水站工艺设计论文范文

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1一级反渗透单元设计

（1）保安过滤器。2台，同时工作。设备设计参数：D500mm，过滤能力40~50m3/h，过滤精度5μm；设备设计最大工作压力0.6MPa，工作压差0.05MPa；采用进口PP棉滤芯，滤芯最大过滤流速≤10m/h；单台保安过滤器装配25支PP棉滤芯，共计50支。设备本体材质316L，加装牺牲阳极保护块。骨架为双相不锈钢2205。设备出力42m3/h，运行压力差0.05MPa。（2）反渗透高压泵。2台，Q=42m3/h，P=3.7MPa，变频控制。入口安装低压保护压力开关，出口安装高压保护压力开关。泵壳、叶轮及轴承等过流部件材质为双相不锈钢2205。（3）一级反渗透膜组。采用DOW203mm（8英寸）海水淡化反渗透膜元件，聚酰胺材质。膜元件型号SW30HR-380，有效膜面积35m2，特性膜通量设计要求≤15L/（m2•h），标准脱盐率99.5%。本项目设计特性膜通量13.25L/（m2•h）。一级反渗透膜组设计出力16.7m3/h，一段设计，设计回收率40%。配套压力容器采用哈乐普牌，型号80A30-6W，6芯装。共设计6支压力容器/套，总计36支203mm（8英寸）海水淡化反渗透膜元件/套。项目设计一级反渗透膜组2套，总产水能力33.4m3/h。（4）海水淡化能量回收装置。2台，采用美国PEI公司HALO-150型能量回收装置。Q=41.75m3/h，增压压力2.03MPa，浓水出口压力0.25MPa。材质为双相不锈钢2205。（5）反渗透化学清洗装置。兼作二级反渗透化学清洗，包括化学清洗溶液箱、保安过滤器、化学清洗水泵。化学清洗溶液箱1台，PT-3000L，D1280mm×2500mm，有效容积3m3。保安过滤器1台，D500mm，过滤精度5μm，采用PP棉滤芯，20支/台。化学清洗水泵1台，兼作二级反渗透膜组冲洗水泵，Q=50m3/h，P=0.32MPa。泵壳、叶轮及泵轴材质为316L。（6）一级反渗透冲洗水泵。1台，Q=50m3/h，P=0.32MPa。泵壳、叶轮及泵轴材质为304不锈钢。（7）一级反渗透缓冲水箱。1台，V=600m3。主体材质Q235-B，内衬环氧玻璃钢防腐层。

2二级反渗透单元设计

（1）一级中间水泵。3台，2用1备。设备设计参数：Q=17.5m3/h，H=34m。泵壳、叶轮及泵轴材质为304不锈钢。（2）保安过滤器。2台，同时工作。设备设计参数：D500mm，过滤能力16.7m3/h，过滤精度5μm，设备设计最大工作压力0.6MPa，工作压差0.05MPa；采用进口PP棉滤芯，滤芯最大过滤流速≤10m/h；单台保安过滤器装配12支PP棉滤芯，2台共计24支。设备本体材质304不锈钢，骨架为304不锈钢。设备正常运行参数：设备出力16.7m3/h，运行压力差0.05MPa。（3）反渗透高压泵。2台，Q=16.7m3/h，P=1.45MPa，变频控制。入口安装低压保护压力开关，出口安装高压保护压力开关。泵壳、叶轮及轴承等过流部件材质为316L不锈钢。（4）二级反渗透膜组。采用DOW苦咸水反渗透膜元件，聚酰胺材质。膜元件型号BW30-400，有效膜面积37m2，特性膜通量设计要求≤25L/（m2•h），标准脱盐率99.5%。本项目设计特性膜通量24.1L/（m2•h）。反渗透膜组设计出力10.7m3/h，采用2∶1二段设计，设计回收率64.1%。配套压力容器采用哈乐普牌，型号80A30-4W，4芯装。单套设计3支压力容器，一段2支压力容器，二段1支压力容器，总计24支203mm（8英寸）苦咸水反渗透膜元件。本项目设计二级反渗透膜组2套，总产水能力21.4m3/h。（5）反渗透化学清洗装置。见4.3中一级反渗透单元化学清洗装置设计。（6）二级反渗透冲洗水泵。设计采用化学清洗水泵兼作二级反渗透系统冲洗水泵，见4.3中反渗透化学清洗装置。（7）二级反渗透缓冲水箱。1台，V=600m3。主体材质Q235-B，内衬环氧玻璃钢防腐层。

