广州德铭水处理设备代工工程有限公司 [1**********] [1**********]
电 镀 厂
12T/H中 水 回 用
设 计 方 案
二 O 一二 年 八月三日电话: 邓先生
目 录
1 设计前言....................................................... 3
2 设计基础....................................................... 3
3 工艺描述....................................................... 4
4 电气设备控制 .................................................. 12
5 主体设备配置 .................................................. 14
6 公用条件...................................................... 16
7 投资概算...................................................... 17
8 运行成本分析 .................................................. 17
9 技术、售后服务 ................................................ 18
1 设计前言
1.1 项目概况
为了满足业主在生产过程中对生产用水的要求,我公司拟对已经过物化处理的电镀废水进行深度处理。采用膜分离集成工艺以达到深度处理的目的,水回用率约为54.2 %,产水完全满足业主对于回用水的水质要求。
项目设计处理量为12 m3/H。受企业委托,我公司在对同类水源现场调查的基础上,结合同类工程实践,在充分考虑企业的实际需求的前提下,编制该项目的工程设计方案,供业主、有关管理部门和专家决策和审查。
1.2 设计依据
业主提供的原水水质指标及《电镀污染物排放标准》表二标准;
业主提供的回用水水质要求;
根据该项目原水特征,结合同类工程实例,在确保出水达标的前提下,
采用成熟、可靠、先进的处理工艺;
本公司在同类工程上的设计经验和运行资料。
2 设计基础
2.1 原水水源和水质
2.1.1 原水水源
本项目原水为经业主原有污水处理设施物化处理后的电镀废水。
2.1.2 原水水质
经物化处理后的电镀废水已达到《电镀污染物排放标准》表二标准,其水质指标摘录如下:
2.2 设计水温
25℃。
2.3 设计产水水量及水质
2.3.1 设计产水水量
系统最终产水量:12 m3/H;
反渗透系统脱盐率:≥ 98 %(运行第一年)。
2.3.2 设计产水水质
系统产水水质达到回用水要求回用,水质要求如下:
2.4 系统运行方式
20 小时连续运行。
3 工艺描述
3.1 工艺流程选择
本项目原水为经业主原有污水处理设施物化处理后的电镀废水,为满足业主对回用水的要求,需采取必要的措施进行深度处理。经物化处理后的电镀废水中仍然含有一定悬浮物,还应存在一定的浊度与胶体,因此我们拟在系统前端设置多介质过滤器,可截留大量悬浮物、胶体及其它颗粒物。同时,我们拟在后续超滤系统前引入自清洗过滤器作为预处理,目的是为了使整套系统的运行更加连续和稳定。主体脱盐部分采用反渗透工艺,可有效降低水中的可溶性盐分、胶体等含量,产水满足业主要求。针对这一水源,经过我方技术人员的反复沟通与交流,在充分考虑业主的实际需求的前提下,结合我公司的相关工程经验,本项目拟采用“多介质过滤+超滤+反渗透”处理工艺作为主体工艺路线以达到深度处理的目的。
3.2 工艺流程框图
3.3 工艺流程描述
3.3.1 多介质过滤系统
多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状材料,从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程。本项目多介质过滤系统过滤介质采用石英砂和无烟煤。
1) 设置目的:
为了防止细微的颗粒性杂质堵塞通道并影响超滤的出水水量,去除大部分固体悬浮物、胶体和部分COD。
2) 装置组成:
直径为1200mm多介质过滤器1套,计1台。
3) 技术要求:
多介质过滤器的封头12mm,壳体10mm,壳体材质为玻璃纤维,衬胶层
为滚塑成型,设备本体管道衬胶为单层,所用胶种为天然氯丁半硬胶,
胶层应延至外部法兰结合面,并采用硫化罐硫化,必须耐15000V电火
花检测合格。
所有内部管路应采用法兰与本体连接,并考虑检修和部件更换的便利。
内部部件的材质应符合规定,紧固件等应等同内部管件材质相当。
内部部件应固定及加固,能承受水流的冲击。
设备内部进水、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。
多介质过滤器应配置人孔,人孔的尺寸保证检修人员的进出和更换部件
