100吨/时反渗透混床锅炉化学水处理设备系统技术方案

1．前言

本方案涉及的流程及设备是为了满足环保热电有限公司生产工艺用锅炉化水项目，要求如下：

1.1化水水量 100 m3/h；

1.2、系统制备的主要技术参数

1. 前处理产水量 : ≥134m3/h；

2. 反渗透系统产水量 : ≥100m3/h；

3. 混床系统产水量 : ≥100m3/h；

1.3产水水质指标

(1)反渗透出水水质：

脱盐率：*年≥98%，第二年≥97%，*年≥95%

回收率：*年≥75%，第二年≥74%，*年≥73%

(2)混床出水水质：

电导率≤0.2μs/cm(25℃)，二氧化硅≤20μg/l,钠含量≤100μg/l，硬度≈0

(3)混床运行周期≥4天

1.4系统配置

预处理、反渗透、混床除盐装置。

1.5供水方式

连续产出（24小时运行）。

2. 100吨/时反渗透混床锅炉化学水处理设备系统设计依据

本化水站工程项目设计依据如下：

1.原水水质分析资料；

2.锅炉化水的品质要求（产品水水质指标），以及相关国家标准；

3. 锅炉化水的生产规模;

4.用户对系统整体水准要求。

2.1 原水水质资料和技术指标

表1. 原水水样水质分析报告（供参考）：

检测报告表

原水：市政自来水

检测结果：

表1原水水质分析报告表

2.2 本方案设计指标

1. 水量：

100 m3/h

2. 电导率：

电导率≤0.2μs/cm(25℃)，

3. 其它指标

二氧化硅≤20μg/l,

钠含量≤100μg/l，

硬度≈0

4.供水压力0.6Mpa

5.供水温度 常温

3. 总体设计方案

3.1 系统组成

3.2 系统布局

预处理部分、反渗透部分、混床部分集中放置在化水站，系统占地面积：20米×6米。厂房净高5米。为保证化水的水质和水量，将整个水处理系统置于PLC控制下运行，并适时监控。

3.3 控制系统结构

控制系统采用分散控制，集中监视的控制系统。操作站选用PLC控制器控制，组成一个高可靠性的自动运行和监视控制的控制系统。

3.4工艺流程简图

4.0工艺说明

4.1预处理部分

目的：为反渗透装置提供合格的进水。

4.1.1原水预处理的目的和组成

A.反渗透系统进水要求：

（1）污染指数： SDI≤4；

（2）余氯： <0.1 ppm

（3）浊度 <1NTU

（4）供水Fe3+ ≤0.01ppm。

（5）供水水温适宜范围 10～30℃。

（6）碳酸钙饱和指数 LSI：<0

B.预处理系统就是通过絮凝、过滤、吸附等方法使反渗透进水达到以上要求，以实现以下目的：

（1）防止反渗透装置膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；

（2）防止胶体物质及悬浮固体微粒对反渗透的污堵；

（3）防止有机物质的对反渗透的污堵和降解；

（4）防止微生物对反渗透的污堵；

（5）防止氧化性物质对反渗透膜的氧化破坏；

C.预处理系统的组成：包括石英砂滤器、活性炭滤器。

4.1.2多介质过滤器

多介质过滤器中的滤料包括多种规格的石英砂，用于除去原水中的悬浮物及及脱稳后的胶体,以使出水的污染指数SDI<4达到RO进水要求。

4.1.3活性炭滤器

活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均为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羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中对阴离子交换剂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对阴离子交换剂有害物质，从而提高了除盐水处理能力，防止树脂被氧化。通常能够去除63%—86%胶印体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。

4.1.4阻垢加药装置

自来水中含有一部分钙、镁离子等容易结垢性的物质，此类离子在水中的溶解性相对比较小，而反渗透部分对离子的拦截比较充分，必然会加大浓水侧离子的浓度；从而导致影响整个反渗透膜的进水通道。阻垢剂是一种增大难溶解性离子溶解度的一种化学药品，通常对钙、镁离子的溶解度能增加3倍左右；能很好的调节由于浓缩而引起的结垢总问题。

