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章 水處理系統綜述

一、項目綜述

電廠或動力車間為了保證鍋爐的正常語安全運行，必須對進入鍋爐的水進行軟化或除鹽處理，即建設軟化或脫鹽水站。由于鍋爐是特種壓力容器，運行過程中鍋爐汽包內的壓力和溫度很高，為了防止鍋爐結垢，保證鍋爐的換熱效率和鍋爐的運行安全，需要配備鍋爐化學水處理設備。通常多采用“預處理+離子交換”或“多介質過濾+活性炭過濾+超濾+反滲透+離子交換”的除鹽工藝。

脫鹽水成套設備技術要求：

系統要求技術先進、安全可靠（可24小時運轉）、經濟。

系統工藝設計與設備選型能夠在生產運行過程中具有較大的靈活性和調節余地，能適應水質、水量的變化，確保出水水質穩定、達標供水。

二、設計原則

1、首先選擇技術先進、工藝可靠、經濟合理的工藝。

2、充分利用現有資源設施，盡量節約投資。

3、選擇穩妥可靠、技術先進、投資省、運行費用低、管理簡單、維修量少、運行靈活的凈水處理新工藝和設備，與原有設施銜接合理，確保凈水系統長期穩定運行。

4、通過設計中的總體優化，采用先進的節能技術，節約能源，大限度地降低運行費用。

5、選用噪聲小的設備，避免對環境造成二次污染。

6、結合凈化系統的實際情況，在方便施工安裝的前提下，力求各構筑物盡量集中，布置緊湊，節省占地。

7、在滿足技術要求的前提下充分尊重用戶的意見。

三、設計依據

2、《室外排水設計規范》(GBJl4-87，1997年版)

3、《給水排水制圖標準》(GBJl06-87)

4、《民用建筑生活污水處理工程設計規定》(DBJ08-71-98)

5、《總圖制圖標準》(GBJl03-87)

6、《給水排水設計基本術語標準》(GBJl25-89)

7、《建筑給水排水設計規范》(GBJl5-88)

8、《泵站設計規范》(GB/T50265-97)

9、《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)

10、《給水排水工程結構設計規范》(GBJ69-84)

11、《混凝土結構設計規范》(GBJl0-89)

12、《建筑地基基礎設計規范》(GBJ7-89)

13、《構筑物抗震設計規范》(GBJ50191-92)

14、《建筑地面設計規范》(GBJ50037-96)

15、《工業企業噪音控制設計規范》(GBJ.87-85)

16、《地下工程防水技術規程》(GBJ108-87)

