100噸/時反滲透混床鍋爐化學(xué)水處理設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)方案
1．前言
本方案涉及的流程及設(shè)備是為了滿足環(huán)保熱電有限公司生產(chǎn)工藝用鍋爐化水項(xiàng)目，要求如下：
1.1化水水量 100 m3/h；
1.2、系統(tǒng)制備的主要技術(shù)參數(shù)
1. 前處理產(chǎn)水量 : ≥134m3/h；
2. 反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量 : ≥100m3/h；
3. 混床系統(tǒng)產(chǎn)水量 : ≥100m3/h；
1.3產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)
(1)反滲透出水水質(zhì)：
脫鹽率：*年≥98%，第二年≥97%，*年≥95%
回收率：*年≥75%，第二年≥74%，*年≥73%
(2)混床出水水質(zhì)：
電導(dǎo)率≤0.2μs/cm(25℃)，二氧化硅≤20μg/l,鈉含量≤100μg/l，硬度≈0
(3)混床運(yùn)行周期≥4天
1.4系統(tǒng)配置
預(yù)處理、反滲透、混床除鹽裝置。
1.5供水方式
連續(xù)產(chǎn)出（24小時運(yùn)行）。
2. 100噸/時反滲透混床鍋爐化學(xué)水處理設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
本化水站工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)如下：
1.原水水質(zhì)分析資料；
2.鍋爐化水的品質(zhì)要求（產(chǎn)品水水質(zhì)指標(biāo)），以及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)；
3. 鍋爐化水的生產(chǎn)規(guī)模;
4.用戶對系統(tǒng)整體水準(zhǔn)要求。
2.1 原水水質(zhì)資料和技術(shù)指標(biāo)
表1. 原水水樣水質(zhì)分析報(bào)告（供參考）：
檢測報(bào)告表
原水：市政自來水
檢測結(jié)果：
表1原水水質(zhì)分析報(bào)告表
2.2 本方案設(shè)計(jì)指標(biāo)
1. 水量：
100 m3/h
2. 電導(dǎo)率：
電導(dǎo)率≤0.2μs/cm(25℃)，
3. 其它指標(biāo)
二氧化硅≤20μg/l,
鈉含量≤100μg/l，
硬度≈0
4.供水壓力0.6Mpa
5.供水溫度 常溫
3. 總體設(shè)計(jì)方案
3.1 系統(tǒng)組成
3.2 系統(tǒng)布局
預(yù)處理部分、反滲透部分、混床部分集中放置在化水站，系統(tǒng)占地面積：20米×6米。廠房凈高5米。為保證化水的水質(zhì)和水量，將整個水處理系統(tǒng)置于PLC控制下運(yùn)行，并適時監(jiān)控。
3.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
控制系統(tǒng)采用分散控制，集中監(jiān)視的控制系統(tǒng)。操作站選用PLC控制器控制，組成一個高可靠性的自動運(yùn)行和監(jiān)視控制的控制系統(tǒng)。
3.4工藝流程簡圖
4.0工藝說明
4.1預(yù)處理部分
目的：為反滲透裝置提供合格的進(jìn)水。
4.1.1原水預(yù)處理的目的和組成
A.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水要求：
（1）污染指數(shù)： SDI≤4；
（2）余氯： <0.1 ppm
（3）濁度 <1NTU
（4）供水Fe3+ ≤0.01ppm。
（5）供水水溫適宜范圍 10～30℃。
（6）碳酸鈣飽和指數(shù) LSI：<0
B.預(yù)處理系統(tǒng)就是通過絮凝、過濾、吸附等方法使反滲透進(jìn)水達(dá)到以上要求，以實(shí)現(xiàn)以下目的：
（1）防止反滲透裝置膜面結(jié)垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等）；
（2）防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透的污堵；
（3）防止有機(jī)物質(zhì)的對反滲透的污堵和降解；
（4）防止微生物對反滲透的污堵；
（5）防止氧化性物質(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；
C.預(yù)處理系統(tǒng)的組成：包括石英砂濾器、活性炭濾器。
4.1.2多介質(zhì)過濾器
多介質(zhì)過濾器中的濾料包括多種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及及脫穩(wěn)后的膠體,以使出水的污染指數(shù)SDI<4達(dá)到RO進(jìn)水要求。
4.1.3活性炭濾器
活性炭被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中對陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機(jī)物質(zhì)，還可去除象余氯一類對陰離子交換劑有害物質(zhì)，從而提高了除鹽水處理能力，防止樹脂被氧化。通常能夠去除63%—86%膠印體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)。
4.1.4阻垢加藥裝置
自來水中含有一部分鈣、鎂離子等容易結(jié)垢性的物質(zhì)，此類離子在水中的溶解性相對比較小，而反滲透部分對離子的攔截比較充分，必然會加大濃水側(cè)離子的濃度；從而導(dǎo)致影響整個反滲透膜的進(jìn)水通道。阻垢劑是一種增大難溶解性離子溶解度的一種化學(xué)藥品，通常對鈣、鎂離子的溶解度能增加3倍左右；能很好的調(diào)節(jié)由于濃縮而引起的結(jié)垢總問題。
