6吨每小时双级反渗透设备

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6吨每小时双级反渗透设备

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6 吨双级反渗透设备技术与配置介绍

一、系统工艺说明

1. 一般说明

本 6 吨双级反渗透设备依据用户提供的原水水质报告和产水水质要求,进行针对性定制设计。设备配置和设置完全契合进水条件,遵循自动、节能、操作简便、环保以及安全的原则,全力保障系统长期稳定运行。

2. 工艺流程图

[此处可插入实际的工艺流程图,清晰呈现原水从进入预处理系统,到依次经过双级反渗透主机,再到产水输出、浓水排放等整个流程走向]

3. 工艺说明

3.1 石英砂过滤器

以天然石英砂为滤料,依据粒径大小精心分成多层不同砂层。过滤器通常选用直径 1000mm,高度 2200mm 的罐体。这样的尺寸设计基于设备每小时 6 吨的处理量需求,可保证在合理的过滤流速下,水流与滤料充分接触。在该罐体尺寸下,填充合适粒径分布的滤料,能有效过滤水中不同大小颗粒的泥沙、铁锈和悬浮物,大幅降低原水浊度,为后续设备稳定运行提供保障。

3.2 活性炭过滤器

使用便捷,初次设置后无需再次设置。活性炭因其极大的比表面积和丰富的微孔结构(表面布满平均直径为 20 - 30 埃(Å)的微孔),具备极高的吸附能力。此外,活性炭表面大量的羟基和羧基等官能团,可对各种有机物质进行化学吸附以及静电引力作用。因此,它能去除水中对阴离子剂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质,以及像余氯这类对阳离子交换剂有害的物质,显著提高除盐水处理能力。通常,可去除 63% - 86% 的胶体物质、50% 左右的铁以及 47% - 60% 的有机物质。过滤器采用直径 1000mm,高度 2200mm 的罐体,与石英砂过滤器罐体尺寸匹配,便于整体设备的安装与布局,同时能容纳足量活性炭,确保水与活性炭充分接触,实现最佳吸附效果。

3.3 软化水

若原水为地下水,通常含有各类盐类,溶解后主要阳离子为 Ca²⁺、Mg²⁺。若这些离子含量较高,在后续反渗透浓水侧会因浓度增大,逐渐达到溶度积而结垢,进而污染膜元件。为消除或减少此类危害,需去除水垢的硬度成分,进行水的软化处理。软化水装置通过离子交换树脂与水中的钙、镁离子进行交换,将其吸附在树脂上,从而降低水中钙、镁离子的含量,达到软化水质的目的。当树脂吸附饱和后,需通过盐水对其进行再生,恢复树脂的交换能力 。

3.4 RO 系统

  • 3.4.1 高压泵:为反渗透系统提供动力,采用杭州南方公司生产的立式高压泵。该泵设有高低压力保护,当系统出现憋压情况时,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,并且与系统实现联动。高压泵的功率根据反渗透系统的需求进行匹配,确保能够提供足够的压力,使水顺利通过反渗透膜。对于 6 吨双级反渗透设备,高压泵功率一般在 [X] kW 左右,具体数值根据实际工况和设备配置确定。

  • 3.4.2 渗透与反渗透:反渗透是渗透的逆过程。自然界的半透膜只能透过水而不能透过其他溶质。如果将淡水和盐水用这种半透膜隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生压力,抑制淡水进一步向盐水渗透并达到平衡,该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 。

反渗透膜除盐机理是半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,膜的表面选择性地吸附了一层水分子,盐类溶质则被膜排斥,化合价态愈高的离子被排斥愈远。在反渗透压力的推动下,膜孔周围的水分子通过膜的毛细血管作用流出纯水,达到除盐目的。RO 膜的孔径<1.0nm,因此能滤除如绿脓杆菌(3000×10⁻¹⁰m)等细菌,也能滤除流感病毒(800×10⁻¹⁰m)、脑膜炎病毒(200×10⁻¹⁰m)等各种病毒,甚至还能滤除热原(10 - 500×10⁻¹⁰m)。
RO 系统采用美国海德能公司生产的 CPA 系列低压高脱盐率反渗透膜,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。CPA 低压高脱盐率苦咸水淡化膜,可在较低的操作压力下获得高水通量和脱盐率,CPA3 膜元件的脱盐率为 99.7%。在反渗透系统中应用该膜元件,可以减少污堵、降低能耗、延长膜的使用寿命和清洗间隔时间,延长清洗时间间隔也意味着降低了化学药品费用,膜元件具有玻璃钢缠绕外壳。第一级反渗透配置 8 支 8 寸的 CPA 系列膜元件,单支膜元件产水量约为 0.8 - 1.2 吨 / 小时,以满足初步脱盐的水量和水质要求;第二级反渗透配置 6 支同样规格的膜元件,对第一级产水进行深度脱盐,进一步提升水质。

