400吨化学水设计及技术规范.doc
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1、400t/h化学水处理系统方案400m3/h化学水处理系统设计及技术规范一、总则(一)、项目概况本项目为扩建工程化学水处理系统,本期系统出力400t/h;化水车间的土建按400t/h水处理系统设计。化学水处理系统水源为水厂自来水(源自黄河水),根据本项目的水源水质特点以及综合考虑系统的运行费用及系统占地等情况,采用下述方案:多介质过滤+超滤+反渗透+混床。根据目前化学水处理系统的工艺技术状况,将本水处理工艺系统分为三个子系统,即预处理系统、预脱盐系统和后处理系统。预处理系统主要用于去除水中的悬浮物、胶体、有机物和铁锰等离子,保证出水有机物含量及污染指数(SDI)等指标满足反渗透进水要求。预脱盐
2、系统主要用于去除水中各种溶解固形物即盐分。后处理系统主要用于进一步去除水中各种溶解固形物即盐分,使产水满足化学水的水质要求。超滤及反渗透子系统实现全自动控制,控制系统为PLC+上位机。该系统要求具备以下特点:工艺技术成熟、设备性能优良系统运行安全、可靠系统出水水质稳定操作维护简便(二)、系统技术要求和保证1. 总的技术要求1.1 招标方在本规范书中提出了最低限度的技术要求,并未对全部技术细节做出详细规定,也未充分引用有关标准和规范的条文,投标方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品,对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。 1.2 如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议,则
3、意味着投标方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议,不管是多么微小,都应在差异表中提出。 1.3 投标方在执行本规范书所列标准与其它标准或规范有矛盾时,按较高标准执行。1.4 设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中,招标方不承担有关设备专利的一切责任。1.5 投标方应提供高质量的设备。这些设备是技术先进并经过两台三年以上成功运行实践证明是成熟可靠的产品。生产技术要在保证低能耗、运行可靠的基础上,做到经济、先进、成熟,以达到获得最大经济效益的目的;1.6 本项目为交钥匙工程,投标方负责整个工程的供货、安装、调试、培训等,招标方仅负责工艺及土建设计,但应提供便利并给予一定的配
4、合。成套供货范围包括自多介质过滤器、清洗保安过滤器、超滤装置、反渗透装置、混床、酸碱系统及相关附属设备、管道和阀门,设备间连接管道,安装,调试等,即所谓“交钥匙”工程(不含土建部分)。全部设备以及范围内的控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造材料以及管道和阀门等应符合有关规定和标准。设备在设计加工和制造上均应为高标准的优质产品。在指定的技术要求的工作范围内,设备能够长期安全经济运行,并操作方便,维护工作量少。连接管道设计分界线原则上为水处理室外1m,但应包括部分室外水箱(含保温)、设备(含保温)及其连接管道(含保温)。2. 原水情况2.1 水源:市政自来水,源自地表(黄河)水系。2.2 原水
5、水质:水质报告(参考)分析项目单位数量分析项目单位数量Kmg/l5.65NO3-mg/l18.2Namg/l123CO32-mg/l0.1Camg/l67.1SO42-mg/l171Mgmg/l39.2悬浮物mg/l5Cumg/l0.002全固形物mg/l642Srmg/l0.96溶解固形物mg/l638Fe3+mg/l0.14总硬(以CaCO3计)mmol/l3.3Bamg/l0.097总碱度(以CaCO3计)mmol/l3.5Mnmg/l0.002化学需氧量(重铬酸钾快速法)mg/l9Almg/l0.32胶体硅(以SiO2计)mg/l1.02HCO3-mg/l214活性硅(以SiO2计)m
