一、工程概況本項目是
鍋爐補給
水處理系統,水源為自來水,根據本項目的水源特點和目前化學水處理系統的工藝技術狀況,將本水處理工藝系統分為三個子系統,即預處理系統、預脫鹽系統、精處理系統。預處理系統主要用于去除水中的懸浮物、膠體、有機物和鐵錳等離子,保證出水有機物含量及污染指數(SDI)等指標滿足反滲透進水要求。預脫鹽系統主要用于去除水中各種溶解固形物即鹽份。精處理系統主要用于進一步去除水中各種溶解固形物即鹽份,使產水滿足鍋爐補給水的水質要求。
預處理系統采用多介質和活性炭過濾器。
預脫鹽系統采用反滲透工藝。
精處理系統采用混床工藝。
整套系統采用配套PLC+上位機控制
二、總則
2.1本技術規范書適用于鍋爐補給水處理系統,它提出了該系統主要設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗、調試等方面的技術要求。
2.2預處理設施、反滲透裝置及混合離子交換器等設備是化學水處理系統的核心部分,主要用于除去水中的陰、陽離子、SiO2等雜質。反滲透裝置及離子交換器能否良好運行對提供優良品質的除鹽水是至關重要的。我公司有責任和業主方一起充分考慮設計、制造、安裝、運輸、調試等各過程的影響因素,并提供最優良的系統設備。
三、設計和運行條件
3.1 設計條件:
3.1.1原水水質:按用戶提供的水質
3.1.3 根據《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》GB/T12145-1999的要求,鍋爐給水質量標準:
電導率(25℃):≤0.2us/cm SiO2:≤20ug/L
硬度:-0umol/L PH值:8.5-9.2
3.2系統制水能力及系統選擇
考慮到工程實際情況,從技術、經濟及環保要求出發,化學水處理采用反滲透+混合離子交換系統。
反滲透裝置:水的回收率≥75% 系統脫鹽率:1年內≥98% 3年內≥95%
3.3 系統概況和相關設備
3.3.1系統流程
說明:系統中需配置的加藥設備及混合離子交換器用再生系統未于顯示!
3.4、系統方案說明
根據項目工藝用水技術要求。該工藝系統主要由預處理部分+反滲透除鹽部分+混床提純系統部分及自動控制部分構成。
3.4.1設計反滲透系統進水水質要求:SDI值:< 5;濁度 <1NTU(最好<0.2NTU);殘余氯:<0.1mg/L(控制為0.0);化學耗氧量(以O2計):<1.5 mg/L;Fe(總):<0.05mg/L;TOC<3ppm;PH連續2~11 短期(30min)1~12;最高運行溫度 <45℃; 最大運行壓力<4.1MPa。
3.4.2預處理部分
系統原水供給:本系統采用全自動控制,要求進入本系統的原水具有穩定的流量、壓力,其目的是防止進水波動對系統運行產生影響。
凝聚劑(PAC)加藥:該裝置的作用是為系統投加適量的凝聚劑;將原水中的懸浮物、有機物、膠體等凝聚成大顆粒的礬花;以便其在多介質過濾器中被有效地去除。
還原劑(NaHSO3)加藥裝置:投加還原劑NaHSO3,通過化學反應除去原水中的活性余氯,以延長活性炭的使用周期,保護反滲透膜元件。
加藥系統采用一箱兩
泵組合式成套裝置,即設一只計量箱和兩臺加藥計量泵。計量箱、計量泵、管道、
閥門、液位計及附件均組裝在一個整體底盤上,成套供應。
計量箱上分別裝有液位開關,當液位低時發出報警信號,提示運行人員補充藥品,并和計量泵連鎖。
計量泵,質量穩定可靠,無泄露。計量泵出口設三功能閥,可以對泵進行超壓保護,并防止虹吸和背壓。
多介質過濾器和活性炭過濾器
