国丰能源60TPH锅炉补给水系统-技术协议-V5-130522最终版6月7日.doc

天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 1 国丰新能源江苏有限公司国丰新能源江苏有限公司 丰县城乡生活垃圾焚烧发电项目 技术协议 杭州天创净水设备有限公司杭州天创净水设备有限公司 杭州天创环境科技股份有限公司杭州天创环境科技股份有限公司 20132013 年年 0505 月月 2323 日日 公司地址：杭州市余杭区仓前工业区海曙路 16 号 邮编：311121 TEL86989172 88620718 FAX86981273 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 2 目目 录录 1 1设计前言设计前言 4 1.1项目概况.4 1.2设计原则.4 1.3设计、制造标准.4 2 2设计基础设计基础 7 2.1原水水源和水质.7 2.1.1设计原水水源7 2.1.2设计原水水质7 2.2设计水温.8 2.3设计产水水量及水质.8 2.3.1设计产水水量8 2.3.2设计产水水质8 2.3.1系统运行方式.8 2.3.2药品供应.9 2.3.3公共条件.10 3 3工艺选择工艺选择 10 3.1工艺流程选择.10 3.2工艺流程框图.11 3.3性能参数.11 3.3.1石英砂过滤器性能参数11 3.3.2超滤装置性能参数11 3.3.3一级反渗透装置性能参数12 3.3.4二级反渗透装置性能参数12 3.3.5EDI装置性能参数12 3.3.6整套系统性能参数12 3.4工艺流程说明.13 3.4.1预处理系统13 原水池.13 原水输送泵.13 石英砂过滤器.14 石英砂过滤器反洗泵.15 杀菌剂加药装置.16 3.4.2超滤系统17 热交换器.17 自清洗（网式）过滤器.17 超滤装置.18 超滤反冲洗装置.20 超滤化学清洗装置.21 超滤系统仪表.22 3.4.3反渗透系统22 反渗透脱盐净化原理.22 反渗透系统运行工况.22 反渗透脱盐性能参数.23 反渗透系统的组成.23 .1增压泵23 .2还原剂加药装置23 .3阻垢剂加药装置24 .4保安滤器25 .5高压泵26 .6PH 调节加碱装置26 .7反渗透膜装置27 .8低压冲洗装置29 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 3 .9化学清洗装置29 .10反渗透系统管道33 .11反渗透系统仪表33 3.4.4EDI系统34 EDI 系统性能参数.34 EDI 系统的进水要求.34 EDI 系统的性能保证.35 EDI 系统的组成.35 .1增压泵35 .2保安滤器35 .3EDI 装置.36 .4除盐水泵37 3.4.5工艺管道阀门37 3.4.6各类水泵的技术要求38 4 4电气说明电气说明 38 4.1系统设计.38 4.2电气安全.39 4.3配电线路.39 4.4检修电源.39 4.5低压保护、控制.40 4.6防雷与接地.40 5 5控制说明控制说明 40 5.1石英砂过滤器的控制.40 5.2超滤系统的控制.41 5.3反渗透的运行与控制：.42 5.4EDI 运行与控制：44 5.4.1控制方式44 5.4.2EDI的保护功能44 5.4.3EDI的运行控制44 5.4.4上位机及其控制45 5.4.5电控配置基本要求45 6 6供货设备清单供货设备清单 47 6.1主体设备配置清单.47 6.2相关水泵配置清单.55 7 7工程范围工程范围 57 7.1设计及工程界限.57 7.2供货范围.58 8 8附件附件 58 8.1用电负荷表.58 8.2水量平衡图.58 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 4 1 1设计前言设计前言 1.1 项目概况项目概况 本工程为丰县城乡生活垃圾焚烧发电工程。60m3/h 锅炉补给水系统：反渗 透和 EDI 系统，含磷酸盐加药系统，自动加氨系统。 1.2 设计原则设计原则 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。 力求能耗低，运行费用低。 设备选型做到合理、可靠、先进、高效节能，最大可能地减少投资费用、 维修费用。 设备具有较好的防潮防腐蚀能力。 工艺技术先进，主要检测仪器、仪表选用国内外先进产品。 1.3 设计、制造标准设计、制造标准 设计制造标准和规范方面应采用下列规则：在标准、图纸、质量记录和操 作手册上均采用国际单位（SI） ；设备铭牌按制造厂标准；制造标准和规范按下 列标准执行，原则上采用国家和企业标准，如采用国际标准，则所采用的标准 应不低于国内标准，并可在设备的设计、制造上优先采用已获准的国际先进标 准。 设计制造规范标准： 序 号 标准号标准名称状态 一一设备制造和材料相关标准设备制造和材料相关标准 1 GB150.1GB150.4-2011压力容器合订本现行 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 5 2GB9019-2001 压力容器公称直径现行 3 国家质量技术监督局、质技监局 锅发1999154 号 压力容器安全技术监察规程现行 4JB2932-1999 水处理设备制造技术条件现行 5HGJ229-91 化工设备、管道防腐工程施工及验收技术规范 现行 6HG/T20677-1990 橡胶衬里化工设备现行 7GB/T 324-2008 焊缝符号表示法现行 8GB/T 9174-2008 一般货物运输包装通用技术条件现行 9GB/T19249-2003 反渗透水处理设备现行 10CJ/T170-2002 超滤水处理设备现行 