20T/H纯水反渗透预处理超滤水处理系统
2015-11-12 15:59:251. 水处理设备设计水量：
超滤系统设计产水量40T/H；
2. 水处理设备进水原水水质：
市政自来水
3. 水处理设备出水要求
生活直饮水标准
4. 设计依据
※《水污染防治法》
※《生活饮用水卫生规范》
※《超滤膜设计导则》
※《超滤膜技术手册》
设计原则
4.1. 采用碧水深蓝实用、可靠的BLUETEC超滤膜处理技术，确保治理后回用水指标稳定达标。
4.2. 严格执行环保政策，符合有关法律、法规、标准、 规范以及地方法规；
4.3. 根据水处理设备进出水要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用的处理工艺，确保水处理效果，减少项目投资及日常费用；
4.4. 水处理系统工艺流程简洁通畅，整体布臵简洁、合理、美观符合厂区统 一规划，要求废水处理设施布局与周边环境协调，不对周边环境造成二次污染；
4.5. 控制总体投资，工程造价合理，保证长期安全平稳运行，降低日常运行成本；
4.6. 管线合理布臵充分利用现有的设臵及现有的地形条件；
4.7. 水处理系统施设整体工程施工周期短，安装、检修方便，易于管理；
4.8. 安全措施得当，避免隐患。
二 工艺流程的选择
2.3 工艺路线及简述
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水处理设备工艺流程说明：原水先要进行预处理，经过石英砂过滤器和活性炭过滤器去除水中残留的细小悬浮物、胶体、余氯、异味后，再经5微米保安过滤器截留水中残留破碎的滤料，以防止微小粒径的不溶物在泵的加速作用下击穿膜组件和损害泵叶轮，导致超滤系统出水水质不可控。
超滤膜是一种纳米级的薄膜，它能有效的去除原水中的细菌、微生物、大肠杆菌以及一些大分子的有机物和水中所有不溶解性的胶体等，使处理出水浊度≤0.1NTU 、SDI≤1，处理出水可完全满足生活饮用水的水质要求。
三 超滤技术的由来
3.1 超滤工艺的机理和特点：
超滤膜是利用纳米级的物理孔径对料液中的物质进行分离.净化.纯化和浓缩；主要功能是祛除液体中的悬浮物.胶体.微生物.细菌.大分子有机物.脱色.除油；降解液体的浊度.COD和BOD超滤主要去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物、细菌和大肠杆菌等杂质。超滤膜技术已经广泛用于海水淡化、中水回用、反渗透系统的预处理、冷凝水处理和超纯水制备中，该技术与常规预处理相比，具有标准化设计，投入少，产量高，无需连续加药，稳定性高，需劳动力少，占地面积小，自动化程度高，操作方便等优点。
碧水深蓝水处理超滤系统采用bluetec-8BWUF型号超滤膜作为本分离系统的重要处理部件，bluetec-8BWUF超滤膜采用材质为改性PVC的中空纤维，其表面活化层致密，支撑层为双排脂状结构，故拉伸强度高、跨膜压差小、反洗效果好、抗污染、使用寿命长，且能保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有很好的分离能力。
3.2 主要技术参数
bluetec-8BWU超滤装臵采用错流过滤、频繁反洗的全自动连续运行方式。
微生物细菌去除率：99.99%
悬浮物去除率：100%
产水水质：浊度≤0.2 NTU
SDI≤1
微生物、细菌、大肠杆菌、病原体（祛除率）>99.99%
操作温度： 5-45℃
设计压力： ≤0.2MPa
3.3 主要特点：
3.3.1 中空纤维表面活化层孔隙率高，故纤维单位面积产水量大；
3.3.2 中空纤维强度高，采用自动频繁反向冲洗工艺，使组件可在错流过滤状态下工作，化学清洗同期大大延长；
3.3.3 低操作成本；
四 碧水深蓝超滤系统关键参数
4.1 确定膜组件的型号
针对上述原水水质及水量，本工程设计选用bluetec-8BWU，超滤膜组件，为内压式超滤膜组件，膜材质：改性PVC。
4.2 膜组件运行参数
（1）bluetec-8BWUF，超滤膜使用条件：
| 项 目 | 参 数 |
| 膜元件型号 | bluetec-8BWUF |