是反滲透系統的重要預處理裝置。它的作用是通過投加混凝劑后濾除原水帶來的細小顆粒、懸浮物、膠體、有機物等雜質,使出水水質的污濁度≤1.0 NTU,污染指數(SDI)控制在5以下。
特 性:能夠有效地去除原水中對反滲透膜組件非常敏感的膠體、懸浮物及有機物。具有獨特的均勻布水方式,使過濾達到最大效果,能長期滿足反滲透膜對污染指數SDI<5的要求。
多介質過濾器裝填雙層濾料,無煙煤和石英砂,反洗膨脹率為30-50%;對于地表水的運行周期24小時以上。可以以壓差達到一定值或出水SDI大于5時,作為進行反洗的依據。
活性炭過濾器裝填滲銀顆粒活性炭濾料,反洗膨脹率為50-80%;一般半年更換一次活性炭顆粒。
預處理設備的反洗采用水—氣擦洗,能力強、時間短、水耗低。
多介質過濾器、活性炭過濾器設備材質為鋼襯膠,設備襯膠完整無針孔,能接受2000-15000伏電火花試驗而不被擊穿。襯膠層為一層襯里3mm,并延至外部法蘭結合面。襯膠設備整體硫化。
設備進出水配帶壓力表;
設備本體設窺視孔,窺視鏡的材質是透明的、耐腐蝕的,它的厚度能承受容器的設計壓力和試驗壓力,窺視鏡的內表面與容器的內表面平齊。
所有本體管路采用法蘭連接,并考慮到檢修和部件更換的便利條件,內部部件的材質均符合規定要求。
設備內部部件固定及加固,能承受水流的沖擊,設備內部布水和集水裝置的布水無偏流現象。
容器的人孔保證檢修人員的進出和更換部件的進出。人孔配有人孔蓋、墊圈、螺栓、螺母等全套部件。
多介質過濾器、活性炭過濾器設備采用PLC控制各工序運行.
3.4.3 反滲透除鹽部分
阻垢劑(MDC)加藥:預處理來水在進入反滲透裝置之前,首先加入高效阻垢劑,以防止Ca、Mg、SiO2、Sr、Ba等物質在反滲透膜元件濃水側產生結垢。
阻垢劑加藥裝置采用一箱兩泵組合式成套裝置,即設一臺溶液箱和兩臺加藥計量泵。
阻垢劑溶液箱上裝有液位開關,當液位低時發出報警信號,提示運行人員補充藥品,并和計量泵連鎖。
反滲透系統:本系統的主要作用是通過以壓力為推動力,進行膜分離脫鹽,同時可除去水中溶解性有機物、微生物、細菌、熱原、病毒等,RO法分離時不需加熱,無相的變化,具有能耗少、體積小、操作簡單、適應性強、自動化程度高、應用范圍廣等優點。
它包括下列單元設備:保安過濾器;高壓泵;反滲透本體裝置;清洗裝置
保安過濾器的作用是截留預處理系統中漏過的顆粒性雜質,防止其進入反滲透裝置或高壓泵中造成膜元件被劃破,或是劃傷高壓泵葉輪。保安過濾器采用TP304不銹鋼材質,濾芯采用高分子聚丙烯纏繞結構,絕對過濾精度為5mm,因為這種濾芯為深層過濾,截污容量大,使用壽命長。保安過濾器采用快開式啟蓋機構,可以快速方便的更換濾芯。
本工程共設2臺保安過濾器,每二臺過濾器對應1套反滲透裝置。
根據計算,過濾器正常運行時濾元的表面過濾濾速為9.5m3/m2-h。
一般常用的過濾濾元參數如下:
工程過濾精度:5mm 材質:PP
耐壓:≤1.0MPa 使用溫度:≤60℃
正常出水量:2~2.5m3/h 結構形式:線纏繞或熔噴
其它濾元材質還有PE、陶瓷等,結構形式還有折疊式等,但一般不用于水處理過程中。
保安過濾器進口管道上裝設排放閥,當預處理出水水質如SDI、余氯等指標不合格時,不合格水排放。
高壓泵:加入阻垢劑之后的保安過濾器出水,由高壓給水泵將水升壓至10~14 kg/cm2左右(運行壓力根據原水水溫和膜元件運行時間而略有變化,以保證裝置的產水量為準),送入反滲透裝置。高壓給水泵多級立式不銹鋼離心泵,密封形式為機械密封。每臺高壓泵對應一套反滲透裝置,系統共設2臺高壓泵。