阻垢劑的投加量一般在2-5ppm左右。根據(jù)原水水質(zhì)的總硬試值調(diào)節(jié)加藥量。
4.2 反滲透部分
滲透是水從稀溶液一側(cè)通過半透膜向濃溶液一側(cè)自發(fā)流動的過程。半透膜只允許水通過，而阻止溶解固形物(鹽)的通過，見圖 (a)。 濃溶液隨著水的流人而不斷被稀釋。當(dāng)水向濃溶液流動而產(chǎn)生的壓力足夠用于阻止水繼續(xù)凈流入時，滲透處于平衡狀態(tài)，見圖 (b)。平衡時，水從任一邊通過半透膜向另一邊流入的數(shù)量相等，即處于動態(tài)平衡狀態(tài)，而此時壓力p稱為溶液的滲透壓(注意：半透膜一邊是純水，另一邊是鹽溶液)?！ ‘?dāng)在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時，濃溶液中的水就會通過半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過程就是滲透的相反過程，稱為反滲透，見圖 (c)。 滲透是自發(fā)過程，而反滲透則是非自發(fā)過程。反滲透系統(tǒng)正是利用反滲透的原理，將需要處理的高含鹽水用高壓泵加壓，迫使水透過反滲透膜，以達(dá)到脫除鹽份的目的。
4.2.1保安濾器
為防止水中及管道中的微粒進(jìn)入高壓泵和RO膜組件，特設(shè)置保安濾器作為zui后的預(yù)處理手段。作為保險(xiǎn)措施，即使多介質(zhì)機(jī)械濾器過濾不*，也能夠保證反滲透膜不會受到嚴(yán)重污染。
保安濾器內(nèi)裝5um的聚丙稀微孔濾器。當(dāng)濾器進(jìn)出囗壓差大于0.05-0.1Mpa時需更換濾芯（由于被過濾的介質(zhì)直接進(jìn)入到微孔濾膜的空隙中，因此很難通過酸堿清洗恢復(fù)通量）。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。
4.2.2高壓泵
反滲透膜分離推動力是壓力差，因此設(shè)置高壓泵使反滲透的進(jìn)水達(dá)到一定的壓力，讓反滲透過程得以進(jìn)行。即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到淡水層。高壓泵采用變頻器設(shè)置加、減速時間減緩高壓泵啟動時膜的沖擊，變頻器還能進(jìn)一步起到節(jié)約能量的作用；新系統(tǒng)剛運(yùn)行的時候?qū)M(jìn)水的壓力要求比使用一段時間之后對進(jìn)水的壓力要求要低。采用變頻裝置能更好的控制高壓泵的壓力與進(jìn)水流量之前的變化。本系統(tǒng)設(shè)置了進(jìn)水低壓保護(hù)和出水高壓保護(hù)。
4.2.3反滲透本體裝置
反滲透裝置是該項(xiàng)目預(yù)脫鹽的心臟部分，經(jīng)反滲透處理的水能去除絕大部分無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物及細(xì)菌等。
4.2.3.1系統(tǒng)設(shè)備選型
膜組件選用美國海德能公司CAP3-8040卷式組件。該組件由三層的薄膜復(fù)合，分別是zui上面的超薄脫鹽層（厚度約為0.2µm聚銑胺材質(zhì)）、中間的聚楓內(nèi)夾層和zui下面的聚酯支撐網(wǎng)層。該組件膜面積400平方英尺，產(chǎn)水通量大，對無機(jī)鹽具有99.5℅的脫除率。
壓力膜管選用加拿大海德信公司于卷式RO組件的WAVE 300P-6型壓力膜管，該壓力膜管是增強(qiáng)FRP材質(zhì)，具有抗腐蝕性，耐壓300psi,管內(nèi)壁光滑裝卸方便等特點(diǎn)。每個壓力膜管可安裝6支膜組件。
4.2.3.2反滲透裝置工藝設(shè)計(jì)
整套反滲透膜裝置，安置在一個機(jī)架上，并配置控制系統(tǒng)，在進(jìn)水水溫25℃時單套反滲透產(chǎn)水量100.0T/H，每根膜組件zui大的回收率15℅計(jì)算，單套反滲透裝置需配膜組件6根，WAVE 300P-6壓力膜管18根；反滲透組合排列形式為14-4排列。
反滲透每支壓力膜管產(chǎn)水側(cè)設(shè)有取樣囗，方便取樣。
4.2.3.3自動低壓沖洗裝置
反滲透在運(yùn)行的過程中，濃縮過程和濃差極化將導(dǎo)致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原水的本體濃度。因此配備自動低壓沖洗裝置在停機(jī)后、開機(jī)前對反滲透膜進(jìn)行定時的低壓沖洗，將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后，系統(tǒng)自動恢復(fù)到?jīng)_洗啟動前的狀態(tài)。
4.2.3.4就地儀表配置
反滲透裝置設(shè)置二次儀表顯示裝置，就地顯示產(chǎn)水量、電導(dǎo)率等重要參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)置高、低壓保護(hù)開關(guān)，保證反滲透系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
4.2.4反滲透脫鹽水水箱
反滲透產(chǎn)品水送入脫碳塔的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時防止大氣中塵埃顆粒和細(xì)菌進(jìn)入水箱。
4.2.5反滲透化學(xué)清洗裝置
無論預(yù)處理過程多么完善，在*運(yùn)行過程中，反滲透膜面上總會日積月累水中存在的各種污染物。從而使裝置的性能下降，如組件進(jìn)出囗壓差升高、脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降，當(dāng)這些變化超過原始值的15%時，就要用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗。為此，除日常運(yùn)行中進(jìn)行的低壓沖洗外，還需進(jìn)行定期化學(xué)清洗，有時還需進(jìn)行殺菌處理。
本系統(tǒng)配置的化學(xué)清洗裝置，其組成和流程如下：
清洗液水箱——泵——精密濾器——流量計(jì)——反滲透裝置
化學(xué)清洗準(zhǔn)則
