-
一
.
产品组成系统说明
工艺流程：
深井水首先提升至地面调节池充分曝气，
后经原水泵将提升至锰
砂过滤器处理，达标后的出水自流入反冲洗水池、日用水池一、日用水池二，以
供矿区洗澡用水和生活用水；部分水经
4#
公寓地下室
给水水箱供应，经超滤供
水泵提升至超滤系统，
超滤产水自流入
超滤产水水箱，
经过
RO
给水泵提升至
高
压泵和反渗透系统，
反渗透的产水自流入生活饮用水给水水箱
，
供矿区职工食堂、
公寓、招待所食堂用水。
< br>
本水处理系统主要包括：预处理系统（
150m
3
/h
）
、超滤系统
（
20m
3
/h
）
、反
渗透系统（
10m
3
/h
）
、变频供水系统
四大部分。
经过该设备处理后的水质能够满足生活引用的需要。
1
、
预处理部分
本预处理系统包括：
原水泵、
锰砂过滤器、
反洗泵等设备及配套
仪表和管道。
1.1
原水泵
本系统配置低压泵，
用于对原水加压，
为预处理系统提供动力源。
根
据系统
要求选用
3
台增压泵，单台流量
：
50m
3
/h
，扬程：
22m
，功率：
7.5KW
，该泵具
有体积小，高效率，低噪音等特点。
< br>
＊该系列泵特点
:
⑴
.
机泵一体式立式结构，外形美观占地面积
小，比普通卧式泵可减少占地
面积约
30%
；
⑵
.
运行平稳组件同心度高，噪音低；
⑶
.
轴密封采用耐腐硬质合金机械密封，无渗漏，确保运行场地干净整洁；
⑷
.
该系列泵维修方便无须
拆卸管路；
⑸
.
泵的出口可根据需要以水平向左、垂直向上和水平向右三种方式任意按
装；
该泵受原水箱液位信号控制，
当原水箱处于中
液位以上时，
取水泵自动启动，
并在原水箱达到低液位时，
取水泵自动停止水源输送。
现场也可以手动操作；
< br>泵
进出口安装手动蝶阀、橡胶软节，出口安装对夹式止回阀、压力表。
- 1 -
1.2
锰砂过滤器
对水源除铁猛的基本原理
是利用氧化剂将其中的低价铁离子、
锰离子氧化成
高价铁离子和
锰离子，再经吸附过滤去除。
Fe
型压力式过滤器，采用的是曝
气
接触氧化法除铁工艺。
用鼓风机向水池中通过曝气管道加空气
，
经过汽水混合达
到氧化低价铁锰，
使
水中的低价铁锰氧化成高价铁锰，
再经压力滤罐内的滤料
（锰<
/p>
砂）吸附过滤去除。一般曝气氧化法是不加催化剂的，故由
Fe<
/p>
2+
向
Fe
3+
的氧化速
度比较缓慢，
但当曝气后的水
经过滤层过滤时，
水中二价铁被滤料吸附，
逐渐生
成具有催化作用的铁质
“
滤膜
”
（其中生长有含铁嘉氏铁杆菌，单细胞铁细菌，锈
色披毛菌
等铁锰细菌）
，
在这种
“
滤膜
”
的催化作用下，
铁的
氧化速度会大大加快，
进而被滤料除去。
系统配置
3
台除铁过滤器，
直径为
3000mm
，
滤速为
10m/h,
单台设备设计出
力为
50m
3
/h
。
< br>
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。
表
4.
为水中的悬浮物质的尺寸见下表（单位：
μm
）
：
项目
尺寸
胶质
0.001-1.0
浊度物质
0.1-100
色度
0.001-0.01
病毒
0.01-0.1
细菌
0.2-1.0
藻类
1.0-100
⑴
.
多介质过滤器滤材：
过
滤器的滤材通常锰砂。
⑵
.