3混床单元设计

（1）二级中间水泵。3台，2用1备。设备设计参数：Q=15m3/h，H=30m。泵壳、叶轮及泵轴材质为304不锈钢。（2）混合离子交换器。2台，1用1备。D1000mm，设计运行流速27.3m/h。其中阴树脂层高度1000mm，型号201×7MB；阳树脂层高度500mm，型号001×7MB。设备设计最大工作压力0.6MPa，正常运行压差0.05MPa，最大压差0.1MPa。设计再生反洗树脂层总膨胀高度1800mm。设备本体材质为Q235-B，内衬1751半硬橡胶2层。（3）混床再生装置设计。加酸再生装置：设计酸储槽1台，V=5m3，D1200mm，L=4600mm。材质为Q235-B，内衬1751天然橡胶2层（2mm+3mm）。酸计量箱1台，V=0.5m3，D750mm，H=1800mm，材质为Q235-B内衬1751天然橡胶2层（2mm+3mm）。酸喷射器1台，材质为玻璃钢。设计进口水压＞0.31MPa，出口水压0.15MPa，吸入室真空度0.025MPa；入口盐酸质量分数31%，出口盐酸溶液质量分数3%~5%，出口流量4m3/h。卸酸泵1台，Q=10m3/h，H=20m，材质为聚四氟乙烯（PTFE）。卸酸缓冲罐1台，V=1.0m3，D1200mm，材质为PE。喷淋式酸雾吸收器1台，D500mm，填料采用D25mm聚丙烯填料多面空心球，V=0.15m3，本体材质玻璃钢。加碱再生装置：设计碱储槽1台，V=5m3，D1200mm，L=4600mm，材质为Q235-B内涂环氧树脂2层。碱计量箱1台，V=0.5m3，D750mm，H=1800mm，材质为Q235-B内涂环氧树脂2层。碱喷射器1台，材质为玻璃钢，设计进口水压＞0.31MPa，出口水压0.15MPa，吸入室真空度0.025MPa；入口碱液质量分数30%，出口碱液质量分数3%~5%，出口流量4m3/h。卸碱泵1台，Q=10m3/h，H=20m，材质为聚四氟乙烯（PTFE）。卸碱缓冲罐1台，V=1.0m3，D1200mm，材质为PE。混床再生水泵设计1台，单级卧式离心泵，Q=11m3/h，H=35m。泵壳、叶轮及泵轴材质为304不锈钢。混床再生用气设施设计移动式无油润滑空气压缩机1台，风量0.6m3/min，风压0.7MPa。压缩空气储气罐1台，V=1.0m3，D800mm，H=2000mm。主体材质采用压力容器专用钢16MnR，普通低合金钢。混床再生时，压缩空气减压到0.1~0.15MPa，供给混床再生后阴阳树脂颗粒混合。

