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·······65吨/天 反渗透海水淡化工程
设 计 方 案Designing Scheme
··············
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目 录
1、设计基础2、工艺流程及说明3、控制系统说明4、设备技术规范5、技术服务内容6、技术保证7、供配电和原材料供应8、环境处理9、投资方式与运行管理10、建设内容与施工期11、投资估算12、经济效益及社会效益评价
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前 言
据甲方公司提供的信息,我公司对筹建“65吨/日的反渗透
海水淡化工程”进行工程投资并参与建设,现就“65吨/日的反
渗透海水淡化工程”进行方案设计,提供以下设计方案,以供
负责项目部门参考。
1.0 设计基础
1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水,有如
下要求;
1.1.1 产水用途:生活饮用水。
1.1.2 系统出力:65m3/d(25℃)。
1.1.3 系统回收率:35%~40%。
1.2 本方案主要依据如下:
1.2.1 海水水源:用户提供。
1.2.2 设计界限:从取水点至终端水箱。
1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。
1.3 设备制造及设计参考标准:
1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。3
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1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。
1.4 出水水质:达到生活饮用水水质卫生规范(2001)
1.5 系统对外要求:
1.5.1供电缆:根据方案设计的容量,将动力电缆送至变压
器的供配电
1.5.2 出水管:至终端水箱出水口处。
1.5.3 药品:调试过程所用药品由用户提供。
1.5.4 环境处理:按标准统一考虑。
2.0 工艺流程及说明:
反渗透部分
反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量
回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组
成。
系统采用超滤+二级反渗透装置,反渗透出水 65m3/d。
(2)高压泵
反渗透装置工作动力是压力差,由高压泵将经预处理的原水
升压达到反渗透的工作压力,通常为 5.0~6.9Mpa使反渗透过程
得以进行,即克服海水渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。
高压泵选用Q=3m3/h P=5.6Mpa。
(3)反渗透主机
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反渗透主机是脱盐系统的心脏部分。
①膜组件选择
本系统中膜组件采用世界先进的美国陶氏膜,高脱盐率、高
通量 SW30-380 膜元件,膜尺寸为标准的 8″×40″;另选用
TORAY(日本东丽)。
膜元件
膜类型有效面积
(㎡)
典型通量(沉井海水)
(L/㎡·h)
稳定脱盐率Cl¯%
SW30-320 29.7 15 99.7SW30HR-380SW30-380
35.3 15 99.799.4
TM820-400 37 海水、明渠流平均通量:12-
15
99.75
TM820-370 34 海水、明渠流平均通量:12-
15
99.75
③辅助配置
a、反渗透装置清洗
反渗透装置的预处理设计得越趋完善,膜元件的清洗次数
就可减少,但无论预处理过程多么完善,在长期运行过程中,
反渗透膜面上总会日积月累截留水中的各种污染物于膜表面。从
而使膜性能下降,组件进、出口压差升高。为此,除日常启停装
置前,进行低压冲洗外,需定期进行化学清洗,有时还需进行
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灭菌处理。清洗装置配备清洗溶液箱、清洗泵、清洗滤器。通过反
渗透组件预留的清洗接口进行清洗,开机、停机淡水冲洗,置换
出浓缩海水,防止在停运期间难溶无机盐类沉淀在膜表面,以
保证系统的高效处理性能。
b、淡化系统选材
管道件及阀。低压海水、浓水管道件选用钢衬胶(塑)、
UPVC;高压管道件选用 316SS;淡化水、产品水管道件选用
UPVC。
阀门:低压阀选用UPVC 或钢衬胶;
高压阀选用 316 不锈钢。
c、系统设置高、低压保护开关,保证反渗透系统安全可靠运