阻垢剂的投加量一般在2-5ppm左右。根据原水水质的总硬试值调节加药量。

4.2 反渗透部分

渗透是水从稀溶液一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流动的过程。半透膜只允许水通过，而阻止溶解固形物(盐)的通过，见图 (a)。 浓溶液随着水的流人而不断被稀释。当水向浓溶液流动而产生的压力足够用于阻止水继续净流入时，渗透处于平衡状态，见图 (b)。平衡时，水从任一边通过半透膜向另一边流入的数量相等，即处于动态平衡状态，而此时压力p称为溶液的渗透压(注意：半透膜一边是纯水，另一边是盐溶液)。　　当在浓溶液上有外加压力，且该压力大于渗透压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液，使得浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透，见图 (c)。　　渗透是自发过程，而反渗透则是非自发过程。反渗透系统正是利用反渗透的原理，将需要处理的高含盐水用高压泵加压，迫使水透过反渗透膜，以达到脱除盐份的目的。

4.2.1保安滤器

为防止水中及管道中的微粒进入高压泵和RO膜组件，特设置保安滤器作为zui后的预处理手段。作为保险措施，即使多介质机械滤器过滤不*，也能够保证反渗透膜不会受到严重污染。

保安滤器内装5um的聚丙稀微孔滤器。当滤器进出囗压差大于0.05-0.1Mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

4.2.2高压泵

反渗透膜分离推动力是压力差，因此设置高压泵使反渗透的进水达到一定的压力，让反渗透过程得以进行。即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。高压泵采用变频器设置加、减速时间减缓高压泵启动时膜的冲击，变频器还能进一步起到节约能量的作用；新系统刚运行的时候对进水的压力要求比使用一段时间之后对进水的压力要求要低。采用变频装置能更好的控制高压泵的压力与进水流量之前的变化。本系统设置了进水低压保护和出水高压保护。

4.2.3反渗透本体装置

反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分，经反渗透处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。

4.2.3.1系统设备选型

膜组件选用美国海德能公司CAP3-8040卷式组件。该组件由三层的薄膜复合，分别是zui上面的超薄脱盐层（厚度约为0.2µm聚铣胺材质）、中间的聚枫内夹层和zui下面的聚酯支撑网层。该组件膜面积400平方英尺，产水通量大，对无机盐具有99.5℅的脱除率。

压力膜管选用加拿大海德信公司于卷式RO组件的WAVE 300P-6型压力膜管，该压力膜管是增强FRP材质，具有抗腐蚀性，耐压300psi,管内壁光滑装卸方便等特点。每个压力膜管可安装6支膜组件。

4.2.3.2反渗透装置工艺设计

整套反渗透膜装置，安置在一个机架上，并配置控制系统，在进水水温25℃时单套反渗透产水量100.0T/H，每根膜组件zui大的回收率15℅计算，单套反渗透装置需配膜组件6根，WAVE 300P-6压力膜管18根；反渗透组合排列形式为14-4排列。

反渗透每支压力膜管产水侧设有取样囗，方便取样。

4.2.3.3自动低压冲洗装置

反渗透在运行的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在停机后、开机前对反渗透膜进行定时的低压冲洗，将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后，系统自动恢复到冲洗启动前的状态。

4.2.3.4就地仪表配置

反渗透装置设置二次仪表显示装置，就地显示产水量、电导率等重要参数。系统设置高、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运行。

4.2.4反渗透脱盐水水箱

反渗透产品水送入脱碳塔的水箱。该水箱设置高低液位控制装置能控制泵的联锁，同时防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。

4.2.5反渗透化学清洗装置

无论预处理过程多么完善，在*运行过程中，反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的性能下降，如组件进出囗压差升高、脱盐率下降、产水量下降，当这些变化超过原始值的15%时，就要用化学药品进行清洗。为此，除日常运行中进行的低压冲洗外，还需进行定期化学清洗，有时还需进行杀菌处理。