6、g/l3.93Cl-mg/l109DDus/cm994P H 8.21浊度NTU2.53. 公用工程条件3.1 供水系统: 建设单位提供600m3/h流量的原水。3.2 供电系统: 根据工艺要求的容量,由建设单位提供动力电源送至化学车间。4. 技术保证4.1多介质过滤器: 净产水量 600m3/h出水SDI44.2超滤装置: 净产水量540m3/h 出水SDI24.3反渗透装置: 产水量 420 m3/h(20) 脱盐率 一年内98,五年内95回收率 754.4混床装置: 产水量 400m3/h 电导率 0.2s/cm(25)二氧化硅 20g/l硬度 0二、设计制造标准1. 进口设备和部件的制
7、造工艺和材料应符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学会(ASTM)的工业法规中涉及的标准或相当标准。2. 国产设备的制造及材料应符合下列标准和规定的最新版本的要求,但不仅限于此。火力发电厂化学设计技术规程DL/T5068-2006反渗透水处理设备CJ/T119-2000水处理设备制造技术条件JB2932-1999;钢制焊接常压力容器技术条件JB2880-81;电厂水处理设备制造质量分等标准SDDZ037-87;电厂用水处理设备质量验收标准DL519-1993;水处理设备性能试验 总则GB/T13922.1-1992;化工设备、管道外防腐设计条件HGJ34-90;压力容器油漆、包装、
8、运输JB2532-80;橡胶衬里化工设备HGJ32-90;橡胶衬里设备技术条件DC130A16;火电工程调整试运质量检验及评定标准(1996年版)3. 对外接口法兰符合下列要求 火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册87GB4. 衬里钢管和管件应符合下列标准的最新版本的规定要求 HG21501 衬胶钢管和管件 HG20538 衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件5. 控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造应符合有关规定和标准。6. 反渗透膜元件的设计参数和运行条件按DOW/FLUID SYSTEMS/TORY所遵循的设计导则。三、系统工艺要求1.0 概述系统应根据建设单位提供的原水水质报告
9、及对产水水质要求进行设计。系统的配置和设置完全能够满足在进水条件下的要求,以自动、节能、操作简单、环保及安全为原则,并保证系统能长期稳定运行。原水泵吸水管以及碱液管采用焊接钢管;除盐水管、空气管采用不锈钢管,其它管道采用衬塑钢管,其中经酸碱计量间内穿行的管道外壁作衬塑处理。2.0 工艺流程框图2.1 化学水处理系统自来水清水池生水泵换热器(絮凝剂加药)多介质过滤器超滤保安过滤器超滤超滤产水箱(还原剂、阻垢剂加药)反渗透供水泵反渗透保安过滤器反渗透高压泵反渗透装置除二氧化碳器中间水箱中间水泵混床除盐水箱除盐水泵主厂房3.0 主要工艺说明3.1 原水换热器考虑到本工程处北方地区,冬季水温较低,需将
10、原水升温至2025度,并在换热器进出口设原水超越管,在夏季温度较高,直接满足反渗透进水要求时不进行换热。换热器进出口均设在线温度、压力仪表及自动温控系统。3.2 多介质过滤器(1)多介质过滤器一般采用一种或几种不同比重和粒径的过滤介质,自上而下粒径逐级减小,利用深层过滤原理,增大过滤器的截污能力,在一定压力下,使水通过该介质,去除水中悬浮物、机械杂质,起到降低出水浊度目的。一般进水浊度小于20度,出水浊度可达3度以下。本期工程设备内装填料为石英砂、无烟煤粒。设备内壁衬胶:层数:1层,厚度:3mm;设备本体管道衬胶一层,厚度:3mm。设备衬胶所采用的胶板不得采用再生胶,应用半硬质胶,胶层延至外部
