光伏工業(yè)水處理設(shè)備技術(shù)方案

一、設(shè)計基礎(chǔ)

      1.1 原水水源：常規(guī)市政水，水源發(fā)生變化時，方案將做出調(diào)整。

      1.2 原水水質(zhì)：根據(jù)貴司提供的部分水質(zhì)指標進行設(shè)計，考慮每年的水質(zhì)隨四季有變化的問題。

      1.3 設(shè)計規(guī)模：出水水質(zhì)：產(chǎn)水水質(zhì)要太陽能電池用水水質(zhì)，18MQ.CM 。

      1.4 公用工程

      1.4.1 電力：380V 220V 50HZ。

      1.4.2 原水水量： ≥60m3/h。

      1.4.3 壓縮空氣：0.6Mpa（壓縮空氣由客戶自備）。

      1.4.4 高純氮氣：氮封水箱用99.995%高純度氮氣。

      1.4.5 換熱器用熱源：熱水，溫度50-60℃，壓力0.3Mpa；或蒸汽，溫度150℃（熱水或蒸汽由客戶自備）。

      1.5 工程界限：由原水箱到終端用水點止；電氣由業(yè)主接電源至純水房內(nèi)的電源柜；純水房內(nèi)所需的氮氣、壓縮空氣等由業(yè)主負責提供；機房內(nèi)送排風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明等由業(yè)主負責。

二、工藝概述

      2.1 工藝流程：預(yù)處理（盤式過濾+超濾裝置）+二級反滲透+EDI超純水設(shè)備+PMB工藝。

      2.2 本水處理設(shè)備系統(tǒng)是由預(yù)處理（吸吮式網(wǎng)式過濾+超濾裝置）系統(tǒng)、反滲透設(shè)備系統(tǒng)、EDI電除鹽系統(tǒng)和拋光混床為核心工藝，預(yù)處理系統(tǒng)主要用于去除原水中的懸浮物、膠體硅、有機物、余氯以及含有的雜質(zhì)，防止原水污染反滲透膜；二級反滲透部分是主要的除鹽裝置，去除原水中大部分的溶解固形物、膠體硅及有機物，使預(yù)脫鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水滿足EDI的進水要求；EDI連續(xù)電除鹽設(shè)備針對反滲透的產(chǎn)水進一步進行脫鹽處理，使水的離子去除率達到一個新的水平，同時，末端設(shè)置拋光混床確保產(chǎn)水電阻率達到18 MΩ•cm以上，產(chǎn)水經(jīng)過0.1um的精密過濾器，保證出水的物化指標和生化指標達到客戶的用水要求。

      2.3 特殊說明：使用的自來水隨季節(jié)有明顯的變化，根據(jù)我司經(jīng)驗，此時的硬度，SO42-，甚至鋇、鍶離子的濃度都會相對變的很高，而反滲透系統(tǒng)的回收率主要與膜的數(shù)量，串聯(lián)膜的最大數(shù)目，總系統(tǒng)的產(chǎn)水量，進水含鹽量、PH有密切的關(guān)系，一味的提高回收率，非常容易導(dǎo)致膜濃水側(cè)表面的濃差極化，特別是在枯水時期，對膜是非常嚴重的損壞，同時過高的回收率，會導(dǎo)致濃水量的減少，非常容易引起膜濃水側(cè)的結(jié)垢，即使是提高濃水量，通過回流的方式提高整體回收率，但濃水側(cè)在75%的回收率的情況下，含鹽量是原水的4倍，大量的離子已經(jīng)超過結(jié)垢沉積濃度，在特殊時期，根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)合適的回收率，特別應(yīng)注意的一點是，特殊時期，應(yīng)根據(jù)進水狀況確定各部件設(shè)備的詳細操作參數(shù)。

      2.4 系統(tǒng)內(nèi)工藝管道因處理工序的不同而采用了不同等級管道材料，其中超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)的低壓管路部分到EDI裝置進水均采用UPVC管路，EDI裝置產(chǎn)水到拋光混床及供水管路均采用CL-PVC管路，反滲透高壓管路則采用承壓好的不銹鋼管。管道材料的分級采用在滿足工藝系統(tǒng)要求的情況下，兼顧了系統(tǒng)的經(jīng)濟性、合理性，一定程度上降低了系統(tǒng)造價，節(jié)約投資。