A、裝置的產(chǎn)水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅時；
B、裝置的鹽透過率比初次或上一次清洗后提高一倍時；
C、裝置各段的壓力差或壓力差的差值為初次或上一次清洗后的1～1.5倍時；
D、裝置運(yùn)行3-4個月時；
E、裝置在*停止運(yùn)行前用NaHSO3溶液保護(hù)。
膜污染特征與化學(xué)清潔劑的選擇
表一：污染物類型與裝置性能的變化
表二污染物種類與化學(xué)清潔劑配方
注：“★”表示清洗效果好或較好。
4.3混床部分
4.3.1 中間水泵
中間水泵為混床運(yùn)行提供動力，本系統(tǒng)中間水泵為兩套泵組，單套運(yùn)行，一套備用。
4.3.2 混床裝置
混床是以陽、陰兩種離子交換樹脂按一定比例混合后裝填于同一交換器中，相當(dāng)于一個多級的除鹽系統(tǒng)。其中經(jīng)H型強(qiáng)酸性陽樹脂與水中陽離子交換后形成的H+，和經(jīng)OH型強(qiáng)堿性陰樹脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結(jié)合，形成電離度很小的水，使交換過程中形成的H+和OH-不能積累，從而消除了反離子對交換過程的干擾，使離子交換反應(yīng)*,因此，混床出水水質(zhì)好。
（一）、氫型陽離子交換樹脂的交換反應(yīng)：
A、與碳酸鹽硬度的交換反應(yīng)：
Ca(HCO3)2 + 2RH → R2Ca + 2HO2 + 2CO2↑
Mg(HCO3)2 + 2RH → R2Mg + 2HO2 + 2CO2↑
B、與非碳酸鹽硬度的交換反應(yīng)：
CaSO 4 + 2RH → R2Ca + H2SO4
CaCl2 + 2RH→ R2Ca + 2HCl
MgSO 4 + 2RH → R2Mg + H2SO4
MgCl2 + 2RH → R2Mg + 2HCl
C、與鈉鹽的交換反應(yīng)：
NaHCO 3 + 2RH → RNa + H2O+ CO2↑
NaCl + RH → RNa + HCl
NaSO 4 + 2RH → RNa + H2SO4
Na2SiO 3 + 2RH → 2RNa + H2SiO3
（二）、氫氧型陰離子交換樹脂的交換反應(yīng)：
Cl- + ROH → RCl + OH-
HSO 4- + ROH → RHSO 4 + OH-
SO4- + ROH → R2SO4 + 2OH-
HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-
HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-
4.3.3 樹脂捕捉器
樹脂捕捉器是后置于混床，用于阻擋純水中微小顆粒特，以滿足使用點(diǎn)對產(chǎn)品水中微粒的要求。濾芯過濾精度（孔徑）5.0μm，可有效除去水中懸浮顆粒，因膜孔徑固定，可保證過濾的精度和可靠性。
濾器內(nèi)裝50支40英寸長，5μm的聚丙稀微孔濾芯，出力為100T/H。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。
5.工藝控制設(shè)計(jì)說明
5.1 控制系統(tǒng)概述
根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模及設(shè)備分布的具體情況，決定采用目前工業(yè)過程控制中zui常用的集中分散型控制系統(tǒng)。它又稱分級控制系統(tǒng)，是一種分布式控制系統(tǒng)，具有控制分散，信息集中管理的特點(diǎn)。本系統(tǒng)分上位操作站，下位控制站兩級。上位操作站由一臺主控制箱作為監(jiān)控站。下位控制站的設(shè)置是根據(jù)優(yōu)化控制，合理布局的原則視具體情況而定的，同時為方便系統(tǒng)在實(shí)施階段或運(yùn)行階段進(jìn)行必須的調(diào)整及擴(kuò)展，控制站考慮了一定的余量。
5.2 控制系統(tǒng)功能簡介
5.2.1 上位操作站
主要完成系統(tǒng)中各操作站的監(jiān)視參數(shù)設(shè)置,設(shè)備運(yùn)行等操作功能，具有清晰的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況，可在流程圖上對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方手動操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。生產(chǎn)過程的電阻率及電導(dǎo)率可以在線顯示。
5.2.2可編程控制器PLC
各控制站都采用以微處理器為基礎(chǔ)的可編程控制器PLC，它具有高可靠性，編程方便，易于使用，與其它裝置配置方便等特點(diǎn)，各生產(chǎn)過程的程序、數(shù)據(jù)都存儲PLC的CPU里獨(dú)立運(yùn)行，工作人員可通過計(jì)算機(jī)操作站來監(jiān)視其運(yùn)行。PLC具有很強(qiáng)的運(yùn)算功能，能完成復(fù)雜的操作，可配合操作員通過對整個生產(chǎn)過程的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的程控，運(yùn)行，遠(yuǎn)操等過程。各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)均配制行程開關(guān)。
5.2.3 電導(dǎo)率顯示
現(xiàn)場配備電導(dǎo)率儀表，以便重要電導(dǎo)率等指標(biāo)能夠在水處理車間和控制室同時顯示。
5.3系統(tǒng)水處理控制介紹
依據(jù)水處理的工藝過程，本控制系統(tǒng)對各個工藝單元進(jìn)行直接協(xié)調(diào)、管理、控制。系統(tǒng)監(jiān)控對象由以下單元組成：
5.3.1 預(yù)處理部分控制
預(yù)處理部分以原水箱為連續(xù)運(yùn)行控制點(diǎn)。
