简易流程
根据源水特点和产水要求,采用下列流程:
系统说明
本系统分为预处理、反渗透、杀菌系统四部分.
A.预处理系统
预处理装置包括原水泵、加药系统、机械过滤器、活性炭过滤器、精滤器等设备。主要解决以下问题:
(1)防止反渗透膜面结垢(包括CaCO1、CaSO1、S2So1、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面沉积);
(2)防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵;
(3)防止有机物的污堵;
(4)防止微生物污堵;
(5)防止氧化性物质对膜的氧化破坏;
(6)保证进水水温,保持反渗透装置产水量稳定。
这样可保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。
1、原水箱
原水箱用于贮存外网来水,供预处理系统用。
2、原水泵
本系统配置低压水泵,用于对原水加压,为预处理系统提供动力源
3、絮凝剂投加系统
在原水中存在着一定量的胶体物质,它们的粒径范围是10-4—10-6mm。由于其本身的动力稳定性和带电性,在水中是稳定的,直接过滤几乎不起作用。原水中投加的絮凝剂为碱式氯化铝(PAC)或者高效絮凝剂ST,它与原水中的胶体、颗粒等杂质形成絮凝体,有利于在精砂过滤器中被滤料过滤,提高过滤效果,降低出水浊度和污染指数,保证RO装置进水的SDI≤4。PAC投加量一般在2mg/1左右,具体投加量视现场情况而定。
4、机械过滤器
本系统配置机械过滤器,滤器内装填精制石英砂,用于截留进水中悬浮物、胶体等杂质。设备反洗时间以进水浊度来确定反冲洗周期,具体视原水浊度而定。
反洗时在进水同时送入压缩空气,擦洗滤料,压缩空气强度为18-25升/秒·米2。
5、活性炭过滤器
本系统配置活性炭过滤器,滤器内填装椰壳活性炭,用于去除原水中的余氯及有机物、部分色素和有害物质,降低COD含量。
因活性炭本身的不规则内孔使其成为微生物滋长的温床,故增设蒸汽高温杀菌装置。控制出水菌落数,防止微生物对反渗透的污堵,确保出水水质。
设备反洗时间以进水浊度来确定反冲洗周期,具体视原水浊度而定。
反洗时在进水同时送入压缩空气,擦洗滤料,压缩空气强度为18-25升/秒·米2。
6、精滤器
RO装置前配置一台精滤器,目的是防止出现前置机械过滤器或活性炭过滤器非正常运转(如反冲洗后滤层尚未形成或其他人为因素造成)状况时进行最后把关,以防止水中颗粒进入超滤膜组件,损伤膜表面。
精滤器采用聚丙烯蜂房滤芯,提高过滤精度。当滤器滤芯压差达到1.0㎏/㎝2时需要更换滤器内的滤芯。
7、阻垢剂投加系统
由于源水中含有钙、镁离子,而反渗透的脱盐率高达97%,因此其浓水侧因高度浓缩,将产生碳酸钙、碳酸镁、硫酸镁等沉淀。沉淀附着在反渗透膜表面,会堵塞膜元件的通道,造成压差上升、水通量下降以及脱盐率的下降,影响反渗透的正常运行和使用寿命,所以在反渗透装置前设置阻垢剂装置进行保护,以防止反渗透浓水侧的结垢。
B.反渗透系统
本系统设置一套6m3/h反渗透脱盐装置。
反渗透装置是该系统的最重要部分,设计成熟合理与否不仅直接决定RO系统能否达到设计要求,而且关系到RO膜的使用寿命;经RO装置处理的水,能去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。
RO装置在水质分离过程中没有相变,脱盐率高,设备体积小,自控运行,适应性强,应用范围广,无污染等优点,我公司组装的RO装置以进口名牌元件为主。
(1)RO膜:美国陶氏公司
(2)高压泵:杭州南方
(3)自动冲洗装置:配套组装
1、高压泵
高压泵选用杭州南方公司;该泵为优质不锈钢材质,具有体积小,高效率,低嗓声等特点。
高压泵配置软启动装置和低压保护装置,防止高压泵在启停时产生强水流冲击,损伤高压泵和反渗透膜元件。
2、反渗透装置
反渗透装置用于脱除进水中的大部分离子、有机物、微生物等杂质,使出水水质得到高度纯化。
(1)系统设备选型
膜组件选用代表当今国际最高水准的美国陶氏公司提供的BW膜元件,表面层为带有负电性的芳香族聚酰胺复合膜材质,对机械张力及化学侵蚀具有较好的抵抗性,该组件具有较大的膜面积,相对较大的产水通量。
压力膜管选用玻璃钢壳体,内壁光滑不易生菌,并防腐。
(2)反渗透装置工艺设计
本系统设置一套产水量为6m3/h的反渗透装置,该反渗透装置配置3根2芯压力膜管,6支高脱盐率高通量的BW365膜元件。在进水量9m3/h,操作压力1.5Mpa,回收率70%的条件下,反渗透装置的产水量为6m3/h,脱盐率达97%以上。
(3)辅助配置
反渗透浓水侧配置电磁阀,每隔数小时和停机时进行低压冲洗,冲走反渗透膜表面的污染物,置换压力膜管内的浓水。
反透渗装置设置就地直接显示装置运行工况的压力,浓、淡水流量、电导率等重要参数的就地仪表盘。
高压泵进出口设置高低压保护开关,保证反渗透装置安全可靠运行。
3、反渗透清洗装置
无论预处理过程多么完善,在长期运行过程中,反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的性能(产水量和脱盐率)下降,组件进、出口压差升高。为此,除日常启停装置前,进行低压冲洗外,还需要进行定期化学清洗。
本系统配置的清洗装置,当元件膜面受给水污染时,可对反渗透装置进行化学清洗。同时,为防止膜面污染的积累,装置采用PLC程序控制,每隔数小时自动对膜表面冲洗2分钟,可以有效防止膜面污染,延长其化学清洗周期和膜使用寿命。
