水站工藝設(shè)計論文范文

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1一級反滲透單元設(shè)計

（1）保安過濾器。2臺，同時工作。設(shè)備設(shè)計參數(shù)：D500mm，過濾能力40~50m3/h，過濾精度5μm；設(shè)備設(shè)計最大工作壓力0.6MPa，工作壓差0.05MPa；采用進口PP棉濾芯，濾芯最大過濾流速≤10m/h；單臺保安過濾器裝配25支PP棉濾芯，共計50支。設(shè)備本體材質(zhì)316L，加裝犧牲陽極保護塊。骨架為雙相不銹鋼2205。設(shè)備出力42m3/h，運行壓力差0.05MPa。（2）反滲透高壓泵。2臺，Q=42m3/h，P=3.7MPa，變頻控制。入口安裝低壓保護壓力開關(guān)，出口安裝高壓保護壓力開關(guān)。泵殼、葉輪及軸承等過流部件材質(zhì)為雙相不銹鋼2205。（3）一級反滲透膜組。采用DOW203mm（8英寸）海水淡化反滲透膜元件，聚酰胺材質(zhì)。膜元件型號SW30HR-380，有效膜面積35m2，特性膜通量設(shè)計要求≤15L/（m2•h），標準脫鹽率99.5%。本項目設(shè)計特性膜通量13.25L/（m2•h）。一級反滲透膜組設(shè)計出力16.7m3/h，一段設(shè)計，設(shè)計回收率40%。配套壓力容器采用哈樂普牌，型號80A30-6W，6芯裝。共設(shè)計6支壓力容器/套，總計36支203mm（8英寸）海水淡化反滲透膜元件/套。項目設(shè)計一級反滲透膜組2套，總產(chǎn)水能力33.4m3/h。（4）海水淡化能量回收裝置。2臺，采用美國PEI公司HALO-150型能量回收裝置。Q=41.75m3/h，增壓壓力2.03MPa，濃水出口壓力0.25MPa。材質(zhì)為雙相不銹鋼2205。（5）反滲透化學(xué)清洗裝置。兼作二級反滲透化學(xué)清洗，包括化學(xué)清洗溶液箱、保安過濾器、化學(xué)清洗水泵。化學(xué)清洗溶液箱1臺，PT-3000L，D1280mm×2500mm，有效容積3m3。保安過濾器1臺，D500mm，過濾精度5μm，采用PP棉濾芯，20支/臺。化學(xué)清洗水泵1臺，兼作二級反滲透膜組沖洗水泵，Q=50m3/h，P=0.32MPa。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為316L。（6）一級反滲透沖洗水泵。1臺，Q=50m3/h，P=0.32MPa。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為304不銹鋼。（7）一級反滲透緩沖水箱。1臺，V=600m3。主體材質(zhì)Q235-B，內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼防腐層。

2二級反滲透單元設(shè)計

（1）一級中間水泵。3臺，2用1備。設(shè)備設(shè)計參數(shù)：Q=17.5m3/h，H=34m。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為304不銹鋼。（2）保安過濾器。2臺，同時工作。設(shè)備設(shè)計參數(shù)：D500mm，過濾能力16.7m3/h，過濾精度5μm，設(shè)備設(shè)計最大工作壓力0.6MPa，工作壓差0.05MPa；采用進口PP棉濾芯，濾芯最大過濾流速≤10m/h；單臺保安過濾器裝配12支PP棉濾芯，2臺共計24支。設(shè)備本體材質(zhì)304不銹鋼，骨架為304不銹鋼。設(shè)備正常運行參數(shù)：設(shè)備出力16.7m3/h，運行壓力差0.05MPa。（3）反滲透高壓泵。2臺，Q=16.7m3/h，P=1.45MPa，變頻控制。入口安裝低壓保護壓力開關(guān)，出口安裝高壓保護壓力開關(guān)。泵殼、葉輪及軸承等過流部件材質(zhì)為316L不銹鋼。（4）二級反滲透膜組。采用DOW苦咸水反滲透膜元件，聚酰胺材質(zhì)。膜元件型號BW30-400，有效膜面積37m2，特性膜通量設(shè)計要求≤25L/（m2•h），標準脫鹽率99.5%。本項目設(shè)計特性膜通量24.1L/（m2•h）。反滲透膜組設(shè)計出力10.7m3/h，采用2∶1二段設(shè)計，設(shè)計回收率64.1%。配套壓力容器采用哈樂普牌，型號80A30-4W，4芯裝。單套設(shè)計3支壓力容器，一段2支壓力容器，二段1支壓力容器，總計24支203mm（8英寸）苦咸水反滲透膜元件。本項目設(shè)計二級反滲透膜組2套，總產(chǎn)水能力21.4m3/h。（5）反滲透化學(xué)清洗裝置。見4.3中一級反滲透單元化學(xué)清洗裝置設(shè)計。（6）二級反滲透沖洗水泵。設(shè)計采用化學(xué)清洗水泵兼作二級反滲透系統(tǒng)沖洗水泵，見4.3中反滲透化學(xué)清洗裝置。（7）二級反滲透緩沖水箱。1臺，V=600m3。主體材質(zhì)Q235-B，內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼防腐層。

