1、 - 1 - 1 -合 计 21 页采用双级反渗透+EDI 设备工艺设 计 方 案业主单位：瑞利金属设计单位：江苏阳光水处理设备有限公司 联系电话：0517-87125588热线传真：0517-87125566文件编号：YGKL201401A江苏阳光水处理设备有限公司二 014 年一月- 2 - 2 -目 录一、设计基础资料二、工艺及设备功能简介三、主要设备清单及报价一览表四、付款条件及交货五、运行成本分析六、设备安装调试及操作培训七、售后服务方案八、工艺流程图及安装布置图九、2013 年度部分客户一览- 3 - 3 -第 一 章 设计基础资料（一）原水水质原水条件：深层地下水（二）设备技术参
2、数（1）设备产水水量：反渗透纯水产量8.5 吨/小时 EDI 设备产量8 吨/小时（2）设备产水水质标准：软化水水质：悬浮物5mg/L，总硬度0.03mmol/L，含油量2 mg/L，电导率1us ；反渗透纯水水质：纯水电导率3us/cm，氯离子水含量3ppm（3）设备占地面积：22*5*5m(长*宽*高)（4）设备电力需求: AC380V5%,50HZ,30kw，3P+1N（5）设备供水要求：15 吨/小时（可通过配置原水箱解决供水量不足问题）（三）工艺流程地下水（DN50）进水电动阀原水箱原水泵自动加絮凝剂装置砂滤器炭滤器加药装置保安过滤器一级高压泵一级 RO 膜组PH 调节装置中间水箱二
3、级高压泵二级 RO 膜组RO 纯水箱EDI 设备超纯水水箱用水管道入口（DN32）（四）工程界限（1）设备界限：总进水口 2 米处至终端出水口 2 米处（2）控制界限：原水进水至终端水质在线检测（3）电源要求：由需方送至系统总控制柜（4）场地要求：由供方送至设备室内排水设施（五）施工条件（1）设备动力电源：AC380V5%,50HZ,30kw ， 3P+1N（1）低压控制及照明电源：AC220V5%,50HZ, 3P+1N+1PE（3）操作用直流电源：DC24V（4）原水给水流量：20 吨/小时（DN50）（六）计划工期 共计 40 天第一阶段 设计方案确认 - 4 - 4 -第二阶段 设备制
4、造 35 天第三阶段 设备就位与安装 3 天第四阶段 整机调试与人员培训 2 天（七）设计、制造、施工及验收标准（1）设备制造和材料选型符合反渗透系统的标准（2）GB150钢制压力容器（3）JB2932 水处理设备制造技术条件 （4）HGJ32橡胶衬里化工设备（5） 压力容器安全技术监察程序（6）进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学会（ASTM ）的工业法规中涉及的标准（7）JB/T74-94对外接口法兰标准和要求第 二 章 工艺及设备功能简介（一）反渗透技术简介反渗透技术，是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物
5、质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为 10A 左右） ，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达 97%-98%） 。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。我公司集多年工业水处理系统的工艺设计、设备制造、系统成套及膜应用技术的经验，选取合理的工艺设置和设计参数，确保设备长期稳定运行。（二）设备工艺说明（1）原水泵：主要功能：恒定系统供水压力，稳定供水量。（2）自动加絮凝剂装置：特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块，在下道过滤中去除。（2）多介
6、质过滤器：采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在 20um 以上的物质。系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。主要功能：保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。- 5 - 5 -（3）活性炭过滤器：采用椰壳活性炭，不但可以吸附电解质离子，还可以去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和三卤化物。系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。主要功能：保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。（4）阻垢剂投加装置 为了在较高回收率情况下防止反渗透浓水端特别是反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现碳酸盐、硫酸盐和 Ca2+、Mg