11CJ/T169-2002 微滤水处理设备现行 二二工艺设计相关规范和标准工艺设计相关规范和标准 1HJ/T271-2006 环境保护产品技术要求 超滤装置现行 2JB/T9667-1999 水处理设备型号编制现行 3JC692-1998 反渗透水处理装置用玻璃纤维增强塑料压力壳 体行业标准 现行 4HYT 067-2002 水处理用玻璃钢罐行业标准现行 5GB/T23954-2009 反渗透系统膜元件清洗设计规范现行 6HJ 2015-2012 水污染治理工程技术导则现行 7HJ 2008-2010 污水过滤处理工程技术规范现行 8GB50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范现行 三三电气系统设计规范及标准电气系统设计规范及标准 1GB4942.1-2006 旋转电机整体结构的防护等级（IP 代码）-分级 现行 2GB10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值 第 1 部分：旋 转电机噪声测定方法 现行 3GB10069.3-2008 旋转电机噪声测定方法及限值 第 3 部分: 噪声 限值 现行 4GB1971-2006 电机线端标志与旋转方向现行 5GB/T14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程现行 6DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合现行 7DL/T621-1997 交流电气装置的接地 现行 8 GB7251.1GB7251.5-2005低压成套开关设备和控制设备 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 6 9JB/T9661-1999 低压抽出式开关设备 10GB50054-2011 低压配电设计规范现行 四四控制系统设计相关规范及标准控制系统设计相关规范及标准 1GB/T2625-1981 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 现行 2GB/T 777-2008 工业自动化仪表用模拟气动信号现行 3GB/T 22112-2008 工业自动化仪表 接线端子的排列和标志现行 4GB/T 7353-1999 工业自动化仪表盘、柜、台、箱现行 5CECS 162-2004 给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程 (附条文说明) 现行 6HG/T 20507-2000 自动化仪表选型设计规定(附条文说明)现行 7GB/T 3797-2005 电气控制设备现行 8JB/T 7601.10-2008 电线电缆专用设备 基本技术要求 第 10 部分： 电气控制装置 现行 9 HG 2050920515-2000 化工自控设计规定(二)仪表供电设计规定合订 本 现行 10HG/T 20513-2000 仪表系统接地设计规范 五五对外接口法兰设计相关规范及标准对外接口法兰设计相关规范及标准 1 接口标准与阀门的法兰标准配套 2FZ/T 92046-1995 平焊管法兰(无缝钢管用)现行 3FZ/T 92047-1995 平焊管法兰(输送钢管用)现行 4GB/T 17185-1997 钢制法兰管件现行 5GB/T 9113-2010 整体钢制管法兰现行 6GB/T 9115-2010 对焊钢制管法兰现行 7GB/T 9119-2010 板式平焊钢制管法兰现行 8GB/T 9124-2010 钢制管法兰 技术条件现行 六六对外接口管件相关规范及标准对外接口管件相关规范及标准 1HG21501-1993 衬胶钢管和管件现行 2JB/T74-94 管路法兰技术条件现行 3JB/T75-95 管路法兰 类型现行 4HG20538-92 衬塑(PP.PE.PVC)钢管和管件现行 5GB/T 12772-2008 排水用柔性接口铸铁管、管件及附件现行 6GB/T 26081-2010 污水用球墨铸铁管、管件和附件现行 七七进口设备的制造工艺和材料相关标准进口设备的制造工艺和材料相关标准 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 7 1 符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料实 验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当 标准。 当上述规范和标准对某些设备和专用材料不适用时，经双方确认后，可采 用有关的标准和生产厂的标准。 规范所使用的各标准如有新版本，以最新版本为准。 当上述规范或标准不适于某些专用材料时，经买方认可，可采用材料生产 厂的标准。 2 2设计基础设计基础 2.1 原水水源原水水源和水质和水质 2.1.1设计原水水源 本工程处理水源为城镇污水处理厂的达标排放水，排放水标准达到国家一 级 A 标准。 2.1.2设计原水水质 表 2.1-1 原水水质指标一览表 序号项目单位数值 1 温度 25 2K+Namg/L548.04 3Ca2+mg/L54.89 4Mg2+mg/L20.59 5Fe2+mg/L 未检出 6Fe3+mg/L0.04 7Al3+mg/L0.056 8NH4+mg/L0.21 9Ba2+mg/L0.011 10Sr2+mg/L0.85 11Cl-mg/l520.52 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 8 12SO42-mg/l148.68 13HCO3-mg/l605.44 14CO32-mg/l0.00 15NO3-mg/l0.95 16NO-mg/l0.00 17OH-mg/l0.00 18 电导率 s/cm2510.00 19PH6-9 20CODCrmg/L50 21BODmg/L10 22 悬浮物 mg/L10 23 石油类 mg/L1 24 色度 30 2.2 设计水温设计水温 25。 