當(dāng)原水箱液位處于較低限位置,低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制原水進(jìn)水電磁閥開啟；當(dāng)原水箱液位處于低限位置,低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制預(yù)處理部分停止；當(dāng)水箱液位處于高限位置,高液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)量信號, 原水進(jìn)水電磁閥關(guān)閉。
5.3.1.1 多介質(zhì)過濾器
濾器的運(yùn)行、反洗步驟由人工控制的閥門實(shí)現(xiàn)，當(dāng)運(yùn)行時長大于設(shè)定值，控制閥門按順序進(jìn)行反洗操作，反洗結(jié)束后投入運(yùn)行。只有在反滲水箱液位達(dá)到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。
5.3.1.2 活性炭濾器
活性炭濾器設(shè)置運(yùn)行及反洗步驟由人工控制的閥門操作，根據(jù)運(yùn)行時間參數(shù)控制閥門按順序進(jìn)行反洗操作，反洗結(jié)束后投入運(yùn)行。只有在反滲水箱液位達(dá)到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。
5.3.2 反滲透部分
5.3.2.1.自動運(yùn)行控制：
反滲透自動運(yùn)行通過反滲透中間水箱的液位來進(jìn)行。
當(dāng)反滲透中間水箱液位處于較低限位置,較低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制高壓泵開始運(yùn)行；當(dāng)水箱液位處于高限位置,高液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)量信號, 反滲透高壓泵停止運(yùn)行，輸入的信號將在CRT上顯示。
5.3.2.2.反滲透的控制配置
反滲透進(jìn)水側(cè)設(shè)有電導(dǎo)率檢測儀表，將電導(dǎo)率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。反滲透產(chǎn)水側(cè)設(shè)有電導(dǎo)率檢測儀，將產(chǎn)水電導(dǎo)率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。
反滲透高壓泵進(jìn)水設(shè)置低壓保護(hù)開關(guān)，當(dāng)壓力小于0.1-0.15Mpa時，控制高壓泵停止運(yùn)行，反滲透裝置進(jìn)入低壓沖洗狀態(tài)，并在顯示器上顯示報(bào)警。當(dāng)壓力大于0.1-0.15時高壓泵即起動，反滲透裝置投入運(yùn)行。
反滲透高壓泵出水側(cè)管路設(shè)壓力開關(guān)，當(dāng)壓力大于某一設(shè)定值時，PLC輸出開關(guān)信號，停止高壓泵運(yùn)行，并在顯示器上顯示、報(bào)警。
反滲透濃水側(cè)設(shè)一電動快沖洗閥門，在高壓泵運(yùn)行前和高壓泵停止后，接受PLC輸出的開關(guān)量信號，自動進(jìn)入低壓沖洗狀態(tài)。
5.3.4 混床除鹽系統(tǒng)
混床脫鹽系統(tǒng)的由PLC控制實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行，當(dāng)脫碳水箱液位低于中間液位時，混床系統(tǒng)啟動。當(dāng)脫碳水箱液位達(dá)到高液位時，混床系統(tǒng)停止。
當(dāng)水質(zhì)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會立即報(bào)警和提示報(bào)警的原因。
5.4 主要控制設(shè)備
1、系統(tǒng)PLC選用韓國LG系列可編程控制器，各類I/O包含10%備用點(diǎn)。
2、流量計(jì)選用浮子流量計(jì)。
3、壓力開關(guān)選用中國臺灣凡宜進(jìn)口產(chǎn)品或相當(dāng)產(chǎn)品。
4、電導(dǎo)率、電阻率儀選用上海誠磁公司或相當(dāng)產(chǎn)品。
5.5 系統(tǒng)設(shè)備布置
控制臺布置在*水站控制室內(nèi)。
車間內(nèi)電纜采用橋架架空或穿線管，控制室內(nèi)電纜敷設(shè)走電纜溝。
氣動閥的氣源通過環(huán)繞車間的氣源母管引到電磁閥柜，從電-氣轉(zhuǎn)換柜到氣動 閥的氣管路采用增強(qiáng)軟管。
6. 設(shè)備規(guī)范
6.1 原水箱
數(shù)量：1臺
容積：140m3
材質(zhì)：鋼砼（甲方自備）
液位控制器：1套（高、中、低）
6.2原水泵
數(shù)量：2臺（1用1備）
型號：CDL120-20
流量：140.0m3/H
揚(yáng)程：39m
功率：22.0KW
過流材質(zhì)：不銹鋼304
品牌：南方泵業(yè)公司
6.3絮凝/殺菌加藥裝置
6.3.1計(jì)量泵
型號： P056-Y
數(shù)量：2臺
規(guī)格：7.5L/H
造商：美國MILTON ROY公司
6.3.2藥液箱
數(shù)量：2臺
型號：M-100L
容積：100L
材質(zhì)：PE
6.3.3配套軟管閥件
數(shù)量：2套
6.4 多介質(zhì)過濾器
6.4.1設(shè)備參數(shù)
型號：GJ-3000
型式：壓力式
數(shù)量： 2臺
設(shè)計(jì)出水： 140.0m3/h
運(yùn)行流速： 9.4m/h
直徑/壁厚： ф3000/10mm
填料高度： 1200mm（有效高度）
直邊高度： 1800mm
總高度： 3800 mm
設(shè)計(jì)壓力：0.6MPa
水壓試驗(yàn)壓力：0.75MPa
工作溫度：5～35℃
正常出力壓差：0.01-0.05MPa
zui大出力壓差：0.1MPa
6.4.2 設(shè)備本體
封頭：Q235-A（A3）δ＝12mm
筒體：Q235-A δ＝10mm
6.4.3內(nèi)部裝置
進(jìn)水裝置型式及材料：擋水盤鋼襯膠
出水裝置型式及材料：穹板
6.4.4防腐
內(nèi)防腐：襯膠1層3mm
外防腐：2層環(huán)氧底漆，2層酚醛面漆