7、 2+离子的化学结垢，从而影响膜元件的性能，在反渗透进水前需要加入阻垢剂。本系统建议选用美国 KING LEE 公司生产的PTP0100 阻垢剂，该药剂是一种分散型阻垢剂，其作用如下：阻垢效能高，在不加酸的条件下，原水 LSI 指数最大允许值为 2.8，在此范围内可有效地控制无机物结垢。主要成分为含磷小分子有机物，在水中性质稳定，不易分解产生具有微生物营养的正磷酸盐营养物，排放后也不会对环境产生污染。为优秀的分散剂，可控制铁、铝及重金属污染，也可以对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒起到分散作用。主要包括 1 台意大利 SEKO 公司的电磁隔膜计量泵和 1 只计量箱。计量箱的容积能满足系统运行时 1
8、 天的药品耗量。（5）自动加药阻垢装置：在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢，不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物，可防止反渗透膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。（6）保安过滤器：采用 5um 滤芯来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用 SUS304 材质，内装 PPF 滤芯。该滤芯是一种效率高、阻力小的深层过滤元件。适用于含悬浮杂质较低（浊度小于 5 度）的水进一步净化。主要功能：保证进入反渗透膜的水颗粒度小于 5um。（7）高压泵：因为反渗透膜在工作过程中需要较高的压力，高压泵是反渗透系统的主要运作设备，为反渗透装置的运行提供动力来源。本系统采购杭州南方高压泵
9、，材质为 SUS304，具有外形美观、占地面积小、噪音小、免维护、经久耐用的特点。高压泵进出水口设置低压、高压保护开关，当进水压力值低于设定值（0.05Mpa）时，停止高压泵，防止高压泵抽空损坏；当进水压力高于设定值（1.5 Mpa）时，停止高于- 6 - 6 -泵，保护高压泵、膜组件不受到损坏。（7）反渗透系统：通过泵加压,利用孔径为 1/10000m(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的 1/300)的反渗透膜(RO 膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到纯化水规定的理化指标及卫生标准。由于 RO 反渗透技术生产的水
10、纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到 100%。设备的核心部位为反渗透膜，我公司利用美国海德能公司所生产的原装进口聚酰胺（CPA）系列膜。该膜具有产水量高，脱盐率的优点。（8）级间 PH 调节装置：由于 CO2 不能通过 RO 膜分离，而且对产水电导率的影响较大，所以向一级产水中添加 NaOH 溶液，将一级产水中的微量 CO2 转换成HCO3-,HCO3-可以在二级反渗透过程中去除，从而达到降低产水电导率的目的。另外，由于反渗透产水显酸性，适量加入碱液也可以起到调节产水 PH 值的作用。（9）EDI 技术介绍1.1 EDI 概诉连续电除盐（EDI，Electrodeion
11、ization 或 CDI，Continuous Electrode ionization）是国际上 20 世纪 90 年代开始逐渐发展起来的新型超纯水制备技术，它的发展是纯水生产技术史上的一次革命性的进步。EDI 可以代替传统的离子交换（DI）技术，生产质量稳定的去离子水。与混合离子交换装置不同之处在于 EDI 系统不需要化学再生，也无须因为补充树脂或者化学再生而停机。因此, EDI 可以实现连续产水，且产水水质稳定。同时，也最大限度地降低了设备投资和运行费用。 通常把 EDI 与反渗透及其他的净化装置结合在一起从水中去除离子。EDI 膜堆中的离子交换树脂可以分为两部分，一部分称为工作树脂，
12、另一部分称作抛光树脂，二者的界限称为工作前沿。工作树脂承担着除去大部分离子的任务，而抛光树脂则承担着去除像弱电解质等较难清除离子的任务。通过 EDI 系统制得的超纯水的电导率可高达15-18.2 Mcm。EDI 既可以连续运行也可以间歇操作。我公司拥有多年研发生产 EDI 的技术，按行业标准 HY/120-2008、HG/H3982-2007，新推出无需浓水循环、无需加盐的全填充式 EDI 膜块新产品,其技术性能达到国外同类产品，真正做到物美价廉。1.2 EDI 工作原理- 7 - 7 -离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近，可以选择性地透过离子，其中阴离子交换膜只允许透过阴离子，不允许透过
13、阳离子；而阳离子交换膜只允许透过阳离子，不允许透过阴离子。EDI 技术巧妙地将电渗析技术和离子交换技术相融合，通过阴、阳离子交换膜的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用，在直流电场作用下，实现离子的定向迁移，从而完成水的深度除盐，同时水的电解离产生的氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行再生。图 1.1 为 EDI 的工作原理图。如图 1.1 所示，EDI 膜堆中，阳膜和阴膜交替排列在阴极和阳极之间，从左边起依次为浓水室和淡水室，浓水室和淡水室中都填充有混合离子交换树脂。在淡水室中，阴离子交换树脂中的氢氧根离子（OH -）同进水中的阴离子（例如 Cl-）交换，同理阳离子交换树脂中的氢离子