二、控制系统说明

1. 系统控制

整个控制系统采用微电脑控制。
  • 在正常工况下,微电脑自动采集各测点信号数据及设备的运行状态,按内置程序自动执行工艺步序的转换,可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。

  • 在手动方式下,在现场各主要设备附近设置现场操作箱,对各单元(如自动阀、水泵)进行独立操作。

  • 生产过程中系统出现故障时,及时发出警报。

  • 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。

2. 报警及保护

  • 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。

  • 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。

  • 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。

3. 功能

本控制系统中,程序主要针对反渗透装置程序控制及其他水泵与液位的连锁,根据工艺运行要求,完成以下控制功能:
  • 除盐水箱低液位和高压泵的连锁控制,当除盐水箱液位过低时,自动停止高压泵,防止高压泵空转。

  • 原水箱低液位和原水泵的连锁控制,当原水箱液位过低时,自动停止原水泵,避免原水泵干抽损坏。

  • 系统中泵机运行状态的自动显示、故障报警,方便操作人员及时了解设备运行情况。

  • 高压泵的高低压保护,确保高压泵在安全压力范围内运行。

4. 系统单元控制

  • 4.1 预处理单元:多介质过滤器(此处多介质过滤器主要指石英砂过滤器)、活性炭过滤器为全自动控制运行和反洗。反洗周期可根据水质情况和运行时间进行设定,一般情况下,每运行 [X] 小时或进出水压差达到设定值时,自动进行反洗,以去除滤料表面的杂质,恢复过滤性能。

  • 4.2 RO 单元:RO 系统的启动、运行、冲洗、停机备用等过程均可由 PLC 实现自动控制。同时,RO 系统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,如产水流量、浓水流量、电导率等,以及能在就地操作盘上启停 RO 进水高压泵及相关的自动阀门。对 RO 系统的重要参数如电导率等均设有在线检测仪表。

当高压泵管路前各进水阀门打开,进水压力达到要求后,可启动高压泵,检测高压泵无故障,同时打开产水不合格排放阀,进水压力达到反渗透工作压力,然后手动调整浓水排放阀来调节产水流量(调整后,以后基本不用调整),当产水电导达到预定值时,关闭产水不合格排放阀,反渗透正常运行。
  • 过程保护说明

    • 检测进水压力是否达到要求的设备为进水低压压力开关;为确保反渗透的正常运行,考虑到运行过程中以及高压泵启动时,对管路会造成瞬时或不间断的压力失常、损失等情况,会造成压力开关的误动作,从而造成系统报警、停止,故在检测进水压力动作时,设置了 [X] 秒的延时。

    • 检测高压泵是否故障的设备为高压泵保护器,当高压泵出现过载、短路等故障时,高压泵保护器动作,切断高压泵电源。

    • 浓水管道设置高压保护开关,检测到浓水侧压力过高时,系统报警并打开浓水排放电动阀门,进行泻流,保护 RO 膜元件不受损坏。

    • 以上检测设备均作为程控的输入,实现系统的自动化控制和保护。

  • 4.3 RO 启停保护:在 RO 停止使用时,首先停止高压泵,同时打开浓水端排放阀和产水阀,预处理延迟运行一段时间,用经预处理的原水对 RO 膜组件自动低压冲洗 5min 左右,以避免浓水中的高浓度盐类在 RO 膜表面沉积结垢而影响膜的性能,然后自动关闭浓水电动阀,停止冲洗。长时间停运,在冲洗后应注入保护液,保护液一般采用专用的膜保护液,其成分能有效防止微生物滋生和膜元件干燥,延长膜的使用寿命。

5. 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。低压配电柜具备过载、短路、漏电保护等功能,确保供电安全可靠。

  • 5.2 硬件选择

    • 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,保证电气元件的质量和稳定性。

    • 控制机柜:采用标准柜满足电气设备的防水、防潮要求,防护等级一般达到 IP [X],有效保护内部电气元件不受环境影响。

6. 仪表

  • 6.1 概述:现场仪表包括压力、液位、流量、在线电导率等检测仪表,用于实时监测系统运行参数。

  • 6.2 仪表选型:严格按照满足工艺要求、质量可靠的原则进行选型,确保数据监测的准确性和稳定性。例如,压力仪表选用精度为 0.5 级的隔膜压力表,液位仪表选用超声波液位计,流量仪表选用电磁流量计,在线电导率仪选用高精度、响应速度快的产品。

  • 6.3 仪表数量:根据系统工艺和控制要求确定,具体数量详见设备配置清单。每个预处理单元和 RO 单元的关键位置均设置相应仪表,如石英砂过滤器、活性炭过滤器进出口设置压力仪表,原水箱、除盐水箱设置液位仪表,RO 系统进、出水设置电导率仪等。