4化学药剂投加系统单元设计

（1）混凝剂投加系统。1套，2箱2泵式。碱式氯化铝或聚合氯化铝溶液配制质量分数10%~20%，投加质量浓度10~20mg/L；溶液配制箱1台，材质FRP，配套设计立式搅拌器1台，搅拌器水下材质采用316L不锈钢。药剂储存箱1台，材质FRP，V=2m3。加药计量泵2台，1用1备，Q=16L/h，H=0.75MPa。混凝剂投加点：多介质过滤器单元总进水管道。（2）助凝剂投加系统。1套，2箱2泵式设计。聚丙烯酰胺配制质量分数0.1%~0.2%，投加质量浓度1~2mg/L；溶液配制箱1台，材质FRP，配套设计立式搅拌器1台，搅拌器水下材质采用316L不锈钢。药剂储存箱1台，材质FRP，V=2m3。加药计量泵2台，1用1备，Q=168L/h，H=0.75MPa。助凝剂投加点：多介质过滤器单元总进水管道。（3）盐酸投加系统，调节一级反渗透系统进水pH至7左右。盐酸溶液箱1台，V=0.5m3，D800mm，H=1200mm，PE材质。盐酸计量泵2台，1用1备，Q=10L/h，P=0.8MPa，泵体及过流部件材质PVC。盐酸投加点：一级反渗透系统进水管道。（4）还原剂投加系统。还原剂采用亚硫酸氢钠，控制反渗透系统进水ORP≤150mV，防止反渗透系统聚酰胺膜元件被氧化破坏。设计还原剂计量箱1台，V=0.2m3，D600mm，H=1000mm，PE材质。还原剂配制质量分数5%，投加质量浓度1~3mg/L。还原剂计量泵2台，1用1备，Q=7L/h，P=0.7MPa，泵体及过流部件材质为PVC。还原剂投加点：一级反渗透系统进水管道。（5）阻垢剂投加系统。设计阻垢剂计量箱1台，V=0.2m3，D600mm，H=1000mm，PE材质。阻垢剂标准溶液配制质量分数10%，投加质量浓度1~2mg/L。阻垢剂计量泵2台，1用1备，Q=1.7L/h，P=0.75MPa，泵体及过流部件材质为PVC。阻垢剂投加点：一级反渗透系统进水管道。（6）二级反渗透碱投加系统。二级反渗透碱投加系统主要控制反渗透装置的进水pH，保证系统中都以碳酸盐离子形式存在。离子形态的碳酸盐可被反渗透膜组去除。根据文献〔1〕，pH达到8.3以上水中CO2接近零，碳酸盐全部以HCO3-和CO32-两种离子形态存在，因此控制二级反渗透进水pH在8左右。设计加碱装置1套，其中碱溶液箱1台，V=0.5m3，D800mm，H=1200mm，PE材质。碱计量泵2台，1用1备，Q=1.7L/h，P=0.75MPa，泵体及过流部件材质为PVC。碱溶液投加点：二级反渗透系统进水总管。4.7除盐水储存与输送系统（1）除盐水箱。设计2台，250m3/台，总除盐水箱容积500m3，能满足1台锅炉（130t/h）3~4h的启动或事故状态下用水量要求。主体材质为Q235-B，内衬环氧玻璃钢防腐。（2）除盐水输送泵。数量2台，1用1备，Q=25m3/h，H=125m。泵壳、叶轮及泵轴材质为304不锈钢。4.8化水站废水中和与输送系统（1）中和水池。数量1座，V=150m3，分2格建设，单格容积75m3。钢筋混凝土结构，内衬环氧玻璃钢防腐。（2）中和用空气搅拌设施。同过滤器反洗用罗茨风机，具体设计参数见4.1。（3）中和水输送泵。数量2台，1用1备，为自吸式离心泵，Q=50m3/h，H=20m。泵主体材质为氟塑料合金。

5产水吨水直接成本分析

成本分析不含人工费用和固定资产折旧费用，主要包括运行电耗、化学药剂费用、反渗透膜更换费用、保安过滤器PP棉滤芯更换费用、阴阳树脂补充费用。其中反渗透膜设计更换周期为3a，PP棉滤芯更换周期为3个月，阴阳树脂按年补充10%计算，电耗和化学药剂费用按运行1个月实际消耗量计算，化学药剂和耗材单价均为市场价格。成品除盐水各项费用见表3。由表3可知，该项目每产1t锅炉补给水直接费用成本为6.23元。

6结论

印度尼西亚龙目岛2×25MW电厂配套化水站工程目前已调试完毕并进入正常运行状态，可为国内外电厂锅炉补给水处理设计提供相关经验，符合中国关于走出去的战略方针政策，为中国国内企业开展印度尼西亚海水淡化项目、电厂配套化水站设计提供借鉴。

作者：赵冬阳王政张雷单位：邯郸华北冶建工程设计有限公司