过滤状态
:
当系统处于过滤状态时，
未经过滤的水通过布水器，
以接近平流的状态到达
过滤器内的填料层。
当水流过填料层时，
杂质被截留在填料层
内。
过滤器底部有
过滤集水器，
将过滤
后的水均匀地收集并流出。
平流过滤，
决定过滤器可以在高
的流速下过滤，仍可达到较好的过滤效果。
2)
反洗状态
随着杂质在填料层中的不断聚积，
压头损失将不断增大。
一般
而言，
当进出
水之
ΔP>1kg/cm
2
时，必须将系统转换至反洗状态，以清洗聚聚积起来的杂质。
a
、排放（
Drain
）
：打开放气阀、排放阀，排空罐内的水；
b
、反洗（
Drai
n
）
：启动反洗泵加大反洗流量，反洗水由罐体的下面逆流而<
/p>
- 2 -
进，废水由罐体的顶部排出；
c
、沉降（
ettling
）
：反洗完毕，一般需沉降
15
分钟；
d
、正洗（
Rinse
）
：正洗水由上往下顺流进入，废水由过滤
器底端排出，检查
MMF
的出水
SDI
<5
为止；
⑶
.
过滤器本体
该过滤器属于压力式
过滤器设备，
利用一种或两过滤介质，
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，
< br>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。
本系统根据原水水质特点在机械过滤器内放置不同级配
的精制小颗粒石英
砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力、提高系统产水
水质；主
要用于去除水中的颗粒、细菌、有机物、胶体、悬浮物、浊度等；选用不同粒径
的滤料，自上而下粒径逐级分配，利用深层过滤原理，增加过滤层的截污能力，
降低系统出水浊度；
（
1
）多介质过滤器应完整地包括系统所必须的所有设备、管道、阀门、滤
料、就地控制系统和测量仪表等；
（
2
）设备直径：
Φ=
280
0mm
，每台设备的接管装有气动蝶阀，进、出口管
道还设手动
隔离蝶阀，过滤器运行和反洗均为气动全自动控制；
（
3
）压力表设不锈钢隔离截止阀或双片式手动球阀，每台设备本体在两
个
不同的标高位置设窥视孔，窥视孔总数量不少于两个
,
窥视孔在设备上的位置要
便于操作人员巡检。
（
4
）滤料采用不同粒径石英砂进行配
级，保证总滤料高度不少于
1.0
米，
并考虑反洗滤料膨胀高度在
60%
以上
,
机械过滤器所填充的滤料级配及高度应
有具体的描述。
（
5
）
过滤器上进水装置为挡板式布水方式，
下排水装置为不锈钢缠绕管式；<
/p>
（
6
）根据目
前的原水参数，保证多介质过滤器产水
SDI≤5
；
（
7
）多介质过滤器的
本体管道采用
UPVC
材质；阀门采用气动蝶阀，过滤
- 3 -
器的运行、切换、反洗等工序全部气动控制阀自动完成；
（
8
）设备制作要求：
设备采用钢防腐，
所有管路接口应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，
紧固件等应同管件材质相当。
内部部件应固定并加固，能承受
水流的冲击
,
并且内部多孔板与筒体焊缝能
满足相应拉应力与剪切力。
设备窥视镜的材料是透明的、
耐腐蚀的，
它的厚度应能承受容器的设计压力
< br>和试验时的试验压力。窥视镜的内表面应与容器的内表面平齐。
容器的人孔大小应保证检修人员的进出和更换部件的方便。人孔和人孔盖
(
内表面衬胶
)
的内表面应与容器的内表面平
齐。人孔应配有人孔盖
(
带起吊杆
)<
/p>
、
垫圈、螺栓、螺母等全套部件。
设备内部的进水、进气和集水、集气装置的布水、布气应均匀，不得有偏流
< br>现象。
所有容器内部装置、
管
件、
部件等应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。
1.3
反洗泵
本系统配置低压泵，
用于对原水加压，
为预处理系统提供动力源。
根
据系统
要求选用
2
台反洗泵，单台流量
：
260m
3
/h
，扬程：
21m
，功率：
30KW
，该泵具
有体积小，高效率，低噪音等特点。
< br>
2
、
超滤装置
采用程控运行超滤装置作为
预处理是一项先进的技术，具有出水浊度低、
运行长期稳定、
自
动控制可靠等优点，
将对反渗透的稳定运行起到非常重要的作
用
。包括超滤给水泵、袋式过滤器、超滤装置、反洗装置和化学清洗装置
2.1
袋式过滤器
为防止细小悬浮物进入超
滤系统，
造成膜的污堵和表面划伤，
超滤设备前安
装
5
微米精密过滤器。精密过滤器前后分别安装压力
表测量过滤器前后的压力。
过滤器前后的压力差可以表明过滤器的工作状况。当前后压差