本系统配置的化学清洗装置，其组成和流程如下：

清洗液水箱——泵——精密滤器——流量计——反渗透装置

化学清洗准则

A、装置的产水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅时；

B、装置的盐透过率比初次或上一次清洗后提高一倍时；

C、装置各段的压力差或压力差的差值为初次或上一次清洗后的1～1.5倍时；

D、装置运行3-4个月时；

E、装置在*停止运行前用NaHSO3溶液保护。

膜污染特征与化学清洁剂的选择

表一：污染物类型与装置性能的变化

表二污染物种类与化学清洁剂配方

注：“★”表示清洗效果好或较好。

4.3混床部分

4.3.1 中间水泵

中间水泵为混床运行提供动力，本系统中间水泵为两套泵组，单套运行，一套备用。

4.3.2 混床装置

混床是以阳、阴两种离子交换树脂按一定比例混合后装填于同一交换器中，相当于一个多级的除盐系统。其中经H型强酸性阳树脂与水中阳离子交换后形成的H+，和经OH型强碱性阴树脂与水中阴离子交换后形成的OH-相结合，形成电离度很小的水，使交换过程中形成的H+和OH-不能积累，从而消除了反离子对交换过程的干扰，使离子交换反应*,因此，混床出水水质好。

（一）、氢型阳离子交换树脂的交换反应：

A、与碳酸盐硬度的交换反应：

Ca(HCO3)2 + 2RH → R2Ca + 2HO2 + 2CO2↑

Mg(HCO3)2 + 2RH → R2Mg + 2HO2 + 2CO2↑

B、与非碳酸盐硬度的交换反应：

CaSO 4 + 2RH → R2Ca + H2SO4

CaCl2 + 2RH→ R2Ca + 2HCl

MgSO 4 + 2RH → R2Mg + H2SO4

MgCl2 + 2RH → R2Mg + 2HCl

C、与钠盐的交换反应：

NaHCO 3 + 2RH → RNa + H2O+ CO2↑

NaCl + RH → RNa + HCl

NaSO 4 + 2RH → RNa + H2SO4

Na2SiO 3 + 2RH → 2RNa + H2SiO3

（二）、氢氧型阴离子交换树脂的交换反应：

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 树脂捕捉器

树脂捕捉器是后置于混床，用于阻挡纯水中微小颗粒特，以满足使用点对产品水中微粒的要求。滤芯过滤精度（孔径）5.0μm，可有效除去水中悬浮颗粒，因膜孔径固定，可保证过滤的精度和可靠性。

滤器内装50支40英寸长，5μm的聚丙稀微孔滤芯，出力为100T/H。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

5.工艺控制设计说明

5.1 控制系统概述

根据本系统的规模及设备分布的具体情况，决定采用目前工业过程控制中zui常用的集中分散型控制系统。它又称分级控制系统，是一种分布式控制系统，具有控制分散，信息集中管理的特点。本系统分上位操作站，下位控制站两级。上位操作站由一台主控制箱作为监控站。下位控制站的设置是根据优化控制，合理布局的原则视具体情况而定的，同时为方便系统在实施阶段或运行阶段进行必须的调整及扩展，控制站考虑了一定的余量。

5.2 控制系统功能简介

5.2.1 上位操作站

主要完成系统中各操作站的监视参数设置,设备运行等操作功能，具有清晰的生产设备运行情况，可在流程图上对现场设备进行远方手动操作，实现远程控制。生产过程的电阻率及电导率可以在线显示。

5.2.2可编程控制器PLC

各控制站都采用以微处理器为基础的可编程控制器PLC，它具有高可靠性，编程方便，易于使用，与其它装置配置方便等特点，各生产过程的程序、数据都存储PLC的CPU里独立运行，工作人员可通过计算机操作站来监视其运行。PLC具有很强的运算功能，能完成复杂的操作，可配合操作员通过对整个生产过程的运行参数和状态进行集中监控，以实现对整个系统的程控，运行，远操等过程。各控制执行机构均配制行程开关。

5.2.3 电导率显示

现场配备电导率仪表，以便重要电导率等指标能够在水处理车间和控制室同时显示。

5.3系统水处理控制介绍

依据水处理的工艺过程，本控制系统对各个工艺单元进行直接协调、管理、控制。系统监控对象由以下单元组成：

5.3.1 预处理部分控制

预处理部分以原水箱为连续运行控制点。

当原水箱液位处于较低限位置,低液位开关向PLC输入开关信号, PLC即控制原水进水电磁阀开启；当原水箱液位处于低限位置,低液位开关向PLC输入开关信号, PLC即控制预处理部分停止；当水箱液位处于高限位置,高液位开关向PLC输入开关量信号, 原水进水电磁阀关闭。