的进出。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、
垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。
多介质过滤器配置透明耐腐视镜,厚度能承受容器的设计压力和试验压
力。视镜的内表面与容器的内表面平齐,对称设置,并设置照明脚。
多介质过滤器的出水装置为多孔板加水帽结构,多孔板厚度为16mm,
出水口加挡板,水帽材质为ABS。
多介质过滤器配备现场安装操作平台所需的安装附件,并且在发货前在
容器内安装固定。
所有设备内部部件除特殊需要外,无任何塑料材质,且材质应与设备防
腐等级相当。
多介质过滤器的进、出管道上,设置手动阀,便于调节流量和维修。
4) 运行方式:
24小时连续运行。
3.3.2 超滤系统
3.3.2.1 袋式过滤器
袋式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,运行及控制不需外接任何能源就可以自动清洗过滤,自动排污。反冲洗期间不断流,清洗过滤周期可以调节。
采用袋式过滤器与传统的过滤器相比,具有如下的技术特点:
1)精确过滤:可根据用水要求选择不同精度的过滤滤网,有 20μ、55μ、100μ、130μ、200μ、400 μ等多种规格。本项目选用100μ过滤精度。
2)高效反洗:高速和彻底的反洗,只需7-15秒左右即可完成。
3)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。
4)标准模块化:标准模块化系统设计,用户可按需配置,简单灵活,互换性强。
5)节省占地:可灵活利用边角空间,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。
3.3.2.2 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。
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) 装置组成
设置1套超滤装置,单套超滤装置配置6支AQU200超滤膜,材质为PVDF,单支膜面积17.6m2。
3) 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点,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,组合架上配备全部管道及接头,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。
超滤装置实现完整性检测。
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。
4) 运行方式
20小时连续运行。
3.3.3 反渗透系统
3.3.3.1 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产水池。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。
3.3.3.2 反渗透脱盐性能参数
RO系统除盐率 :≥98%(运行第一年)
RO系统产水量 :12 m3/H (25 ℃)
RO系统回收率:≥60 %
3.3.3.3 反渗透系统的组成
3.3.3.3.1 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:
为了满足业主对回用水的要求,本项目主体脱盐部分拟采用反渗透工艺。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。反渗透膜组采用一级共两段排列,设置3根FRP压力容器,每根压力容器可安装4根膜元件,2∶1排列。
3) 技术要求:
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、传感器和测量仪表等。 RO压力容器采用百衡或乐普产品。
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。
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。
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,
取样的数量及位置应能有效的诊断并确定系统的缺陷。
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。 膜组件给水系统应考虑均匀性。
4) 运行方式:
20小时连续运行。
3.3.3.3.2 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
本系统反渗透装置采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、清洗过滤器组成。