| 型 式 | 内压式中空纤维膜 |
| 膜材质 | 改性PVC |
| 公称孔径 | 0.01μm |
| 膜面积 | 39.6m2 |
| 中空纤维内径 | 0.9mm |
| 中空纤维外径 | 1.6mm |
| pH范围 | 2~12 |
| 工作水温 | 5~45℃ |
| 进水压力 | 0.3MPa |
| 膜两侧允许压差 | 0.2MPa |
| 反洗频率 | 每隔60分钟一次（视具体情况） | ||
| 反洗时间 | 每次60秒 | ||
| 反洗压力 | ≤0.20MPa | ||
| 反洗通量 | 200 L/（m2 •h） | ||
| 化学 清洗 |
清洗频率 | 每隔1-4月一次 或在相同运行条件下压差大于0.08MPa |
|
| 清洗时间 | 120-240分钟 | ||
| 清洗药剂 | 2%柠檬酸、0.5%NaOH+0.2%NaClO（有效氯计） | ||
| 清洗通量 | 100 L/（m2 •h） | ||
针对本项目的原水水质及前处理情况，建议超滤膜平均水通量为80-100L/（m2 •h）。（备注：长期运行的温度对水通量有直接的影响，以25℃为基准，每变化1℃的调整系数为2.15% ）
4.4 系统回收率的确定
本项目建议采用错流过滤的运行方式，超滤系统回收率设计为80%-100%。
4.5 考虑反冲洗用水后的产水量设计
此类水质建议选择60分钟反洗1次及正洗2次，每次全过程在2分钟之内，反洗又分上反洗和下反洗，上、下反洗各30秒，正洗15秒。
4.6超滤膜数量计算
本设计从成本上考虑,选用BLUETEC-8BWUF超滤膜，按80lmh @25℃水通量计算，单支膜有效面积为16.9m2，则膜数量如下：
单支膜组件产水量：39.6m2 ×80lmh /1000=3.2T/H
考虑反洗后的总超滤膜用量为：
总超滤膜用量：40/3.2=14支
取大于9.375的整数，取偶数，背靠背安装。考虑系统布水均匀和系统的稳定性、安全性和方便控制，设计1套超滤主机，主机膜用量14支。
4.7碧水深蓝水处理超滤系统正冲洗设计：
系统制水运行每60分钟后要进行一次正冲15秒钟，正冲使用原水及原水泵，阀门及操作过程控制见图纸。
4.8碧水深蓝水处理超滤系统反冲洗设计：
正冲洗后进行一次反冲洗，分上下反冲洗两个动作反洗,每个动作30秒，合计反洗时间为60秒，反洗水采用超滤产水。
反冲压力：≤0.20MPa
反洗流量： 200 lmh
反洗泵：62m3 /h，扬程33m，1台，实际流量按泵选型样本确定。
4.9 化学清洗设计：
4.9.1 化学清洗依据：
（1）当透膜压差(TMP)达到0.05Mpa；
（2）每隔1-4个月
4.9.2 化学清洗系统设计
（1）化学清洗泵：450m3 /h，扬程20m，实际流量按泵选型样本确定。
（2）药洗箱容积：1000L
（3）化学清洗压力：≤0.1MPa
4.9.3 化学清洗分类
（1）酸洗：用超滤出水配制成质量浓度为2%的柠檬酸溶液， pH = 2。
（2）碱洗：用超滤出水配制质量浓度为0.5%的氢氧化钠和30ppm的次氯酸钠溶液， pH=12。
注：酸洗后要再用碱洗，末了用清水清洗直到出水pH=7为止，否则会影响水通量。
4.9.4化学清洗具体流程
4.10碧水深蓝水处理超滤系统电气及仪表设计
4.10.1自动控制总体要求 采用PLC控制，具有投资小、可靠性高、适用性强，抗干扰能力强,系统的设计、建造工作量小，维护方便，体积小，重量轻，能耗低的优点。
4.10.2自动控制执行元件的选用
本方案采用全自动多路阀滨洁bluestyle系统，滨洁bluestyle全自动过滤多路阀具有结构简单、操作方便、动作可靠、重量轻、口径大、流通能力及反洗能力大等特点，在超滤大系统中广泛使用。
4.10.3 碧水深蓝水处理超滤系统工作流程
4.10.4 碧水深蓝水处理超滤系统仪表设计
（1）流量计
每套超滤设产水、浓水流量计1套。
（2）压力表
(1)超滤进口、浓水、产品水、反洗水装设压力表。
(2)超滤进水及反洗进水设压力开关，当进水压力超过设计值系统停止运行并报警。
(3)液位计原水箱、超滤水箱设液位开关，高、中、低液位报警和相应的泵联锁。