5.3.1.1 多介质过滤器

滤器的运行、反洗步骤由人工控制的阀门实现，当运行时长大于设定值，控制阀门按顺序进行反洗操作，反洗结束后投入运行。只有在反渗水箱液位达到高位时，滤料清洗才能开始，这样可以保证后续反渗透装置的连续供水。

5.3.1.2 活性炭滤器

活性炭滤器设置运行及反洗步骤由人工控制的阀门操作，根据运行时间参数控制阀门按顺序进行反洗操作，反洗结束后投入运行。只有在反渗水箱液位达到高位时，滤料清洗才能开始，这样可以保证后续反渗透装置的连续供水。

5.3.2 反渗透部分

5.3.2.1.自动运行控制：

反渗透自动运行通过反渗透中间水箱的液位来进行。

当反渗透中间水箱液位处于较低限位置,较低液位开关向PLC输入开关信号, PLC即控制高压泵开始运行；当水箱液位处于高限位置,高液位开关向PLC输入开关量信号, 反渗透高压泵停止运行，输入的信号将在CRT上显示。

5.3.2.2.反渗透的控制配置

反渗透进水侧设有电导率检测仪表，将电导率值的模拟量信号输入PLC，并在显示器上显示参数。反渗透产水侧设有电导率检测仪，将产水电导率值的模拟量信号输入PLC，并在显示器上显示参数。

反渗透高压泵进水设置低压保护开关，当压力小于0.1-0.15Mpa时，控制高压泵停止运行，反渗透装置进入低压冲洗状态，并在显示器上显示报警。当压力大于0.1-0.15时高压泵即起动，反渗透装置投入运行。