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;
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:
a) 反渗透装置停运保护
① 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。
② 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 2~4 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。
b) 反渗透膜污染特征,清洗液配方和用量以及清洗时间:
③ 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,一般现象列于表。
(2)表示发生在2-3周以上 △p─为反渗透装置进出口压差
④ RO膜需要清洗的迹象 当反渗透装置随着运行时间的延长,在膜面上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机胶体、水垢等物质,性能会有下降,当性能下降一定程度时,即
产水量比初始或上一次清洗后降低≥10~20%; 产水脱盐率下降≥10%; 装置压力差增加≥15%;
RO系统出现上述任何一种情况,RO系统就要清洗。 ⑤ 反渗透膜清洗液配方,用量和清洗时间
膜上污染的种类不同,选择的清洗剂配方不同,有时可能有几种污染物混合在一起,因此需根据具体情况分别对待,清洗剂选择参见下表。
⑥ 清洗注意事项
清洗操作时要有安全防护措施,如穿戴带防护镜、手套、鞋和衣等。用
到酸液清洗时要考虑到通风。
固体清洗剂必须充分溶解后,再加其他化学试剂,进行充分混合(用清
洗泵自行循环搅拌)后才能进入反渗透装置。
清洗剂用量为50升/只元件,清洗液流量为6.8-9m3/h左右,清洗压力
为0.14-0.42Mpa,清洗时间为2小时。
防止清洗过程中清洗液温度超过极限温度30℃,条件许可时,一般选室
温10℃左右进行清洗为宜。
清洗过程中应观察清洗水箱液位、清洗液的pH值和颜色变化,必要时
应补充清洗液或更换新配清洗液。
清洗结束后,可取残液进行分析,确定主要污染物种类,为日后清洗提
供依据。
清洗液循环结束后应立即用符合RO进水要求的预处理水进行低压冲洗
操作,将清洗液从反渗透装置内置换干净。 清洗液配制用水应为反渗透产水。
4 电气设备控制
结合本项目的实际情况,水处理系统用电设备电压等级为380/220VAC。低压配电GGD柜防护等级为IP20。配电柜内每个电动机二次线回路留有与DCS
的控制和信号的接口(如:起指令,停指令,运行反馈信号,远方就地切换开关,故障信号)。
低压配电柜、动力控制箱等均满足GB7251-87《低压成套开关设备和控制设备》、JB/T9661《低压抽出式开关设备》、IEC60439—1《低压成套开关设备和控制设备》标准,控制箱的防护等级均符合GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》的规定, 控制箱的防护等级等同于配电柜的防护等级,就地接线盒的防护等级为IP56。
配电柜、控制箱的结构、电器安装、电路的布置安全可靠,操作方便,维修容易。
低压配电柜、控制箱内空气开关、隔离开关均满足动、热稳定的要求,箱内交流接触器的等级和型号按电动机的容量和工作方式选择。电动机的工作电流在热继电器整定值的可调范围内。
为满足远方控制要求,配电柜、就地控制箱中提供二付能反映接触器“合闸/跳闸”位置的接点(接触器的辅助常开接点)。 4.1 电器安全
380V配电系统采用TN-C-S接地形式,即实行三相五线制。
所有电气设备不带电的金属外壳、配电箱外壳、保护导线钢管等,均与PE线相联。
各用电设备带电体与其他物体的安全间距均符合《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83)的要求。 4.2 配电线路
一般尽量沿电缆桥架或地沟敷设,个别地方亦可穿管敷设。 4.3 检修电源
在动力设备及电气设备较集中的地方设一路30KW的检修用电源。 4.4 低压保护
一般对电动机用空气开关作短路保护,用交流接触器作起动设备,用热继电器作过负荷保护。
4.5 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。
凡电气设备正常不带电金属外壳及工艺需要防静电的设备外壳均需接地。而且电气接地网与仪表接地网严格分开,单独接地。
4.6 电气设计负荷
5 主体设备配置
6 公用条件
冬季室温必须高于0℃,否则会由于水结冰引起膜结构的破坏。 详细的操作参数和技术数据见合同实施后提供的技术文件《土建条件
图》和《操作维护说明书》。 设备清洗药剂配置采用反渗透产水。
设备就近设置排放地沟,排放清洗废液和冲洗废水。
7 投资概算
8 运行成本分析
系统设计能力以运行20小时即产水 240m3/d计。 1) 动力费
电费按0.70 元/kw·h计,本项目系统耗电500.00 kw/d,动力费用计