五 碧水深蓝超滤系统设备规范
5.1碧水深蓝超滤装置
5.1.1 设备参数
5.1.1.1 超滤膜型式与型号
（1）型号： bluetec-8BWU,超滤膜
（2）型式： 组合
5.1.1.2 BLUETEC超滤膜数量： 1套
5.1.1.3 运行工况：
（1）出力： 40m3 /h.套
5.1.1.4 BLUETEC超滤膜膜元件总数量： 14支
5.1.1.5 设计进水压力： 0.2 MPa
进水压力： 0.3 MPa
反洗压力： ≤0.20Mpa
5.1.1.6 BLUETEC超滤膜装置外形尺寸：见机架尺寸图。
5.1.2 原水泵
5.1.2.1 设备参数
（1）型号: CDL45-30-2
（2）形式： 立式离心泵
（3）数量： 2台（1用1备）
5.1.2.2 运行工况
（1）流量： 42m3 /h
（2）扬程： 33m
5.1.2.3 材料
（1）叶轮： 不锈钢
（2）壳体： 不锈钢
5.1.2.4 制造商及产地： 浙江南方特种泵
5.1.2.5 电机
（1）型号： 厂家配套
（2）功率： 7.5kw
5.2 BLUETEC超滤系统清洗装置
5.2.1 清洗溶液箱
（1）形式： 垂直圆筒
（2）数量： 1个
（3）容积： 1000L
（4）工作压力： 常压
（5）设备本体
（6）材料： PE
（7）制造商及产地
5.2.2 药洗泵
5.2.2.1 设备参数
（1）型号: CHL45-20
（2）形式： 卧式离心泵
（3）数量： 1 台
5.2.2.2运行工况
（1）流量： 20m3 /h
（2）扬程： 21m
5.2.2.3 材料
（1）泵壳： 不锈钢
5.2.2.4 制造商及产地： 浙江南方特种泵
5.2.2.5 电机
（1）型号 : 厂家配套
（2）功率： 4.5kw
5.2.3 5μm保安过滤器
5.2.3.1型式与型号
（1）型号:
（2）型式： 垂直圆筒
5.2.3.2设备出力: 40m3 /h
5.2.3.3数量： 1 台
5.2.3.4直径：
5.2.3.5设计压力： 0.6 MPa
5.2.3.6设备本体
（1）壳体： SS304
骨架： SS304
（2）滤芯：外径/内径厚度： PP棉过滤器
5.2.3.7表计及附件
（1）表计
设备本体进水压力表 P= 0-0.6 MPa
设备本体出水压力表 P= 0-0.6 MPa
5.2.3.BLUETEC超滤设备运行参数
控制方式: 根据压差更换滤芯
5.2.3.9制造商及产地： 碧水深蓝（北京）
5.3 反洗系统
5.3.1反洗水泵
5.3.1.1设备参数
（1）型号: CDL64-30-2
（2）形式： 立式离心泵
（3）数量： 1台
5.3.1.2运行工况
（1）流量： 64m3 /h
（2）扬程： 33m
5.3.1.3材料
（1）叶轮： 不锈钢
5.3.1.4制造商及产地：
5.3.2.5电机
（1）型号： 厂家配套
（2）功率： 18.5kw
5.4石英砂过滤器
5.4.1型式与型号
（1）型号： #6490
（2）型式： 垂直圆筒
（3）控制器 滨洁bluestyle 3150NY全自动过滤阀
5.4.2设备出力： 45m3 /h
5.4.3数量： 1 台
5.4.4直径： 1600×2630
5.4.5设计压力： 0.6 MPa
5.4.6设备本体
（1）壳体： 碳钢衬胶
（2）产地： 北京
5.4.7滤料： 50目优质石英砂
5.5活性炭过滤器
5.5.1型式与型号
（1）型号： #6490
（2）型式： 垂直圆筒
（3）控制器 滨洁bluestyle 3150NY全自动过滤阀
5.5.2设备出力： 45m3 /h
5.5.3数量： 1 台
5.5.4直径： 1600×2630
5.5.5设计压力： 0.6 MPa
5.5.6设备本体
（1）壳体： 碳钢衬胶
（2）产地： 北京
5.5.7滤料： 椰壳活性炭
六 碧水深蓝超滤系统运行经济指标分析
8.1 电费
所有设备如：原水泵，反洗泵，化学清洗泵，PLC 滨洁bluestyle全自动多路阀等，以8kW•h估算，电费以1元/kW•h，吨水处理电费 =7.5kW•h×1元/（kW•h）/40T/H=0.37元/T
8.2 药剂费
