mdc220 120吨/小时生产用反渗透纯水设备设计技术方案

120吨/小时反渗透纯水设备设计技术方案

120吨/小时反渗透纯水设备工艺方案:采用“微絮凝一次过滤+活性炭过滤+二次安全过滤+反渗透”的工艺方案。本方案设计取水规模为160 m3/h，预处理产水为160 m3/h，反渗透产水为120 m3/h

工程设计范围

设计范围:从原水池出口到纯水池入口

安装范围:一级安全过滤器进水管至反渗透主机产水管出口，以及加药系统和电控系统

120 t/h反渗透纯水生产设备的设计原则

1、纯水设备以节约投资、运行成本低、占地面积小为原则。

2.先进的处理系统，设备运行稳定可靠，维护简单，操作方便。

3.污水处理系统不产生二次污染源污染环境。

4.控制管理应根据处理过程的要求尽可能考虑自控，降低操作的劳动强度，使纯水处理站运行可靠，维护方便，提高纯水处理站的运行管理水平。

3工艺流程

3.1系统设计原则由于原水为市政自来水，在方案设计中应注意以下几点:

3.1.1预处理系统的确定

预处理的主要目的是去除悬浮物、胶体、细菌、浊度、有机物等。并保证后续反渗透的正常运行。目前反渗透系统根据水源不同有多种预处理工艺，如“多介质过滤”、“纤维过滤+活性炭”、“纤维过滤+活性炭”、“混凝澄清+多介质过滤+活性炭”、“混凝澄清+粗过滤+超滤”、“多介质过滤+活性炭+超滤”和直接使用“超滤”前两种工艺多用于井水水源；第三至第五种工艺大多用于地表水源，也可用于微污染水源。后三种工艺可广泛用于地表水和循环水排放污水。

因为这个系统的水源是市政自来水，不同于常规意义上的地表水和地下水，但考虑到市政自来水的水质和以往设备的经验。根据我公司的工程经验，纯水系统的预处理建议采用“多介质过滤+活性炭+两级安全过滤”。

悬浮物、胶体和颗粒污垢会严重影响反渗透的性能，如大大降低产水量；多介质过滤器可以有效去除原水中的悬浮固体、胶体和颗粒。当水流过过滤介质床时，颗粒、悬浮固体和胶体将附着在过滤介质表面并被拦截。反洗时，这些截留的污染物可以排出。一般情况下，SD15≤5可由处理后的产品通过介质过滤器实现。

为了降低超滤负荷，改善超滤运行，我们在预处理设施前增加了微絮凝加药装置；废水中有一定量的胶体物质，其粒径范围为10-4 ~ 10-6mm，由于其动态稳定性和带电性，在水中稳定，直接过滤几乎不起作用。为了去除这些胶体，在原水进入多介质机械过滤器之前，必须加入高分子絮凝剂ST或复合絮凝剂。高效絮凝剂ST在水中水解，可以形成带电分子的长链，并吸附长链两端的胶体，从而形成大颗粒杂质进行过滤，从而保证多介质机械过滤器能够更有效地去除水中的胶体。此外，在絮凝过程中，一些有机物可以被絮体吸附。

活性炭的内孔表面积大，非常有利于中小分子有机物的进一步吸附。一般用于吸附原水中的有机物、一些色素和有害物质，降低化学耗氧量COD。活性炭广泛应用于生活用水、食品工业、化工等工业用水的净化。由于其比表面积大，活性炭表面覆盖着平均20-30埃的微孔，因此活性炭具有很高的吸附能力。另外，活性炭表面有大量的羟基、羧基等官能团，可以对各种性质的有机物进行化学吸附和静电吸引。因此，活性炭还可以去除水中的腐殖酸、黄腐酸、木质素磺酸等有机物，还可以去除余氯等对反渗透膜有害的物质，从而防止反渗透膜被氧化。一般能去除63%-86%的胶体物质，50%左右的铁和47%-60%的有机物。

120吨/小时反渗透纯水设备的工艺确定

我公司根据前一套设备的工程经验，考虑到生产水质的要求，按照以下思路确定本项目的工艺流程。

a、从大量中试和实际工程中可以看出，反渗透对脱盐和有机物去除的效果非常显著，弥补了离子交换和电渗析的不足；但国家标准中制水耗氧量的正常限值为3 ，特殊情况下不超过5mg/L；这必须通过反渗透有效去除有机物来实现。

b、由于来水中SS和胶体物质含量较高，必须采用微絮凝和多媒体进行预处理。

c、有机物会影响反渗透膜的清洗频率和使用寿命，必须采用活性炭的深度处理。基于以上及项目实际情况，本项目提出如下工艺方案:

技术方案:

助凝剂

↓ ↓ ↓

原水泵→管道混合器→多媒体过滤器→活性炭过滤器→一级安全过滤器

→二级保安过滤器→高压泵→反渗透装置→RO水箱

↑

化学清洗装置

主要工艺装置的描述

3.3.1多媒体过滤器

它可以去除水中的一些悬浮固体、胶体颗粒和一些有机物。该套MMF3000x5240mm微絮凝直流过滤器设计正常过滤速度为11.5m/h，最大过滤速度为15.0m/h，气水反冲洗。

采用2台MMF3000x5240mm的微絮凝直流过滤器，每台过滤器的处理能力为80m3/h..