算如下:
500.00 kw×0.70 元=350元除以240吨水=1.45元/1吨产水 2) 药剂费
系统所需药剂、添加量及其费用如下: NaClO:0.170 Kg/m3产水,0.119 元/m3产水 NaOH:0.042 Kg/m3产水,0.023 元/m3产水 HCl:0.042 Kg/m3产水,0.027 元/m3产水 NaHSO3:0.005 Kg/m3产水,0.021 元/m3产水 阻垢剂:0.005 Kg/m3产水,0.180 元/m3产水
十二烷基苯磺酸钠:0.00005 Kg/m3产水,0.00029 元/m3产水 则吨产水药剂费用为:
0.119+0.023+0.027+0.021+0.180+0.00029=0.37 元/m3产水。
3) 膜折旧费
膜寿命以3年计,年运行时间330天,膜折旧费用计算如下: 超滤膜折旧费:
9000 元/支×16 支÷3 年÷330 天÷433.8 m3/d =0.34 元/m3产水。 反渗透膜折旧费:
5500 元/支×30 支÷3 年÷330 天÷433.8 m3/d =0.38 元/m3产水。 4) 合计运行成本
注:
1、运行费用是基于进水指标在本技术方案设计范围内。
2、清洗剂的市场价格与不同水质的投加量也会有区别,因此具有一定变化范围。 3、膜折旧,与操作人员的规范性存在着密切联系,即维护保养得当,膜寿命延长,反之,膜寿命短。这里仅根据同类工程经验作为参考。
9 技术、售后服务
9.1 技术服务内容
9.1.1
我方负责设备到货后的安装及全部调试开车工作,以保证所提供设
备能够顺利投运。 9.1.2
在调试、验收及质保期内由于我方的责任造成的设备和备件的损坏
由我方免费维修或调换。由于到货管理不当等原因造成的损坏我方积极配合做好服务工作。 9.1.3
我方在合同签订后向买方提供技术培训,培训维修人员和运行操作
人员。 9.1.4
我方提供满足安装和运行操作、维修的全部图纸、使用维护说明书、
运行说明书等全部技术文件。 9.1.5 9.1.6
我方提供给证明设备制造生产质量的全部测试、试验报告。 除上述由我方提供的资料外,设备随机装箱资料齐全。
9.2 现场技术服务
9.2.1
我方现场服务人员的目的是使所供设备安全、正常投运。我方将派
合格的现场服务人员。服务人月数的现场服务见现场服务计划表。如果此人月数不能满足工程需要,卖方追加人月数,买方无须为此支付任何额外费用。如果由于买方的原因,下表中的人天数不能满足工程需要,买方要求追加人天数,且发生的费用由买方承担。 9.2.2
我方服务人员的一切费用己包含在合同总价中,包括诸如服务人员的
工资及各种补助、交通费、通讯费、食宿费、医疗费、各种保险费、各种税费,等等。 9.2.3
现场服务人员的工作时间应与现场要求相一致,以满足现场安装、
调试、和运行的要求。买方不再因卖方现场服务人员的加班和节假日而另付费用。 9.2.4
下述现场服务表中的天数均为现场服务人员人数和天数:
遵守中华人民共和国法律,遵守现场的各项规章和制度; 有较强的责任感和事业心,按时到位:
了解合同设备的设计,熟悉其结构,有相同或相近机组的现场工作经验,能够正确地进行现场指导;
9.2.6
本公司负责上述所有设备的调试,保证装置正常投入生产,并且在
各项技术指标检测达到设计要求,全套设备连续运行时间达72小时后交付使用。
9.3 售后服务承诺
9.3.1
服务反应时间。接到业主报修电话,将在2小时内以电话或者传真
的方式进行回复和指导解决故障。如远程指导无法排除故障,将在24小时内派遣经验丰富的技术工程师到现场维修,不超过7个工作日内解决故障。 9.3.2
跟踪时间。在设备正式投运后,我公司现场工程师将跟踪运行1周,
随时解决出现的问题。并每半年回访一次,了解设备运行情况。 9.3.3
备品备件保证。我公司提供的设备及元器件多为我公司生产、代理
或由长期合作伙伴生产,能在最短时间内提供备品备件服务。对常规生产中需更换的备品备件,如化学药剂、滤芯等,我司将备有充足的货源,一般供货周期一周内,其它进口产品的零部件或元件等,一般需要一个月的备货时间。 9.3.4
我公司售后服务机构为工程部,全国免费热线为[1**********]。
9.4 人员培训
9.4.1
培训阶段:
理论培训
设备维修操作培训考试 9.4.2 培训计划表
电镀厂12T/H中水回用 设计方案
9.4.3
9.4.4
9.4.5 培训地点:设备安装现场。 参加培训的人数:视业主安排的情况而定。 培训标准:以参训人员可以独立操作、维护相应岗位系统设备为标
准。参训人员应仔细阅读并完全理解提供的系统《操作维护手册》,同时具备独立上岗操作能力。
9.4.6 严禁没有经过相应培训或没有阅读和完全理解《操作维护手册》的
人员操作本系统。系统操作必须严格按照《操作维护手册》的相应规程进行。
以上方案只代表广州德铭水处理设备代工工程有限公司设计依据,如果有疑问欢迎来电咨询
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广州德铭水处理设备代工工程有限公司 [1**********] [1**********]
