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TRO1500深度净化饮用水系统

 

第一章  系统使用需求 

.设计概述

本技术方案为贵公司0.25m3/H净水项目设计,对原水进行脱盐处理,所做内容包括水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作,即交钥匙工程(A Turn-Key Project)。

第二章  系统工艺描述

. 系统工艺流程

1.1根据贵司对该设备的技术生产要求。

1.2原水条件

    水:四个地方水质不一样。

原水水质:1号地区主要污染物,亚硝酸盐,氟化物。

          2号地区主要污染物,氯,可溶解性铁,氟化物

          3号地区主要污染物,可溶性铁,氟化物

          4号地区主要污染物,细菌。

水中化学物质引发的疾病:

化学物质名称

引起的疾病

水中允许的含量(mg/L

硝酸盐

饮水中硝酸盐含量100mg/L可引起血红蛋白症

20

氟化物

饮水中氟0.5mg/L可致龋齿,>36mg/L可发生氟骨症

1.0

长期饮用含铅0.031.0gm/L的水,可引起慢性铅中毒

0.05

近年来,饮水经氯消毒后产生的有机氯化物,特别是三卤甲烷(THMs)引起了各国的广泛重视,而研究最多的是饮水中最易产生、数量最大的氯仿。一般将CHCl3CHBr2ClCHBl2CHBr3四种卤化物含量之和定义为三卤甲烷量(TTHM ug/L),其中氯仿占90%以上;实验表明,水中的腐殖酸能在游离氯的作用下生成氯仿,饮水中的氯仿对人体具有全身中毒和远期效应,对人体健康十分有害,特别是对人体的致癌作用。研究证明,氯仿具有积蓄性,高剂量的氯仿有明显的致癌效应,在远期影响方面,还具有胚胎毒性,表现为受胎功能降低;氯仿的慢性中毒还表现在会引起脂肪肝及肾功能障碍。

2.产水设计要求

预处理装置产水量:0.5 T/H

反渗透产水量:0.25 T/H

3. 设计原则

²  操作简单、运行稳定、易于管理具备完善、可靠的自我保护功能

²  具备良好的故障恢复功能

4.工艺流程设计                   

                               超滤      纯水箱

进水 -→多介质过滤器-→软化器-→保安过滤器 -→ 一级高压泵 -→一级反渗透(RO)装置-→二级高压泵-→二级反渗透(RO)装置-→纯水水箱-→纯水泵-→紫外线杀菌器-→使用点

此工艺设计可产生三种不同的水质:超滤水,纯水,优质饮用水。

针对不同的原水水质,利用微滤、超滤、纳滤、UF+RO勾兑等相应技术,相应的做净化处理,去除了水中的有机物、余氯、重金属、悬浊物、细菌微生物和胶体等,并结合活性碳吸附去除水中异味。使处理后水质无菌,无毒害符合健康饮水要求的最佳饮水。特点是被滤除了宏量或痕量的有害物质,保留了对人体有益的小分子或离子状态的物质——矿物质和微量元素。使其各种有益健康的功能对人体充分发挥作用(一杯水中所含矿物质约10%可被人体吸收利用)。

   净水对人体的健康大致可满足以下几点:

²  不含对人体有害、有毒及有异味的物质。

²  有一定硬度、(以碳酸钙既不低于30150mg/L)。

²  对人体有益物质得以保留(主要考虑人体普遍缺乏的常量元素)。

²  PH值偏碱性。

²  其媒体营养生理功能(如溶解力、渗透力、扩散力、代谢力、乳化力、洗净力等)较强。

²  水中溶解氧及二氧化碳含量适度。

²  美国目前最新直饮水标准中要求,2um以上的颗粒物少于30/ml

纯水:即去离子水,水中几乎没有什么杂质。从生产工艺特点来讲,纯水生产在去除有害物质的同时,也把对人体有益的物质去除了。特点是水无硬度,PH值呈弱酸性,生物活性较差。水分子结构成链状。

综上所述,饮水中含有一定量的矿物质,既水具有一定硬度,是对人体有多方面的益处的!国外几年前已不再提倡饮用纯水,纯水只是饮品(即饮料水),消费者主要满足临时解渴,不可用纯水完全取代饮用水。饮用水是生活必须品,必须天天喝,两者应区别开来。

 

5. 系统描述

5.1工艺描述

5.1.1系统主要组成加

预处理装置多介质过滤器 、软化器、仪表等。

RO装置:保安过滤器、高压泵、RO系统、、配电装置等。

5.1.2主要工艺设备功能描述

5.1.2.1预处理装置

 

多介质过滤器:原水经过活性炭过滤器去除水中留有的胶体、游离氯、异味、色度以及部分铁锰和吸附水中的有机物等。再通过石英砂过滤器的多层机械过滤,可以滤除掉原水中的泥砂、铁锈、大颗粒物以及悬浮物等。

过滤罐本体选用国际流行的玻璃钢缠绕罐体。其特点为罐体永不生锈,不存在腐蚀、生锈等问题,安装维护方便利于日后的检修工作。

滤料选用优质果壳净水碳,该材料吸附效率高,处理水量大可以大大降低更换频率,节约运行费用且可以反复清洗使用。

控制部分采用进口自动多路阀。

离子交换软化器

通过离子交换树脂,可以使水中的硬度降到几个毫克每升,甚至更低。使我们用水远离水垢的烦恼。

离子交换是一种特殊的固体吸附过程,它是由离子交换剂在电解质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质,即离子交换树脂。它能够从电解质溶液中吸取某种阳离子或者阴离子,而把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地交换出来,并释放到溶液中去,这就是所谓的离子交换。按照所交换离子的种类,离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。阳离子交换树脂上具有与三维高分子聚合物键联的磺酸基(—SO3H),羧酸基(—COOH)或酚基(—OH)等酸性基团。在水溶液中酸性基团可以电离生成H。每种交换树脂可以含有一种或数种离子基团,按照离子基团的电离难易程度可把交换树脂分为强性和弱性。阳离子交换树脂分为强酸性及弱酸性,阴离子交换树脂则分为强碱性及弱碱性。各类阳离子交换树脂按所含离子基团的强弱程度排列如下:

R SO3H > R CH2SO3H > R PO3H2 > R COOH > R OH

 磺酸基     次甲基磺酸基    磷酸基       羧酸基      酚基

(强酸)                                (强酸)

控制部分采用进口自动多路阀。

5.1.2.2反渗透装置(保安过滤器、高压泵、RO系统、配电装置)

2.1保安过滤器  设置5μm保安过滤器可滤除前级设备泄漏的大颗粒。5μm保安过滤器的进、出水配备压力表检测压差,当进、出水压差达到规定值时,更换滤芯。

2.2. RO系统:

高压泵

为反渗透系统提供动力。

采用进口不锈钢材质高压泵;

设有高低压力保护,当系统有憋压情况时系统自动停机以保护膜元件,当进水压力很低时高压泵不启动或停机,以保护高压泵不被损坏。与系统实现相互联动。

渗透与反渗透

反渗透实为渗透的逆过程。自然界有一种膜叫半透膜, 它只能透过水而不能透过其它溶质.如果将淡水和盐水这种半透膜隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,如图a所示,这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面到某一高度而产生压力,从而抑制淡水进一步向盐水渗透而达到平衡,平衡压力称之为渗透压。在这种情况下,如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力,盐水中的分子就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧。这一现象称为反渗透,见图2

 

 

 

 

 

 

 

反渗透膜除盐机理

半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,膜的表面选择性的吸附了一层水分子,盐类溶质则被膜排斥,化合价态愈高的离子被排斥愈远,膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下,通过膜的毛细血管作用流出纯水而达到除盐目的。RO膜的孔径<1.0nm,因此能滤除最少细菌之一的绿脓杆菌(3000Х10-10m,也能滤除各种病毒,如流感病毒(800Х10-10m),脑膜炎病毒(200Х10-10m),甚至还能滤除热原(10-500Х10-10m)。

RO系统采用高效脱盐卷式膜,主要去除水中溶解盐类、有机物、二氧化硅胶体、大分子物质,去除水中大部分盐分,反渗透膜采用芳香族聚酰胺复合膜,该类型反渗透膜已被广泛应用于纯水行业。

2.4 超滤装置:

滤出水的明显杂质减少,污染指数(SDI)和浊度显著降低。对细菌、病毒的截留率大于99.99%

采用高截留、大通量、耐污染的超滤膜组件,并采用新型组装结构,使全部系统发挥出最佳效能。

采用最新开发的自清洁工艺,保证了超滤装置长期、低耗的正常运行。超滤系统在产水过程中,采用错流操作、低压恒流控制方式,各种操作方式由中央控制器自动实现。

全自动超滤膜装置由超滤膜组件、控制系统、自动阀组、自动清洗装置等组成。

2.4纯水装置:纯水箱/纯水供水泵/紫外灭菌器/

2.4.1纯水箱/纯水供水泵

    储存纯水,为用水点提供稳定的水源。

2.4.2紫外灭菌

臭氧(O3)是一种强氧化剂和高效杀菌消毒剂,臭氧不会留下有毒的残余物质,臭氧作用的化学过程只产生氧化物和氧气。臭氧容易分解,不宜储藏运输,必须现场制备。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第三章  控制系统描述

.系统控制

控制系统采用手动/自动转换功能。

1. 可以随时根据系统各设备的运行状况对系统的控制方式及工艺参数进行调整。

2. 在手动方式下,对各单元(如自动阀、水泵)进行独立操作。

3. 生产过程中系统出现故障时,及时发出警报。

4. 主要的工艺参数(如压力、电导率等),均可直接在盘面或现场仪表上读出,实时了解系统各设备的运行参数。

.报警及保护

1.高液位报警:纯水箱水位高过高设定值,发出高液位信号,受控单元停止工作。

2.中液位报警:纯水箱水位低过中设定值,发出中液位信号,受控单元启动工作。

3.低液位报警:纯水箱水位低过低设定值,发出低液位信号并停止出水泵。

4.高压泵低压保护:进水压力低于低压开关设定值,发出水压低信号并停止高压泵及RO系统。

5.高压泵高压保护:进水压力高于高压开关设定值,发出水压高信号并停止高压泵及RO系统。

6.水泵故障报警:水泵热继电动作,发出故障信号,并停止故障泵。

.系统单元控制

4.1. RO单元

RO系统还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘,在就地盘上可读出RO的有关工艺参数,对RO系统的重要参数如电导率等均设有在线检测仪表。

.电气

5.1.供配电

纯水站用电设备电压等级为380/220VAC,设低压配电柜,向纯水工艺系统动力设备供电。

5.2.硬件选择

5.2.1.低压电器

含空开、接触器、热继电器、按钮、指示灯、选择开关等,采用施奈德或同等产品。

5.2.2.控制机柜

采用标准柜满足电气设备的防水、防潮要求。

六.仪表

6.1 概述

现场仪表包括压力、液位、流量、电导率等检测仪表。

6.2 仪表选型

现场仪表的选型原则是满足工艺要求,质量可靠。

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