热电联产项目循环流化床锅炉化学水处理设备系统

热电联产项目循环流化床锅炉化学水处理设备系统全膜法锅炉补给水处理系统的工艺流程。结合超滤、反渗透和EDI 系统的设计特点,详细描述了各分系统的运行方式。超滤系统、反渗透系统以及EDI系统经调试后,各系统出水水质均达到锅炉补充水水质标准。技术方案预处理采用多介质+活性炭工艺，除盐采用一级反渗透+二级反渗透工艺，后处理采用EDI+ SMB工艺，经处理后的产水水质达到招标方要求。

2×35T/H反渗透+EDI锅炉补给水处理设备系统技术方案进水水质特性:设计水源：市政自来水 设计水温： 25℃

产水量、回收率和水质目标

预处理产水量：         ≥348m3/h，回收率≥*

一级反渗透产水量：     ≥260.7m3/h, 回收率≥ 75%

去RO用水点:           =60t/h

二级反渗透产水量：     ≥173.9m3/h, 回收率≥ 85%

去纯水用水点:          =135t/h

EDI产水量：           ≥35m3/h

SMB产水量：           ≥35m3/h

zui终产水水质达到业主方要求。

设备的设计、制造标准：

4.1、国外采购的设备和部件的制造工艺和材料应符合版本的美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）的工业法规中所涉及的标准或相当标准。

4.2、国产设备的制造和材料应符合下列标准、规范、规定的版本要求，但不*于此。

★《反渗透水处理设备国家标准》                         GB/T19249-2003

★《水处理设备制造技术条件》                           JB2932-1999

★《电厂水处理设备质量验收标准》                       DL543-94

★《电厂水处理设备制造质量分等标准》                   SDZ37-1987

★《钢制压力容器》                                     GB150-1998

★《钢制焊接常压容器》                                 JB/T4735-97

★《电力建设施工及验收技术规范第四部分：电厂化学》     DL/T51904-2004

★《橡胶衬里化工设备》                                 HGJ32-90

★《化工设备、管道外防腐设计条件》                     HGJ34-90

★《压力容器安全技术监察规程》

★《水处理设备油漆、包装技术条件》                     ZBJ98003-87

4.3、对外接口法兰符合下列要求，但不*于此。

★《接口标准与阀门和法兰标准配套》

★《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》         87GD

★《管路法兰技术条件》                                 JB/T74-94

★《管路法兰类型》                                     JB/T74-94

★《凸面板式平焊钢制法兰》                             JB/T81-94

★《管法兰用石棉橡胶垫片》                             JB/T87-94

4.4、衬胶钢管和管件应符合下列标准的版本的规定要求，但不*于此。

★《衬胶钢管和管件》                                   HG21501-92

★《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》                   HG20538-92

4.5、控制设备、测量仪器和电气设备的设计、制造应符合下列规定和标准要求，不*于此。

★《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》             GB11920-89

★《低压电器电控设备》                                 GB4702-84

★《电力系统二次电路屏（台）通用技术条件》             JB616-84

4.6、如果上述规范或标准对某些材料不合适时，则采用材料生产厂的标准，卖方提供其反渗透所遵循的设计原则、设计和运行标准软件。

5、界区条件：

5.1、进水要求：有充足的原水量。

5.2、供电要求：根据我方设计选型所需的容量要求，由用户提供动力电源送至我方的电气开关上。

5.3、化学药品：调试过程中所有消耗品由用户提供。

6、工程范围：

6.1、界区外1米处；本工程的厂房及钢砼构筑物为需方自备。

6.2、界区内除盐水系统全部设备、管道、阀门、管道附件；

6.3、根据水处理工艺及需方要求必须配置的所有电气设备；

6.4、根据水处理工艺及需方要求必须配置的所有自动控制设备；

6.5、提供必要的备品备件和工具；

6.6、上述各项所涉及的工程安装、调试、系统运行的技术指导服务及培训。

供货范围

从自来水管路衔接点开始的所有室内设备（注明用户自供的除外），包括水泵、超滤装置、反渗透、EDI装置及清洗系统等全部设备、附件、药剂及所有系统内的管路和自动阀门，以及整个工艺过程要求的仪表、控制系统、动力配电柜、所有的电缆、包括所有软件、硬件等的全部内容，以及工具（保证机组安装检修用的整套工具）、开工所需备件。