17、GB/T50109—2006 工業用水軟化除鹽設計規范

18、生活飲用水衛生規范2001

19、生活飲用水衛生標準《GB5749-2006》

20、GB14881—94 食品企業通用衛生規范

21、GB50013—2006 室外給水設計規范

22、GB50014—2006 室外排水設計規范

23、TJ36—79 工業企業設計衛生規范

24、GBJ73—84 潔凈廠房設計規范

25、《給水排水設計手冊》1-12冊

26、國外供貨設備的制造工藝和材料符合美國機械工程協會(ASME)、美國材料試驗協會(ASTM)和美國國家標準研究所(ANSI)所涉及的有關標準或相當標準

27、《鋼制焊接常壓容器》JB/T4753-97

28、《水處理設備制造技術條件》JB2932-86

29、《電廠用水處理設備質量驗收標準》DL543-94

30、《橡膠襯里化工設備》HGJ32-90

31、《橡膠襯里設備設計技術條件》CD130A16-85

32、《水處理設備油漆、包裝技術條件》ZB98003-87

33、HG21501《襯膠鋼管和管件》

34、HG20538《襯塑（PP、PO、PE、PVC）鋼管和管件》

35、JB/T74-94《管路法蘭 技術條件》

36、GB9845《鋼制攪拌器形式及參數》

37、GB12224《鋼制閥門一般要求》

38、GB1047《管子和管路附件的公稱通徑》

39、美國石油協會標準API676及GB7783《計量泵試驗方法》

40、GB7251-87《低壓成套開關設備》

41、GB4942.2-85《低壓電器外殼防護等級》

42、 GB755-2000《旋轉電機額定和性能》

第二章 工藝技術及流程設備設計

1、系統流程設計：

系統水處理設施可分成四個部分：

（1）、機械過濾部分：由石英砂過濾器、活性炭過濾器、纖維球過濾器、盤式過濾器、精密過濾器等組成。

物質流向：過濾后的產水進入膜法處理設備或離子交換設備。

（2）、超濾與反滲透膜組合處理部分：主要由超濾膜主機、反滲透膜主機組成。

物質流向：超濾濃水回流進入原水池，反滲透產水進入產水池，反滲透濃水排放。

（3）、離子交換部分：由陽離子交換器、陰離子交換器、混合離子交換器組成。

2、系統處理工藝說明：

超濾膜的工作原理：

超濾膜是利用納米級的物理孔徑在一定的壓力作用下，對料液中的物質進行分離、凈化、純化和濃縮的一個純物理過程，它不引起分離物質化學性質的變化，是一種非常安全和可靠的過濾和濃縮方法。

超濾的作用非常廣泛，它可以去除懸浮物、膠體、色度、濁度、有機物、細菌和大腸桿菌等雜質。隨著制膜工藝的發展，超濾的用途也越來越廣泛，目前超濾膜技術已經用于海水淡化、中水回用、反滲透系統的預處理、冷凝水處理和超純水制備中，超濾技術與常規預處理相比，具有標準化設計，投入少，產量高，無需連續加藥，穩定性高，需勞動力少，占地面積小，自動化程度高，操作方便等優點。

超濾系統的主要處理單元為超濾裝置。本系統設計采用AQU-250A-H-100K型號超濾膜作為本分離系統的核心處理部件，AQU-250A-H-100K超濾膜采用材質為改性PVC的中空纖維，其表面活化層致密，支撐層為雙排脂狀結構，故拉伸強度高、跨膜壓差小、反洗效果好、抗污染、使用壽命長，且能長期保證產水水質，對膠體、懸浮顆粒、色度、濁度、細菌、大分子有機物具有良好的去除能力。

主要技術參數：

超濾裝置采用錯流過濾、頻繁反洗的全自動連續運行方式。

微生物細菌去除率：99.99%

懸浮物去除率：100%

產水水質：微生物、細菌、大腸桿菌、病原體（祛除率）>99.99%

操作溫度： 5-45℃

設計壓力： ≤0.2MPa

主要特點：

中空纖維表面活化層孔隙率高，故纖維單位面積產水量大；

中空纖維強度高，采用自動頻繁反向沖洗工藝，使組件可在錯流過濾狀態下工作，化學清洗同期大大延長；

低操作成本。

反滲透膜部分：

工作原理：

反滲透膜是一種半透膜，當經加壓的水流經反滲透膜表面時，水分子能透過反滲透膜，成為淡水，而大分子物質如無機離子、細菌等都將無法通過而成為濃縮水。反滲透脫鹽系統正是利用反滲透膜的物理分離原理，將無機離子進行物理分離，濃水排放，產水的無機鹽含量將大幅度降低，達到預脫鹽的目的。

利用反滲透膜的物理分離原理，利用高壓將溶液中的溶劑和溶質進行分離濃縮，被濃縮的部分形成濃水排放，被純化的部分形成產品水進入反滲透產水箱。

以市政自來水為原水的反滲透膜分離設備的設計脫鹽率一般為大于97%，本系統的回收率一般控制在75%左右，由于膜的排列組合方式的不同，水的回收率也各不相同。

一級反滲透的產水電導率和脫鹽率可按下式計算：

產水電導率=進水電導率×（1-脫鹽率），脫鹽率=1-（產水電導率÷進水電導率）。

3、原水預處理系統：

3.1加藥系統

3.1.1設計原則

3.1.1.1每種藥品溶液箱容積可滿足一晝夜藥品用量的要求，藥液箱低位報警提醒運行人員及時進行藥品配置和補充, 所有藥劑的投加量均按24小時考慮。

3.1.1.2各加藥計量泵進口設有濾網，機械隔膜泵出口裝設穩壓器。

3.1.1.3絮凝劑、殺菌劑和還原劑溶解箱內配有機械攪拌混合措施（如有）。

3.1.1.4加藥系統的管道采用UPVC，溶液箱采用PE材質。

3.1.1.5加藥設備設計成組合單元型式，以溶液箱、加藥計量泵、控制柜為主體，將閥門、儀表和連接管道按一定的技術規范和合理的工藝流程組裝在公用底座上。

3.1.1.6加藥裝置結構緊湊，溶液箱、加藥計量泵整體布局合理，管道走向及排列簡潔大方，設備、管道、閥門和操作平臺布置應充分考慮到方便現場運行操作和檢修維護的需要。

