本項目原水自來(lái)水。設計通過(guò)精密過(guò)濾+超濾+反滲透+DI混合床+15兆歐超純水系統+18兆歐超純水系統，使出水達到18兆歐水質(zhì)標準，系統的產(chǎn)水量為2T/H。

1、工藝流程具有合理性、先進(jìn)性和可靠性；

2、工程投資省、工期短、運行維護費用低、操作管理方便；

3、工藝效果好，出水水質(zhì)穩定，處理過(guò)程沒(méi)有二次污染的產(chǎn)生；

4、設備布置緊湊合理，充分節約占地面積。

  1、貴公司提供的原水為經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單前處理的自來(lái)水，水質(zhì)資料不詳細。參考同類(lèi)水質(zhì)，水中主要的污染物為重金屬Cu（以金屬氫氧化物、絡(luò )合物和Cu²⁺的形式存在）、銅，鋅，氟化物，鉬少量有機物、微生物、懸浮固體、膠體物質(zhì)以及其他污染成分。

處理后的純水量為2T/H，出水電導率維持在17.8—18兆歐以上，水質(zhì)達到純水標準，完全滿(mǎn)足工業(yè)用水的要求。

  2、系統運行及供水方式：20小時(shí)連續運行。

  3、設計范圍：

水處理工程的總體設計，包括工藝流程設計、設備選型和配置等。

本方案提供預處理系統和反滲透系統兩部分。不含廠(chǎng)房土建、照明等有關(guān)的工作，不含現場(chǎng)安裝時(shí)設備就位、用水、用電和其它相關(guān)費用。

  4、安裝范圍：

回用水處理設施，即從原水進(jìn)原水箱到回用水出口的所用設備、管道、閥門(mén)和儀表。

根據原水的水質(zhì)情況以及水處理目標，選擇如下的工藝流程：

原水泵－一級多介質(zhì)過(guò)濾器－二級活性炭過(guò)濾器－三級陽(yáng)樹(shù)脂過(guò)濾器—精密過(guò)濾器－高壓增壓泵—－反滲透系統－反滲透水箱-DI混合床-10兆歐純水水箱+純水水泵+15兆歐超純水系統+超濾系統+殺菌系統+15兆歐超純水水箱+18兆歐超純水系統+18兆歐超純水水箱+精密過(guò)濾器+純水水泵+用水點(diǎn)。

設計進(jìn)水量為5T/H，超濾產(chǎn)水量為4T/H，反滲透系統的產(chǎn)水量為2T/H，18兆歐超純水系統為2T/H。

1、工藝流程圖

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反滲透增壓泵

 

2、工藝流程說(shuō)明

    本工藝流程包括四大部分，即反滲透系統，DI混合床，超濾系統和超純水部分。

（1）原水預處理部分

反滲透系統對原水的預處理有特殊的要求。由于原水為經(jīng)過(guò)前處理的工業(yè)廢水，其成分比較復雜，水中含有少量重金屬離子Cu²⁺、懸浮固體、膠體物質(zhì)以及少量有機物質(zhì)等，同時(shí)由于有機物的存在不可避免地會(huì )滋長(cháng)微生物，這些物質(zhì)會(huì )對反滲透系統產(chǎn)生較大的危害。

為了保證反滲透系統的水回收率、透過(guò)水質(zhì)量、透過(guò)水流量的穩定、運行費用的最低化、膜使用壽命的最佳化等，必須對原水進(jìn)行完善的預處理。預處理的具體目標為：

防止膜表面發(fā)生污染，即必須盡量去除懸浮固體、微生物、膠體物質(zhì)及有機物，從而防止這些物質(zhì)在膜表面沉積或污堵在膜元件水流通道；防止膜表面發(fā)生結垢，即必須盡量抑制難溶鹽、重金屬氫氧化物如Cu(OH)₂等化合物在膜表面的沉積；防止膜承受物理和化學(xué)損傷，即必須盡量避免高溫、極端的酸性水和堿性水、氧化劑等對膜的影響。