电 镀 厂
12T/H中 水 回 用
设 计 方 案
二 O 一二 年 八月三日电话: 邓先生
目 录
1 设计前言....................................................... 3
2 设计基础....................................................... 3
3 工艺描述....................................................... 4
4 电气设备控制 .................................................. 12
5 主体设备配置 .................................................. 14
6 公用条件...................................................... 16
7 投资概算...................................................... 17
8 运行成本分析 .................................................. 17
9 技术、售后服务 ................................................ 18
1 设计前言
1.1 项目概况
为了满足业主在生产过程中对生产用水的要求,我公司拟对已经过物化处理的电镀废水进行深度处理。采用膜分离集成工艺以达到深度处理的目的,水回用率约为54.2 %,产水完全满足业主对于回用水的水质要求。
项目设计处理量为12 m3/H。受企业委托,我公司在对同类水源现场调查的基础上,结合同类工程实践,在充分考虑企业的实际需求的前提下,编制该项目的工程设计方案,供业主、有关管理部门和专家决策和审查。
1.2 设计依据
业主提供的原水水质指标及《电镀污染物排放标准》表二标准;
业主提供的回用水水质要求;
根据该项目原水特征,结合同类工程实例,在确保出水达标的前提下,
采用成熟、可靠、先进的处理工艺;
本公司在同类工程上的设计经验和运行资料。
2 设计基础
2.1 原水水源和水质
2.1.1 原水水源
本项目原水为经业主原有污水处理设施物化处理后的电镀废水。
2.1.2 原水水质
经物化处理后的电镀废水已达到《电镀污染物排放标准》表二标准,其水质指标摘录如下:
2.2 设计水温
25℃。
2.3 设计产水水量及水质
2.3.1 设计产水水量
系统最终产水量:12 m3/H;
反渗透系统脱盐率:≥ 98 %(运行第一年)。
2.3.2 设计产水水质
系统产水水质达到回用水要求回用,水质要求如下:
2.4 系统运行方式
20 小时连续运行。
3 工艺描述
3.1 工艺流程选择
本项目原水为经业主原有污水处理设施物化处理后的电镀废水,为满足业主对回用水的要求,需采取必要的措施进行深度处理。经物化处理后的电镀废水中仍然含有一定悬浮物,还应存在一定的浊度与胶体,因此我们拟在系统前端设置多介质过滤器,可截留大量悬浮物、胶体及其它颗粒物。同时,我们拟在后续超滤系统前引入自清洗过滤器作为预处理,目的是为了使整套系统的运行更加连续和稳定。主体脱盐部分采用反渗透工艺,可有效降低水中的可溶性盐分、胶体等含量,产水满足业主要求。针对这一水源,经过我方技术人员的反复沟通与交流,在充分考虑业主的实际需求的前提下,结合我公司的相关工程经验,本项目拟采用“多介质过滤+超滤+反渗透”处理工艺作为主体工艺路线以达到深度处理的目的。
3.2 工艺流程框图
3.3 工艺流程描述
3.3.1 多介质过滤系统
多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状材料,从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程。本项目多介质过滤系统过滤介质采用石英砂和无烟煤。
1) 设置目的:
为了防止细微的颗粒性杂质堵塞通道并影响超滤的出水水量,去除大部分固体悬浮物、胶体和部分COD。
2) 装置组成:
直径为1200mm多介质过滤器1套,计1台。
3) 技术要求:
多介质过滤器的封头12mm,壳体10mm,壳体材质为玻璃纤维,衬胶层
为滚塑成型,设备本体管道衬胶为单层,所用胶种为天然氯丁半硬胶,
胶层应延至外部法兰结合面,并采用硫化罐硫化,必须耐15000V电火
花检测合格。
所有内部管路应采用法兰与本体连接,并考虑检修和部件更换的便利。
内部部件的材质应符合规定,紧固件等应等同内部管件材质相当。
内部部件应固定及加固,能承受水流的冲击。
设备内部进水、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。
多介质过滤器应配置人孔,人孔的尺寸保证检修人员的进出和更换部件