主要技术参数:

设计流量:80m3/h

设计温度:≤40℃

设计压力:0.6Mpa

直直径:DN3000mm

外形尺寸:3000×5240毫米

设备材料:钢衬橡胶

运行模式:并行运行

滤料类型:无烟煤/石英砂

3.3.2活性炭过滤器

活性炭过滤器可以去除水中的部分化学需氧量和有机物。活性炭过滤器出水可以大大减少反渗透膜的结垢，保证反渗透系统的长期稳定运行。MMF 3000 x 5240毫米活性炭过滤器的设计正常过滤速度为11.5米/小时..

使用两个MMF3000x5240mm活性炭过滤器，每个过滤器的处理能力为80m3/h..

主要技术参数:

设计流量:80m3/h

设计温度:≤40℃

设计压力:0.6Mpa

直直径:DN3000mm

外形尺寸:3000×5240毫米

设备材料:钢衬橡胶

运行模式:并行运行

过滤材料类型:活性炭/石英砂

3.3.3反渗透系统

反渗透系统主要去除溶解的盐、有机分子、二氧化硅胶体和预处理颗粒等。该系统包括阻垢剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组本体等。系统由PLC控制，高压泵变频运行。

考虑到本项目的水质特点、设备节能、操作压力、膜渗透率、膜脱盐率、出水含盐量等因素，并考虑到业主对原有设备通用性的期望，东莞益民水处理技术有限公司推荐反渗透采用美国通用电气公司的AG8040F-400低压高脱盐复合反渗透膜。AG膜系列可以在较低的操作压力下获得较高的水通量和脱盐率。

本方案采用两套反渗透装置，每套分为两级。

一级主要技术参数:

安排:7: 3

设计产水量:60m3/h

工作温度:≤40℃

回收率:≥75%

系统脱盐率:97%

3.3.4剂量系统

各种药物溶液箱的体积可以满足一天一夜的药物消耗要求。每个计量泵的入口都有一个滤网。加药系统管道采用UPVC。注药量可根据进水水量的变化自动调节，而对于进水水质的变化，可根据水质变化信号自动调节或通过计量泵手动调节。药品配置是基于药液发送的由操作人员操作的药液箱低液位报警。溶液罐和计量罐采用聚乙烯材料。

3.3.4.1混凝剂投加装置

添加什么混凝剂需要通过详细的水质测试来确定。本项目暂选用PAC，用量为5ppm。混凝剂投加装置包括1个1000升溶液罐、1个电动搅拌器、1个计量泵、1个管道和橇块以及现场控制箱。

3.3.4.2助凝剂投加装置

选用PAM，用量为5ppm。助凝剂加药装置包括1个1000升溶液罐、1个电动搅拌器、1个计量泵、1个管道和橇块以及现场控制箱。

3.3.4.3阻垢剂加药装置

本设计采用美国贝迪埃公司的MDC220，作为反渗透进水的阻垢剂，用量为2-5ppm。阻垢剂加药装置包括2个500升溶液罐、2个计量泵、2个管道和橇块、现场控制箱等。

3.3.5附属系统

一、膜清洗系统

系统配有化学清洗装置，适用于超滤和反渗透装置的化学清洗。清洗装置包括一个3m3的清洗药盒、一个清洗水泵、一个5μm的清洗过滤器、一套仪器和连接管件。

3.4工艺管道

根据系统各部分的水质特点，各设备间工艺连接管道的材质设计如下:

原水泵至多媒体过滤器的进水口:UPVC

多媒体过滤器出口至高压泵入口:UPVC

反渗透出口至生产水箱:UPVC

反渗透高压部分采用不锈钢防腐管道

4系统控制

东莞益民水处理技术有限公司针对纯水设备项目，精心设计的设备技术方案具有以下主要特点:

工艺流程优化:采用世界一流水处理专业机构美国通用电气公司的专业反渗透膜设计软件，根据具体的水质指标和客户的用水需求，从几十种工艺模式中进行工艺优化，对所有运行参数进行模拟测试，使工艺测试能够保证系统运行三年后的运行状况。