35t/h燃煤蒸汽锅炉水处理设备系统工艺说明

影响反渗透膜性能的主要因素及对策

1） 悬浮物、有机物污染

水中的悬浮物，就是指在水滤过的同时，在过滤材料表面留下的物质，以粒子成分为主。悬浮物含量高会导致反渗透系统很快发生严重的堵塞，影响系统的产水量和产水水质。

对策：

采用多介质过滤器，利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从面有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英沙，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下。 

注：污染指数（Silting Density Index, 简称SDI）值，也称之为FI（Fouling Index）值，是水质指标的重要参数之一。它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。通过测定SDI值，可以选定相应的水净化技术或设备。

2） 水温

随着温度的升高，水的粘度（粘性系数）则降低。在相同操作压力下，水温降低1℃，产水量大约下降3%。因此在冬季，原水水温低时，反渗透的产水量下降是非常明显的。

对策：

a)对原水加温，保证反渗透的进水水温在25℃左右。

b)增加膜数量，保证水温低时达到预期产水量。

3） 结垢物质的污堵

结垢是难溶性的盐类在膜表面析出固体沉淀，主要是无机成分，以碘酸钙为主。结垢是影响反渗透膜性能的主要因素，占反渗透膜污堵原因的80%以上。

对策：

a)对原水做全面的水质分析，根据原水水质选择药剂型号和加药量，并防止与其他药剂发生作用导致难溶物质析出。

b)定期检查并记录运行参数，当产水量和产水水质下降10~15%，压差上升1.5倍，及时化学清洗反渗透膜。

工艺说明

1）原水箱

用于贮存给水，其目的是为了调节进水流量的变化，防止进水波动对系统运行产生影响，保证系统的进水量稳定。

原水池设置液位控制装置，可随时监测水箱液位和控制原水泵。当原水箱低液位时，原水泵自动停止运行，业主自备。

2）原水泵

原水增压泵主要是为后续设备提供正常运行所需的供水压力和供水流量。

系统选用杭州南方生产的NIS系列端吸离心泵，该泵过具有流量大，体积小、安装简单等特点。系统选用两台（一用一备）NIS系列水泵，单台流量348m3/h，扬程37m。

3）反洗水泵

反洗水泵为多介质/活性炭的反洗提供水源动。

系统选用杭州南方公司生产的NIS系列端吸离心泵，该泵过具有流量大、体积小，安装简单等特点。系统选用采用两台NIS系列水泵，同时对两台石英砂/活性炭过滤器进行反洗。

4）絮凝剂加药装置

在原水中投加强氧化性消毒剂，可大大降低原水的微生物指标，以防止反渗透系统的有机物污染，有效的保护反渗透膜。

一般在源水中很难除去的有机碳，如果在砂滤系统以前加入絮凝剂就能显著提高它的去除率。凝聚剂的作用是将水中微小的胶体、悬浮物，甚至大分子有机物通过电中和、混凝、架桥、网捕使之形成较大颗粒的悬浮物。凝聚剂是长链的高分子聚合物，在水中可形成带电荷的 Al x (OH) y 3x - y 长链多功能基团，它具有压缩胶体双电层的作用，同时对异性电荷也可以起到中和的作用，而且每一个基团都可以吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花。加药量一般约为3-5mg/l。

5）石英砂过滤器

石英砂过滤是预处理系统中相当重要的一环，主要是去除水中可见的悬浮物、胶体及细小颗粒（>10 μm）；因此科学的设计多介质过滤器的结构，合理的选择滤料材质，是决定能否有效的滤除水中悬浮性物质的关键。

该过滤器属于压力式过滤器设备，利用石英砂作为过滤介质，在一定的压力下，使原液通过该介质，经过滤料之间的孔隙截流和浮获而达到过滤的目的，过滤液体沿滤料间缝隙流过，杂质被逐步截留，属于薄膜过滤，滤除水中悬浮物，不溶性颗粒物，絮状沉淀等异物、脱色去味，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。利用反冲洗方式将滤层中截留杂质，冲出过滤器，恢复初始过滤功能。