6.4.5 設(shè)備本體外部裝置
配套：閥門1套，取樣組件2套，0-0.60Mpa壓力表2套
(1) 設(shè)備本體閥門
進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
出水閥DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗排水閥 DN125， PN 10 ；襯膠碟閥
正洗排水閥 DN125， PN 10 ；襯膠碟閥
進(jìn)氣閥 DN50， PN 10 ；襯膠碟閥
排氣閥 DN32，PN 10 ；襯膠碟閥
(2) 表計(jì)
設(shè)備本體進(jìn)水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體出水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體進(jìn)水，帶壓力表 P＝0.6MPa
設(shè)備本體出水，帶壓力表 P＝0.6MPa
6.4.6 濾料
石英砂，高1200mm（不含承托層）
6.5 活性炭濾器
6.5.1設(shè)備參數(shù)
型號：GH-3000
型式：壓力式
數(shù)量： 2臺
設(shè)計(jì)出水： 140.0m3/h
運(yùn)行流速： 9.4m/h
直徑/壁厚： ф3000/10mm
填料高度： 1200mm（有效高度）
直邊高度： 1800mm
總高度： 2800 mm
設(shè)計(jì)壓力：0.6MPa
水壓試驗(yàn)壓力：0.75MPa
工作溫度：5～35℃
正常出力壓差：0.01-0.05MPa
zui大出力壓差：0.1MPa
6.5.2 設(shè)備本體
封頭：Q235-A（A3）δ＝12mm
筒體：Q235-A δ＝10mm
6.5.3內(nèi)部裝置
進(jìn)水裝置型式及材料：擋水盤鋼襯膠
出水裝置型式及材料：穹板
6.5.4防腐
內(nèi)防腐：襯膠1層3mm
外防腐：2層環(huán)氧底漆，2層酚醛面漆
6.5.5 設(shè)備本體外部裝置
配套：閥門1套，取樣組件2套，0-0.60Mpa壓力表2套
(1) 設(shè)備本體閥門
進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
出水閥DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗排水閥 DN125， PN 10 ；襯膠碟閥
正洗排水閥 DN125， PN 10 ；襯膠碟閥
排氣閥 DN32，PN 10 ；襯膠碟閥
(2) 表計(jì)
設(shè)備本體進(jìn)水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體出水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體進(jìn)水，帶壓力表 P＝0.6MPa
設(shè)備本體出水，帶壓力表 P＝0.6MPa
6.5.6 濾料
活性炭，高1000mm(果殼造粒炭)
石英砂，高200mm（不含承托層）
6.6 阻垢/還原加藥裝置
6.6.1計(jì)量泵
型號： P056-Y
數(shù)量：2臺
規(guī)格：7.5L/H
造商：美國MILTON ROY公司
6.6.2藥液箱
數(shù)量：2臺
型號：M-100L
容積：100L
材質(zhì)：PE
6.6.3配套軟管閥件
數(shù)量：2套
6.7 保安濾器
數(shù)量：2套
6.7.1過濾器外殼
數(shù)量：2臺
材質(zhì)：不銹鋼304
規(guī)格: 1000x35芯
6.7.2濾芯
長度：40″
材質(zhì)：PP
精度： 5u
數(shù)量： 70根
6.8 高壓泵
數(shù)量：2臺
型號：CDL120-70/75kw
流量：140m3/H
揚(yáng)程：140m
功率：75KW
材質(zhì)：不銹鋼304
品牌：南方泵業(yè)公司
6.9反滲透裝置
型號：RO-100
出力：100M3/H(25℃)
數(shù)量： 1套
回收率：75%
系統(tǒng)脫鹽率：>98%
排列方式： 14：4
6.9.1反滲透膜
型號： CPA3-8040
有效膜面積： 400ft2
測試操作壓力： 225psi
穩(wěn)定脫鹽率： 99.5%
透過水量： 10500GPD
zui高運(yùn)行壓力： 600psi（4.16MPa）
主體材質(zhì)：聚酰胺
zui高運(yùn)行溫度： 45℃
游離氯容忍量：＜0.1ppm
連續(xù)運(yùn)行PH范圍： 2.0-11.0
數(shù)量： 108只/套
品牌：美國海德能
6.9.3膜容器
型號：WAVE 300P-6
材質(zhì)：FRP
品牌：加拿大海德信
數(shù)量： 18只/套
設(shè)計(jì)壓力：300PSI
6.9.4 配套的閥門、管件、管道
數(shù)量：1套（與裝置配齊）
6.9.5 RO支架
數(shù)量：1套
材質(zhì)：A3鋼噴涂處理
6.10 RO清洗系統(tǒng)
數(shù)量：1套
6.10.1清洗藥箱
數(shù)量：1臺
型號：PT-2000L
容積：2.0M3
材質(zhì)：PE
規(guī)格: φ1070XH1365
6.10.2清洗水泵
型號：CDL16-30
流量：18T/H
揚(yáng)程：35m
功率：3KW
材質(zhì)：不銹鋼316
品牌：南方泵業(yè)
6.10.3清洗濾器
6.10.3.1過濾器外殼
數(shù)量：1臺
材質(zhì)：不銹鋼304
規(guī)格: 1000x10芯
6.10.3.2濾芯
長度：40″
材質(zhì)：PP
數(shù)量： 10支
6.10.4配套管閥表
數(shù)量：1套
6.11 脫碳器水箱
數(shù)量：1臺（甲方自備）
容積：100M3
材質(zhì)：碳鋼防腐
液位控制器：1套（高、中、低）
配置：空氣濾清器
6.12中間水泵
數(shù)量：2臺（1用1備）
型號：CDL120-20-2
流量：100T/H
揚(yáng)程：30m
功率：15.0KW
材質(zhì)：不銹鋼304
品牌：南方泵業(yè)公司
6.13 混床
6.13.1設(shè)備參數(shù)
型號：GJMB-2000
型式：壓力式
數(shù)量： 1臺