      2.5 系統(tǒng)內(nèi)所有的水泵在不同處理階段，采用不同等級的不銹鋼材質(zhì)。在超濾系統(tǒng)、反滲透設(shè)備系統(tǒng)和EDI系統(tǒng)，選用304SS材質(zhì)的水泵，而在化學(xué)清洗裝置及精處理部分選用的水泵均采用316、工藝說明與設(shè)備規(guī)范

三、超純水系統(tǒng)的設(shè)計和操作參數(shù)

      3.1 晨興環(huán)保原水進水水質(zhì)：市政自來水，如有特殊物質(zhì)含量超標，需增加相關(guān)設(shè)備

      3.2 操作壓力：

      3.2.1 預(yù)處理部分操作壓力值：0.3～0.5Mpa

      3.2.2 反滲透操作壓力值：1.0~1.65Mpa

      3.2.3 EDI操作壓力：0.4~0.6Mpa

      3.3 系統(tǒng)水的回收率

      3.3.1 設(shè)計值： ~75%/85%

四、設(shè)計依據(jù)

      4.1 原水水源：根據(jù)使用自來水的水質(zhì)標準，若由于其他原因超出自來水標準而含有反滲透不允許的含有物，則該設(shè)計應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。

      4.2 供貨界限：系統(tǒng)設(shè)備從壓力來水到終端精密過濾器出水口至用水點，甲方將動力電源送至系統(tǒng)設(shè)備上。甲方以單獨供電的形式將電源輸送連接至水站主控柜，設(shè)備的吊裝有客戶負責，我司全力協(xié)助完成；

      4.3 施工條件：施工場地及純水房全部完工，施工用水、用電已接入施工現(xiàn)場，另外，來水距離設(shè)備安裝地不得超過壹米，動力電源距離設(shè)備安裝地不超過壹米。

五、工藝說明

      5.1 原水箱

      5.1.1 起到緩沖和調(diào)節(jié)水量的作用，保證原水泵的安全穩(wěn)定運行，及通過液位控制系統(tǒng)達到與水泵連鎖控制的目的。原水箱的進水采用自動閥控制，根據(jù)原水箱液位自動進水，同時設(shè)置手動旁路，確保供水的正常，以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。該水箱的有效容積滿足預(yù)處理設(shè)備的反洗水量。

      5.1.2 利用水池液位對相關(guān)水泵及自動閥門進行連續(xù)指示和高、低液位報警及其實施相應(yīng)的聯(lián)鎖。

      5.1.3 原水箱的進水管上分別設(shè)置手動蝶閥、氣動關(guān)斷閥、氣動關(guān)斷閥由液位控制。

      5.2 原水泵

      5.2.1 系統(tǒng)配置2臺立式不銹鋼原水泵，1用1備，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為預(yù)處理設(shè)備提供必須的動力。

      5.2.2 原水泵提供給盤濾及超濾的動力輸送，為有效保護超濾系統(tǒng)免受水錘沖擊的影響，同時運行過程中節(jié)省電消耗。全部運行狀態(tài)由PLC進行自動控制。

      5.2.3 原水泵控制說明控制參數(shù)：①原水箱水位；②原水水箱至超濾水箱間設(shè)備的保護性信號。

      5.2.4 控制邏輯：原水泵的開啟和關(guān)閉受控于：原水箱水位、超濾水箱水位和原水水箱至超濾水箱間設(shè)備的保護性信號。僅當滿足：①原水箱水位高于保護性水位；②超濾水箱水位處于上升階段；③沒有發(fā)生原水水箱至超濾水箱間設(shè)備的保護性信號，此三個條件時原水泵方可啟動。

      5.3 加藥系統(tǒng)

      5.3.1 晨興環(huán)保加絮凝劑系統(tǒng)：原水中的膠體粒子和細微懸浮物粒徑較小，由于布朗運動、水合作用，尤其是微粒間的靜電斥力等原因，膠體和細微懸浮物能在水中長期保持懸浮狀態(tài)，靜而不沉。該設(shè)備向水中投加化學(xué)電解質(zhì)，破壞膠體和懸浮物的穩(wěn)定性，使水中膠體脫穩(wěn)，原水中微生物、膠體及有機物在電荷作用下，互相聚集至大顆粒絮凝體，很快沉淀下來，快速形成沉淀，較容易被過濾器去除，從而達到凈化水質(zhì)的目的。一般情況下加反滲透系統(tǒng)專用的HW-ST絮凝劑，一般加藥量為0.5～1ppm。