2.3 设计产水水量及水质设计产水水量及水质 2.3.1设计产水水量 60m3/h 锅炉补给水。 2.3.2设计产水水质 表 2.3-1 锅炉补给水设计产水水质一览表 序号项目单位数值 1 温度 25 2PH6-8 3Nappm3 4二氧化硅ppm5 5 电导率 M/cm5 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 9 2.3.1系统运行方式系统运行方式 24 小时连续运行。 2.3.2药品供应药品供应 超滤及反渗透清洗用药、凝聚剂、阻垢剂、还原剂所需药品由甲方提供。 全部药品采用汽车运输。 浓度(以有效氯计) 10% 杀菌剂（NaCIO） 水不溶物 0.1% pH4.04.9 亚硫酸氢钠(NaHSO3) 浓度(以 NaHSO3计) 97% 密度 1.10.05 阻垢剂 pH（5%） 2.80.5 浓度(以 HCI 计) 31% 铁(以 Fe 计) 0.01% 硫酸盐(以 SO4计) 0.007% 游离氯 0.05% 盐酸(HCI) 砷(以 As 计) 0.0001% 液体 30% 铁(以 Fe 计) 0.015% 碳酸钠（以 Na2CO3计） 0.80% 氯化钠（以 NaCl 计）2.05.0% 氢氧化钠(Na0H) 三氧化二铁（以 Fe2O3计） 0.01% 固体9599.5% 碳酸钠（以 Na2CO3计）0.401.6% 氯化钠（以 NaCl 计）0.063.2% 三氧化二铁（以 Fe2O3计）0.0030.02% 片碱（Na0H) 钙镁总含量（以 Ca 计）0.010.03% 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 10 二氧化硅0.020.6% 汞0.00050.0015% 2.3.3公共条件公共条件 原水：流量 108m3/h，直接带压进系统，压力 0.25MPa。 动力电：380V， 50Hz，3，装机容量：335kVA 。 仪表气源（无油无水）： 露点： 30 含颗粒物质： 3 m 压力 (设计)： 0.50.6 MPa 温度 (操作/设计)： 常温 3 3工艺工艺选择选择 3.13.1 工艺流程选择工艺流程选择 根据本项目的水源水质特点以及综合考虑系统的运行费用、系统占地等情 况，拟采用 “超滤+双级反渗透+EDI”水处理工艺。超滤+双级反渗透作为主 体处理工艺，EDI 对反渗透的出水进行深度处理，以达到锅炉用水要求。 膜分离过程是一种无相变、低能耗物理分离过程，具有高效、节能、无污 染、操作方便和用途广等特点，是当代公认的最先进的化工分离技术之一。 膜分离技术应用在水处理中，主要是微滤、超滤、反渗透。微滤和超滤属 于筛分机理，截留水中的细小纤维等悬浮物和大分子有机物等，起到澄清减低 浊度等作用，主要用于膜生物反应器及 RO 的预处理等，纳滤、反渗透是将溶 液中溶剂（如水） ，在压力作用下透过一种对溶剂（如水）有选择透过性的半透 膜进入膜的低压侧，而溶液中的其它成份（如盐）被阻留在膜的高压侧从而得 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 11 到浓缩。即利用致密纳滤或反渗透膜截留无机盐和可溶性有机物等，而让水分 子透过膜，从而达到净化脱盐的目的。 3.2 工艺流程框图工艺流程框图 换热器 原水泵 一级 RO 装置 原水池（业主自备） 高压泵 阻垢剂 还原剂 一级 RO 产水箱 杀菌剂 精密滤器 超滤产水箱超滤增压泵 加碱 增加泵 保安过滤器高压泵二级 RO 装置 二级 RO 产水箱 EDI除盐水箱 石英砂过滤 器 网式过滤器 3.3 性能参数性能参数 3.3.1石英砂过滤器性能参数石英砂过滤器性能参数 1) 设备出力： 运行 3 台54m3/h（25）； 2) 浊度： 3NTU； 3) 设计流速 4.15m/h，一台反洗时流速 6.22m/h; 4) 单台直径 3000。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 12 3.3.2超滤装置性能参数超滤装置性能参数 1) 设备净产水： 运行 2 套42.46m3/h（25）； 2) 水回收率： 90.10； 3) 出水 SDI： 5.0； 4) 不大于膜元件制造商导则规定的运行通量； 5) 单支膜有效膜面积 80m2 、单套数量 18 支，2 套，总数量 36 支。 3.3.3一级反渗透装置性能参数一级反渗透装置性能参数 1) 设备出力： 运行 2 套36.34m3/h（25）； 2) 水回收率： 75； 3) 初期一年内脱盐率：97%； 4) 每套设置 9 根压力容器，每根压力容器可安装 6 根膜元件，共 2 套反渗 透装置，膜壳总数量 18 支，膜总数量 108 支。 3.3.4二级反渗透装置性能参数二级反渗透装置性能参数 1) 设备出力： 运行 2 套34m3/h（25）； 2) 水回收率： 85； 3) 初期一年内脱盐率：85%； 4) 每套设置 5 根压力容器，每根压力容器可安装 5 根膜元件，共 2 套反渗 透装置，膜壳总数量 10 支，膜总数量 50 支。 3.3.5EDI 装置性能参数装置性能参数 1) 设备出力： 运行 2 套30m3/h（25）； 2) 水回收率： 90； 3) 每套设置 6 个 EDI 模块，共 2 套 EDI 装置，模块总数量 12 个。