2自动化程度高:反渗透主机采用变频技术和PLC编程技术，可有效保证系统的顺利启动和软停机，降低运行中变量切换时的机器负荷，减少机械损伤和液压冲击，避免墙上出现水锤现象。变频器采用德国西门子，型号:MM430，功能:模块化结构，特别是配置灵活，脉冲开关频率高，电机组噪音低；完善的电机和变频器保护功能，节能运行模式，变频器属于风机和水泵，可以识别水泵是否干燥空。可编程控制器采用德国西门子，型号:S7-200CN，可靠性高，指令集丰富，易于掌握，操作方便，内置丰富的集成功能，实时性强，通信能力强

÷3÷设备可靠运行:注重使用成熟实用的技术，积累多年纯水设备的生产运行经验，对膜正向水、浓水回流、低压冲洗等关键节点采用成熟有效的处理手段。严格按照国际标准进行机电配置，保证管道接口质量，支架设置合理，细化细节，提高设备运行可靠性；

4.1控制系统概述

本工程中，水处理系统完全由可编程控制器自动控制。可实现现场模式，自动和手动操作模式之间的切换。

每个水箱设有液位开关，反渗透系统的进出口设有在线电导率仪。

使用液位开关控制泵。当原水箱和纯水箱的液位低于设定值时，提升泵将相应自动停止，以确保动力设备的安全。

4.2主控制回路

4.2.1水泵控制

原水泵、高压水泵等。根据相应的水箱水位自动控制启停，采用两用一备运行方式，同时联锁整个系统设备的启停。

反渗透装置高压泵的入口和出口均设有低压和高压保护开关。当高压泵入口处的水压因供水不足而低于某一设定值时，会自动发出信号停止高压泵的运行，并在空的情况下保护高压泵不运行。当高压泵出口压力因其他原因或系统误操作而超过某一设定值时，高压泵出口压力保护会自动切断高压泵电源，关闭相应的RO装置，保护系统设备不受损坏。

4.2.2多媒体过滤器和活性炭过滤器的控制

多媒体过滤器和活性炭过滤器的控制是通过控制蝶阀的开/关和泵的启/停来实现运行、反洗和备用。反洗周期主要根据设备累计运行时间设定。

4.2.3反渗透系统的控制

反渗透系统的启动、运行、冲洗、关闭和备用过程可由PLC自动控制。并配有变频装置等精确控制系统。同时RO系统还配有本地仪表盘和本地操作面板，可以读取RO的相关工艺参数，如电导率、流量、压力等。；反渗透进水高压泵及相关自动阀可在本地操作面板上启动和停止。

反渗透投入运行时，为了防止高压泵突然启动升压，对反渗透膜元件产生高压冲击，损坏反渗透膜，反渗透装置的高压泵部分由变频器控制，高压泵的频率由变频器控制器控制，使反渗透膜元件逐渐升压到一定压力。RO停用时，RO膜组件会自动用产品水冲洗约3~5min，避免浓水中高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢，影响膜性能。

当入口压力超过设计值时，自动系统会自动关闭入口阀并发出警报。

4.2.5剂量控制

混凝剂、助凝剂、阻垢剂计量泵及相应的工艺泵启停联锁，用量可根据主管路流量信号进行调整。

5个系统仪器

系统仪表的配置点和数量完全能够满足系统安全、稳定、可靠运行的需要。

5.1流量测量点

具有局部流量指示的点

原水泵出口

反渗透出口

5.2压力测量点

a、安装局部压力指示器的点

过滤器入口和出口管

反渗透入口、浓水出口和产水管

各种安全过滤器的导入和导出

每个水泵的出口。

安装压力开关点

反渗透高压泵进出口

5.3液位测量点

安装液位开关，设置低液位报警点

混凝剂计量箱

助凝剂计量箱

阻垢剂计量箱

原始池

纯水箱

浓缩水箱

5.4水质测量点

进水电导率仪

产出水电导率仪

6公共工程

6.1电力

电源:600 V/380 V/220 V 10%，50HZ；

总装配功率:196kW；

工作功率:125kW；

实际运行功率:94kW；

电力负荷表:

6.2压缩空气体

仪表气最大流量为1m3/min，压力为0.4MPa~0.7Mpa阀体最大气体流量为1m3/min，压力为0.4MPa~0.7Mpa过滤器耗气量为3.42m3/min，压力为0.05MPa~0.08Mpa

6.3排水系统

6.3.1过滤器反冲洗污水

流量:瞬时最大160m3/h，持续5分钟。

水质:CODcr ≤ 100mg/L

SS≤500毫克/升

至污水处理厂调节池

请参考生产用120 t/h反渗透纯水设备的详细技术方案、布置及工艺流程图