      5.3.2 加阻垢劑系統(tǒng)：為了防止RO濃水端，特別是壓力容器最后一根膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)難溶性鹽類[Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4等]結(jié)晶析出，濃水朗格里爾指數(shù)LSI＞1.8，在膜表面形成垢層，從而損壞膜元件的應(yīng)有性能，故在系統(tǒng)中設(shè)置加阻垢劑系統(tǒng)。

      5.3.3 還原劑加藥系統(tǒng)：還原劑NaHSO3(亞硫酸氫鈉)的作用是還原水中存在的余氯。因為反滲透復(fù)合膜對余氯十分敏感，總累積承受力僅為1000ppm小時，所以，必須投加適量的NaHSO3，以防止氧化劑對膜產(chǎn)水通量造成的衰減，導(dǎo)致反滲透膜脫鹽率的下降。具體的加藥量根據(jù)ORP儀的反饋值自動校正。

      5.3.4 PH調(diào)節(jié)系統(tǒng)：原水中含有大量的CO2，CO2溶解在產(chǎn)水里嚴重的影響的產(chǎn)水電導(dǎo)率，而反滲透對CO2的脫除率幾乎為零，為了使反滲透產(chǎn)水中的CO2含量盡量低，即提高產(chǎn)水質(zhì)量，防止泄露的CO2導(dǎo)致后期EDI、離子交換器及拋光樹脂失效的過快，影響產(chǎn)水水質(zhì)，并考慮到過高的PH值會導(dǎo)致結(jié)垢的產(chǎn)生，因此選擇合適的PH調(diào)節(jié)范圍，使水中的CO2轉(zhuǎn)化成為HCO3-和CO32-以便被反滲透脫除，PH增高同時也會使反滲透膜的脫鹽率升高，因此，增加PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)水質(zhì)，調(diào)節(jié)加藥量，使PH在合適的一個范圍內(nèi)加藥調(diào)節(jié)，確保反滲透系統(tǒng)的正常運行。

      5.3.5 以上藥劑在使用過程或更換品牌藥劑的過程中，要注意與膜表面電荷性的匹配，常規(guī)反滲透膜表面帶負電荷，因此在選擇藥劑時，不能選擇帶正電荷的藥劑，并且藥劑的兼容性要好，不能產(chǎn)生任何反應(yīng)，混合使用效果要良好。

      5.3.6 系統(tǒng)由計量箱、計量泵、管道連接及加藥裝置組成。

      5.4 換熱器：根據(jù)貴司所處的地理位置的水溫變化情況，由于水溫對反滲透產(chǎn)水量影響非常大，溫度每降低1℃，反滲透的產(chǎn)水量就減少大約3%，相比于設(shè)計溫度25℃，溫度變化很大，在相同的進水壓力下反滲透裝置在進水水溫下降時，其產(chǎn)水量相對減少，要獲得相同的產(chǎn)水量就需要相當高的進水壓力，泵的出水揚程也就需要很高，能耗上也不經(jīng)濟，因此當水溫降低到一定的時候，為了保證反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量達到設(shè)計要求，設(shè)置板式換熱器，通過熱交換器給反滲透的進水加熱到25℃左右，使反滲透在一般的操作壓力下便能滿足產(chǎn)水量的需求，降低能耗,也降低了運行成本。換熱器的過流材質(zhì)為304SS不銹鋼材質(zhì)，熱源為熱水或蒸汽；進熱水管應(yīng)設(shè)電磁閥，手動排放閥，并設(shè)就地溫度表、壓力表；換熱器為自動控制，設(shè)置自動溫控裝置，包括溫度變送器和氣動調(diào)節(jié)閥。換熱器為國內(nèi)知名品牌。其中換熱器在溫度較低時使用，天氣溫度升高時，換熱器可以停止使用。

