200m3h的反滲透+混床工藝設計計算書及選型，塗山環保

槽型設計手冊h是什麼意思

200m3/h的反滲透+混床工藝設計計算書及選型

1）原水池

原水池設計停留時間不小於1小時，有效容積不小於300m3

2）原水泵

原水泵應滿足五臺過介質過濾器同時執行流量及四臺過濾器執行，另一臺過濾器正洗的兩種工藝狀態，五臺過濾器同時執行時進水流量為：270t/h， 四臺過濾器執行，另一臺過濾器正洗時進水流量為：350t/h。

原水泵選用流量270-350t/h，揚程：38-36m，功率：55KW，在系統中選用二臺，一用一備。

3）汽水混合加熱器

汽水混合加熱器在系統中選用1臺，加熱水量為：270-350t/h。

換熱器選用規格為φ425，進水及出水口規格為DN300，進蒸汽口規格為：DN400。

a、蒸汽耗量：

基礎條件：蒸汽性質為過熱蒸汽，最大進出水溫差按25℃計，蒸汽溫度：170℃，蒸汽壓力不大於0。8MPa，蒸汽焓：2726。5KJ/Kg，蒸汽比容：0。2403m3/Kg，水的比熱：4。18KJ/Kg。 ℃。

350t/h水加熱25℃，需的換熱量：Q=350×103×4。18×25=3。65×107KJ/h

所需的加熱蒸汽量：G=Q÷2726÷1000=10。35t/h

蒸汽沿程損耗係數按10%計，實所需氣量：13。4t/h。

每小時所需的蒸汽容積： 13。4t/h×0。2403m3/Kg×1000=3224m3/h

b、蒸汽管道的選型：

蒸汽管流速按62-73m/S計，進汽母管需選用：φ133×4。

4）PAC加藥裝置

對淨化後的河水凝聚劑加藥裝置設計加藥量為：3PPm，前級系統執行進水量為：270t/h，當一臺過濾器正洗時進水量為350t/h。

執行時PAC加藥量為：270t/h×3PPm÷1000=0。81kg/h。

當一臺過濾器正洗時PAC加藥量為：350t/h×3PPm÷1000=1。05kg/h。

配製藥劑濃度為10%，執行時計量泵實際加藥量為8。1L/h，當某臺過濾器正洗時加藥量為：10。5L/h。

選用加藥裝置2泵1箱型，計量泵1用1備。

攪拌箱按48小時配製一次計，藥液攪拌箱1只，有效容積為0。4m3，配套計量泵C726型，流量：15。1L/h，揚程：6。9bar，電機功率：44W，加藥泵採用自動加藥，根據進水流量訊號自動調節加藥量。