11、法兰结合面,并采用硫化罐硫化。所有内部管路采用法兰与本体连接,并考虑检修和部件更换的便利。内部部件的材质符合规定要求,紧固件等同内部管件材质相当。内部部件固定及加固,能承受水流的冲击。设备窥视镜的材料是透明的、耐腐蚀的,厚度能承受容器的设计压力和试验时的试验压力。窥视镜的内表面与容器的内表面平齐。窥视镜对称设置。设备为现场手动操作。设备内部布水、布气均匀,无偏流现象,并有足够的强度。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。所有的容器内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好,防止遗漏零件以及在运输过程的损坏或丢失。所用设备内外部件除特殊
12、需要外,不允许采用任何塑料材质。流速812m/h。多介质过滤器进出水、气洗、反洗、排水等采用气动蝶阀程序控制。(2)反洗系统包括反洗水箱和反洗水泵。反洗水箱室外放置,1台,碳钢防腐,保温。反洗水箱水箱补水采用反渗透的浓水,并设原水补充管线。反洗水泵与反洗水箱低液位联锁停泵。3.3 超滤保安过滤器3.3.1本工程选用丝网过滤器作为超滤的保安过滤器。3.3.2每台设备配套提供相应的控制阀门、控制组件及管道系统。3.3.3过滤元件为不锈钢材质,过滤精度100m。3.3.4最高工作压力1.0MPa。3.4 超滤装置技术要求3.4.1系统组成:超滤膜组件、超滤反洗装置、超滤清洗装置、配套仪表、阀门、管系
13、及本体组架等。超滤膜组件采用优质进口产品(选自澳大利亚奥威森或日本Hydranautics产品)。3.4.2超滤系统的功能:超滤系统主要用于除去水中悬浮物、胶体及部分大分子有机物,为后续RO系统设备高效运行提供保障。3.4.3超滤膜优先采用聚砜(PS)材质、内压、立式膜组件,各种设备管件阀门等均按系统配齐,采用小量错流过滤的方式进行系统的设计,但水质好时又可与全量过滤切换。3.4.4超滤系统测量配置点及数量等满足本系统的安全、稳定、可靠运行需要。每列超滤装置应完整地包括系统所必须的所有设备、管道、阀门、控制系统和测量仪表等。3.4.5超滤系统的结构设计有利于滤元的更换和增容。3.4.6能够进行
14、膜的完整性在线测试,任何时间均能保证出水水质合格。3.4.7超滤系统分为4个系列单元,每个系列单元装有40只超滤膜,能单独运行,也可同时运行。超滤膜元件的设计通量应不大于75lmh。3.4.8超滤装置的加药种类及加药点、化学清洗液的选择根据进水水质和所选用超滤膜组件的特性确定。供方提出所需药品种类和要求。计量泵采用美国Milton Roy公司的隔膜式计量泵,该泵应实现与超滤反洗水泵联锁控制。3.4.9超滤装置设有足够的接口及阀门,以便清洗时与清洗液进出管相连。3.4.10超滤装置设有程序启停装置。每套超滤装置均可通过PLC控制单元,完成装置内的自动程序控制,并具备与化水程控系统通讯的功能。3.
15、4.11超滤装置滤元安装在组合架上,组合架上配备全部管道及接头,还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。管道采用316不锈钢材质。在出厂前进行化学清洗,并采取保护措施。3.4.12超滤组合架的设计满足其厂址的抗震裂度要求和组件的膨胀要求。3.4.13超滤装置产品水管设取样管,取样点的数量和位置能有效的诊断系统的运行状况。取样点集中设置,便于取样。3.4.14超滤装置设置化学清洗装置。3.4.15整个超滤系统的管道设计应避免死角,以防细菌的生长。3.4.16膜组件给水系统应考虑均匀性。3.4.17超滤系统仪表选用可靠性高的进口产品。3.4.18超滤装置出水管道应装设流量指示仪。3.4.19超滤
16、系统进、出水管道应装压力表。3.5 反渗透保安过滤器3.5.1 保安过滤器的结构应满足快速更换滤元的要求。3.5.2 进入保安过滤器的水管上应设排放阀。3.5.3 保安过滤器的本体材质采用不锈钢,系统设置4台出力为140m3/h保安过滤器。直径为1000mm,内装过滤精度为5m聚丙烯喷熔式滤芯90根,3.6 反渗透高压泵3.6.1高压泵出口应装设电动慢开门或其他软启动装置(控制阀门开启速度)和压力开关,压力高时报警及停泵。3.6.2 高压泵进口应装压力开关,压力低时报警及停泵。3.6.3 高压泵及附件的材料采用不锈钢。3.6.4 高压泵采用美国宾特尔或美国VOITU产品,卧式。3.7 反渗透(