行。
d、反渗透装置配备二次仪表,显示及监视设备运行中的产
水电导等主要参数。
e、反渗透每支压力膜管产水侧设置取样口,方便取样。
2.2.3 产品水后处理
2.2.3.1 产品水杀菌:投加次氯酸钠或其他杀菌剂,在反
渗透装置出口或产品水供应系统投加,使管网余氯﹥0.3㎎/L。
2.2.3.2 调节产品水 PH 值:在产品水供水系统投加碱或
通过石灰石滤床,调节产水 PH 值为 6.5-8.5,(硬度为 29-75
㎎/L,CaCO3计)。
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3.0控制说明
依据 65m3/d反渗透海水淡化工艺过程,控制系统对各个
工艺单元进行直接控制。可满足自动运行的各项要求。
3.1预处理部分及反渗透脱盐部分控制
预处理部分以反渗透淡化水箱液位为连续运行控制点,当
反渗透淡化水箱液位处于低限位置,低液位开关向 PLC 输入开
关信号,PLC控制预处理部分运行;当反渗透淡化水箱液位处
于高限位置,高液位开关向 PLC 输入开关量信号,反渗透脱盐
部分停止运行,预处理部分也相继停止运行。
3.2 加药控制
加药计量泵由事先调节好冲程,确定投加量后,通过与原
水增压泵,高压泵实行启动联动,对计量泵实现启动自动控制,
实现药剂的自动投加,亦可退出实行手动投加。
3.3反渗透部分
3.3.1 反渗透高压泵进水设压力开关,当压力小于 0.1-
0.15MPa 时,控制高压泵停止运行,能量回收装置相继停止工
作。当压力大于 0.1-0.15MPa 时高压泵即启动,反渗透装置投
入运行。
3.3.2 反渗透产水侧管路设一压力开关,当压力大于某一
设定值(0.2-0.3MPa)时,压力开关会发出相应信号,PLC控
制器输出开关信号,停止高压泵运行,控制器关闭整个反渗透
系统,等待高压消除,重新进行启动。
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3.3.3 反渗透浓水侧设一电动(或电磁)阀门。在高压泵
运行前和高压泵停止后,接受 PLC 输出的开关信号,自动进入
低压冲洗状态;产水侧同样设置电动阀门,控制产水排放或产
品水。
3.3.4 清洗系统控制
系统设置的清洗系统实行单独手动控制,即人工操作清洗
过程。
4.0设备技术规范(工程所涉设备)
主要技术参数:
设备名称:饮用水装置
型 式:超滤+二级反渗透装置
布置方式:室内
生产厂家:
数 量:1 套
预处理进水量:>10t/h
最终出水量:3t/h
一级 RO系统回收率:60%
二级 RO系统回收率:80%
处理后出水电导率:10us/cm
⑵供货范围及主要零部件规格:
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卖方应提供全套纯水装置(即从原水箱出口至纯水箱进口
之间的全部内部连接管道、阀门以及相应的仪表等),每套主要
包括:
①. 原水箱
数 量:1 套
规 格:Φ1000×3200×6 mm
材 质:碳钢衬胶
制 造 商:
②. 原水增压泵
数 量:2 台
型 号:CHL8-40
规 格:Q=8t/h H=34m N=1.5kw
密封方式:机械密封
制 造 商:
③. 多介质过滤器
数 量:1 套
规 格:Φ1000×2250×6 mm
总 高:3500mm
工作压力:≤0.6MPa
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流 速:9-10m/h
石 英 砂:Φ0.5-1.2mm/800mm
制水能力:8-10t/h
材 质:碳钢衬胶
产 地:
④. 混凝剂加药装置
数 量:1 套
型 号:150/100-X030
投加方式:计量泵投加
型 式:1箱 1泵
产 地:
—机械隔膜计量泵
数 量:1 台
型 号:100/030
规 格 : Q=0-4.72t/h H=0.70MPa
N=0.092kw
产 地:
—溶液箱
数 量:1 台
规 格:Ф520×570mm
有效容积:V=120L
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材 质:PE
产 地:
⑤. 活性炭过滤器
数 量:1 套
规 格:Φ1000×2250×6mm
总 高:3500mm
工作压力:≤0.6MPa
流 速:9-10m/h
活 性 碳:101#/填料高度 1400mm
制水能力:8-10t/h
材 质:碳钢衬胶
产 地:
⑥. SFP2660 超滤系统
SFP2660使用条件:
膜 元 件 型 号 : SFP2660
数 量 : 8 支
型 式 : 外压式中空纤维膜
膜 材 质 : PVDF
公 称 孔 径 : 0.03μm
膜 面 积 : 33m2
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中 空 纤 维 内径 :0.7mm