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 13 3.3.6整套系统性能参数整套系统性能参数 1) 系统出力：锅炉补给水 60m3/h。 3.4 工艺流程说明工艺流程说明 3.4.1预处理系统预处理系统 本单元系统的设置目的是进一步去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、 有机物等妨碍后续工艺系统正常运行的杂质,针对原水的水质特点，设置的预处 理设施包括石英砂过滤器+杀菌剂投加装置。 原水池原水池 用于贮存进入本单元系统的进水，其目的是为了调节进水流量水质的变化， 防止进水波动对系统运行的影响，保证系统的进水质水量稳定。原水池设置液 位传感器，可随时监测水池液位。 原水输送泵原水输送泵 1） 设置目的 将原水池的水输送至石英砂过滤器。 2） 装置组成 3 台原水泵（2 开 1 备） ，业主自备。 3） 技术要求 水泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 4） 运行方式 24 小时连续运行。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 14 石英砂过滤器石英砂过滤器 石英砂过滤器是在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的石英砂， 从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程， 滤器进、出水端都有压力表，当其中一台运行到进水与出口压力差达到 0.5kg/cm2-0.7 kg/cm2时即停止运行进行反冲洗，逐一切换进行反冲洗。砂滤 器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量，对一般的达标排放水，砂滤器反冲 洗周期约 24 小时左右，对于 SS 值比较低的原水，砂滤运行 100 小时后若压差 未超过设定值也须进行反冲洗，以避免滤料的过度压实及板结现象，两者以先 到时间为自动激活砂滤反洗时间。 1） 设置目的： 滤器选择合适级配的填料及较低的运行滤速，滤除原水带来的细小颗粒、 悬浮物、胶体等杂质。 2） 装置组成： 直径为 3000mm、3 台。 3） 技术要求： 石英砂过滤器的封头 10mm，壳体 10mm，壳体材质为碳钢，衬胶层为单 层，设备本体管道衬胶为单层，所用胶种为天然硬质橡胶，胶层 3mm 厚。 所有外部管路采用法兰与本体连接，并考虑检修和部件更换的便利。 设备进水、进气和集水、集气装置的布水、布气应均匀，无偏流现象。 并有足够的强度。 每个石英砂过滤器配置人孔 1 个，人孔的尺寸保证检修人员的进出和 更换部件的进出。 人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全 套部件。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 15 每个石英砂过滤器配置透明耐腐视镜 1 个，厚度能承受容器的设计压 力和试验压力。 石英砂过滤器的出水装置为多孔板加水帽结构，多孔板厚度为 16mm， 水帽材质为 ABS。 每个石英砂过滤器的进、出管道上，设置手动阀，便于调节流量和维 修。 反洗的气源采用业主自备气源。 反洗水采用原水。 具有手动及远程自动操作功能。 4） 运行方式： 24 小时连续运行。 石英砂过滤器反洗泵石英砂过滤器反洗泵 设置目的：设置目的： 石英砂过滤器反洗泵是当石英砂过滤器达到一定压差时，进行水反洗使用。 反洗水来自原水箱或 RO 浓水。 装置组成：装置组成： 1 台反洗泵，由业主自备。 技术要求：技术要求： 水泵材质为不锈钢。 水泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 运行方式：运行方式： 间断性工作。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 16 杀菌剂加药装置杀菌剂加药装置 1） 装置组成 包括但不局限于以下设备和主要部件：溶液箱，计量泵，管式过滤器，所 有附件如电源柜、安全阀、液位计、底盘、平台梯子、连接管道、阀门和仪表 等。 2） 技术要求 加药装置为单元集成型，安置在加药间内。每套加药单元内的设备安放 在一个整体框架上，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的设备 包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，平台梯子、就地控制箱等 设备。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 每台溶液箱的容积可满足一昼夜的药品用量。 溶液箱至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药 口、稀释水接口、放泄阀回液口（溶解箱除外） 。排污口和药液出口分 开，排污口布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖的检 修孔。 计量泵采用隔膜式计量泵，该泵能实现加药量与给水量的比例调节。 泵按连续运行设计。泵的布置考虑到方便所有的部件测试、更换和检修。 每台计量泵出口设有压力表、球形逆止阀、安全放泄阀及返回到溶液箱 的管道，压力表配有隔离阀以及脉冲减震器。 所有与输送相应药液而接触的金属及非金属部件均采用耐相应药液腐蚀 的材料。 满足加药系统正常运行和检修维护。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 17 3） 运行方式 24 小时连续运行。 