3.1.1.7裝置內設備、管道、閥門等材質的選擇及采用的防腐措施應與藥液腐蝕性相適應。

3.1.1.8所有的加藥系統均可根據流量與水質進行變頻加藥。處理水量增加，加藥頻率升高，加藥量增加；處理水量減少，加藥頻率降低，加藥量減少；與處理水量相匹配，做到比例精確投加；加藥系統根據在線流量計進行變頻加藥。

3.1.2阻垢劑投加裝置

設備功能及說明：加藥阻垢法是通過延緩鹽晶體成長來推遲沉淀過程，促使晶體不會形成一定大小和足夠的濃度而沉降下來。大多數阻垢劑還有一定的分散作用，防止顆粒聚集成足以沉積下來的大顆粒，也就是說反滲透濃水中難溶鹽還來不及沉積在膜表面上，已隨濃水排出反滲透設備。

4、盤式過濾機組的工作原理：

疊片過濾器的濾芯——疊片為雜質處理載體，它由一組雙面帶不同方向溝槽的塑料盤片相疊加構成，其相鄰面上的溝槽棱邊便形成許許多多的交叉點，這些交叉點構成了大量的空腔和不規則的通路，這些通路由外向里不斷縮小。過濾時，這些通路導致水的紊流，終促使水中的雜質被攔截在各個交叉點上。如把盤片疊加安裝在過濾芯骨架上，在彈簧和進水的壓力作用下就形成了一個外松內緊的過濾單元。每個過濾單元中被彈簧和水壓壓緊的疊片便形成了無數道雜質顆粒無法通過的濾網，疊片寬度為12－14 mm，疊片材質為優質工程塑料，耐磨性極高。輔以不銹鋼彈簧支撐，結構堅固。反沖水流沿疊片內壁切線方向自內向外沖洗疊片表面粘附的各種雜質，疊片在反沖洗水流的作用下作旋轉，保證所有污物均被有效洗凈并排出。可使用時間間隔和壓力差控制反沖洗的所有步驟。一旦設定完畢，即可長期使用。自動反沖洗過濾器在不中斷工作的情況下在數秒內完成整個自動反沖洗過程。采用這種過濾原理的過濾器在過濾和反沖洗時疊片間隙動態可變，對提高過濾性能、過濾水質非常有利，又可大大減少反洗用水量，通常自耗水量約為0.5%。盤片上溝槽的不同深淺和數量確定了過濾單元的過濾精度。

盤式過濾機組的優點：

穩定的過濾效率：獨特的設計、精確制造的疊片、可靠精確的自鎖性彈簧壓緊確保穩定的過濾效率，擁有5,20,50,80,100,120,150,200,300,500,600µm等多種規格。

高效反沖洗,反沖洗時節水節能：反沖洗單元,只需要7-20秒即可完成,一般情況下反沖洗耗水量低于過濾水量的0.5%,對于粘性雜質也可達到高效反沖。提供空氣輔助或外源反沖模式，適用范圍更廣。

全自動控制，連續過濾：在過濾系統內單元之間,反洗過程輪流進行,各單元工作。反沖洗狀態之間自動切換,確保連續出水。系統壓損小。

5、系統儀表設計：

系統儀表選型確保滿足系統工程中所規定的技術指標，在滿足生產設計要求的前題下，選擇儀表型號盡量單一化，便于日后的安裝及維護。所有儀表設備均在國內許多類似設備中都得到廣泛成功應用，且售后服務能得到及時有效的響應，并盡量選用標準型產品，以便于不同品牌之間的更換與兼容，所選儀表均具有可靠性高、維護量小、安裝及操作簡便、防護級別高等特性。