中 空 纤 维 外径 :1.25mm
PH 范 围 :2~11(短时化学清洗:PH=2-
12)
工 作 水 温 :5~40℃
进 水 最 大 压力 :6.0bar
膜两侧最大允许压差 :3.0bar(<35℃)
反 洗 频 率 :每隔 20-60分钟一次(视具体情
况)
反 洗 时 间 :每次 60-100 秒
反 洗 压 力 :1.0bar
反 洗 流 量 :100 l/m2.h
气 擦 洗 频 率 :1 次/8-24 小时
气 擦 洗 压 力 :1.0bar
气 擦 洗 强 度 :5-7 Nm3/h.支
气 源 :无油
⑦. 阻垢剂加药装置
数 量:1 套
型 号:150/100-X030
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投加方式:计量泵投加
型 式:1箱 1泵
产 地:
—机械隔膜计量泵
数 量:1 台
型 号:100/030
规 格:Q=0-4.72t/h H=0.70MPa N=0.092kw
产 地:
—溶液箱
数 量:1 台
规 格:Ф520×570mm
有效容积:V=120L
材 质:PE
产 地:
⑧. 保安过滤器
数 量:1 套
型 号:MC-300
规 格:Ф300×1500mm
滤 芯:熔喷式,材质 PP
处理水量:Q=16t/h
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精 度:过滤精度滤芯 5um
规 格:Ф65×1000mm(用 16根,)
材 质:SS316 不锈钢,外表面作镜面抛光处理
密封形式:法兰连接密封
产 地:
⑨ 一级立式多级高压泵
数 量:1 台
规 格:Q=8t/h H=700m N=22.1kw
过流材质:SS316L 不锈钢连接方式:法兰连接配套附件:压力表、阀门及管件制 造 商:
⑩.一级反渗透装置
数 量:1 套
型 号:JFS-3-01
正常水量:8m3/h
形 式:集装式一体化组装
回 收 率:设计回收率 60%
排列方式:2 段,2:1 排列
给水水温:15-25℃
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制 造 商:
—反渗透膜元件
数 量:6 支
型 号:SW30-8 040
型 式:聚酰胺复合膜
规 格:Ф201×1016mm
膜 面 积:400ft2(37m2)
公称脱盐率:99.75%(单支)
操作压力:785psi
制 造 商:美国陶氏
—反渗透膜壳
数 量:3根
型 号:8040C30S-2W
规 格:40240.2(2 芯组装)
材料壳体:玻璃钢(FRP)
连接管道:SUS304 不锈钢/UPVC
设计压力:1000psi
工作压力: 5.5MPa
制 造 商:ROPV
—高压保护器
数 量:1 套
型 号:JC230
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规 格:0~3.0MPa
制 造 商:韩国RANGE
—低压保护器
数 量:1 套
型 号:JC206
规 格:0~1.0MPa
制 造 商:韩国RANGE
—进水电导率仪
数 量:1 套
型 号:CM-230
信号输出:4-20mA
量 程:0-2000us/cm
—产水电导率仪
数 量:1 套
型 号:CM-230
信号输出:4-20mA
量 程:0-500us/cm
—防震高压表
数 量:3 套
规 格:0~400psi
产 地:台湾 SKON
—产水流量计
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数 量:1 套
形 式:面版式
流量范围:Q=0~10T/H
产 地:合资
—浓水流量计
数 量:1 套
形 式:面版式
流量范围:Q=0~10T/H
产 地:合资
—浓水排放快开阀
数 量:1 只
规 格:DN32 PN1.6
材 质:不锈钢
—共用一、二反渗透支架组装
数 量:1 套
规 格:3000×1300×1800mm
材 质:不锈钢
产 地:
—管道阀门件
数 量:1 套
UPVC部分:1 套(低压)
不锈钢部分:1 套(高压)
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⑾. 缓冲水箱(配置高、中、低液位控制器)
规 格:Φ1610mm×2020mm
有效容积:V-3.0m3
设计压力:常压
工作温度:4-50°C
材 质:PE一次成型
数 量:1 台
产 地:
⑿. PH 值自动加药装置
数 量:1 套
投加方式:计量泵投加
型 式:1箱 1泵
产 地:
—电磁计量泵
数 量:1 台
接 收:4-20mA
产 地:进口
—溶液箱
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数 量:1 台