超过一定的范围
时，将更换过滤芯以恢复精密过滤器的工作性能。
精密过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用
- 4 -
SUS304
材质；内装
PPF
滤芯。聚丙烯滤芯是一种效率高、阻力小的
深层过滤元
件。适用于含悬浮杂质较低（浊度小于
2-5
度）的水进一步净化。聚丙烯滤芯由
聚丙烯纤维按一定规律缠绕在注塑
聚丙烯多孔管上形成。
主要功能：保证进入反渗透膜的水颗粒
度小于
0.1um
。
2.2
过滤原理
超滤过程可以理解为与膜孔
径大小相关的筛分过程，
以膜两侧的压力差为驱
动力，以超滤膜
为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表
面密布的许多细小的微孔
只允许水及小分子物质通过而成为透过液，
而原液中体
积大于膜
表面微孔径的物质则被截留在膜的进水侧，
成为浓缩液，
因而实
现对原
液的的净化，分离和浓缩的目的。
超滤过程可以理解为与膜孔径大小相关的筛分过程，
以膜两侧的压力差为驱
动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表
< br>面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，
而原液中体<
/p>
积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进水侧，
成为浓缩液，
因而实现对原
液的的净化，分离和浓缩的目的。
2.3
超滤膜分离技术的特点
相对于反渗透
膜和气体分离膜等其它膜分离技术，
超滤的分离过程具有以下
几
个显著特点：
1
、在常温下和低压下
进行分离，因而能耗低，从而使设备的运行费用低。
2
、设备体积小，结构简单，故投资费用低。
3
、
超滤分离过程只是简单的加压输送液体，
< br>工艺流程简单，
易于操作管理。
4
、超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分
离过程中不发生质的变化。
并且在使用过程中不会有任何杂质脱落，
保证超滤
液的纯净。
以上特点决定了超滤膜的的应用非常广泛，
从普通家用饮水的净化到高新技
术领域都有大规模的应用，
因而超滤膜分离技术是一种具有广阔发展前景的
膜法
分离技术。
2.4
超滤装置
- 5 -
程控运行超滤装置作为反渗透预处理工艺，
可提高反渗透的进水水质，
预防
反渗透膜受胶
体污染和微生物污染，
提高反渗透膜的单位面积渗透通量，
提高
反
渗透系统的回收率。
该装置设计的
合理与否直接关系到项目投资费用，
整个系统运行经济效益，
使
用寿命，操作可靠简便性等。
考虑到目前国产超滤膜性能尚无
法适应预处理过程中频繁反冲洗的要求，
因
此超滤膜组件须选用
进口品牌，其结构选用内压式中空纤维超滤膜
2.5
超滤装置工艺设计
根据招标文件要求
，本系统超滤膜设计通量可控制在≤
60L/m
2
.h.25
℃，以
保证膜元件正常运行和合理的清洗
周期；
根据需要超滤装置设计产水量：
20m
3
/h
，每套选用
8
支
SFP-2860
型
美国陶
氏超滤膜组合件。超滤装置完整地包括系统所必须的所有设备、管道、阀门、就<
/p>
地控制系统和测量仪表等。
超滤装置采用全量或错流过滤方式，采用内压过滤方式；
超滤装置设有完整性检验的手段，并能检测出每支超滤膜的完整性。
超滤膜元件的设计通量根据水质情况，设计通量为
60LMH<
/p>
，保证设计年限内
膜元件正常运行和合理的清洗周期
(
大于
3
个月
)
；
超滤装置应设有化学
清洗接口及阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连。
超滤装置应设有程序启停、反洗切换功能。
< br>超滤装置产品水管应设取样点，
取样的数量及位置应能有效的诊断并确定系
统的缺陷。
超滤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、
夹具及其它附件。
组合架的设计应满足其厂址的抗震列度要
求和组件的膨胀要求。
超滤系统所配仪器、
仪表的性能、
配置点及数量等将满足本系统的安全、
稳
定、可靠运行之需要
。
每组超滤装置架应留有不少于
2<
/p>
个压力容器的备用空间，并在进出水管留有
相应接口。
超滤膜选用美国海创
EARTHTEC
内压式中空纤维膜，
（膜通量
59LMH
）
- 6 -
超滤装置浓水排水须装流量控制阀，以控制水的回收率。
超滤装置进水管应设高压保护开关。
超滤装置设化学清洗装置一套
（清洗水箱与反渗透化学清洗系统共用，