設(shè)計(jì)出水： 100.0m3/h
運(yùn)行流速： 31.0m/h
直徑/壁厚： ф2000/10mm
填料高度： 1500mm（有效高度）
直邊高度： 2500mm
總高度： 3800 mm
設(shè)計(jì)壓力：0.6MPa
水壓試驗(yàn)壓力：0.75MPa
工作溫度：5～35℃
正常出力壓差：0.01-0.05MPa
zui大出力壓差：0.1MPa
6.13.2 設(shè)備本體
封頭：Q235-A（A3）δ＝12mm
筒體：Q235-A δ＝10mm
6.13.3內(nèi)部裝置
進(jìn)水裝置型式及材料：擋水盤鋼襯膠
出水裝置型式及材料：穹板
6.13.4防腐
內(nèi)防腐：襯膠1層3mm
外防腐：2層環(huán)氧底漆，2層酚醛面漆
6.13.5 設(shè)備本體外部裝置
配套：閥門1套，取樣組件2套，0-0.60Mpa壓力表2套
(1) 設(shè)備本體閥門
進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
出水閥DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗進(jìn)水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
反洗排水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
正洗排水閥 DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
中排閥DN100， PN 10 ；襯膠碟閥
進(jìn)氣閥 DN50， PN 10 ；襯膠碟閥
排氣閥 DN32，PN 10 ；襯膠碟閥
(2) 表計(jì)
設(shè)備本體進(jìn)水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體出水取樣，帶取樣閥門
設(shè)備本體進(jìn)水，帶壓力表 P＝0.6MPa
設(shè)備本體出水，帶壓力表 P＝0.6MPa
6.13.6 濾料
混床陽樹脂， ZGC107MB高500mm
混床陰樹脂， ZGA307MB高1000mm
6.14 除鹽水箱
數(shù)量：1臺（甲方自備）
容積：400m3
材質(zhì)：PE
液位控制器：1套
6.15 除鹽水泵
數(shù)量：2臺（甲方自備）
流量：100T/H
揚(yáng)程：90m
功率：37.0KW
材質(zhì)：不銹鋼
品牌：南方泵業(yè)
配備：壓力傳感器
7、儀器儀表
7.1流量監(jiān)控器
7.1.1原水泵出水流量監(jiān)控器
功能：監(jiān)測原水泵出水瞬時流量
型號： LZ系列
測量范圍：0-200m3/H
形式：面板顯示
制造商：余姚銀環(huán)
數(shù)量：1臺
7.1.2反滲透產(chǎn)水流量計(jì)
功能：監(jiān)測RO產(chǎn)水流量，判斷RO性能
型號：LZ系列
測量范圍：0-150m3/H
形式：面板顯示
制造商：余姚銀環(huán)
數(shù)量：1臺
7.1.3反滲透濃水流量計(jì)
型號：LZ系列
測量范圍：0-50m3/H
形式：面板顯示
制造商：余姚銀環(huán)
數(shù)量：1臺
7.1.4反滲透清洗流量計(jì)
型號：LZ系列
測量范圍：0-80m3/H
形式：面板顯示
制造商：余姚銀環(huán)
數(shù)量：1臺
7.1.5 混床進(jìn)水流量計(jì)
型號：LZ系列
測量范圍：0-150m3/H
形式：面板顯示
制造商：余姚銀環(huán)
數(shù)量：1臺
7.2壓力表
7.2.1原水泵出口壓力表
功能：監(jiān)測原水泵工作性能
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.2多介質(zhì)過濾器出口壓力表
功能：監(jiān)測機(jī)械過濾器工作性能，判斷是否需要反洗
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.3活性碳過濾器出口壓力表
功能：監(jiān)測活性碳工作性能，判斷是否需要反洗
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.4保安濾器進(jìn)出口壓力表
功能：監(jiān)測保安濾器工作性能，判斷是否需要更換濾芯
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.5反滲透進(jìn)水、中間、濃水壓力表
功能：監(jiān)測反滲透工作性能，判斷是否需要化學(xué)清洗
規(guī)格：0-2.5Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：8塊
7.2.6中間水泵出口壓力表
功能：監(jiān)測中間水泵工作性能
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：2塊
7.2.7 混床進(jìn)出口壓力表
功能：監(jiān)測EDI工作性能，判斷是否需要清洗
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：4塊
7.2.8反滲透化學(xué)清洗水泵出口壓力表
功能：監(jiān)測反滲透化學(xué)清洗水泵工作性能
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.9化學(xué)清洗濾器出口壓力表
功能：監(jiān)測化學(xué)清洗濾器工作性能，判斷是否需要更換濾芯
規(guī)格：0-1.0MPa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.2.10 除鹽水泵出口壓力表
功能：監(jiān)測供水泵工作性能
規(guī)格：0-1.0Mpa
制造商： TECSIS
數(shù)量：1塊
7.3電導(dǎo)率儀
7.3.1反滲透進(jìn)水電導(dǎo)率測量儀
功能：測試反滲透進(jìn)水電導(dǎo)率
型號：CM-230
制造商：HONEST
測量范圍：10-10000μs/cm
形式：液晶顯示信號
數(shù)量：1臺