在高壓泵入口處裝設低壓壓力控制器,當泵入口壓力低于0.05 MPa時,壓力控制器動作,使高壓泵停止運行,避免氣蝕現象的產生,保證高壓泵的安全。高壓泵出口裝設高壓壓力控制器,當泵出口壓力高于2.0 MPa時,壓力控制器動作,使高壓泵停止運行,防止泵出口憋壓影響高壓泵的運行安全。
高壓給水泵出口裝設電動慢開門,當高壓泵啟動時,電動慢開門同時緩慢開啟,以避免啟動時產生瞬間高壓力水對膜元件造成沖擊損壞(即水錘現象)。電動慢開門選用進口不銹鋼閥門,其開啟時間為25秒鐘左右。
高壓泵為進入反滲透膜元件的原水提供足夠的壓力,以克服滲透壓和運行阻力,滿足裝置達到額定的流量。
反滲透本體設備
本工程共設1套反滲透裝置,每列裝置都能單獨運行,也可以并聯同時運行,每套的技術指標如下:
l 系統脫鹽率: ≥98%(一年內)
≥97%(三年內)
每套反滲透裝置均采用一級二段式,9:4排列,每根壓力容器內裝6只膜元件,
每套反滲透裝置的一段給水和濃水排放管上分別設穩流閥,通過調節這二個閥門的開度,控制裝置的產水量和回收率;反滲透產品水出口裝設止回閥,防止反向壓力對反滲透膜元件造成損壞;系統中設有自動沖洗系統。當系統停車后,自動打開沖洗排水閥延時5-6min對膜組件進行表面沖洗,將膜組件內的濃水沖走,以防止濃水在停運時在反滲透膜表面結垢。
每套反滲透裝置的壓力容器、膜元件、管道、閥門、儀表及附件均組裝在一個整體滑架上,占地面積小,結構緊湊,滑架和管道的設計滿足當地的抗震烈度要求。
裝置中的高壓管道、閥門及附件采用不銹鋼材質,低壓管道、閥門及附件采用UPVC材質,在總產品水管道和每根壓力容器的產水處均裝有取樣閥,以取樣檢測各位置的產水水質;在一段給水管、二段給水管和濃水排放管上也裝設取樣閥,根據給水、濃水和產品水的水質分析可判斷反滲透在運行過程中是否有異常現象比如污染或結垢的存在和趨勢,并可具體分析出污染或結垢的位置,判斷出是哪一段或哪根容器甚至是哪只膜元件有異常或故障現象,以便于針對性地處理。
在每套裝置的一段給水、二段給水、濃水排放管道上分別裝設清洗接口和閥門,在產品水管道上裝設清洗回流管和閥門,當裝置清洗時可以和清洗裝置分別連接,根據污染或結垢狀況的不同分別對一段膜元件、二段膜元件進行相應的化學清洗。
反滲透清洗裝置 系統設反滲透膜元件清洗裝置1套,當系統運行1年或當膜元件受到污染后可進行化學清洗,使之恢復原有性能。反滲透膜的化學清洗是根據膜受到的不同污染情況而選擇相應的清洗藥劑。大致來說,清洗分為酸性清洗或堿性清洗兩大類,酸性清洗主要是除去膜表面的氧化鐵、Ca、Mg垢類,堿性清洗則主要應用于有機物污染的清洗。
清洗裝置組裝在一個滑架上,并留有清洗接口。反滲透本體上一段、二段、濃水管道上也留有清洗接口,并配有可拆卸管道,可以和清洗裝置方便連接。
淡水箱、淡水泵:反滲透產水帶有一定的壓力,可以自行進入淡水箱暫存;其作用是使反滲透膜的產水側承受較低的壓力,避免反滲透膜受到背壓而導致不可恢復的損壞;同時可通過淡水箱的液位來控制反滲透裝置的啟、停運行。
3.4.4混床部分
原水經預處理和反滲透系統的初步除鹽,水中尚存有一定量的陰/陽離子。必須通過混床才能對水質的電阻率進行提高,它的原理是利用陰、陽樹脂的交換特性對水中的陰、陽離子進行同時交換,所以混合離子交換是水質提純的主要設備。為了滿足用水小于1μs/cm(25℃)的要求,本工藝采用混床進一步除鹽。
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