反渗透高压泵出水侧管路设压力开关，当压力大于某一设定值时，PLC输出开关信号，停止高压泵运行，并在显示器上显示、报警。

反渗透浓水侧设一电动快冲洗阀门，在高压泵运行前和高压泵停止后，接受PLC输出的开关量信号，自动进入低压冲洗状态。

5.3.4 混床除盐系统

混床脱盐系统的由PLC控制实现自动运行，当脱碳水箱液位低于中间液位时，混床系统启动。当脱碳水箱液位达到高液位时，混床系统停止。

当水质出现异常时，系统会立即报警和提示报警的原因。

5.4 主要控制设备

1、系统PLC选用韩国LG系列可编程控制器，各类I/O包含10%备用点。

2、流量计选用浮子流量计。

3、压力开关选用中国台湾凡宜进口产品或相当产品。

4、电导率、电阻率仪选用上海诚磁公司或相当产品。

5.5 系统设备布置

控制台布置在*水站控制室内。

车间内电缆采用桥架架空或穿线管，控制室内电缆敷设走电缆沟。

气动阀的气源通过环绕车间的气源母管引到电磁阀柜，从电-气转换柜到气动 阀的气管路采用增强软管。

6. 设备规范

6.1 原水箱

数量：1台

容积：140m3

材质：钢砼（甲方自备）

液位控制器：1套（高、中、低）

6.2原水泵

数量：2台（1用1备）

型号：CDL120-20

流量：140.0m3/H

扬程：39m

功率：22.0KW

过流材质：不锈钢304

品牌：南方泵业公司

6.3絮凝/杀菌加药装置

6.3.1计量泵

型号： P056-Y

数量：2台

规格：7.5L/H

造商：美国MILTON ROY公司

6.3.2药液箱

数量：2台

型号：M-100L

容积：100L

材质：PE

6.3.3配套软管阀件

数量：2套

6.4 多介质过滤器

6.4.1设备参数

型号：GJ-3000

型式：压力式

数量： 2台

设计出水： 140.0m3/h

运行流速： 9.4m/h

直径/壁厚： ф3000/10mm

填料高度： 1200mm（有效高度）

直边高度： 1800mm

总高度： 3800 mm

设计压力：0.6MPa

水压试验压力：0.75MPa

工作温度：5～35℃

正常出力压差：0.01-0.05MPa

zui大出力压差：0.1MPa

6.4.2 设备本体

封头：Q235-A（A3）δ＝12mm

筒体：Q235-A δ＝10mm

6.4.3内部装置

进水装置型式及材料：挡水盘钢衬胶

出水装置型式及材料：穹板

6.4.4防腐

内防腐：衬胶1层3mm

外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆

6.4.5 设备本体外部装置

配套：阀门1套，取样组件2套，0-0.60Mpa压力表2套

(1) 设备本体阀门

进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

出水阀DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗排水阀 DN125， PN 10 ；衬胶碟阀

正洗排水阀 DN125， PN 10 ；衬胶碟阀

进气阀 DN50， PN 10 ；衬胶碟阀

排气阀 DN32，PN 10 ；衬胶碟阀

(2) 表计

设备本体进水取样，带取样阀门

设备本体出水取样，带取样阀门

设备本体进水，带压力表 P＝0.6MPa

设备本体出水，带压力表 P＝0.6MPa

6.4.6 滤料

石英砂，高1200mm（不含承托层）

6.5 活性炭滤器

6.5.1设备参数

型号：GH-3000

型式：压力式

数量： 2台

设计出水： 140.0m3/h

运行流速： 9.4m/h

直径/壁厚： ф3000/10mm

填料高度： 1200mm（有效高度）

直边高度： 1800mm

总高度： 2800 mm

设计压力：0.6MPa

水压试验压力：0.75MPa

工作温度：5～35℃

正常出力压差：0.01-0.05MPa

zui大出力压差：0.1MPa

6.5.2 设备本体

封头：Q235-A（A3）δ＝12mm

筒体：Q235-A δ＝10mm

6.5.3内部装置

进水装置型式及材料：挡水盘钢衬胶

出水装置型式及材料：穹板

6.5.4防腐

内防腐：衬胶1层3mm

外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆

6.5.5 设备本体外部装置

配套：阀门1套，取样组件2套，0-0.60Mpa压力表2套

(1) 设备本体阀门

进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

出水阀DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗排水阀 DN125， PN 10 ；衬胶碟阀

正洗排水阀 DN125， PN 10 ；衬胶碟阀

排气阀 DN32，PN 10 ；衬胶碟阀

(2) 表计

设备本体进水取样，带取样阀门

设备本体出水取样，带取样阀门

设备本体进水，带压力表 P＝0.6MPa

设备本体出水，带压力表 P＝0.6MPa

6.5.6 滤料

活性炭，高1000mm(果壳造粒炭)

石英砂，高200mm（不含承托层）

6.6 阻垢/还原加药装置

6.6.1计量泵

型号： P056-Y

数量：2台

规格：7.5L/H

造商：美国MILTON ROY公司

6.6.2药液箱

数量：2台

型号：M-100L

容积：100L

材质：PE

6.6.3配套软管阀件

数量：2套

6.7 保安滤器

数量：2套

6.7.1过滤器外壳

数量：2台

材质：不锈钢304

规格: 1000x35芯

6.7.2滤芯

长度：40″

材质：PP

精度： 5u

数量： 70根

6.8 高压泵

数量：2台

型号：CDL120-70/75kw

流量：140m3/H

扬程：140m

功率：75KW

材质：不锈钢304

品牌：南方泵业公司

6.9反渗透装置

型号：RO-100

出力：100M3/H(25℃)