7.3.2反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率測量儀
功能：測試反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率，檢測反滲透工作性能，判斷是否需要進(jìn)行化學(xué)清洗
型號：CM-230
制造商：HONEST
測量范圍：0.055-100μs/cm
形式：液晶顯示信號
數(shù)量：1臺
7.3.3混床產(chǎn)水電導(dǎo)率測量儀
功能：測試混床產(chǎn)水電導(dǎo)率，檢測反滲透工作性能，判斷是否需要進(jìn)行化學(xué)清洗
型號：CM-230
制造商：HONEST
測量范圍：0.055-100μs/cm
形式：液晶顯示信號
數(shù)量：1臺
8、系統(tǒng)控制方案
8.1概述
東臺蘇中環(huán)保熱電有限公司鍋爐化水處理工程，其制水流程為預(yù)處理+反滲透+混床的除鹽工藝方式，其中原水預(yù)處理系統(tǒng)有機(jī)械過濾器、活性碳過濾器、采用母管制進(jìn)出水控制方式；其運(yùn)行閥門和反洗閥門將使用手動蝶閥門。除鹽水處理系統(tǒng)采用反滲透+混床除鹽工藝方式，*級除鹽采用反滲透裝置；第二級除鹽采用混床系統(tǒng)，其運(yùn)行閥門和再生閥門將采用手動閥門。
純水處理是一種較復(fù)雜的生產(chǎn)過程，即有泵組等啟停、保護(hù)、設(shè)備相互協(xié)調(diào)和分配，濾器產(chǎn)水運(yùn)行和再生控制；又有水質(zhì)控制量的閉環(huán)控制和大量現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)、水量、壓力、水位等參數(shù)的采集，還有24小時運(yùn)行數(shù)據(jù)的處理?；谝陨咸攸c(diǎn)，為提高運(yùn)行的可靠性和水務(wù)管理的可行性，并降低運(yùn)行成本。系統(tǒng)可采用PLC可編程控制系統(tǒng)對水處理設(shè)備進(jìn)行全自動控制。
8.2設(shè)計(jì)方案
為了能順利實(shí)現(xiàn)水處理系統(tǒng)監(jiān)控，并提高對數(shù)據(jù)的充分利用和水處理在線監(jiān)控水平。在總體設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下，利用PLC（可編程序邏輯控制器）完成對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行信息數(shù)據(jù)采集及控制。
本水處理系統(tǒng)可分為相對獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)水處理控制，由PLC控制完成，其可進(jìn)行自動、半自動、手動三種工作方式操作運(yùn)行。
為保證水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對于各生產(chǎn)過程的重要工藝參數(shù)在現(xiàn)場進(jìn)行儀表現(xiàn)實(shí)進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)控；配置光字牌報(bào)警裝置實(shí)現(xiàn)對重要信號超限報(bào)警提示；在中控室控制柜上設(shè)置主要程控步序操作的按鈕用于實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程緊急情況的遠(yuǎn)程操作。增加優(yōu)先手動操作功能以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急情況處理及控制設(shè)備目的。
本工程zui終實(shí)現(xiàn)水處理工藝生產(chǎn)過程PLC自動控制
8.3控制方案
為能使系統(tǒng)順利實(shí)現(xiàn)自動控制，水處理系統(tǒng)中的泵信號、控制閥門信號、反饋信號及電導(dǎo)率、壓力、液位等各種檢測裝置信號均進(jìn)入PLC控制站，由PLC控制站完成對現(xiàn)場相應(yīng)設(shè)備控制。
8.3.1原水箱液位監(jiān)控
原水箱內(nèi)設(shè)有高、中、低點(diǎn)液位檢測裝置，將液位送至PLC，以方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進(jìn)行控制。
8.3.2原水泵監(jiān)控
原水泵采用一用一備運(yùn)行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)控、近控對其實(shí)施操作；原水泵運(yùn)行條件必須滿足于原水箱達(dá)到一定液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停原水泵的權(quán)力。
8.3.3機(jī)械過濾器控制
機(jī)械過濾器根據(jù)時間設(shè)定自動運(yùn)行、手動反洗。根據(jù)實(shí)際過濾效果，可以選擇全自動、手動進(jìn)行控制。
8.3.4活性碳過濾器控制
活性碳過濾器根據(jù)時間設(shè)定自動運(yùn)行、手動反洗。根據(jù)實(shí)際過濾效果，可以選擇全自動、手動進(jìn)行控制。
8.3.5高壓泵監(jiān)控
高壓泵由PLC直接控制執(zhí)行其軟啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)控、近控對其實(shí)施操作；高壓泵運(yùn)行條件必須滿足于高壓泵前壓力達(dá)到設(shè)定值。同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停高壓泵的權(quán)力。
8.3.6反滲透裝置控制
反滲透裝置，采用停機(jī)自動沖洗，到中間水箱液位高時，原水泵、高壓泵延時停機(jī)，并開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。當(dāng)反滲透裝置連續(xù)運(yùn)行時間達(dá)到設(shè)定值，開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。