< br>清洗
泵和过滤器各设一套）
采
用全自动运行方式，整个超滤装置的运行、切换、反洗、正冲、在线化学
增强反洗等工序
全部由
PLC
自动完成采用全自动运行方式。
< br>
2.6
超滤装置化学清洗
透膜压差（
TMP
）是衡量超滤膜性能的重要指标，在超滤装置运行过程中，
随着固体物质在膜表面的积累，
透膜压差逐渐增大，
反洗虽然能使压差降低，
但
并不能
100%
恢复。当透膜压差达到
0.8
～
1.0bar
时，就需要对装置进行定期的
化学清洗。
超滤化学清洗装置与反渗透化学清洗装
置共用一套，
由清洗箱、
清洗泵、
清<
/p>
洗过滤器及配套的仪表、管道、阀门等组成；
2.7
超滤反洗水泵
超滤装置采用全流过滤
、全自动反洗运行方式，每隔
30
～
4
0
分钟需进行一
次反洗过程，反洗过程包括正冲、反洗等工序，
可有效恢复超滤膜的水通量，防
止污堵；
本系统配置低压泵，
用于反洗水加压，
为预处理系统反洗提
供动力源。
根据
系统要求选用
1
台增压泵，单台流量：
60m
3
/h
，扬程：
28m
，功率
：
11KW
，该泵
具有体积小，高效率
，低噪音等特点；
为防止超滤膜反洗时膜压差突变造成膜的损
伤，反洗泵设计配置变频装置，
可以实现稳定的压力和流量。
2.8
反洗氧化剂加药装置
系统在长期的运
行中会有部分有机物、
微生物、
细菌等杂质进入超滤膜、
反
渗透膜内，
会在膜元件内部生长，
堵塞水流通道，
造成膜元件的有机物和微生物
污
染，降低膜系统的产水量，使运行压力增大，造成膜系统的频繁清洗，缩短膜
元件的使用
寿命。
本系统采用在反洗水中加入氧化性杀菌剂
NaClO
的方法来杀死超滤膜中的
细菌、微生物，
氧化有机物，防止对超滤系统的污染；
- 7 -
NaClO
在水中能生成
次氯酸和次氯酸根离子；次氯酸是极强的氧化剂，它容
易扩散通过微生物的细胞壁，
与原生质反应，
与细胞的蛋白质生成化学稳定的氮
< br>—氯键，达到抑制微生物滋生的效果。
本系统根据需要
设计为
1
套进口品牌的加药装置，
该加
药计量装置与原水泵
连锁控制；药箱采用
PE
< br>材质结构，有效容积为
200
升。
3
、
反渗透系统
反渗透装置是该系统的心
脏部分，设计成熟合理与否不仅直接决定
RO
系
统能否达到设计要求，而且关系到整个系统的性能；经
RO
装置处理的水，能去
除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。
3.1
阻垢加药系统
阻垢剂加药装置的作用
是在经预处理后的生水进入反渗透之前，
加入高效率
的专用阻垢
剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。
反渗透的工作过程是原水
在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表
面，
从原水侧到
达另一侧，
而无机盐离子就留在原来的一侧，
随着原水逐步得到
浓缩，
水分子不断从原水中取走，
留在
原水中的含盐量逐步增大，
即原水逐步得
到浓缩，
而最终成为浓水，
从装置中排出。
浓水受浓缩后各种
离子浓度将成倍增
加。自然水源中
Ca
2+
、
Mg
2+
、
Ba
2+
、
Sr
2+
、
HCO
< br>3
-
、
SO
4
2-
、
SiO
< br>2
等倾向于产生结
垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数
，
所以不会有结垢出现，
但经浓缩后，
各
种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。
判断水结垢的标准是：
a)
对于碳酸盐以浓水侧朗格利尔饱和指数（
LSI
）为基
准；当
LSI
＜
0
时不结垢，
LSI
＞
0
时结垢；
b)
对于硫酸盐垢，是以
饱和指数来确
定的，
水中阳、
阴离子的
浓度积与平衡常数的比值即为饱和指数。
当饱和指数小
于
1
时不结垢，反之就会出现结垢。
本系统选用美国进口高效复合阻垢剂；
该阻垢剂是一种液体产品。
主要用于
反渗透系统，
能有效防止胶体、
无机盐在膜表面的沉积，
对硫酸盐有较强的控制
能力，可有效防止反渗透膜上铁垢的形成。
特点：
*
有
效防止各种水系统中水垢在反渗透膜表面的形成；
*
有效控制碳酸钙结垢，
LS
值达
I≤3
尚不致结垢；
- 8 -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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