规 格:Ф520×570mm
有效容积:V=120L
材 质:PE
产 地:
⒀. 二级立式多级高压泵
数 量:1 台
规 格:Q=5t/h H=700m N=22kw
过流材质:SS304 不锈钢
连接方式:法兰连接
配套附件:压力表、阀门及管件
制 造 商:美国CATPUMPS
⒁. 二级反渗透装置
数 量:1 套
型 号:JFS-3-02
产 水 量:3/h
形 式:集装式一体化组装
回 收 率:设计回收率 85%
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排列方式:1:1 排列
制 造 商:
—反渗透膜元件
数 量:4 支
型 号:SW30-8 040
型 式:聚酰胺复合膜
规 格:Ф201×1016mm
膜 面 积:400ft2(37m2)
公称脱盐率:99.75%(单支)
操作压力:785psi
制 造 商:美国陶氏
—反渗透膜壳
数 量:2根
型 号:8040C30S-2W
规 格:40240.2(2 芯组装)
材料壳体:玻璃钢(FRP)
连接管道:SUS304 不锈钢/UPVC
设计压力:1000psi
工作压力 : 5.5MPa
制 造 商:ROPV
—高压保护器
数 量:1 套
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型 号:JC230
规 格:0-3.0MPa
制 造 商:韩国RANGE
—产水电导率仪
数 量:1 套
型 号:CM-230
信号输出:4-20mA
量 程:0-500us/cm
—防震高压表
数 量:2 套
规 格:0-400psi
产 地:合资
—产水流量计
数 量:1 套
形 式:面版式
流量范围:Q=0-10T/H
产 地:合资
—浓水流量计
数 量:1 套
形 式:面版式
流量范围:Q=0-10T/H
产 地:合资
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—浓水排放快开阀
数 量:1 只
规 格:DN20 PN1.6
材 质:不锈钢
—管道阀门件
数 量:1 套
UPVC部分:1 套(低压)
不锈钢部分:1 套(高压)
制 造 商:
⒂. 膜化学清洗装置
—精密过滤器
数 量:1 台
型 号:MG-300
规 格:Ф300×1500mm
滤 芯:熔喷式,材质 PP
精 度:过滤精度滤芯 10um
规 格:Ф65×1000mm
材 质:SS304 不锈钢,外表面作镜面抛光处理
密封形式:法兰连接密封
产 地:
—清洗水泵
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数 量:1 台
型 号:CHL16-30
规 格:Q=16m³/h H=32M N-3.0Kw
电 源:380V/50Hz
安装位置:室内
材 质:304 不锈钢
产 地:
—清洗溶液箱
数 量:1 台
型 号:PT-1000L
有效容积:V-1.0m3³
材 质:PE一次成型
工作压力:常压
工作温度:4-50℃
产 地:
⒃. 中间水箱(配不锈钢液位控制器)
规 格:Φ1610mm×2020mm
有效容积:V-3.0m3
设计压力:常压
工作温度:4-50°C
材 质:PE一次成型
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数 量:1 台
产 地:
⒄.中间水泵
型 号:CHL4-40
类 型:轻型卧式不锈钢多级离心泵
规 格:Q=4T/H H=30M N=0.75Kw
电 源:380V/50HZ
材 质:不锈钢
数 量:2 台(一用一备)
产 地:
⒅.其它设备
—PLC电气控柜
数 量:1 套
—管道阀门件
数 量:1 套
材 质:UPVC
海水淡化设备报价清单
(万元)
号名 称 规格型号 数量 单价 总价 备 注
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1 原水泵 CHL8-40 2 台杭 州 南方特
种泵厂
2 原水箱 1 台 无锡逢源
3 多介质过滤器Φ1000×35
001 台 无锡逢源
4 活性碳过滤器Φ1000×35
001 台 无锡逢源
5 超滤 SFP2660 1 套 美国陶氏
6 阻垢剂加药装置 V=120L 1 套 无锡逢源
7 PAC 加药装置 V=120L 1 套 无锡逢源
8 反渗透设备Q=3t/h 支
架1 套 无锡逢源
9 保安过滤器 Φ300 1 台 无锡逢源
10
高压泵 3531 1 台美 国
CATPUMPS
2531 1 台美 国
CATPUMPS
11 膜元件 SW30-804010
支美国陶氏
12 膜壳8040C30S-
2W5 支 美国陶氏
13 高低压保护器 JC230 4 只 韩国