碧水深蓝超滤系统清洗消耗药剂用量如下：
（1）10%氧化剂药剂消耗量：反洗时加药浓度按5ppm计，则吨产水消耗量为：0.0003Kg，药剂单价为0.7元/Kg，吨产水消耗成本为：0.0003× 0.7=0.0021 元
（2）柠檬酸药剂消耗量 ：按每个月化学清洗一次计算，每次清洗柠檬酸用量为23Kg，药剂单价为6元/Kg，则吨产水药剂费为23× 6/40×24 × 30) = 0.00075元
（3）NaOH药剂消耗量 ：按每个月化学清洗一次计算，每次清洗用量为6Kg，药剂单价为2.4元/Kg，则吨产水药剂费为： 6×2.4/(40×24×30)= 0.000075元 综合以上，每吨产水超滤清洗药剂消耗费总合为0.0036元/吨产水。
8.3 bluetec-8BWU超滤设备更换费
bluetec-8BWU超滤膜按三年的使用寿命，三年更换一次费用为：10支×2000元/支=20000元，折算成单位产水的更换费为：20000/(15×24×360×3)=0.05元/m3 产水 设备更换费：0.05元/吨产水
8.4 人工费
劳动定员由客户自行安排，超滤运行操作人工费暂不考虑
8.5 超滤运行总费用
根据上述论述，本项目超滤处理系统运行费用约为0.42元/吨
七 碧水深蓝超滤系统操作规程和劳动保护
为了是操作人员很好的使用超滤膜组件，工作人员劳动保护和管理设计中应该设采取如下措施：
（1）人员培训
在设备运转之前须对操作人员进行操作培训以及安全方面的教育，使操作人员掌握基本的超滤膜操作技能。
（2）电器控制 所有电气设备由380V/220V三相线制（动力、照明）提供动力，供电电源以电缆直埋形式穿预埋管进控制间进线柜。站内所有用电设备均380V/220V低压电力设备。所有外装电源设备均采用防潮式，满足电器设备有关安全规定。所有机械设备均配套供应就地控制箱，碧水深蓝超滤水处理工艺主要机泵均交替使用，互用互备，以保证正常运行；站内接地系统适用TN-S制，高配间及变电间均设臵集中接地装臵，接地电阻小于4欧姆，电缆在进入构筑物处，零线应重复接地（但距接地点不超过0.5 m者除外），重复接地装臵的电阻不大于10欧姆。站内构筑物高度大于5米的应设臵防雷保护，防雷接地装臵的接地电阻应不大于10欧姆。
（3）防腐措施 本工艺中，处理构筑物均采用钢结构，钢结构设备均采用防腐材料进行防腐，本公司采用的管材均选用化工级UPVC材质及优质的无缝钢管。
（4）防火措施
为了防止污水处理因人为操作不当或机泵短路等自然因素而引起火灾事故，必须在污水处理厂房内明显的地方放臵干粉灭火器，指定专人保管，定期进行检查。如果必须在厂房内进行焊接等容易引起火灾的工程，必须通知主管部门，经主管部门签定许可证明后。由专人携带防火设备进行监督操作。
八 项目质量保证措施及承诺
1 本工程的质量控制计划
（1）本工程将严格按照碧水深蓝（北京）公司的质量保证体系的要求，严格按要求开展各项工作。
（2）本工程中，如有关部门提出特殊的质量要求，现有的质量体系文件不能覆盖时，将制定专项质量计划。
（3）对无特殊要求的子项目，明确质量策划的内容。
（4）在项目实施的各个阶段，明确设计依据，明确各专业的设计原则和设计控制进度。
（5）根据要求开展具体的设计作业，在设计作业中实行设计全过程的质量控制，在设计接口、设计输入、设计输出、设计评审、设计验证、设计确认和设计变更等方面均按照我公司的质量保证体系的要求执行。
（6）在设计过程中出现的质量问题，通过设计校审和验证，及时予以解决，在设计以后发现的质量问题，及时进行返工或更改并采取相应的纠正和预防措施，对各项措施进行实施效果验证。
（7）对从事与设计质量有关的人员进行必要的培训，使各级设计人员明确职责，保证设计质量得到有效的控制。
（8）在施工过程中实行施工全过程的质量控制，做好质量计量和检查工作。施工过程出现的质量问题及时进行返工或更改并采取相应的纠正和预防措施，对各项措施进行实施效果验证。
（9）设备交付时，提供操作、调试、维修的全套技术资料，包括使用说明书、操作和维修。
（10）维修手册中应含总装图、电路图、气路图、工艺管路图，并列出控制设备、控制元件、易耗品以及易磨损的部件名称、型号、规格、制造商或供应商，以便用户可以随时修理与维护设备。