3.4.2超滤系统超滤系统 热交换器热交换器 换热器的作用是使系统进水维持在一定的温度范围之内，以利于保证超滤 和反渗透系统出力的稳定。超滤和反渗透系统的出力受进水水温的变化影响较 大，为了避免因冬季水温较低时造成超滤和反渗透系统产水水量下降的情况出 现，就必须加热进水使其维持在 25C 左右。 本系统设置 1 台换热器，出力约 108m3/h。 换热器配备完整的阀门、仪表、内部连接管、温度调节系统。 换热器设置配套管道及阀门，配套仪表。 自清洗（网式）过滤器自清洗（网式）过滤器 自清洗过滤器是一种利用滤网直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗 粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生,以净化水质及 保护系统其他设备正常工作的精密设备。水由进水口进入自清洗过滤器机体， 自动排污。反冲洗期间不断流，清洗过滤周期可以调节。 自清洗过滤器技术特点： 1）精确过滤：过滤品质高、过滤等级广，从 80 微米到 100 微米。 2）滤芯采用 316L 不锈钢编织滤网结构，特别适合于工业水环境水质复杂、 过滤精度要求高的场合。 3）高效反洗：高速和彻底的反洗，只需 7-15 秒左右即可完成，反洗耗水 量低于过滤水量的 0.5%。清洗时部分清水从滤网外侧反冲，同时紧靠滤网内侧 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 18 的吸允扫描器或不锈钢刷对滤网进行吸允或刷洗，污水从受控打开的排污阀排 出。 4）全自动运行，连续出水：在过滤器组套内，反洗过程轮流交替进行，工 作、反洗状态之间自动切换，可确保连续出水，系统压损小。 5）节省占地：可灵活利用空间，因地制宜安装，占地很少。 6）运行可靠维护简单：几乎不需日常维护，安装操作方便，部件 100%经 工厂检测和试运转，不需专用工具，所需备品备件很少; 7）使用寿命长：高科技不锈钢过滤芯坚固、无磨损、无腐蚀，经多年工业 实用验证，过滤和反洗效果不会随使用时间而变差。 超滤装置超滤装置 超滤是以压力差为推动力的膜分离技术，平均孔径介于反渗透膜与微孔滤 膜之间，截留水中的细菌、病毒、胶体、大分子等微粒，而水和低分子量溶质 透过膜。近年来，超滤作为反渗透预处理得到了快速发展。超滤采用全流过滤、 气水反洗的全自动连续运行方式，采用外压式过滤膜。 1） 设置目的 经超滤预处理后，使 SDI 指数及颗粒能充分保证反渗透的进水要求，大幅 度降低反渗透膜的污染程度，延长反渗透膜的清洗周期，延长反渗透膜的使用 寿命，从而降低整体运行成本。 2） 天创超滤膜性能 天创超滤膜组件采用了 PVDF 中空纤维膜，同时通过计算机优化设计系统改 进了组件内的流体状态，以适应较高的进水浊度和较强的清洗要求。特别适合 于大多数反渗透、纳滤预处理以及高浊度地表水以及废水回用处理的需要。 天创PVDF中空纤维膜有以下特点： 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 19 良好的通量良好的通量 天创 PVDF 中空纤维膜可以在较低的跨膜压力下，得到高的水通量。 过滤精度高过滤精度高 天创PVDF中空纤维膜膜壁的孔隙率和膜孔均匀度均优于同类产品，0.1m的 孔径，可以除去微生物、胶体、藻类以及其他引起浑浊的物质。所有组件经过 泄漏测试以确保没有超过孔径大小的微粒通过。 如图4-1所示 图 4-1 天创 PVDF 中空纤维膜外表面和截面孔结构 良好的机械强度良好的机械强度 超滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力，断丝使超滤膜失去分 离性能，是评价超滤膜质量优劣的一项重要指标，天创十分关注膜的机械强度， 通过配方和工艺改进，优化了纤维膜的内外孔径，提高了膜壁厚，大幅提高了 膜的弹性和韧性， 比同类产品强度提高80%以上，使得天创产品具有良好的断 裂强度和断裂伸长，使用中不易出现断丝现象。 寿命长、抗污能力高寿命长、抗污能力高 杭州天创环境科技股份有限公司采用优质的 PVDF 为原料，使天创的超滤中 空纤维膜具有良好的耐酸碱、耐有机溶剂等性能。同时独有的长孔结构和高弹 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 20 性，在过滤时膜外侧压力大于内侧压力，膜壁往内挤压，膜长孔收缩，保证了 过滤精度；反冲时内侧压力大于外侧压力，膜壁往外扩展，膜长孔扩张使吸附 在膜孔内和膜表面的污染物极易冲走，运行时无需进行化学分散洗操作，使之 具有极高的抗污染能力。 稳定的产品性能稳定的产品性能 杭州天创环境科技股份有限公司从原材料供应、制备工艺和产品检测入手， 保证原料质量稳定、严格的制备过程控制以及产品 100的检测，确保不同批 次的产品具有稳定的通量、过滤精度和稳定的操作压力。 3） 装置组成 设置 2 套超滤装置，单套超滤装置配 18 支 FUF-88 超滤膜，单支膜面积 80m2。当满足反洗及化学加强反洗时条件时，对超滤装置进行反洗，反洗完毕 立即投入运行。 4） 技术要求 超滤膜元件的设计通量遵循膜元件制造厂商规定的设计通量，充分保 证使用寿命。 每支超滤组件设置取样阀，随时监测超滤产水水质，判断每支组件运 行是否正常。 超滤膜组件安装在组合架上，组合架上配备管道及接头，包括所有支 架、紧固件、夹具及其它附件。 超滤产水实现恒流控制。 超滤组合架的设计满足使用地的抗震烈度要求和组件膨胀的要求。 5） 运行方式 24 小时连续运行。 6）超滤膜及元件保质期二年。