3混床單元設(shè)計

（1）二級中間水泵。3臺，2用1備。設(shè)備設(shè)計參數(shù)：Q=15m3/h，H=30m。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為304不銹鋼。（2）混合離子交換器。2臺，1用1備。D1000mm，設(shè)計運行流速27.3m/h。其中陰樹脂層高度1000mm，型號201×7MB；陽樹脂層高度500mm，型號001×7MB。設(shè)備設(shè)計最大工作壓力0.6MPa，正常運行壓差0.05MPa，最大壓差0.1MPa。設(shè)計再生反洗樹脂層總膨脹高度1800mm。設(shè)備本體材質(zhì)為Q235-B，內(nèi)襯1751半硬橡膠2層。（3）混床再生裝置設(shè)計。加酸再生裝置：設(shè)計酸儲槽1臺，V=5m3，D1200mm，L=4600mm。材質(zhì)為Q235-B，內(nèi)襯1751天然橡膠2層（2mm+3mm）。酸計量箱1臺，V=0.5m3，D750mm，H=1800mm，材質(zhì)為Q235-B內(nèi)襯1751天然橡膠2層（2mm+3mm）。酸噴射器1臺，材質(zhì)為玻璃鋼。設(shè)計進口水壓＞0.31MPa，出口水壓0.15MPa，吸入室真空度0.025MPa；入口鹽酸質(zhì)量分數(shù)31%，出口鹽酸溶液質(zhì)量分數(shù)3%~5%，出口流量4m3/h。卸酸泵1臺，Q=10m3/h，H=20m，材質(zhì)為聚四氟乙烯（PTFE）。卸酸緩沖罐1臺，V=1.0m3，D1200mm，材質(zhì)為PE。噴淋式酸霧吸收器1臺，D500mm，填料采用D25mm聚丙烯填料多面空心球，V=0.15m3，本體材質(zhì)玻璃鋼。加堿再生裝置：設(shè)計堿儲槽1臺，V=5m3，D1200mm，L=4600mm，材質(zhì)為Q235-B內(nèi)涂環(huán)氧樹脂2層。堿計量箱1臺，V=0.5m3，D750mm，H=1800mm，材質(zhì)為Q235-B內(nèi)涂環(huán)氧樹脂2層。堿噴射器1臺，材質(zhì)為玻璃鋼，設(shè)計進口水壓＞0.31MPa，出口水壓0.15MPa，吸入室真空度0.025MPa；入口堿液質(zhì)量分數(shù)30%，出口堿液質(zhì)量分數(shù)3%~5%，出口流量4m3/h。卸堿泵1臺，Q=10m3/h，H=20m，材質(zhì)為聚四氟乙烯（PTFE）。卸堿緩沖罐1臺，V=1.0m3，D1200mm，材質(zhì)為PE。混床再生水泵設(shè)計1臺，單級臥式離心泵，Q=11m3/h，H=35m。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為304不銹鋼。混床再生用氣設(shè)施設(shè)計移動式無油潤滑空氣壓縮機1臺，風量0.6m3/min，風壓0.7MPa。壓縮空氣儲氣罐1臺，V=1.0m3，D800mm，H=2000mm。主體材質(zhì)采用壓力容器專用鋼16MnR，普通低合金鋼。混床再生時，壓縮空氣減壓到0.1~0.15MPa，供給混床再生后陰陽樹脂顆粒混合。