17、RO)装置 100m3/h 2/套 2套3.7.1反渗透膜元件采用美国DOW产品BW30-400FR抗污染膜,经Filmtec-DOW RO软件计算,单台反渗透装置在进水量为135m3/h、设计温度25时,按膜元件寿命3年计算,综合考虑预处理的余压、温度变化、反渗透设备布置高度和管路的阻力损失引起的产水变化,总压头设为1.40MPa。3.7.2 反渗透高压容器采用国内哈乐普产品,材质FRP,侧面进水。3.7.3根据系统产水要求及原水水质状况,经陶氏反渗透专用软件计算:在系统水温25、水利用率75%时,第一年脱盐率99%,为满足水回收率75%的要求,单套装置膜组件两段排列,第一段13支组件,第二
18、段7支组件,呈13 :7排列。每支组件装6个膜元件。这种排列能保证反渗透膜元件的设计通量和回收率小于膜制造厂商导则规定的最大通量和回收率。3.7.4 反渗透(RO)装置各段给水及浓水、淡水总管上应设有接口,以便清洗时与清洗液进出管相连。3.7.5 反渗透(RO)装置产品水管和浓水管应设取样点,取样点的数量及位置应能有效地诊断并确定系统的缺陷。3.7.6 反渗透(RO)膜组件应安装在组合架上,组合架上应配备全部管道及接头,还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。3.7.7 反渗透系统设计应考虑停机时消除淡水侧静压的措施。3.7.8 反渗透(RO)进水口设自动冲洗接口,浓水及淡水侧设自动冲洗排放
19、口。3.7.9 反渗透的进水侧、浓水侧及产品水侧应设有清洗接口。3.5.10反渗透(RO)装置产品水管上应装设防爆膜。3.5.11反渗透系统配置测量点和在线仪表数量等要满足本系统安全、稳定、可靠运行的需要,供方应在投标书中说明系统配置在线仪表的清单和规格。3.7.12 反渗透装置的给水加药种类及加药点,化学清洗装置的选择应根据给水水质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。3.7.13 反渗透(RO)组合架的设计应满足电厂所在地的抗震烈度要求。3.7.14反渗透装置压力容器可选用哈尔滨ROPV-R8040C产品。3.7.15反渗透系统内所配套的管道、管件的高压部分均采用316SS不锈钢材质,阀门均
20、采用进口产品,酸洗系统采用进口PVC材料。3.8 化学清洗系统3.8.1 清洗系统应包括清洗箱、清洗泵、保安过滤器及成套的管路。3.8.2 清洗系统的材质应能适用于所用的清洗液。3.9 脱碳装置(1)脱碳塔设2台,碳钢衬胶材质,填料选用直径25mm聚丙烯塑料多面空心球。配套风机。室内放置。(2)脱碳器的淋水密度55m3/m2h(3)中间水泵采用不锈钢材质,3台,2用1备,与中间水箱低液位联锁停泵。3.10 混床装置(1)混床流速3040 m/h。(2)混床应有进水口、出水口、反洗进水口、反洗排水口、进酸口、空气进口、正洗排水口、中间排水口、进碱口、排气口、进出水取样口、树脂装卸口、人孔、窥视镜
21、、仪表接口等。采用法兰连接(3)混床本体材质为碳钢衬胶,本体内部衬胶厚度5mm(内层3mm,外层2mm,交叉粘贴)。混床底部水分布器采用带水帽的多孔板。进碱装置为不锈钢支母管,碱液分配装置为辐射支管上旋喷嘴。进水装置为多孔管不锈钢外套梯形绕丝结构支母管式布水装置,支管与母管用矩形法兰连接。底部排水装置为多孔板旋水帽,水帽为梯形绕丝结构,缝隙为0.25mm。中间排水装置为多孔管不锈钢外套梯形绕丝结构的母支管式,梯形绕丝采用原装进口316L绕丝制造。多孔板上的水帽采用316L材质。设备内部树脂上方有100%总树脂量的反洗树脂膨胀空间。(4)配套进水管、出水管压力表(信号集中)。配套所有进出水(液)
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