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 21 超滤反冲洗装置超滤反冲洗装置 1） 设置目的 通过定期带空气擦洗的反洗方式，去除膜表面沉积的固体颗粒。吸附在膜 表面且未被反洗去除的污物，通过化学加强反洗去除，加入化学清洗剂，通过 短时间浸泡和漂洗，去除污物。反洗和化学加强反洗，有效保证超滤膜表面的 清洁，为超滤装置产水量长期稳定提供可靠保证。 2） 技术要求 水泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。 超滤化学清洗装置超滤化学清洗装置 1） 设置目的 虽然反冲洗能够除去超滤系统中大部分的膜污染，但是并不能达到 100%的 恢复效果。有许多物质黏附在膜表面，仅通过机械力无法将其去除。经过长时 间的运行，这部分物质会堵塞膜孔。因此，运行一段时间后需要对膜进行化学 清洗来恢复膜的性能。 2） 装置组成 由清洗泵，清洗水箱，清洗滤器组成。 3） 典型清洗工艺条件 表 3.4-1 超滤化学清洗方式 清洗频率根据原水水质和调试情况，每 24h-72h 一次 清洗时间10-60 分钟 维 护 性 化 学 清 洗 维护洗药剂 酸洗：0.05HCl 或 0.5%柠檬酸（视实际水源情况可适当增 减） 碱洗：0.05NaOH0.03-0.1%（300-1000ppm） NaClO（视 实际水源情况可适当增减） 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 22 清洗频率 跨膜压差比初始运行压力上升了 0.2-0.5bar（相同温度下） ， 或者且通过上述常规反洗步骤反复多次或化学加药反洗后不 能恢复到理想效果时 清洗时间25小时 清洗药剂 酸洗：1-2%柠檬酸、或1-2%草酸或0.05%HCl 碱洗：0.1%NaOH+0.20%NaClO（有效氯计） 恢 复 清 洗 清洗流量1-3 m3/h每支组件 清洗液温度 1040（较高温度利于提高清洗效率） 酸洗推荐温度：3540（更高温度可能造成膜不可逆的损 伤，或者导致泄露现象） 碱洗推荐温度：3035（更高温度可能造成膜不可逆的损 伤，或者导致泄露现象） 超滤系统仪表超滤系统仪表 系统配置测量点和在线仪表数量等满足本系统安全、稳定、可靠运行的需 要。 流量测量取样点：每台 UF 产品水装设在线流量计（显示、累积） ，浓水排 水装设就地流量计；清洗水（在保安过滤器后）和反冲洗水装设就地流量指示。 压力测量取样点：水泵出口、多介质滤器进出口、自清洗滤器进出口、每 台 UF 进口及浓水出口、产水出口、保安滤器进出口装设就地压力指示表。 分析仪表测量取样点：UF 产水装设在线浊度仪。 3.4.3反渗透反渗透系统系统 反渗透脱盐净化原理 反渗透（RO）是一种借助于选择透过（半透过）性膜的功能，以压力差为 推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地 透过膜，经过产水流道流入中心管，然后由产水管输送至 RO 产水箱。进水中的 杂质，如：离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，由浓水管排出。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 23 反渗透系统运行工况 (a) 给水温度： 5-35 (b) 给水pH 值： 4-11 (c) 给水SDI15： 5 （d）含铁量（mg/L） 0.1 (e) 残余氯： 0.1 mg/l (f) 运行压力： 0.70-1.75 MPa 反渗透脱盐性能参数 一级 RO 系统除盐率 ：97%（运行第一年） 95%（运行三年后） 二级 RO 系统除盐率 ：85%（运行第一年） 一级 RO 系统产水量 ：36m3/h (25) 二级 RO 系统产水量：34m3/h (25) 一级 RO 系统回收率：75% 二级 RO 系统回收率：85% 反渗透系统的组成 .1增压泵 1) 设置目的：将进水送入反渗透系统。 2) 装置组成：一级反渗透增压泵共 3 台,2 开 1 备；二级反渗透增压泵共 3 台，2 开 1 备。 3) 技术要求： 水泵材质为不锈钢。 水泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 24 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .2还原剂加药装置 1) 设置目的：投加亚硫酸氢钠的目的是去除预处理过程中剩余的氧化性氯， 以防止其进入反渗透膜，氧化破坏膜元件。亚硫酸氢钠投入量根据保安 滤器进口余氯测定仪信号进行自动调节，保证进入反渗透膜元件水中余 氯含量小于 0.1mg/l。 2) 装置组成：溶解箱、计量箱、在线计量泵，计量泵附件。 3) 技术要求： 加药装置为单元集成型，安置在加药间内。每套加药单元内的设备安 放在一个整体框架上，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的 设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，平台梯子、就地控 制箱等设备。 计量箱设置隔离阀及低液位报警装置。 溶液箱至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加 药口、稀释水接口、放泄阀回液口（溶解箱除外） 。排污口和药液出口 分开，排污口布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖 的检修孔。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 药箱为锥形结构，利于排空箱内残液。 