6）活性炭过滤器

活性碳比表面积达800～2000m2/g，具有很大的比表面积和特别发达的微孔，所以吸附容量大，吸附能力强，吸附作用主要依靠其本身的小孔、过渡孔和大孔，存在物理吸附活性点和化学吸附活性点，在其综合的吸附作用下，不仅很好的处理微生物，余氯，胶体及有机物，还能很好的处理化学有害物质，以保证出水水质；防止水中的游离氯对离子交换树脂及反渗透膜的氧化性破坏，对某些阳离子也有一定的吸附能力，活性炭过滤器利用原水的压力进行过滤﹑反冲洗﹑正洗、反洗周期一般为1-2天， 这取决于原水的水质，当过滤时间达到一定时间或活性炭过滤器进出水压力的差值(P1-P2)大于0.5MPa时，需进行反洗，当高质量椰壳活性炭吸附量达到饱和时，需更换活性炭；活性碳过滤器采气动蝶阀控制，该过滤器配有压力表、流量计，便于监督其运行状况，判定过滤及反洗。

注：多介质过滤器、活性碳过滤器制作要求：

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，内部部件的材质均应符合规定要求，紧固件等应同内部管件材质相当。内部部件固定及加固，能承受水流的冲击容器的人孔保证检修人员的进出和更换部件的进出。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.设备内部进水、进气和集水、集气装置的布水、布气应均匀，没有偏流现象。所有容器内部装置、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中的损坏或丢失。所有设备内外部件除特殊需要外，不采用任何塑料材质，且材质与设备防腐等级相当。

7）还原剂加药装置

NaHSO3是一种还原剂，它能够还原来自水中的游离氯。因为游离氯的存在会使芳香聚酸胺发生氧化变性，从而破坏膜的结构。而且这种破坏作用使膜的性能再也无法恢复。本系统采用再反渗透之前投加NaHSO3还原剂除去超标的余氯，达到保护膜元件的目的。加药装置含溶解药箱及一台美国进口的加药泵。

8）阻垢剂加药装置

为了防止RO浓水端，特别是压力容器zui后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类[Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4等]结晶析出，浓水朗格里尔指数LSI＞1.8，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，故在系统中设置加阻垢剂系统。

9）保安过滤器

保安过滤器设置在反渗透（RO）之前，目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，确保RO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备，内装PP喷熔滤芯，保安过滤器滤芯精度5μm。

5μm保安过滤器属于精密过滤，其工作原理是利用PP滤袋5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤袋表面和孔隙中,随着制水时间的增长，滤袋因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.07Mpa时，应更换滤芯。

技术要求：

A、保安过滤器采用耐腐蚀的SUS304不锈钢材质外壳。滤芯采用PP喷熔滤芯。

B、保安过滤器的快开式结构满足快速更换滤元的要求。

C、进入保安过滤器的水管上设排放阀。

D、保安过滤器滤元表面运行滤速不大于16m3/m2·h（以滤芯表面积计）。

E、保安过滤器的滤元过滤精度为5μm。

10）一级高压泵

高压泵主要是为反渗透装置提供正常运行所需的供水压力和供水流量。

系统选用杭州南方生产的CDL系列立式多级离心泵。

11）反渗透装置

反渗透是1960年美国加利福尼亚大学的洛布(Loeb)与素里拉简(Sourirtajan)发明的一项高新膜分离技术，其孔径很小，大都≤10×10-10（10A），它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用水、太空水的生产，还应用于生物、医学工程。

反渗透亦称逆渗透（RO），是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

预处理产水进入反渗透膜组，在压力作用下，大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入后续设备；水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出。在反渗透装置停运时，自动冲洗2-5分钟，以去除沉积在膜表面的污垢，使装置和反渗透膜得到有效保养。反渗透膜经过*运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。