的进出。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、
垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。
多介质过滤器配置透明耐腐视镜,厚度能承受容器的设计压力和试验压
力。视镜的内表面与容器的内表面平齐,对称设置,并设置照明脚。
多介质过滤器的出水装置为多孔板加水帽结构,多孔板厚度为16mm,
出水口加挡板,水帽材质为ABS。
多介质过滤器配备现场安装操作平台所需的安装附件,并且在发货前在
容器内安装固定。
所有设备内部部件除特殊需要外,无任何塑料材质,且材质应与设备防
腐等级相当。
多介质过滤器的进、出管道上,设置手动阀,便于调节流量和维修。
4) 运行方式:
24小时连续运行。
3.3.2 超滤系统
3.3.2.1 袋式过滤器
袋式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,运行及控制不需外接任何能源就可以自动清洗过滤,自动排污。反冲洗期间不断流,清洗过滤周期可以调节。
采用袋式过滤器与传统的过滤器相比,具有如下的技术特点:
1)精确过滤:可根据用水要求选择不同精度的过滤滤网,有 20μ、55μ、100μ、130μ、200μ、400 μ等多种规格。本项目选用100μ过滤精度。
2)高效反洗:高速和彻底的反洗,只需7-15秒左右即可完成。
3)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。
4)标准模块化:标准模块化系统设计,用户可按需配置,简单灵活,互换性强。
5)节省占地:可灵活利用边角空间,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。
3.3.2.2 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。
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) 装置组成
设置1套超滤装置,单套超滤装置配置6支AQU200超滤膜,材质为PVDF,单支膜面积17.6m2。
3) 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点,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,组合架上配备全部管道及接头,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。
超滤装置实现完整性检测。
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。
4) 运行方式
20小时连续运行。
3.3.3 反渗透系统
3.3.3.1 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产水池。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。
3.3.3.2 反渗透脱盐性能参数
RO系统除盐率 :≥98%(运行第一年)
RO系统产水量 :12 m3/H (25 ℃)
RO系统回收率:≥60 %
3.3.3.3 反渗透系统的组成
3.3.3.3.1 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:
为了满足业主对回用水的要求,本项目主体脱盐部分拟采用反渗透工艺。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。反渗透膜组采用一级共两段排列,设置3根FRP压力容器,每根压力容器可安装4根膜元件,2∶1排列。
3) 技术要求:
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、传感器和测量仪表等。 RO压力容器采用百衡或乐普产品。
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。
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。
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,
取样的数量及位置应能有效的诊断并确定系统的缺陷。
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。 膜组件给水系统应考虑均匀性。
4) 运行方式:
20小时连续运行。
3.3.3.3.2 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
本系统反渗透装置采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、清洗过滤器组成。