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14 电导率 CM-230 3 只 上海
15 防震压力表 0-30 4 只 上海
16 浓水快排阀 DN32 1 只 日本
17 反渗透清洗装置 V=1m3 1 套 无锡逢源
18 清洗泵 CHL8-40 1 台杭 州 南方特
种泵厂
19 清洗过滤器 Φ300 1 套 无锡逢源
20 中间水箱 V=3m3 1 只 无锡逢源
21 中间水泵 CHL4-40 2 台杭 州 南方特
种泵厂
22 电控柜 1 套 无锡逢源
23 流量计 Q=10t/h 6 台 麦克
24不锈钢高压部分
管道DN32 1 套 无锡逢源
25 UPVC管阀件 1 套 华亚
26 运输费
27 调试安装费
总 计:
5 技术服务内容
5.1 图纸资料
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5.1.1 系统工艺流程图,设备布置图、土建条件图资料在
用户提供设备场地尺寸后 25 个工作日内提供。
5.1.2 设备技术资料
系统操作说明书、电气图、设备合格证书以上文件在设备发
运时提供。
5.2 设计联络
在用户提供设备场地尺寸后 15 个工作日内,系统工艺流程
图、设备布置图、土建条件图资料,提供用户并由用户确认。供
应方提交设备的电气负荷、土建埋件、预备孔洞及沟道等资料。
5.3 设备验收
安装调试结束后三天内,由用户组织双方人员进行现场验
收。
5.4 供方技术人员应对用户操作人员进行培训并进行必要示范
操作。
6.0 技术保证
6.1 系统出力:65m3/d(25℃)
6.2 质量保证期:12 个月
6.3 其它
保质期内设备质量问题(非人为因素),供方负责修复或
更换,系统终身维护并承诺优惠价格供应零配件。
7.0 供配电和原材料供应
7.1 用电负荷及负荷等级
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7.2 用电负荷谐波及其防治
本工程的大部分用电设备为三相对称的线负荷,预计本项
目用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许数值符合《电能质
量公用电网谐波》(GB/114549-93)的要求,不需采取防治
高次谐波污染电网的措施。
7.3 外部电状况
7.3.1 外部电源
本项目选用 50KVA的变压器,外部电源接入变压器,出线
回路 380V/220V 可供本项目使用。
电源可靠性分析
7.2.3 根据上述情况,本项目外部电源落实可靠,电力供
给有保障。
功率因数补偿
7.3.3 由于本项目系统用电负荷(新增),高压泵启动电
流为 3倍情况下较小,功率因数为 0.85,选用 50KVA高压器
可以得到补偿。
8.0 环境处理
海水淡化过程产生的废水、污泥是无毒无害物质,而且产生
量小,因此不会对周围环境与海域生态产生不良影响。
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1. 系统排放的浓缩海水浓度在 48000~58000 之间,浓水产
生量为 85吨/日,相对较小直接排入大海得到迅速稀释,各组分
比例与大量海水迅速达到平衡,因此不会对周边海域生态产生
不良影响。
2. 淡化过程加入的三氯化铁、硫酸、次氯酸钠等物料,加入
量小(小于 10PPm),最终产物分别为氢氧化铁、硫酸根离子、
氯离子、钠离子,不会对周边海域生态产生不良影响。
3. 噪音。不存在持续性超标噪音,而且布置在封闭房内,对
周围环境与居住区不会产生影响。
9.0 海水淡化工程运行管理
专业公司管理。人员技术与设备条件相对较好,淡化设备的
安全运行和淡化水质等都有保证。
劳动定员初定为 2 人。
10.0 65吨/日反渗透海水淡化工程建设内容与施工期
10.1 淡化工程的建设内容
1. 65吨/日反渗透海水淡化工程设计
2.成套工程、安装、调试等。
10.2 建设施工期
1. 报告编制、工作准备时间:15天
2. 初步设计、施工设计、设备订购等时间安排:2 个月
3. 土建施工、设备成套和运输安装的时间:1~1.5 个月
4. 整套工程系统调试正式运行时间;一个月
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5. 5 个月时间完成全部建设内容。
11.0 经济效益及社会效益评价
11.1 海水淡化建设项目经济评价依据
经济评价仅对财务评价是通过财务现金流量计算,只计算
项目本身的直接费用和直接效益,即项目的内部效果。按照国家
计划委员会在《建设项目经济评价方法与参数》书中的有关内容
进行淡化工程分析。
12.0 成本和费用估算
原材料成本按产水量及单耗计算为 5.56元/吨。
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