      5.5 吸吮式網(wǎng)式過濾器：本方案選用AMIAD吸吮式網(wǎng)式過濾器，AMIAD吸吮式網(wǎng)式過濾器具有如下的技術(shù)特點： 

      5.5.1 阿米亞德（Amiad）自動過濾器的濾網(wǎng)是唯一采用國際先進技術(shù)制成的全不銹鋼、多層、高強度、高精度濾網(wǎng)，正常使用濾網(wǎng)壽命可達10年以上。而其它一些過濾器的濾網(wǎng)是用PVC管鉆孔再粘上一層編織濾網(wǎng)做成的，強度低、易破損。

      5.5.2 是目前唯一的在2.5Mpa的壓力下能可靠工作的過濾器。

      5.5.3 有效過濾面積大，過濾器體積小。同樣過濾水量體積比其它過濾器小1-2倍。

      5.5.4 阿米亞德（Amiad）自動過濾器采用PLC控制，實現(xiàn)高性能，高可靠控制。可實現(xiàn)中央控制室遠程控制，實現(xiàn)無人值守。

      5.5.5 自動記錄清洗次數(shù)，反映水質(zhì)的實時變化。便于操作人員和管理人員及時了解水質(zhì)變化。

      5.5.6 采用動力式反清洗，附著力強的雜質(zhì)清除徹底，清洗機構(gòu)是唯一采用特制全不銹鋼316L制成的，經(jīng)久耐用。克服了其它反沖洗過濾器對附著力強的雜質(zhì)清除不了的缺陷。

      5.5.7 耐腐蝕性和耐候性，絕無僅有。機體特殊工藝處理。環(huán)氧樹脂涂層厚度達200-220微米，使用8-10年后仍光澤鮮亮，不褪色。是唯一能達到上述性能的產(chǎn)品。

      5.5.8 高可靠、免維護。

      5.5.9 壽命長。

      5.5.10 性能價格比高.是世界公認的性能價格比最高的過濾器產(chǎn)品。

      5.6 AMIAD過濾器的工作原理

      5.6.1 全自動吸吮式過濾器可以以任何角度直接安裝在管道上。

      5.6.2 過濾器通過不銹鋼濾網(wǎng)進行過濾。

      5.6.3 全自動過濾系統(tǒng)通過一個控制箱控制馬達運轉(zhuǎn)及過濾器清洗的全過程。

      5.6.4 晨興環(huán)保細過濾自動清洗步驟主要按照壓差來進行。

      5.6.5 在壓差達到0.5bar時將會引起一個清洗循環(huán)。

      5.6.6 提供一個可調(diào)的時間控制器允許清洗循環(huán)可按照時間進行清洗。

      5.6.7 整個清洗過程需35~40秒左右。

      5.6.8 控制系統(tǒng)具有定時、壓差、手動清洗功能及報警輸出，可與計算機控制系統(tǒng)相聯(lián)。

      5.7 AMIAD全自動吸吮式過濾器技術(shù)參數(shù)

      5.7.1 工作壓力：0.2～1.0MPa

      5.7.2 清洗時間:：35秒可調(diào)

      5.7.3 系統(tǒng)壓損：0.001～0.08MPa

      5.7.4 工作溫度：4～80℃

      5.7.5 清洗水用量： 64 升

      5.7.6  過濾精度：50微米

      5.8 AMIAD 全自動吸吮式過濾器安裝說明

      5.8.1 電源：220V、50HZ。進水管道與設(shè)備系統(tǒng)法蘭聯(lián)接；

      5.8.2 控制箱為專用定型產(chǎn)品，墻掛式；

      5.8.3 進水、出水管應(yīng)加裝手動閥門，同時配備旁通閥、止回閥；

      5.8.4 設(shè)備可以安裝在管道上。

六、超濾裝置

      6.1 概述

      6.1.1 本系統(tǒng)預(yù)處理采用了先進的超濾過濾技術(shù)。這是因為隨著超濾膜制造技術(shù)的提高和應(yīng)用工藝的不斷完善，其性能可靠性高、抗污染能力強、透水性大、占地面積小、操作簡便、出水水質(zhì)優(yōu)異且恒定、使用壽命長等優(yōu)點，使超濾膜在水處理預(yù)處理領(lǐng)域應(yīng)用的范圍逐漸得到推廣。