数量： 1套

回收率：75%

系统脱盐率：>98%

排列方式： 14：4

6.9.1反渗透膜

型号： CPA3-8040

有效膜面积： 400ft2

测试操作压力： 225psi

稳定脱盐率： 99.5%

透过水量： 10500GPD

zui高运行压力： 600psi（4.16MPa）

主体材质：聚酰胺

zui高运行温度： 45℃

游离氯容忍量：＜0.1ppm

连续运行PH范围： 2.0-11.0

数量： 108只/套

品牌：美国海德能

6.9.3膜容器

型号：WAVE 300P-6

材质：FRP

品牌：加拿大海德信

数量： 18只/套

设计压力：300PSI

6.9.4 配套的阀门、管件、管道

数量：1套（与装置配齐）

6.9.5 RO支架

数量：1套

材质：A3钢喷涂处理

6.10 RO清洗系统

数量：1套

6.10.1清洗药箱

数量：1台

型号：PT-2000L

容积：2.0M3

材质：PE

规格: φ1070XH1365

6.10.2清洗水泵

型号：CDL16-30

流量：18T/H

扬程：35m

功率：3KW

材质：不锈钢316

品牌：南方泵业

6.10.3清洗滤器

6.10.3.1过滤器外壳

数量：1台

材质：不锈钢304

规格: 1000x10芯

6.10.3.2滤芯

长度：40″

材质：PP

数量： 10支

6.10.4配套管阀表

数量：1套

6.11 脱碳器水箱

数量：1台（甲方自备）

容积：100M3

材质：碳钢防腐

液位控制器：1套（高、中、低）

配置：空气滤清器

6.12中间水泵

数量：2台（1用1备）

型号：CDL120-20-2

流量：100T/H

扬程：30m

功率：15.0KW

材质：不锈钢304

品牌：南方泵业公司

6.13 混床

6.13.1设备参数

型号：GJMB-2000

型式：压力式

数量： 1台

设计出水： 100.0m3/h

运行流速： 31.0m/h

直径/壁厚： ф2000/10mm

填料高度： 1500mm（有效高度）

直边高度： 2500mm

总高度： 3800 mm

设计压力：0.6MPa

水压试验压力：0.75MPa

工作温度：5～35℃

正常出力压差：0.01-0.05MPa

zui大出力压差：0.1MPa

6.13.2 设备本体

封头：Q235-A（A3）δ＝12mm

筒体：Q235-A δ＝10mm

6.13.3内部装置

进水装置型式及材料：挡水盘钢衬胶

出水装置型式及材料：穹板

6.13.4防腐

内防腐：衬胶1层3mm

外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆

6.13.5 设备本体外部装置

配套：阀门1套，取样组件2套，0-0.60Mpa压力表2套

(1) 设备本体阀门

进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

出水阀DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗进水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