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;
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:
a) 反渗透装置停运保护
① 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。
② 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 2~4 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。
b) 反渗透膜污染特征,清洗液配方和用量以及清洗时间:
③ 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,一般现象列于表。
(2)表示发生在2-3周以上 △p─为反渗透装置进出口压差
④ RO膜需要清洗的迹象 当反渗透装置随着运行时间的延长,在膜面上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机胶体、水垢等物质,性能会有下降,当性能下降一定程度时,即
产水量比初始或上一次清洗后降低≥10~20%; 产水脱盐率下降≥10%; 装置压力差增加≥15%;
RO系统出现上述任何一种情况,RO系统就要清洗。 ⑤ 反渗透膜清洗液配方,用量和清洗时间
膜上污染的种类不同,选择的清洗剂配方不同,有时可能有几种污染物混合在一起,因此需根据具体情况分别对待,清洗剂选择参见下表。
⑥ 清洗注意事项
清洗操作时要有安全防护措施,如穿戴带防护镜、手套、鞋和衣等。用
到酸液清洗时要考虑到通风。
固体清洗剂必须充分溶解后,再加其他化学试剂,进行充分混合(用清
洗泵自行循环搅拌)后才能进入反渗透装置。
清洗剂用量为50升/只元件,清洗液流量为6.8-9m3/h左右,清洗压力
为0.14-0.42Mpa,清洗时间为2小时。
防止清洗过程中清洗液温度超过极限温度30℃,条件许可时,一般选室
温10℃左右进行清洗为宜。
清洗过程中应观察清洗水箱液位、清洗液的pH值和颜色变化,必要时
应补充清洗液或更换新配清洗液。
清洗结束后,可取残液进行分析,确定主要污染物种类,为日后清洗提
供依据。
清洗液循环结束后应立即用符合RO进水要求的预处理水进行低压冲洗
操作,将清洗液从反渗透装置内置换干净。 清洗液配制用水应为反渗透产水。
4 电气设备控制
结合本项目的实际情况,水处理系统用电设备电压等级为380/220VAC。低压配电GGD柜防护等级为IP20。配电柜内每个电动机二次线回路留有与DCS
的控制和信号的接口(如:起指令,停指令,运行反馈信号,远方就地切换开关,故障信号)。
低压配电柜、动力控制箱等均满足GB7251-87《低压成套开关设备和控制设备》、JB/T9661《低压抽出式开关设备》、IEC60439—1《低压成套开关设备和控制设备》标准,控制箱的防护等级均符合GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》的规定, 控制箱的防护等级等同于配电柜的防护等级,就地接线盒的防护等级为IP56。
配电柜、控制箱的结构、电器安装、电路的布置安全可靠,操作方便,维修容易。
低压配电柜、控制箱内空气开关、隔离开关均满足动、热稳定的要求,箱内交流接触器的等级和型号按电动机的容量和工作方式选择。电动机的工作电流在热继电器整定值的可调范围内。
为满足远方控制要求,配电柜、就地控制箱中提供二付能反映接触器“合闸/跳闸”位置的接点(接触器的辅助常开接点)。 4.1 电器安全
380V配电系统采用TN-C-S接地形式,即实行三相五线制。
所有电气设备不带电的金属外壳、配电箱外壳、保护导线钢管等,均与PE线相联。
各用电设备带电体与其他物体的安全间距均符合《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83)的要求。 4.2 配电线路
一般尽量沿电缆桥架或地沟敷设,个别地方亦可穿管敷设。 4.3 检修电源
在动力设备及电气设备较集中的地方设一路30KW的检修用电源。 4.4 低压保护
一般对电动机用空气开关作短路保护,用交流接触器作起动设备,用热继电器作过负荷保护。
4.5 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。
凡电气设备正常不带电金属外壳及工艺需要防静电的设备外壳均需接地。而且电气接地网与仪表接地网严格分开,单独接地。
4.6 电气设计负荷
5 主体设备配置
6 公用条件
冬季室温必须高于0℃,否则会由于水结冰引起膜结构的破坏。 详细的操作参数和技术数据见合同实施后提供的技术文件《土建条件
图》和《操作维护说明书》。 设备清洗药剂配置采用反渗透产水。
设备就近设置排放地沟,排放清洗废液和冲洗废水。
7 投资概算
8 运行成本分析
系统设计能力以运行20小时即产水 240m3/d计。 1) 动力费
电费按0.70 元/kw·h计,本项目系统耗电500.00 kw/d,动力费用计