8.3.7中間水箱液位監(jiān)控
中間水箱內(nèi)設(shè)有高、中、低3點(diǎn)液位檢測裝置，將液位送至PLC，方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進(jìn)行控制。
8.3.8中間水泵監(jiān)控
中間水泵2臺，設(shè)計(jì)為一用一備運(yùn)行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)控、近控對其實(shí)施操作；中間水泵運(yùn)行條件必須滿足于中間水箱達(dá)到一定液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停中間水泵的權(quán)力。
8.3.9中間水泵監(jiān)控
在運(yùn)行期間，當(dāng)檢測到混床水質(zhì)低于設(shè)定值時，如果熱繼電器有報(bào)警信號（水泵故障），即刻啟動備用水泵。如果熱繼電器無報(bào)警信號，即刻報(bào)警。
8.3.10除鹽水箱及除鹽水泵控制
通過脫鹽水箱的液位檢測器，由控制器對其狀態(tài)進(jìn)行采集，從而便操作人員隨時掌握其水位，并隨時進(jìn)行控制操作，本系統(tǒng)只有當(dāng)脫鹽水箱達(dá)到所要求液位時，才能運(yùn)行其出水口的脫鹽水泵，當(dāng)液位在低*，禁止運(yùn)行脫鹽水泵。
8.3.11各床隨機(jī)控制
前處理、反滲透、混床的運(yùn)行除了依據(jù)其對應(yīng)的差壓開關(guān)電導(dǎo)率等在線檢測值外，還可根據(jù)產(chǎn)水時間或產(chǎn)水量大小設(shè)定值來進(jìn)行綜合判斷。由于采用PLC控制器，大大提高了水處理系統(tǒng)自動化控制水平和對復(fù)雜工藝情況的適應(yīng)性和各床的靈活性。
8.4系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由PLC用于現(xiàn)場設(shè)備控制，同時也對現(xiàn)場信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；并進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，監(jiān)測與控制。
8.5控制方式
控制方式分為手動、自動。其中手動為優(yōu)先控制。
8.5.1手動控制
手動控制分為操作臺控制。
在操作臺中，可利用開關(guān)或按鈕來選擇啟停某臺設(shè)備，各床再生和某個系統(tǒng)的投入與停運(yùn)等。
8.5.2自動控制
控制條件主要依據(jù)時間、電導(dǎo)率、制水量、泵運(yùn)行反饋信號、馬達(dá)故障反饋信號、閥門反饋信號等來組成系統(tǒng)程序條件。
當(dāng)投入自動時，控制器利用時間指標(biāo)，制水量指標(biāo)或化學(xué)水質(zhì)指標(biāo)信號進(jìn)行綜合判斷各系統(tǒng)和運(yùn)行、停止及各床和前處理系統(tǒng)運(yùn)行沖洗等工作。半自動控制則由操作人員根據(jù)工藝情況，化學(xué)水質(zhì)指標(biāo)在相應(yīng)的程序中按下某個按鈕或關(guān)閉某個閥門或啟動停止某組操作完成全自動的某一過程。
當(dāng)整個系統(tǒng)處于全自動監(jiān)控狀態(tài)，計(jì)算機(jī)地每一步操作依據(jù)控制器輸入模塊所采集的各種信號。如化學(xué)水質(zhì)信號（電導(dǎo)率）；一些設(shè)備（電磁閥、馬達(dá)），故障反饋信號，當(dāng)某臺儀表或設(shè)備處于不正常情況時，出現(xiàn)報(bào)警提示并在閃光報(bào)警器上報(bào)警要求人工來確定一些判斷結(jié)果，然后會自動處理進(jìn)入下一步工作或要求轉(zhuǎn)入半自動工作狀態(tài)，自動運(yùn)行投入前需要工程師對每一個閉環(huán)控制點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行檢查整定，以便達(dá)到控制要求。
8.6實(shí)現(xiàn)功能
監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對工藝設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行工況監(jiān)督和控制，并對工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時顯示，并能對于一些異常工況或數(shù)據(jù)計(jì)算具有判斷處理，在線診斷提示處理，報(bào)警指導(dǎo)運(yùn)行操作和排除異常工況等功能。工控機(jī)采集的是流量、電導(dǎo)率、電阻率等模擬輸入信號，在其生成的運(yùn)行記錄中只有上述數(shù)值，壓力、液位等數(shù)據(jù)仍需人工記錄。
1、包括設(shè)備啟停狀態(tài)、差壓、閥門狀態(tài)及流速、流量、溫度、壓力、液位、電導(dǎo)率、PH值等檢測值。
2、產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行控制，包括單體設(shè)備啟停、系統(tǒng)啟停、系統(tǒng)選擇、組合操作程序選擇及時間參數(shù)修改（運(yùn)行時間與再生時間）、延時操作等。
3、對任一月、任一天、任一小時歷史數(shù)據(jù)及開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)曲線顯示。
9．控制設(shè)備及配置說明
9.1動力配電盤（MCC）
數(shù)量：1套
產(chǎn)地：國產(chǎn)
9.2*控制盤及儀表盤
數(shù)量：1套
包括：PLC1塊
工藝流程模擬盤：1塊
報(bào)警系統(tǒng)：1套
開關(guān)控制：1套
指示系統(tǒng)：1套
流量顯示：1套
9.3電磁閥柜：1套
9.4內(nèi)部連接電纜等
環(huán)保在線