技术要求：

a、RO装置的给水加药种类及加药点，化学清洗装置的选择根据给水水质和所选用RO装置膜组件的特性确定。

b、RO装置各段给水及浓水进出总管上设有接口，以便清洗时与清洗液进出管相连。

c、渗透浓水排水装流量控制阀，以控制水的回收率。

d、RO装置产品水管和浓水管设取样点，取样样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。

e、RO膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。

f、RO组合架的设计满足建厂址的抗震烈度要求。

反渗透膜采用美国陶氏BW30-400IG聚酰胺复合膜，此型号反渗透膜的长度为40”，直径8”，膜面积400平方英尺（37m2），单根膜脱盐率为99.5%。反渗透分四套并联运行，每套采用二级二段设计，一级反渗透采用12支6芯装的压力容器，成8:4排列。二级反渗透采用7支6芯装的压力容器，成4:3排列.

反渗透膜脱盐系统须配置一套化学清洗系统。主要用途是在反渗透膜面被污染时，用来对反渗透系统进行化学清洗的，同时在正常运转时，用来进行冲洗，将膜表面的一些沉积物冲掉，并使被压密实的膜恢复，恢复膜的性能，提高产水量，幷能延长膜的寿命。RO装置的化学清洗装置由一个清洗药箱、清洗泵、5μm保安过滤器及连接管阀件组成，当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗。

①反渗透膜在使用过程中，由于各种因素的影响，不可避免地会有结垢现象或受污染，只不过是程度不同而已。清洗系统的功能就是当反渗透膜出现结垢现象或受污染而导致性能下降，就必须根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。清洗时，是将药液不断地送入容器内，对反渗透膜进行清洗，清洗后的清洗液又回到清洗水箱，不断循环，为了防止被清洗下来的以悬浮物形式存在的物质在循环时损伤反渗透膜，因此增加一台清洗保安过滤器，保护反渗透膜不被损伤。

②反渗透膜在使用过程中，由于各种因素的影响，不可避免地会有膜表面沉积的现象，只不过是程度不同而已。同时，由于反渗透膜在正常工作时是处在高压状态下，膜会被压缩形变。如果*这样，就会产生塑性形变，即膜被压密实，且不能恢复，导致膜的性能下降，清洗系统的功能就是定时对反渗透膜进行低压冲洗，将膜表面的沉积冲走，同时充分利用时间，让被压缩的膜恢复，延长膜的使用期限，并且在系统长时间停止运行时，向系统内输送保护液。

12）反渗透清洗操作流程

清洗条件：下列情形之一发生时应进行化学清洗。

◆在正常压力下如产品水流量比正常值的降10～15%；

◆进水和浓水之间的标准化压差增加了10～15%；

◆RO各段间的压差超过0.2MPa；

反渗透的化学清洗在手动情况下完成。清洗步骤为：

a)清洗前准备

将反渗透控制系统置于“手动”；

开启：清洗进水阀、清洗回流阀、产水排放阀、清洗泵进口阀；

关闭：反渗透产水阀、浓水排放阀。

注意：此时清洗泵出口阀门为关闭状态。

清洗

启动清洗泵。缓慢开启清洗泵出口阀门，流量调节。注意：阀门不能开启过快，否则损坏滤芯。

缓慢开启清洗过滤器出水阀。注意：阀门不能开启过快，否则水锤会对反渗透膜造成不可恢复性的损坏。同时清洗过滤器的出口压力不得高于0.4Mpa。让溶液循环1小时，在清洗过程中，及时检测pH值，当高于设定值0.5时，补充盐酸使溶液pH值维持在2~3。