反洗排水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

正洗排水阀 DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

中排阀DN100， PN 10 ；衬胶碟阀

进气阀 DN50， PN 10 ；衬胶碟阀

排气阀 DN32，PN 10 ；衬胶碟阀

(2) 表计

设备本体进水取样，带取样阀门

设备本体出水取样，带取样阀门

设备本体进水，带压力表 P＝0.6MPa

设备本体出水，带压力表 P＝0.6MPa

6.13.6 滤料

混床阳树脂， ZGC107MB高500mm

混床阴树脂， ZGA307MB高1000mm

6.14 除盐水箱

数量：1台（甲方自备）

容积：400m3

材质：PE

液位控制器：1套

6.15 除盐水泵

数量：2台（甲方自备）

流量：100T/H

扬程：90m

功率：37.0KW

材质：不锈钢

品牌：南方泵业

配备：压力传感器

7、仪器仪表

7.1流量监控器

7.1.1原水泵出水流量监控器

功能：监测原水泵出水瞬时流量

型号： LZ系列

测量范围：0-200m3/H

形式：面板显示

制造商：余姚银环

数量：1台

7.1.2反渗透产水流量计

功能：监测RO产水流量，判断RO性能

型号：LZ系列

测量范围：0-150m3/H

形式：面板显示

制造商：余姚银环

数量：1台

7.1.3反渗透浓水流量计

型号：LZ系列

测量范围：0-50m3/H

形式：面板显示

制造商：余姚银环

数量：1台

7.1.4反渗透清洗流量计

型号：LZ系列

测量范围：0-80m3/H

形式：面板显示

制造商：余姚银环

数量：1台

7.1.5 混床进水流量计

型号：LZ系列

测量范围：0-150m3/H

形式：面板显示

制造商：余姚银环

数量：1台

7.2压力表

7.2.1原水泵出口压力表

功能：监测原水泵工作性能

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.2多介质过滤器出口压力表

功能：监测机械过滤器工作性能，判断是否需要反洗

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.3活性碳过滤器出口压力表

功能：监测活性碳工作性能，判断是否需要反洗

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.4保安滤器进出口压力表

功能：监测保安滤器工作性能，判断是否需要更换滤芯

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.5反渗透进水、中间、浓水压力表

功能：监测反渗透工作性能，判断是否需要化学清洗

规格：0-2.5Mpa

制造商： TECSIS

数量：8块

7.2.6中间水泵出口压力表

功能：监测中间水泵工作性能

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：2块

7.2.7 混床进出口压力表

功能：监测EDI工作性能，判断是否需要清洗

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：4块

7.2.8反渗透化学清洗水泵出口压力表

功能：监测反渗透化学清洗水泵工作性能

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.9化学清洗滤器出口压力表

功能：监测化学清洗滤器工作性能，判断是否需要更换滤芯

规格：0-1.0MPa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.2.10 除盐水泵出口压力表

功能：监测供水泵工作性能

规格：0-1.0Mpa

制造商： TECSIS

数量：1块

7.3电导率仪

7.3.1反渗透进水电导率测量仪

功能：测试反渗透进水电导率

型号：CM-230

制造商：HONEST

测量范围：10-10000μs/cm

形式：液晶显示信号

数量：1台

7.3.2反渗透产水电导率测量仪

功能：测试反渗透产水电导率，检测反渗透工作性能，判断是否需要进行化学清洗

型号：CM-230

制造商：HONEST

测量范围：0.055-100μs/cm

形式：液晶显示信号

数量：1台

7.3.3混床产水电导率测量仪

功能：测试混床产水电导率，检测反渗透工作性能，判断是否需要进行化学清洗

型号：CM-230

制造商：HONEST

测量范围：0.055-100μs/cm

形式：液晶显示信号

数量：1台

8、系统控制方案

8.1概述

东台苏中环保热电有限公司锅炉化水处理工程，其制水流程为预处理+反渗透+混床的除盐工艺方式，其中原水预处理系统有机械过滤器、活性碳过滤器、采用母管制进出水控制方式；其运行阀门和反洗阀门将使用手动蝶阀门。除盐水处理系统采用反渗透+混床除盐工艺方式，*级除盐采用反渗透装置；第二级除盐采用混床系统，其运行阀门和再生阀门将采用手动阀门。

纯水处理是一种较复杂的生产过程，即有泵组等启停、保护、设备相互协调和分配，滤器产水运行和再生控制；又有水质控制量的闭环控制和大量现场设备的运行状态、水质、水量、压力、水位等参数的采集，还有24小时运行数据的处理。基于以上特点，为提高运行的可靠性和水务管理的可行性，并降低运行成本。系统可采用PLC可编程控制系统对水处理设备进行全自动控制。

8.2设计方案

为了能顺利实现水处理系统监控，并提高对数据的充分利用和水处理在线监控水平。在总体设计思路指导下，利用PLC（可编程序逻辑控制器）完成对现场生产设备进行信息数据采集及控制。

本水处理系统可分为相对独立的系统进行生产水处理控制，由PLC控制完成，其可进行自动、半自动、手动三种工作方式操作运行。

为保证水处理系统的正常运行，对于各生产过程的重要工艺参数在现场进行仪表现实进行在线状态监控；配置光字牌报警装置实现对重要信号超限报警提示；在中控室控制柜上设置主要程控步序操作的按钮用于实现对生产过程紧急情况的远程操作。增加优先手动操作功能以实现应急情况处理及控制设备目的。

本工程zui终实现水处理工艺生产过程PLC自动控制

8.3控制方案

为能使系统顺利实现自动控制，水处理系统中的泵信号、控制阀门信号、反馈信号及电导率、压力、液位等各种检测装置信号均进入PLC控制站，由PLC控制站完成对现场相应设备控制。

8.3.1原水箱液位监控

原水箱内设有高、中、低点液位检测装置，将液位送至PLC，以方便操作人员随时掌握其水位，同时方便操作人员随时进行控制。

8.3.2原水泵监控

原水泵采用一用一备运行方式，由PLC直接控制其启动或停止，本系统可通过远控、近控对其实施操作；原水泵运行条件必须满足于原水箱达到一定液位；同时系统在操作台上具备手动优先切换、选择、启停原水泵的权力。

8.3.3机械过滤器控制

机械过滤器根据时间设定自动运行、手动反洗。根据实际过滤效果，可以选择全自动、手动进行控制。

8.3.4活性碳过滤器控制

活性碳过滤器根据时间设定自动运行、手动反洗。根据实际过滤效果，可以选择全自动、手动进行控制。

8.3.5高压泵监控

高压泵由PLC直接控制执行其软启动或停止，本系统可通过远控、近控对其实施操作；高压泵运行条件必须满足于高压泵前压力达到设定值。同时系统在操作台上具备手动优先切换、选择、启停高压泵的权力。