算如下:
500.00 kw×0.70 元=350元除以240吨水=1.45元/1吨产水 2) 药剂费
系统所需药剂、添加量及其费用如下: NaClO:0.170 Kg/m3产水,0.119 元/m3产水 NaOH:0.042 Kg/m3产水,0.023 元/m3产水 HCl:0.042 Kg/m3产水,0.027 元/m3产水 NaHSO3:0.005 Kg/m3产水,0.021 元/m3产水 阻垢剂:0.005 Kg/m3产水,0.180 元/m3产水
十二烷基苯磺酸钠:0.00005 Kg/m3产水,0.00029 元/m3产水 则吨产水药剂费用为:
0.119+0.023+0.027+0.021+0.180+0.00029=0.37 元/m3产水。
3) 膜折旧费
膜寿命以3年计,年运行时间330天,膜折旧费用计算如下: 超滤膜折旧费:
9000 元/支×16 支÷3 年÷330 天÷433.8 m3/d =0.34 元/m3产水。 反渗透膜折旧费:
5500 元/支×30 支÷3 年÷330 天÷433.8 m3/d =0.38 元/m3产水。 4) 合计运行成本
注:
1、运行费用是基于进水指标在本技术方案设计范围内。
2、清洗剂的市场价格与不同水质的投加量也会有区别,因此具有一定变化范围。 3、膜折旧,与操作人员的规范性存在着密切联系,即维护保养得当,膜寿命延长,反之,膜寿命短。这里仅根据同类工程经验作为参考。
9 技术、售后服务
9.1 技术服务内容
9.1.1
我方负责设备到货后的安装及全部调试开车工作,以保证所提供设
备能够顺利投运。 9.1.2
在调试、验收及质保期内由于我方的责任造成的设备和备件的损坏
由我方免费维修或调换。由于到货管理不当等原因造成的损坏我方积极配合做好服务工作。 9.1.3
我方在合同签订后向买方提供技术培训,培训维修人员和运行操作
人员。 9.1.4
我方提供满足安装和运行操作、维修的全部图纸、使用维护说明书、
运行说明书等全部技术文件。 9.1.5 9.1.6
我方提供给证明设备制造生产质量的全部测试、试验报告。 除上述由我方提供的资料外,设备随机装箱资料齐全。
9.2 现场技术服务
9.2.1
我方现场服务人员的目的是使所供设备安全、正常投运。我方将派
合格的现场服务人员。服务人月数的现场服务见现场服务计划表。如果此人月数不能满足工程需要,卖方追加人月数,买方无须为此支付任何额外费用。如果由于买方的原因,下表中的人天数不能满足工程需要,买方要求追加人天数,且发生的费用由买方承担。 9.2.2
我方服务人员的一切费用己包含在合同总价中,包括诸如服务人员的
工资及各种补助、交通费、通讯费、食宿费、医疗费、各种保险费、各种税费,等等。 9.2.3
现场服务人员的工作时间应与现场要求相一致,以满足现场安装、
调试、和运行的要求。买方不再因卖方现场服务人员的加班和节假日而另付费用。 9.2.4
下述现场服务表中的天数均为现场服务人员人数和天数:
遵守中华人民共和国法律,遵守现场的各项规章和制度; 有较强的责任感和事业心,按时到位:
了解合同设备的设计,熟悉其结构,有相同或相近机组的现场工作经验,能够正确地进行现场指导;
9.2.6
本公司负责上述所有设备的调试,保证装置正常投入生产,并且在
各项技术指标检测达到设计要求,全套设备连续运行时间达72小时后交付使用。
9.3 售后服务承诺
9.3.1
服务反应时间。接到业主报修电话,将在2小时内以电话或者传真
的方式进行回复和指导解决故障。如远程指导无法排除故障,将在24小时内派遣经验丰富的技术工程师到现场维修,不超过7个工作日内解决故障。 9.3.2
跟踪时间。在设备正式投运后,我公司现场工程师将跟踪运行1周,
随时解决出现的问题。并每半年回访一次,了解设备运行情况。 9.3.3
备品备件保证。我公司提供的设备及元器件多为我公司生产、代理
或由长期合作伙伴生产,能在最短时间内提供备品备件服务。对常规生产中需更换的备品备件,如化学药剂、滤芯等,我司将备有充足的货源,一般供货周期一周内,其它进口产品的零部件或元件等,一般需要一个月的备货时间。 9.3.4
我公司售后服务机构为工程部,全国免费热线为[1**********]。
9.4 人员培训
9.4.1
培训阶段:
理论培训
设备维修操作培训考试 9.4.2 培训计划表
电镀厂12T/H中水回用 设计方案
9.4.3
9.4.4
9.4.5 培训地点:设备安装现场。 参加培训的人数:视业主安排的情况而定。 培训标准:以参训人员可以独立操作、维护相应岗位系统设备为标
准。参训人员应仔细阅读并完全理解提供的系统《操作维护手册》,同时具备独立上岗操作能力。
9.4.6 严禁没有经过相应培训或没有阅读和完全理解《操作维护手册》的
人员操作本系统。系统操作必须严格按照《操作维护手册》的相应规程进行。
以上方案只代表广州德铭水处理设备代工工程有限公司设计依据,如果有疑问欢迎来电咨询
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