2 本工程的质量保证措施
（1）针对本工程的特点，实施严格的设计、施工全过程控制，明确项目管理架构。
（2）项目管理成员组织编制进度计划。
（3）各专业设计原则编制与会审。
（4）各专业接口的实施管理。
（5）专业方案、总体方案的评审与优化。
（6）各专业设计文件的校审。
（7）设计文件总体审定。
（8）对影响质量的各项活动要明确责任、目的和范围。
（9）对质量要素进行控制，以及何人、何地、何时、如何做。
（10）工程设计、施工严格执行校审制度，以保证工程质量。
（11）校审程序共三级，即校对校核、审核、审定。
3 质量保证承诺
碧水深蓝（北京）公司提供的所有设备均是全新的、未曾使用过的，采用的均为合格的材料，保证质量、规格和性能。
设备交付使用后无偿提供为期一年的技术支持与服务，非人为操作失误造成的零、部件损坏由制造方负责无偿更换。一年后继续提供终身有偿技术服务。
各项技术性能及运行指标均达到或优于有关设备行业标准要求。 若提供设备的零部件或整机有缺陷，我公司免费更换，终身保修。
（1）质保期内服务承诺
① 碧水深蓝（北京）公司保证提供的设备均为合格产品。
② 产品质量达不到技术要求的设备可退货。
③ 在质保期内实行相应的质量保证服务。因客观原因所限，确实未发现不合格产品，在甲方现场安装结束或经过一段时间的运转，因质量问题而发生设备运行故障时，只要甲方通知我公司，碧水深蓝（北京）公司将在24小时内有正式明确的回应。碧水深蓝（北京）公司将派员到达甲方现场解决问题和排除故障。
（2）质保期外服务承诺
① 在质保期后，碧水深蓝（北京）公司对甲方使用中出现问题保证随时给予解答。
② 在质保期后，如甲方要求，碧水深蓝（北京）公司可以对产品进行检修，在检修过程中只收取材料成本费用，其余费用全免。
③ 因客观原因所限，确实未发现不合格产品，在甲方现场安装结束或经过一段时间的运转，因质量问题而发生设备运行故障时，只要甲方通知碧水深蓝（北京）公司，碧水深蓝（北京）公司将在48小时内有正式明确的回应。碧水深蓝（北京）公司将派员到达甲方现场解决问题和排除故障。
④ 承诺提供一年内碧水深蓝超滤系统内部免费售后服务
（3）全过程服务承诺
针对本工程工作量大，技术要求高的特点，实行全过程的服务。 全过程服务，从要求的工程可行性开始，直至施工和调试工作，切实做好各阶段的质量管理，包括各阶段的工作内容、质量标准、执行人和检查人、质量控制点、阶段性成果等。
（4）项目设计过程中服务的承诺 从收集资料起，项目人员即全身心投入该工程，根据需要，提出所收集资料的实用性、准确性及重要性，从中提出工程的设计理念，及时与建设方沟通，定期向有关领导、专家汇报，吸取好的意见和建议，并具体体现在以后设计工作中。
在选取产品中，从工程出发，多为甲方及以后运用管理着想，吸取以往经验，做好甲方参谋。
（5）项目施工过程中服务的承诺
① 碧水深蓝（北京）公司保证在工程开工后现场代表人员与甲方密切配合，解决工程中出现的技术问题。
② 现场人员根据需要配备交通工具，以解决现场人员的交通问题。
③ 工程项目领导小组成员、项目经理、技术负责人等经常到现场，了解现场人员的工作情况，对不合格者立即撤换。并经常与建设方保持沟通，了解甲方需求，及时解决问题。负责调试、试运行中的服务
① 派出专业调试人员对整个工程进行调试；
② 对工程设施及主要设备的安装调试、使用效果及存在问题，从运行管理角度向甲方提出咨询意见；
③ 在调试阶段，对碧水深蓝超滤系统进出水进行试验、监测，对试验、监测结果进行分析，对调试及时作出相应调整，使工程达到预期较佳设计效果。
（6）技术服务 根据碧水深蓝（北京）公司以往所做同类工程的经验，对本工程碧水深蓝（北京）公司的技术服务如下：
① 完成工程总体承包（施工图设计、设备材料采购、土建工程施工、设备安装、工程调试等）；
② 提供完整的施工图设计图纸；
③ 完成对甲方运行操作人员的技术培训；
④ 负责交付使用后的技术改进等服务；
⑤ 提供相应的技术指导、运行管理、操作规程等的文件。
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