所選儀表設備遵循以下標準：

IEC、ISA、NEMA等國際標準；

國內給排水行業標準；

國內電氣制造、安裝標準；

國內數據通訊標準；

（1）流量計

每套超濾反滲透系統設產水、濃水流量計各1套。

（2）壓力表

進口、濃水、產品水、反洗水裝設壓力表；

（3）壓力開關

進水及反洗進水設壓力開關，當進水壓力超過設計值系統停止運行并報警；

（4）液位開關

中間水箱、超濾產水箱設液位開關或液位計，高、中、低液位報警并和相應的泵聯鎖。

5、反滲透裝置自動沖洗系統

設備功能及說明：給水進入反滲透系統后分成兩路，一路透過反滲透膜表面變成產水，另一路沿反滲透膜表面平行移動并逐漸濃縮，在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分，甚至還有有機物、膠體、微生物和細菌、病毒等。在反滲透系統正常運行時，給水／濃水流沿著反滲透膜表面以一定的流速流動，這些污染物很難沉積下來，但是如果反滲透系統停止運行，這些污染物就會立即沉積在膜的表面對膜元件造成污染。為了減輕藥洗負擔、保持膜表面的清潔，系統要求設置停運狀態下利用干凈水源對膜元件表面每隔3小時自動沖洗3分鐘的自動沖洗系統，為反滲透膜提供較好的日常維護保養。

6、電氣控制及建筑結構設計

一、電氣控制的詳細設計按照用戶的要求進行設計選型。

二、建筑及構筑物的設計由相關設計單位設計出圖。

三、系統的消防設計在建筑給排水設計時進行設計出圖。

四、系統照明設計在建筑設計時進行設計出圖。

五、防雷與接地設計在建筑設計時進行設計出圖。

六、電氣儀表控制系統主要設計要求：

1供電系統

設備功能及說明：

進線柜主要由進線開關柜、母聯開關柜、主開關單元、電流互感器、電流表組成，其主要元器件及相關配套產品按要求采用施耐德產品，主進線回路要求設計有電壓表、電流表及短路、接地、過負荷、低電壓等保護。

GGD低壓配電柜為戶內型、落地式安裝，主要由斷路器、過熱/電磁脫扣、接觸器、熱繼電器（帶輔助觸頭）組成，要求GGD柜給整個系統用電設備提供可靠電源，給電機供電回路在就地控制柜設計有運行/停止燈指示電機運行狀態，還設計有短路、接地故障保護和過載保護及聯鎖控制，配電回路設計有短路、接地故障保護、過負荷保護。

就地控制柜主要由啟停鈕、啟停指示燈、就地/遠程切換開關、端子組成，其相關產品按要求采用施耐德產品，就地控制柜設有手動、自動、停止方式的選擇開關，“手動”方式將用于調試和維護電機，PLC不參與控制，在現場可以通過啟/停鈕手動啟動和停止電機，“自動”方式將用于正常運行，在允許電機啟動之前需要檢測所有的控制連鎖和現場儀表。

動力電纜的敷設采用電纜溝和地下穿管的方式敷設，電纜橋架為鍍鋅加噴塑帶蓋，電氣室內的電纜孔用防火材料做封堵。

站內的照明由我方負責設計和安裝，設計依照工業企業設計規范要求設計，不考慮設計特殊照明，電氣室、操作室設置應急燈。

所有設備都按要求可靠接地，接地電阻不大于4歐姆，每臺電機和配電回路的接地與GGD接地母線連接，GFD的接地母線直接與系統中的接地網系統良好的相接。

系統設計說明：

我公司將根據用戶的具體水源水質情況及用水純度，進行系統流程及方案設計、電氣控制系統設計；進行設備選型與配置；流程圖設計；設備布置設計等。

   公司簡介蘇州清荷坊環保科技有限公司是一家以產品研發、工程設計、設備加工、設備安裝、技術服務等業務為一體的專業化水處理公司。公司依托知名高等院校與研究院所的雄厚技術實力；吸收國內外在水處理領域的先進經驗和技術；產品廣泛應用于直接飲用水、景觀及游泳池水、中水回用、工業工業給水