冲洗

a）时间到，停止清洗泵，将清洗箱中清洗液排放掉。

开启：产水阀排放阀、浓水排放阀、高压泵进、出口阀；

关闭：清洗进水阀、清洗回流阀、补水阀。

b）启动高压泵，冲洗反渗透系统至pH值为7左右。

c）打开清洗箱补水阀，洗净清洗箱待配药。

d）关闭高压泵。

B） 碱清洗 

药剂配制

清洗目的：去除反渗透膜过滤的微生物与有机物。

使用药剂：NaOH

加药量  碱洗：将清洗水箱加3000L RO产水、12公斤NaOH(99%以上的片碱)；调PH为11~12清洗循环30-45min 。

具体清洗时间应该以出水水质具体情况为准。

清洗步骤

清洗同酸清洗，清洗过程中使药液PH维持在11~12左右

C）系统冲洗

1）整个清洗步骤完成后，

开启：产水阀排放阀、浓水排放阀、高压泵进、出口阀；

关闭：清洗进水阀、清洗回流阀、补水阀。

2）启动高压泵，冲洗整个系统至产水水质达标，此步骤30分钟左右。

3）水质达标后，开启产水阀，关闭产水排放阀，系统正常产水。

4）将系统恢复到自动运行状态。

13）PH调节加药装置

在水中加入氢氧化钠，以调节水中PH值，提高二级反渗透装置的脱盐率。

14）RO水箱

作用是用于储存反渗透产水起缓冲作用；一级反渗透和二级反渗透产水分别设置1座水

15）浓水箱

由于水量较大，出于节约成本的角度考虑，本系统设置四台浓水箱，收集一级RO系统产生的浓水，用来作为多介质/活性炭过滤器的反洗进水。

16）RO恒压供水泵

RO恒压供水泵的作用是将合格的一级RO水输送至RO生产线用水点。

本系统配置2台杭州南方公司ZS系列卧式单级离心泵送水泵。

17）纯水恒压供水泵

纯水恒压供水泵的作用是将合格的二级RO水输送至纯水生产线用水点。

本系统配置1台杭州南方公司ZS系列卧式单级离心泵送水泵。

18）EDI增压水泵

EDI增压水泵的作用是将合格的二级RO水输送至EDI。

本系统配置1台杭州南方公司CDLF系列立式多级离心泵送水泵。

19）UV杀菌器

紫外线杀菌器，其优点为辐照强度稳定性高，杀菌寿命长达9000小时，高透过率石英玻璃管，透光率≥87%，单价也比同类产品适中，杀菌寿命达8000小时后，其辐照强度在253.7um保持稳定不变。

20）EDI精密过滤器

采用1μm微孔折迭膜滤芯过滤，以去除纯水中可能存在的细小微粒物，作为EDI进水的zui终保障。本系统配置1台MF型微孔膜滤器，外壳SS304。

21）EDI装置

采用美国进口西门子公司IP-LXM45Z膜堆组装而成，进一步对RO纯水（电导率小于5μs/cm）进行脱盐处理。它具有技术*、操作简便和良好的环保特性，无需酸碱而能连续制取高品质纯水，出水电阻率稳定在15MΩ.cm以上。

EDI装置由一套系统组成，单套系统由7台EDI膜堆并联组成，每只EDI膜堆配置1台电源型号为ZSC2000D 的开关电源，每只EDI膜堆和1台高频开关电源构成一组，每组有缺水保护。整机有漏电保护，安全可靠。

22）纯氮封水箱

用于储存EDI的产水，氮封装置主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。氮封装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成。     

储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa 至66 Kpa以下，介质温度温度≤80℃。

23）超纯水泵

系统选用杭州南方公司生产的CDLF系列立式离心泵，该泵过具有体积小，效率高、噪声低等特点。系统选用2台CDLF系列水泵，单台流量35m3/h，扬程36m，一用一备。

24）抛光混床

抛光混床的作用是进一步去除EDI出水中残余极少的阳、阴离子。抛光混床内装的抛光树脂采用DOW生产的电子级树脂，满足出水电阻率要求。配置抛光混床，过滤罐体采用玻璃钢罐，内衬PE，单罐抛光树脂装填70%以上。

25）TOC脱除器

TOC即：总有机碳，即被测试样品里，有机碳的总量，一般是用来衡量水体受有机污染的程度。一般污水的污染程度都用COD衡量，给水用高锰酸盐指数。而如果有机物浓度再低一些，一般就要用TOC表示了，如衡量纯水、高纯水等。

26）终端膜过滤器

采用0.22μm微孔折迭膜滤芯过滤，以去除纯水中可能存在的细小微粒和细菌。

本系统配置1台MF微孔膜滤器，外壳316L。

27）管道阀门

预处理低压部分管道采用UPVC材质管道；

反渗透高压部分采用SUS304材质管道；

EDI产水后端采用日本积水CPVC材质管道。

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