14、（H +）同进水中的阳离子（例如 Na+）交换，被交换的离子在直流电场的作用下沿着树脂球的表面迁移，分别通过相应的离子交换膜后进入浓水室。在较高的电压梯度作用下，水被电解生成 H+ 和 OH-，这些 H+ 和 OH-对离子交换树脂进行连续再生。因此，EDI 膜堆中离子交换树脂不需要化学（酸碱）再生。综上，EDI 运行时主要发生以下三个过程：（1）离子交换树脂上的 H+ 和 OH-与水中的电解质离子进行的离子交换过程；（2）在外电场的作用下发生的电渗析过程（通过离子交换树脂和膜将离子输送到浓水室） ；（3）在外加直流电场的作用下所发生的离子交换树脂的水解作用对交换剂进行的电化再生过程。- 8 -
15、 8 -浓水室 浓水室 浓水室淡水室 淡水室浓水 产水 浓水 产水 浓水+阳膜 阴膜 阳膜 阴膜Mg2+Ca2+Cl-OH-SO42-图 1.1 EDI 工作原理图阴离子交换树脂；阳离子交换树脂；“-”阴极，接电源负极；“+”阳极，接电源正极。1.3 EDI 技术的特点与传统离子交换法（DI）相比，EDI 具有以下特点：（1）可连续生产超纯水，产水水质稳定； （2）不需酸、碱再生，节约酸、碱消耗以及相应的储运和再生设施； （3）避免了危险化学品对操作人员的伤害； （4）无再生污水产生，工艺过程洁净，不需污水处理设施；（5）结构紧凑，占地面积小； （6）运行操作简单，劳动强度低。（三）设备功能简
16、介（1）操作简单。 “傻瓜式”一键即通- 9 - 9 -设备调试完毕后，无需再次调试。开关机仅通过面板上的一个键来完成。（2）全自动运行，可无人值守 24 小时连续制水。设备自动运行、自动保护、自动在线监测。同时系统可以实现手动和自动的切换，在非常运行条件下，对设备、水泵、控制阀等可以进行手动操作。（3）自我保护功能高压泵进出水口设置低压、高压保护开关，当进水压力值低于设定值（0.05Mpa）时，停止高压泵，防止高压泵抽空损坏；当进水压力高于设定值（1.5 Mpa）时，停止高于泵，保护高压泵、膜组件不受到损坏。（4）实时监控各种运行参数，一目了然反渗透装置总进水管设置在线电导率仪，检测原水水质
17、；反渗透装置上设备纯水电导率及浓水流量计，根据运行状况，调节系统回收率；反渗透装置进水、浓水、段间均装有压力表，监测反渗透运行是否正常；多介质过滤器、活性炭过滤器进出口各设置一台压力表；保安过滤器进出口各设置一台压力表。 （5）液位控制系统相关水箱设备液位控制器，与设备连锁控制启停。（6）药剂添加装置自动控制加药泵自动启停，药箱液位自动报警，提示操作人员配置药液。（7）反渗透开机自动膜冲洗RO 设备在系统开机时对反渗透膜自动进行膜冲洗，避免污物沉积结垢。（8）电气控制一体化电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。第三章 主要设备清单及报价一览表 一、软水处理系统
18、名称序号 主要组件 型号 材质单价数量单位 小计 产地原 1 原水箱 V=15T PE 1 个 客户自备- 10 - 10 -2 进水阀 DN50 UPVC 600 1 个 600 台湾3 液位计 ST-70 浮球式 100 2 套 200 台湾 LDA水储存单元4 溢流装置 DN50 UPVC 300 1 套 300 阳光5 原水供水泵 Q=20T，4kw 不锈钢 4200 1 台 4200 南方泵业6 自动计量泵 0-7L 工程 塑料 1670 1 台 1670 德国 新道茨7 絮凝剂药箱 V=200L PE 400 1 只 400 无锡8 反洗泵 Q=30T，5.5kw 不锈钢 4600
19、 1 台 4600 南方泵业9 低压保护开关 K6 120 1 个 120 德国 BD10 耐震压力表 0.6MPa 不锈钢 90 3 个 270 浙江余姚11 原水流量计 12-30m3/H 有机玻璃 720 1 只 720 浙江余姚12 多介质 过滤器 1200*2350 FRP63001 台 6300 RONGXINT13 精制石英砂 5-20mm 600 2 吨 1200 东海14 砂滤器多路阀 全自动型TMF78B UPVC 5600 1 套 5600 润新15 压力表 0-10KG 不锈钢 20 1 个 20 上海16 活性炭过滤器 1200*2350 FRP 6300 1 套 6
20、300 RONGXINT17 椰壳活性炭 7000 1.2 吨 8400 河北承德18 炭滤器多路阀 全自动型TMF78B UPVC 5600 1 套 5600 润新20 压力表 0-10KG 不锈钢 20 1 个 20 上海21 阻垢剂投加装置 计量泵 ACS602 复合16801 套 1680 意大利/SEKO22 阻垢剂药箱 V=200L PE 400 1 只 400 无锡23 保安过滤器 10 芯 40 寸 SUS304 1600 1 台 1600 阳光24 保安滤元 5um PPF 20 10 支 200 FILTER25 保安压力表 0.6MPa 不锈钢 20 1 个 20 浙江余姚过滤器单元26 连接管道及阀门 DN50 UPVC 1800 1 套 1800 台湾运输及27 2300