D、杀菌系统
1、臭氧设备
本设备由臭氧发生器、冷却器、贮气罐、无油空压机组成。
气源为空气源,产气量为每小时100克。
2、氧化塔
反渗透产水进入氧化混合塔,臭氧发生器产生的臭氧,进入氧化塔经过混合塔底部耐臭氧微孔金属钛棒均匀布气,与氧化塔内的水充分混合,充分杀灭细菌、病毒等有害物。
3、纯水箱
反渗透产水送入纯水箱,供外网用。
4、纯水泵
将反渗透产水输送到用水点。
5、金属钛棒过滤器
在纯水泵出口设置一道0.45um耐臭氧金属钛芯作为终端过滤器进一步去除细 菌、病毒的残骸及管道中可能存在的杂质,达到彻底杀菌的效果,提高了纯度,从而制备了优质可口的富氧饮用纯净水。
六、控制系统综述
系统运行控制方式
控制水平如下:
(1)预处理部分
机械过滤器、活性炭过滤器配手动阀组,运行、反冲手动进行。
加药泵与原水泵联锁。
(2)反渗透部分
反渗透装置PLC控制。
反渗透装置进出水设电导率仪。
反渗透高压泵出水设高压保护,当出水压力高于2.0Mpa时停止高压泵运行,装置进入低压冲洗状态。
反渗透浓水侧设电磁阀,每隔数小时或在高压泵启、停时,自动进入低压冲洗
状态。
(3)杀菌部分
纯水泵与纯水箱液位联锁。
七、系统设计技术要求
(一)工艺设备
1、多介质过滤器(活性炭过滤器)
(1)每台设备的接管均为优质不锈钢管材,并装有不锈钢蝶阀。
(2)压力表为隔膜表。
(3)设备制作要求:
(a)所有内部管道采用法兰与本体连接,并考滤到检修和部件更换的便利,内部部件的材质附合规定的要求,紧固件等同内部管件材质相当。
(b)内部部件固定并加固,能承受水流的冲击。
(c)容器的人孔能保证检修人员的进出更换部件,人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐,有孔配有孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。
(d)设备内部进水、进气和集水、集气装置的布水、布气均匀。
(e)所有容器内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好,防止遗漏零件以及在运输过程中的损坏或丢失。
(f)所有设备外部除特殊需要外,不采用塑料材质,且材质与设备防腐等级相当。
(g)底部出水装置采用不锈钢缠绕管。
(h)设备设置有支脚。
2、 精密(保安)过滤器
(1)精密(保安)过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。
(2)进入精密(保安)过滤器的水管上设排放阀。
(3)精密(保安)过滤器运行流速不大于10m3/h(以滤芯表面积计)。
(4)精密(保安)过滤器的滤元过滤器精度为5u和1u。
(5)精密(保安)过滤器设备本体为不锈钢。
(6)精密(保安)过滤器顶设有排气阀。
3、高压泵
(1)高压泵进口装压力开关,压力低时报警及停泵。
(2)高压泵装设软起动装置(控制高压泵开启速度 ),使高压泵压力缓慢提高,以防膜组件在高压水的冲击,并设压力开关用于延时压力高时报警及停泵。
(3)高压泵及附件的材料均采用不锈钢。
(4)高压泵的密封方式考虑了防腐。
4、 RO装置
(1)RO膜元件的设计通量,不大于膜元件制造厂商《导则》规定的最大通量值。
(2)RO装置的给水加药种类及加药点,化学清洗装置的选择是根据所选用反渗透装置膜组件的特性确定的。
(3)RO装置各段给水及浓水进出水管上设有接口,以便清洗时与清洗液进出管相连。
(4)RO装置浓水排放装设流量控制阀,以控制水的回收率。
(5)RO装置设有程序启停装置,停用后能延时自动冲洗。
(6)RO装置产品水管设取样点,取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。
(7)RO膜组件安装在组合架上,组合加上配备全部管道及接头,还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。
(8)RO附件(管接头和阀门)和RO装置各段工作压力等及匹配。
(9)RO装置进水管采用侧位进水。
(10)RO组合架的设计满足厂址的抗震烈度要求。
5、洗系统
(1)清洗系统包括清洗箱、清洗泵、保安过滤器及和RO装置连接处可拆卸管道、便于拆卸的密封接头等。
(2)清洗系统的材质能适用于所有的清洗液。
6、系统管道
(1)整个系统的管道设计避免死角,以防止生长细菌,并设有冲洗系统。
(2)过滤器出水的给水管道不锈钢,低压部分的管道和高压部分的管道采用相应介质耐腐蚀的不锈钢。
(3)法兰采用相应压力等级标准的平焊凸面结构形式。
(4)RO膜组件给水系统布水考虑了均匀性。
7、水泵
原水泵、冲洗水泵、中间水泵、计量泵的防腐性能满足其所用水质的要求。
8、 药品注入系统
(1)各类药品溶液箱的容积满足一昼夜的药品用量。
(2) 加药计量泵进口设滤网,出口装设稳压器。
(二)系统仪表设置
1、流量表
(1)多介质过滤器进水管装设流量指示表。
(2)RO产品水,浓水排放装设流量指示表。
2、压力表
(1)保安过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤器进出口管道上装设压力表。
(2)RO装置各段进水及浓水出口装设压力指示表。
3、液位计
各类水箱设置液位计。
4、化学仪表
RO给水母管、出水装设电导表。
RO 装置配备PH 仪表