4化學(xué)藥劑投加系統(tǒng)單元設(shè)計

（1）混凝劑投加系統(tǒng)。1套，2箱2泵式。堿式氯化鋁或聚合氯化鋁溶液配制質(zhì)量分數(shù)10%~20%，投加質(zhì)量濃度10~20mg/L；溶液配制箱1臺，材質(zhì)FRP，配套設(shè)計立式攪拌器1臺，攪拌器水下材質(zhì)采用316L不銹鋼。藥劑儲存箱1臺，材質(zhì)FRP，V=2m3。加藥計量泵2臺，1用1備，Q=16L/h，H=0.75MPa。混凝劑投加點：多介質(zhì)過濾器單元總進水管道。（2）助凝劑投加系統(tǒng)。1套，2箱2泵式設(shè)計。聚丙烯酰胺配制質(zhì)量分數(shù)0.1%~0.2%，投加質(zhì)量濃度1~2mg/L；溶液配制箱1臺，材質(zhì)FRP，配套設(shè)計立式攪拌器1臺，攪拌器水下材質(zhì)采用316L不銹鋼。藥劑儲存箱1臺，材質(zhì)FRP，V=2m3。加藥計量泵2臺，1用1備，Q=168L/h，H=0.75MPa。助凝劑投加點：多介質(zhì)過濾器單元總進水管道。（3）鹽酸投加系統(tǒng)，調(diào)節(jié)一級反滲透系統(tǒng)進水pH至7左右。鹽酸溶液箱1臺，V=0.5m3，D800mm，H=1200mm，PE材質(zhì)。鹽酸計量泵2臺，1用1備，Q=10L/h，P=0.8MPa，泵體及過流部件材質(zhì)PVC。鹽酸投加點：一級反滲透系統(tǒng)進水管道。（4）還原劑投加系統(tǒng)。還原劑采用亞硫酸氫鈉，控制反滲透系統(tǒng)進水ORP≤150mV，防止反滲透系統(tǒng)聚酰胺膜元件被氧化破壞。設(shè)計還原劑計量箱1臺，V=0.2m3，D600mm，H=1000mm，PE材質(zhì)。還原劑配制質(zhì)量分數(shù)5%，投加質(zhì)量濃度1~3mg/L。還原劑計量泵2臺，1用1備，Q=7L/h，P=0.7MPa，泵體及過流部件材質(zhì)為PVC。還原劑投加點：一級反滲透系統(tǒng)進水管道。（5）阻垢劑投加系統(tǒng)。設(shè)計阻垢劑計量箱1臺，V=0.2m3，D600mm，H=1000mm，PE材質(zhì)。阻垢劑標準溶液配制質(zhì)量分數(shù)10%，投加質(zhì)量濃度1~2mg/L。阻垢劑計量泵2臺，1用1備，Q=1.7L/h，P=0.75MPa，泵體及過流部件材質(zhì)為PVC。阻垢劑投加點：一級反滲透系統(tǒng)進水管道。（6）二級反滲透堿投加系統(tǒng)。二級反滲透堿投加系統(tǒng)主要控制反滲透裝置的進水pH，保證系統(tǒng)中都以碳酸鹽離子形式存在。離子形態(tài)的碳酸鹽可被反滲透膜組去除。根據(jù)文獻〔1〕，pH達到8.3以上水中CO2接近零，碳酸鹽全部以HCO3-和CO32-兩種離子形態(tài)存在，因此控制二級反滲透進水pH在8左右。設(shè)計加堿裝置1套，其中堿溶液箱1臺，V=0.5m3，D800mm，H=1200mm，PE材質(zhì)。堿計量泵2臺，1用1備，Q=1.7L/h，P=0.75MPa，泵體及過流部件材質(zhì)為PVC。堿溶液投加點：二級反滲透系統(tǒng)進水總管。4.7除鹽水儲存與輸送系統(tǒng)（1）除鹽水箱。設(shè)計2臺，250m3/臺，總除鹽水箱容積500m3，能滿足1臺鍋爐（130t/h）3~4h的啟動或事故狀態(tài)下用水量要求。主體材質(zhì)為Q235-B，內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼防腐。（2）除鹽水輸送泵。數(shù)量2臺，1用1備，Q=25m3/h，H=125m。泵殼、葉輪及泵軸材質(zhì)為304不銹鋼。4.8化水站廢水中和與輸送系統(tǒng)（1）中和水池。數(shù)量1座，V=150m3，分2格建設(shè)，單格容積75m3。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼防腐。（2）中和用空氣攪拌設(shè)施。同過濾器反洗用羅茨風機，具體設(shè)計參數(shù)見4.1。（3）中和水輸送泵。數(shù)量2臺，1用1備，為自吸式離心泵，Q=50m3/h，H=20m。泵主體材質(zhì)為氟塑料合金。

5產(chǎn)水噸水直接成本分析

成本分析不含人工費用和固定資產(chǎn)折舊費用，主要包括運行電耗、化學(xué)藥劑費用、反滲透膜更換費用、保安過濾器PP棉濾芯更換費用、陰陽樹脂補充費用。其中反滲透膜設(shè)計更換周期為3a，PP棉濾芯更換周期為3個月，陰陽樹脂按年補充10%計算，電耗和化學(xué)藥劑費用按運行1個月實際消耗量計算，化學(xué)藥劑和耗材單價均為市場價格。成品除鹽水各項費用見表3。由表3可知，該項目每產(chǎn)1t鍋爐補給水直接費用成本為6.23元。

6結(jié)論

印度尼西亞龍目島2×25MW電廠配套化水站工程目前已調(diào)試完畢并進入正常運行狀態(tài)，可為國內(nèi)外電廠鍋爐補給水處理設(shè)計提供相關(guān)經(jīng)驗，符合中國關(guān)于走出去的戰(zhàn)略方針政策，為中國國內(nèi)企業(yè)開展印度尼西亞海水淡化項目、電廠配套化水站設(shè)計提供借鑒。

作者：趙冬陽王政張雷單位：邯鄲華北冶建工程設(shè)計有限公司