药品溶液箱的容积满足全部设备一昼夜的药品用量，能发出低液位报 警信号。 溶液箱本体采用相应的耐腐蚀材料。 全部管道采用 UPVC 管。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 25 计量泵采用隔膜式计量泵，该泵能实现加药量与给水量的比例调节。 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .3阻垢剂加药装置 1) 设置目的：阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理的原水进入反渗透之 前，加入高效率的专用阻垢剂，防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫 酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞膜。 2) 装置组成：溶解箱、计量箱、在线计量泵，计量泵附件。 3) 技术要求： 加药装置为单元集成型，安置在加药间内。每套加药单元内的设备安 放在一个整体框架上，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的 设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，平台梯子、就地控 制箱等设备。 计量箱设置隔离阀及低液位报警装置。 溶液箱至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加 药口、稀释水接口、放泄阀回液口（溶解箱除外） 。排污口和药液出口 分开，排污口布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖 的检修孔。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 药箱为锥形结构，利于排空箱内残液。 药品溶液箱的容积满足全部设备一昼夜的药品用量，能发出低液位报 警信号。 溶液箱本体采用相应的耐腐蚀材料。 全部管道采用 UPVC 管。 计量泵采用隔膜式计量泵，该泵能实现加药量与给水量的比例调节。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 26 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .4保安滤器 1) 设置目的：保安滤器是原水进入反渗透前去除颗粒的最后保障。反渗透 膜的厚度约为 10m 左右，如颗粒浓度过高，容易堵塞反渗透膜；如颗 粒粒径过大，在颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成漏盐， 同时划伤高压泵的叶轮。 2) 装置组成：不锈钢壳体，过滤精度 5m 滤芯。 3) 技术要求： 结构应满足快速更换滤元的要求。 保安过滤器应设置排气阀、排水阀、截断阀。 保安过滤器的滤元过滤精度为 5m。 当过滤器进出口压差大于设定值时更换。 保安过滤器运行滤速不大于 10m3/(m2h)。 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .5高压泵 1) 设置目的：根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等 阻力，才能保证达到设计的产水量。高压泵为反渗透本体装置提供足够 的进水水量和进水压力。 2) 装置组成： 材质为不锈钢，采用变频控制，以适应反渗透进水压力随进水水温波动而 变动的要求。 3) 技术要求： 高压泵进口装压力开关，压力低时报警及停泵。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 27 高压泵出口装设慢调节阀和压力开关，以防膜组件受高压水的冲击及延时 压力高时报警及停泵。 密封装置应采用防腐材料、机械密封。 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .6PH 调节加碱装置 1) 设置目的：在二级反渗透前投加碱，调节进水 PH。 2) 装置组成：溶解箱、计量箱、在线计量泵，计量泵附件。 3) 技术要求： 加药装置为单元集成型，安置在加药间内。每套加药单元内的设备安 放在一个整体框架上，并尽可能的进行工厂预装配。安装在框架上的 设备包括溶液箱，加药计量泵和系统内连接管道，平台梯子、就地控 制箱等设备。 计量箱设置隔离阀及低液位报警装置。 溶液箱至少包括以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加 药口、稀释水接口、放泄阀回液口（溶解箱除外） 。排污口和药液出口 分开，排污口布置在箱的底部并能将溶液完全排空，顶部配有带顶盖 的检修孔。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 药箱为锥形结构，利于排空箱内残液。 药品溶液箱的容积满足全部设备一昼夜的药品用量，能发出低液位报 警信号。 溶液箱本体采用相应的耐腐蚀材料。 全部管道采用 UPVC 管。 计量泵采用隔膜式计量泵，该泵能实现加药量与给水量的比例调节。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 28 4) 运行方式：24 小时连续运行。 .7反渗透膜装置 1) 设置目的： 反渗透膜装置是整个系统的核心，脱除水中的可溶性盐分、胶体、有机物 质等。 2) 装置组成： 反渗透膜元件选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好及机械强度好的膜， 采用世界上最先进的反渗透复合膜。