面积。
三、反渗透设备机组设计依据和范围
1、进水水质:贵公司提供的原水为地下水,水质资料未提供;
出水水质:达到国家饮用水标准。
2、系统运行及供水方式:24小时连续运行。
3、设计范围:反渗透设备成套系统的总体设计,包括工艺流程的设计,设备选型和配置等。
4、安装范围:纯水处理设备,即原水进原水泵到纯净水箱出口的所用设备、管道、阀门和仪表。
四、反渗透设备机组工艺流程的选择
根据原水的水质情况以及水处理目标,选择如下的工艺流程:
原水箱-原水泵-石英砂过滤器-活性炭过滤器-加药装置—精密过滤器—高压泵-反渗透—纯水箱
设计进水量为8/H,反渗透系统的产水量为5T/H。
五、反渗透设备机组工艺流程图及说明
1、工艺流程图
原水箱
原水泵
多介质过滤器
活性炭过滤器器
加药装置
精密过滤器
高压泵
反渗透
纯水箱
2、工艺流程说明
本工艺流程分为两大部分:原水预处理、反渗透单元。
(1)预处理部分
反渗透系统对原水的预处理都有特殊的要求。为了保证反渗透系统的水回收率、透过水质量、透过水流量的稳定、运行费用的最低化、膜使用寿命的最佳化等,必须对原水进行完善的预处理。预处理的具体目标为:
防止膜表面发生污染,即必须尽量去除悬浮固体、微生物、胶体物质及有机物,防止这些物质在膜表面沉积或污堵在膜元件水流通道;防止膜表面发生结垢,即必须尽量抑制难溶盐、金属氢氧化物等化合物在膜表面的沉积;防止膜承受物理和化学损伤,即必须尽量避免高温、极端的酸性水和碱性水、氧化剂等对膜的影响。
预处理出水水质满足反渗透系统如下的进水要求:
污泥密度指数(SDI)
浊度
浓水朗格利尔指数(LSI)
水温范围
≤5
<1.0NTU
<0
5~35℃
1) 原水箱
原水箱的设置是为了调节水量和均衡水质,保证预处理系统进水的稳定性。采用一台容积为6-10m3,PE材质的水箱作为原水箱。
2) 原水泵
原水泵为预处理系统提供稳定的压力和流量,根据预处理的进水要求,选用一台型号为40WZS-40-1.1的原水泵,其流量为10m3/h,扬程为45m。
3) 多介质过滤器
多介质过滤器主要是利用石英砂,锰砂来降低水中浊度,截留除去水中的悬浮物、有机物、胶体颗粒以及部分金属离子。设置一台直径为600mm的立式机械过滤器,标准产水量为7.06T/h,运行流速为25m/h。过滤器内装填优质石英砂、锰砂,采用多层过滤的工艺,用于去除悬浮物质和胶体颗粒,降低原水的浊度。
采用管道控制过滤器的运行、正洗和反洗时间和频率。
4) 活性炭过滤器
活性炭过滤器用于吸附水体中的有机物和有害物质,降低COD含量,并防止上游余氯的逃逸,确保反渗透膜的安全使用。活性炭不仅吸附能力强,而且吸附容量大,其主要原因就是其多孔结构,其比表面积高达500-1000m2/g。正是由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,因此可以充分吸附水中的余氯及吸附部分有机物,而且对色度、异味也有较好的去除效果。设置一台直径为600mm的立式机械过滤器,标准产水量为7.06T/h,运行流速为25m/h。内填充10~16目的优质椰壳活性炭。
采用管道控制过滤器的运行、正洗和反洗时间和频率。
5) 加药装置
是为了防止反渗透膜元件结垢而设计
计量泵型号:AXS601 计量箱型号:ZSR-80
6) 精密过滤器
为了防止水中的微小粒子进入反渗透系统,特设精密过滤器作为保安过滤器,其采用成型的滤材,在压力的作用下使水通过滤材,滤渣留在管壁上,滤液透过滤材流出,从而确保反渗透的稳定运行,延长超滤膜的使用寿命。精密过滤器直径为250mm,内置7支30’的PP滤芯,精度为5μm,产水量为8.75T/h。
(2)反渗透单元
反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,从而达到纯净水的目的。反渗透是工艺的核心部分,经反渗透系统处理能去除水体中99%无机盐类和有机物、微生物、细菌等。RO装置在水质分离过程中具有无相变,脱盐率高,设备体积小,自控运行,适应性强,应用范围广,无环境污染等优点。
反渗透进水量为8m3/h,产水量为5m3/h,系统总的回收率达到65%。
1) 高压泵
高压泵为反渗透系统提供稳定的压力和流量,选用型号为QDLF8-140的南方立式多级离心泵,其流量为8m3/h,扬程为129m。
2)反渗透装置
反渗透膜采用美国海德能公司生产的ESPA型超低压反渗透膜元件。ESPA为高脱盐率苦咸水淡化膜,材质为芳香族聚酰胺复合膜,可在较低的操作压力西获取高水通量,ESPA膜元件的脱盐率为99.%。
根据产水要求,需配置ESPA-8040膜元件6支,压力容器采用奥力原生产的玻璃钢材质8040型膜壳,每支膜壳装3支反渗透膜,共需2支膜壳。
(3)纯水箱
纯水箱用于盛装纯净水,采用一台容积为6m3的,材质为PE的卫生级水箱。
(4)辅助配置
反渗透机组中配备着相关的压力、流量、电导等仪表,可以反映出膜的工作状况:在控制面板上设流量计,可测出产品水和浓水流量;设有压力表,显示膜的工作压力和进水压力;设有电导仪,可以显示产品水电导率。
机组中设有压力保护开关,当高压泵进口压力低于限定值时将自动停止高压泵的运转,以确保系统安全运行。
采用ROC自动控制系统控制整套设备的运行:包括阀门的启闭,液位、流量、压力的自动调节,全自动水质监测,冲洗统的安全稳定运行等。
六、工艺及装置特点
1、工艺特点
本处理系统采用单级反渗透工艺生产纯水,设计的工艺合理、技术可行、投资收益最优化。
预处理充分考虑原水的水质特点,经过多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器等工序的处理,整个系统的可靠性大为改观,保证了反渗透系统的稳定运行。
反渗透系统能有效去除水中的一切杂质、热源、重金属离子、微生物等,其脱盐率超过99%,充分保证了出水水质达到要求。
应用反渗透工艺,出水水质达到国家饮用水标准。
系统采用ROC全自动电制,操作灵活、简单方便。
2、布局结构特点
工艺流程合理,充分考虑节约设备占地面积,从而确保工艺的运行和维护方便。
3、装置的特点
主要装置和零配件均采用国内外优质产品,如反渗透膜采用海德能超低压聚酰胺复合膜元件、304管道、优质U-PVC管道和阀门,保证整个系统连续稳定运行,出水水质稳定可靠。