三、工程要求说明

1. 业主提供部分

  • 所有现场设备基础及其他土建工程,设备基础应根据设备重量和尺寸进行设计,确保承载能力和稳定性,土建工程需符合相关建筑规范和标准。

  • 提供足够的公用系统,包括一次侧电源,电源容量需满足设备运行功率需求,并预留一定余量;原水及其他管线,原水管道应保证足够的供水压力和流量;地面排水,确保排水畅通,满足设备运行过程中产生的废水排放需求。

2. 设计原则和标准

  • 2.2 RO 高压泵

    • 高压泵出口设置压力开关,系统压力高时报警和停泵,压力开关的设定值根据高压泵的额定压力和系统安全要求进行设置。

    • 高压泵进口应装进口压力开关,压力低时报警及停泵,进口压力开关的设定值应保证高压泵在正常进水压力范围内启动和运行。

    • 高压泵及附件的材料应采用不锈钢,保证耐腐蚀性和耐用性,不锈钢材质一般为 304 或 316L。

    • 密封方式应考虑耐腐蚀,采用机械密封,机械密封的材质和结构应根据输送介质和工作压力进行选择,确保密封性能可靠。

  • 2.3 RO 装置

    • RO 膜元件的设计通量应不大于各膜元件制造厂商《导则》规定的最大通量值,并应选择合理的设计通量,保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。一般设计通量会根据原水水质、水温等因素进行调整,在满足产水量的前提下,尽量降低膜元件的负荷。

    • RO 装置各段给水及浓水进出水管上应设有接口及阀门,以便清洗时与清洗液进出管相连,接口和阀门的规格应与清洗设备匹配。

    • RO 装置的设计应避免膜元件承受反压,通过合理的管道布局和控制逻辑,确保在系统运行和启停过程中膜元件不会受到反向压力的冲击。

    • 反渗透浓水排放需装流量控制阀,以控制 RO 的回收率,流量控制阀可根据系统运行参数自动调节开度,保证回收率稳定在设定范围内。

    • RO 装置应设有程序启停装置,停用后能延时自动冲洗,延时时间可根据实际情况进行设定,一般为 [X] 分钟。

    • RO 装置产品水管和浓水管应设取样点,取样的数量及位置应能有效诊断并确定系统的缺陷,一般在产品水管和浓水管的进出口设置取样点,便于采集水样进行水质分析。

    • 浓水高压及高压泻流保护开关,防止浓水憋压或突然卸压损坏膜系统,保护开关的动作压力应根据系统设计压力进行设定。

    • RO 膜组件应安装在组合架上,组合架上应配备全部管道及接头,还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件,组合架的设计应便于安装、维护和检修。

    • RO 组合架的设计应满足其厂址的抗震烈度要求和组件的膨胀要求,根据当地的抗震设防标准进行设计,考虑温度变化对膜组件和管道的影响,设置合理的膨胀补偿措施。

    • RO 系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等将满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要,确保系统运行参数的实时监测和控制。

3. 设备运输、安装、调试

我公司负责全部工程设备的指导安装、调试工作。注:现场安装另算,安装过程需严格按照设备安装手册进行,确保设备安装位置准确、连接牢固,调试过程应逐步检查系统各项性能指标,确保设备正常运行。

4. 设备保证期

我公司负责自验收之日起壹年质量保证,但消耗品不在保证期内。保证期内若发现任何因设计、制造、施工与品质不良之处,概由本公司负责。在保证期内,我公司将定期回访用户,及时解决设备运行过程中出现的问题。

5. 操作维护培训计划

  • 我公司负责完工后提供《系统操作维护使用说明书》,说明书应详细介绍设备的操作流程、维护要点、常见故障及处理方法等。

  • 我公司负责施工期间,安排有经验的工程师对用户相关人员进行详细的培训,使用户操作维护人员能熟练操作维护本纯水系统。培训内容包括理论知识和实际操作,理论知识培训涵盖设备原理、工艺流程、控制系统等方面,实际操作培训让用户人员亲自动手操作设备,掌握设备的启停、运行调整、维护保养等技能。

6. 性能保证

  • 6.1.1 预处理装置:正常出水 6m³/h,确保进入反渗透系统的原水符合水质要求。

  • 6.1.2 反渗透装置:正常出水 6m³/h,脱盐率>97%,回收率≥50%,满足用户对产水水质和水量的需求。

7. 质量保证

  • 系统的质量保质期为验收合格后 12 个月(消耗性材料除外)。

  • 在保质期内,若设备在正确操作运行下,卖方负责免费更换与维修损坏件。

  • 在质量保证期后,卖方以优惠价格长期向买方供应备件,确保设备的长期稳定运行。

  • 单项设备保证期:反渗透膜参照膜制造商的条例执行保证期,一般海德能 CPA 系列膜元件的保证期为 [X] 年,具体以制造商规定为准。


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13918326167
产品概述
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品    牌
上海星临