預處理出水水質(zhì)滿(mǎn)足反滲透系統如下的進(jìn)水要求：

 

1）  原水箱

原水箱的設置是為了調節原水的水量和均衡水質(zhì)，設計采用2臺容積為10m³，PE材質(zhì)的水箱作為原水箱。

在原水箱設置一套pH調節裝置，通過(guò)調整原水的pH值充分促進(jìn)水體中的重金屬離子生成重金屬難溶鹽；同時(shí)配置一套混凝裝置，通過(guò)投加混凝劑和助凝劑，促進(jìn)原水中的金屬沉淀、膠體物質(zhì)和懸浮顆粒的凝聚和絮凝，從而將其充分的沉降和去除；另外在原水箱設置一套加氯裝置，定時(shí)投加NaClO溶液以殺滅微生物，并利用氯化物的持續殺菌作用防止預處理過(guò)程中微生物再次滋生。

2）  原水泵

原水泵為預處理系統提供穩定、均衡的流量和適宜的壓力。采用2臺型號為CDLF42-20的南方泵（一用），其流量為4m³/h，揚程為32m。

3）  多介質(zhì)過(guò)濾器

一級多介質(zhì)過(guò)濾器主要是利用石英砂和無(wú)煙煤來(lái)降低水中濁度，截留除去水中的懸浮物、有機物、膠體顆粒以及部分金屬離子。采用一臺直徑為320mm的立式機械過(guò)濾器，應用優(yōu)質(zhì)石英砂多層過(guò)濾的工藝，上層使用1.0～2.0mm砂粒，中層使用2.0～4.0mm砂粒，下層使用4.0～8.0mm的砂粒，正常工作情況下，過(guò)流量為4T/h，過(guò)濾流速為8m/h。

4）  精密過(guò)濾器

為了防止水中的微小粒子進(jìn)入中空纖維超濾膜，特設保安過(guò)濾器，其采用成型的濾材，在壓力的作用下使水通過(guò)濾材，濾渣留在管壁上，濾液透過(guò)濾材流出，從而確保超濾器的穩定運行，延長(cháng)超濾膜的使用壽命。設置一臺直徑為500mm的精密過(guò)濾器，內置5支20’的PP濾芯，精度為5μm，產(chǎn)水量為6T/h。

精密過(guò)濾器后設置一套還原加藥裝置，通過(guò)向水體中投加過(guò)量的NaHSO₃溶液，徹底消除余氯以防止其對膜系統的損壞。

5）  超濾器

超濾技術(shù)是通過(guò)膜表面的微孔結構對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí)，小分子溶質(zhì)透過(guò)膜（稱(chēng)為超濾液），而大分子物質(zhì)則被截留，使原液中大分子濃度逐漸提高（稱(chēng)為濃縮液），從而實(shí)現大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。超濾膜的孔徑在0.002～0.1μm之間，應用超濾作為反滲透的預處理能顯著(zhù)降低反滲透膜對膠體、有機物和微生物的污染負荷。

設計采用90中空纖維超濾膜6支，其過(guò)濾精度高，能有效去除水體中絕大部分的懸浮物質(zhì)、膠體、有機物和微生物，抗污染和抗氧化能力強，適應的pH值范圍廣。超濾器的水回收率達到80％以上，產(chǎn)水量為4T/h，其工作壓力為0.1~0.4Mpa。

超濾器的出水管道上裝有流量計，可以顯示產(chǎn)水和濃水的流量。

7）中間水箱

中間水箱用來(lái)盛裝超濾出水，調節后續工序流量。采用2臺容積為5m³，PE材質(zhì)的水箱作為中間水箱。中間水箱前設置一臺紫外線(xiàn)殺菌器徹底殺滅細菌，防止細菌滋生并進(jìn)入反滲透系統污堵反滲透膜。

8）精密過(guò)濾器

為了防止超濾系統脫出的細微粒子進(jìn)入反滲透系統堵塞反滲透膜，特設一臺精密過(guò)濾器作為反滲透系統的最后一級處理，其直徑為500mm，內置35支40’的PP濾芯，精度為5μm，產(chǎn)水量為2.8T/h。