经反渗透专用软件计算，结合我司工程经 验，一级反渗透膜组采用一级二段排列，每套设置 9 根 FRP 压力容器，每根压 力容器可安装 6 根膜元件，63 排列，一段膜元件为 BW30-400FR，二段膜元件 为 BW30-400。二级反渗透膜组采用一级二段排列，每套设置 5 根 FRP 压力容器， 每根压力容器可安装 6 根膜元件，32 排列，膜元件为 LE-400。 3) 技术要求： RO 膜元件的设计通量不大于各膜元件制造厂商导则规定的最大通 量值，并选择合理的设计通量，保证膜元件正常运行和合理的清洗周 期。 每套反渗透装置都能单独运行，也可同时运行。 RO 装置有防止启动时反渗透膜受到水或空气冲击的措施。 RO 装置完整地包括系统所有设备、管道、阀门、变送器和测量仪表等。 RO 压力容器采用唯赛勃或乐普产品。 RO 膜元件的设计通量保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。 反渗透装置的给水加药种类及加药点，化学清洗液的选择根据给水水 质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 29 RO 装置各段给水及浓水进出水管上应设有接口及阀门，以便清洗时与 清洗液进出管相连。 RO 装置的设计应避免膜元件承受背压。 反渗透浓水排放装流量控制阀，以控制 RO 的回收率。 RO 装置设有安全的启停程序，设有停用时的延时低压冲洗程序，其控 制由 PLC 实现。 RO 装置进水管和每个膜壳的产水管、产水支管、产水总管设取样点。 RO 膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部的管道及接头，还 包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。 RO组合架的设计满足其厂址的抗震列度要求和组件的膨胀要求及耐腐蚀要求。 RO 系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等将满足本系统的安全、 稳定、可靠运行之需要。 整个系统的管道设计应避免死角，以防细菌的生长，并设有冲洗系统。 RO 装置本体及系统的连接管道、法兰、阀门充分考虑承压和防腐。根 据不同位置的介质情况，管道采用不同材质：高压部分采用 SS304 材 质，低压部分采用 UPVC 材质，法兰和阀门材质与相应管段对应。 膜组件给水系统应考虑均匀性。 4) 运行方式：24 小时连续运行。 5) RO 膜保质期为两年。 .8低压冲洗装置 1) 设置目的：利用反渗透产水溶解性好亲和力强等特点，冲洗反渗透膜表 面，将膜表面的浓水置换出来，防止污染物在反渗透膜表面的沉积，影 响膜性能，有效延长膜元件使用寿命。当反渗透运行累积 24 小时或停 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 30 机时，自动启动冲洗装置，每次 3-5 分钟。 2) 装置组成：利用 CIP 泵完成。 3) 技术要求： 冲洗泵材质为不锈钢。 冲洗泵进出口设有手动阀、出口设有止回阀。 设置就地控制盘，以满足就地操作的要求。 4) 运行方式：当反渗透运行累积 24 小时后，自动进行低压冲洗。 .9化学清洗装置 1) 设置目的 反渗透的预处理越完善，膜元件清洗周期就越长，清洗也越容易。但要保 证反渗透膜元件完全不被污染是不现实的。因而当膜元件因运行累积而造成污 染时，反渗透的进出口压差上升，产水量下降，脱除率下降。为确保反渗透长 期稳定运行，设置化学清洗系统，当反渗透受污染时，配制特定清洗液，清除 反渗透膜中污染物质，尽可能恢复反渗透膜的性能。 2) 装置组成 本系统 4 套反渗透装置共用一套化学清洗装置，兼作反渗透长期停运时保护 处理。由清水水箱、清洗泵、精密过滤器组成。 本方案化学清洗采用分段清洗，以保证每一段元件有合适的循环量。 3) 运行方式 当反渗透装置压差上升、产水量或脱盐率下降至一定数值时时，该套反渗 透装置需进行化学清洗，程序如下： 根据污染情况，配制清洗溶液； 利用化学清洗泵将清洗溶液打入反渗透装置浸泡和循环清洗； 循环清洗结束，进行正冲洗； 天道酬勤、创新求进天道酬勤、创新求进 31 正冲结束，膜性能恢复，又可投入运行。 4) 反渗透膜元件具体的清洗、维护及保养方法介绍如下： 反渗透装置停运保护 短期停运保护： 停运 5-30 天称为短期停运，在此期间可采用下列保护措施： 用低压冲洗方法来冲洗 RO 装置； 冲洗时间：5-10min； 也可采用运转条件下运转 1-2 小时； 每 2 天重复上述操作一次，夏天每天重复上述操作一次。 长期停运保护 停运一个月以上一般称为长期停运，长期停运时宜采用下列保护措施： 用 pH 24 HCL 溶液，把 RO 装置一段段清洗干净，清洗时间为 2 小时。 酸溶液清洗完毕后，用预处理水把 RO 装置冲洗干净，清洗到进水 pH 约等于出水 pH，则清洗结束。 清洗完毕后，RO 装置用清洗装置注入 1%NaHSO3，装置注满保护液后， 停泵，关闭所有阀门，防止空气进入 RO 装置。 每 6 个月更换保护液一次，环境温度在 0以下，采用 18甘油和 1%NaHSO3 混合防冻保护液。 注：上述所有清洗液和保护液，都必须用反渗透产水来配制。 反渗透膜污染特征，清洗液配方和用量以及清洗时间： 反渗透膜污染特征 反渗透膜经长期使用，在膜上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、 水垢等物质，而造成膜污染，各种不同的膜污染引起的性能变化不同，一般现 天道酬勤、创新求进天道酬勤、