8.3.6反渗透装置控制

反渗透装置，采用停机自动冲洗，到中间水箱液位高时，原水泵、高压泵延时停机，并开启大流量冲洗电磁阀，大流量冲洗反渗透膜，使膜表面水的浓度降低。当反渗透装置连续运行时间达到设定值，开启大流量冲洗电磁阀，大流量冲洗反渗透膜，使膜表面水的浓度降低。

8.3.7中间水箱液位监控

中间水箱内设有高、中、低3点液位检测装置，将液位送至PLC，方便操作人员随时掌握其水位，同时方便操作人员随时进行控制。

8.3.8中间水泵监控

中间水泵2台，设计为一用一备运行方式，由PLC直接控制其启动或停止，本系统可通过远控、近控对其实施操作；中间水泵运行条件必须满足于中间水箱达到一定液位；同时系统在操作台上具备手动优先切换、选择、启停中间水泵的权力。

8.3.9中间水泵监控

在运行期间，当检测到混床水质低于设定值时，如果热继电器有报警信号（水泵故障），即刻启动备用水泵。如果热继电器无报警信号，即刻报警。

8.3.10除盐水箱及除盐水泵控制

通过脱盐水箱的液位检测器，由控制器对其状态进行采集，从而便操作人员随时掌握其水位，并随时进行控制操作，本系统只有当脱盐水箱达到所要求液位时，才能运行其出水口的脱盐水泵，当液位在低*，禁止运行脱盐水泵。

8.3.11各床随机控制

前处理、反渗透、混床的运行除了依据其对应的差压开关电导率等在线检测值外，还可根据产水时间或产水量大小设定值来进行综合判断。由于采用PLC控制器，大大提高了水处理系统自动化控制水平和对复杂工艺情况的适应性和各床的灵活性。

8.4系统组成

系统由PLC用于现场设备控制，同时也对现场信号进行数据采集；并进行数据管理，监测与控制。

8.5控制方式

控制方式分为手动、自动。其中手动为优先控制。

8.5.1手动控制

手动控制分为操作台控制。

在操作台中，可利用开关或按钮来选择启停某台设备，各床再生和某个系统的投入与停运等。

8.5.2自动控制

控制条件主要依据时间、电导率、制水量、泵运行反馈信号、马达故障反馈信号、阀门反馈信号等来组成系统程序条件。

当投入自动时，控制器利用时间指标，制水量指标或化学水质指标信号进行综合判断各系统和运行、停止及各床和前处理系统运行冲洗等工作。半自动控制则由操作人员根据工艺情况，化学水质指标在相应的程序中按下某个按钮或关闭某个阀门或启动停止某组操作完成全自动的某一过程。

当整个系统处于全自动监控状态，计算机地每一步操作依据控制器输入模块所采集的各种信号。如化学水质信号（电导率）；一些设备（电磁阀、马达），故障反馈信号，当某台仪表或设备处于不正常情况时，出现报警提示并在闪光报警器上报警要求人工来确定一些判断结果，然后会自动处理进入下一步工作或要求转入半自动工作状态，自动运行投入前需要工程师对每一个闭环控制点参数进行检查整定，以便达到控制要求。

8.6实现功能

监控系统的设计对工艺设备的实时运行工况监督和控制，并对工艺参数、设备运行状态进行实时显示，并能对于一些异常工况或数据计算具有判断处理，在线诊断提示处理，报警指导运行操作和排除异常工况等功能。工控机采集的是流量、电导率、电阻率等模拟输入信号，在其生成的运行记录中只有上述数值，压力、液位等数据仍需人工记录。

1、包括设备启停状态、差压、阀门状态及流速、流量、温度、压力、液位、电导率、PH值等检测值。

2、产工艺设备进行控制，包括单体设备启停、系统启停、系统选择、组合操作程序选择及时间参数修改（运行时间与再生时间）、延时操作等。

3、对任一月、任一天、任一小时历史数据及开关状态进行动态曲线显示。

9．控制设备及配置说明

9.1动力配电盘（MCC）

数量：1套

产地：国产

9.2*控制盘及仪表盘

数量：1套

包括：PLC1块

工艺流程模拟盘：1块

报警系统：1套

开关控制：1套

指示系统：1套

流量显示：1套

9.3电磁阀柜：1套

9.4内部连接电缆等