（2）反滲透系統

反滲透技術(shù)是當今最先進(jìn)、最節能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過(guò)的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達到純凈水的目的。反滲透是工藝的核心部分，經(jīng)反滲透系統處理能去除水體中99%無(wú)機鹽類(lèi)和有機物、微生物、細菌等。RO裝置在水質(zhì)分離過(guò)程中具有無(wú)相變，脫鹽率高，設備體積小，自控運行，適應性強，應用范圍廣，無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。

1）  反滲透裝置

考慮到原水為工業(yè)生產(chǎn)廢水，雖然經(jīng)過(guò)了比較嚴格的預處理，但原水中仍然含有有機物等污染物的可能，因此反滲透膜采用日本東麗公司生產(chǎn)的低污染反滲透膜元件，它既具有低壓運行、產(chǎn)水量高、除鹽性能好的特點(diǎn)，同時(shí)又具有耐污染性的特點(diǎn)。由于采用了專(zhuān)利技術(shù)在復合膜的表面涂加了特殊物質(zhì)，改善了膜表面的電荷以及光滑度，同時(shí)在結構上縮短了膜片的長(cháng)度，增加了膜袋的頁(yè)數，可減少有機物及微生物在膜表面的吸附，大大提高了膜元件在高生物污堵條件下的性能和化學(xué)清洗的恢復性能。TML20-370膜元件的標準脫鹽率為99.7%，操作壓力為1.0MPa。

設計系統的回收率為60％以上，反滲透的產(chǎn)水量為4m³/h，需配置TML20-370膜元件8支；壓力容器采用不銹鋼材質(zhì)4080-4芯型膜殼，每支膜殼裝2支反滲透膜，共需4支膜殼。

2）  高壓泵

反滲透系統需要在較高的反滲透壓下生產(chǎn)純水，因此設置一臺型號為CDLF4-110-2的南方泵為系統提供穩定的流量和所需的壓力。其流量為4m³/h，揚程為84m，功率為8KW。

3）  輔助配置

反滲透機組中配備著(zhù)相關(guān)的壓力、流量、電導等儀表，可以反映出膜的工作狀況：在出水管道上流量計，可測出產(chǎn)品水和濃水流量；設有壓力表，顯示膜的工作壓力和產(chǎn)品水壓力；設有電導儀，可以顯示進(jìn)水和產(chǎn)品水電導率。

機組中設有高低壓保護系統，當高壓泵進(jìn)口壓力低于限定值或高壓泵出口壓力高于限定值時(shí)將自動(dòng)停止高壓泵的運轉，以確保系統安全運行。此外，在高壓泵出口處裝有止回閥與高壓泵連鎖控制系統的安全穩定運行。

采用PLC自動(dòng)控制器控制整個(gè)系統的運行：包括閥門(mén)的啟閉，液位、流量、壓力的自動(dòng)調節，超濾裝置的穩定運行，全自動(dòng)水質(zhì)監測，加藥和清洗裝置的控制等。

（3）自動(dòng)沖洗和化學(xué)清洗系統

系統在運行過(guò)程中，中空纖維超濾膜和反滲透膜的表面將會(huì )由于原水中亞細微粒、膠體、有機物、微生物等污染物質(zhì)的存在及運行過(guò)程中對難溶鹽如重金屬氫氧化物的成倍濃縮而產(chǎn)生沉積，形成對超濾膜和反滲透膜的污染。膜被污染后，就會(huì )出現系統產(chǎn)水量減少、脫鹽率下降等膜性能方面的變化。因此，裝置啟停和運行每隔一定周期，啟動(dòng)自動(dòng)沖洗系統對超濾膜進(jìn)行順流直沖和反沖洗、對反滲透膜進(jìn)行低壓正沖洗，將膜壁上截留、吸附的污染物以及堵塞在膜孔中的細小微粒沖走，以維持膜的最佳性能。