5）殺菌劑加藥裝置

殺菌劑加藥裝置採用投加次氯酸鈉，加藥裝置設計有效氯加藥量為1PPm，前級系統執行進水量為：270t/h，當一臺過濾器正洗時進水量為350t/h。

執行時次氯酸鈉加藥量為：270t/h×1PPm÷1000=0。27kg/h（有效氯）。

當一臺過濾器正洗時次氯酸鈉加藥量為：350t/h×1PPm÷1000=0。35kg/h（有效氯）。

有效氯濃度為4%，執行時計量泵實際加藥量為6。75L/h， 當一臺過濾器正洗時計量泵實際加藥量為8。75L/h。

配套攪拌箱按48小時配製一次計，藥液攪拌箱配套1只，有效容積為0。4m3，配套計量泵B126，2臺，流量：9。5L/h，揚程：6。9bar，電機功率：29W。

6）管式混合器

管式混合器設計流量為270-400t/h，設計流速為1。0-1。5m/S。

選用混合器為φ325×1400，混合器混合段數為三段。

7）多介質過濾器

設計流速：8-10m/h，選用規格：φ3024，單臺設計產水量：56-70t/h。

多介質過濾器在系統中配製5套，同時執行，分別反洗。

a多介質過濾器執行週期的計算：

截汙容量：0。75kg/m3濾料（單臺濾料裝填高度1200mm，單臺濾料容積：8。4m3）

進水懸浮物按5mg/L計，出水懸浮物按0。5mg/L計。

單臺過濾器過濾週期：1000×0。75Kg/m3×8。4m3÷（5mg/L-0。5mg/L）÷56t/h=25小時。

b 多介質過濾器的正洗耗水量的計算（正洗水利用前級水）：

單臺過濾器正洗強度為：70t/h（正洗流速按10m/h計），一次正洗時間為10min

過濾器一次正洗耗水量：70×10÷60=11。66噸

過濾器的自耗水率11。6噸÷（25×56）=0。8%

c多介質過濾器的反洗耗水量的計算（反洗水利用濃水）：

單臺過濾器洗強度為：302t/h（反洗流速按43。2m/h計），一次反洗時間為10min

過濾器一次反洗耗水量：302×10÷60=50。3噸（反洗水利用反滲透濃水）

d 多介質過濾器氣反洗壓縮空氣耗量：

多介質過濾器的氣反洗強度為：20L/m2。S，過濾器過濾截面積：7m2，反洗氣量：7×20×3。6÷60=8。4m3/min。

8）活性碳過濾器

設計流速：8-10m/h，選用規格：φ3024，單臺設計產水量：56-70t/h。

活性碳過濾器在系統中配製5套，同時執行，分別反洗。

A活性碳過濾器的正洗耗水量的計算（正洗水利用前級水）：

單臺過濾器正洗強度為：70t/h（正洗流速按10m/h），一次正洗時間為10min，每48小時進行一次反洗及正洗。

過濾器一次正洗耗水量：70×10÷60=11。66噸

過濾器的自耗水率11。6噸÷（48×56）=0。4%

B活性碳過濾器的反洗耗水量的計算（反洗水利用反滲透濃水）：

單臺過濾器洗強度為：202t/h（反洗流速按28。8m/h計），一次反洗時間為10min

過濾器一次反洗耗水量：202×10÷60=33。7噸（反洗水利用反滲透濃水）

9）濃水池

濃水池應滿足單臺過濾器一次反洗耗水量。

透過以上計算，單臺多介質過濾器一次反洗耗水量為：50。3噸，活性碳過濾器一次反洗耗水量為：33。7噸。

實際選用濃水池容積：100m3

10）過濾器反洗水泵

反洗水泵應滿足單臺過濾器的反洗流量：選用反洗水泵為： KQW200/250-30/4，流量：320t/h，揚程：21m，電機功率：30。0KW，反洗水泵在系統中設1臺。

11） 反滲透進水管式混合器

反滲透進水流量為270t/h，設計流速為1-1。5m/h，混合器規格為：Φ325×1400

12）非氧化性殺菌劑加藥裝置

反滲透進水非氧化性殺菌劑設計加藥量為150PPm，反滲透進水量為：270t/h。

非氧化性殺菌劑加藥量為：270t/h×150PPm÷1000=40。5kg/h。

選用加藥裝置1泵1箱型，對反滲透系統定期殺菌。

加藥箱按5天儲藥量計，藥液攪拌箱1只，有效容積為0。2m3，配套計量泵GM0050型，流量：50L/h，揚程：10bar，電機功率：0。25KW。

13）阻垢劑加藥裝置

反滲透濃水側最大LSI為1。9， 經美國PWT計算軟體計算，阻垢劑Titan ASD 200的加藥量為3。5PPm ，反滲透進水量為：270t/h。

阻垢劑加藥量為：270t/h×3。5PPm÷1000=0。945kg/h。

配製藥劑濃度為10%，計量泵實際加藥量為9。45L/h。

選用加藥裝置2泵2箱型，計量泵1用1備。

攪拌箱按48小時配製一次計，藥液攪拌箱2只，有效容積為0。5m3，配套計量泵C726型，流量：17L/h，揚程：6。9bar，電機功率：44W，根據反滲透進水流量自動加藥計量泵的加藥量。

14）保安過濾器

保安過濾器在系統中配套2臺，同時使用，單臺產水量為：135t/h，選用中英合資北京合眾生產的大通量濾元，單支產水量達45-70t/h，單臺選用3支大通量濾元，選用保安過濾器規格為Φ410，內裝濾元3支規格為： φ150。4×1016的濾元。

15）高壓泵

採用美國海德能公司（或美國DOW公司）的反滲透膜元件，單套反滲透產水量：100t/h，工作壓力為：1。11-1。31MPa，選用高壓泵型號：PWT100-65-315S，Q=135t/h，H=140m，

N=90KW。

在系統中選用2臺，同時執行。

16）反滲透裝置

17）反滲透清洗系統

單套反滲透裝置的膜外殼80S-300-6B，單套採用18支，按2：1排列，反滲透清洗採用分級分段進行清洗，清洗水管道為DN125，按30米長度計。

a、清洗水泵：

單支膜殼清洗流量為8-12t/h，一段共12支膜殼，清洗流量為：144t/h

選用清洗水泵： KQWH125-160，流量：150t/h，H=33m，N=22KW。

b、藥液過濾器：

藥液過濾器為：φ410，內裝5um的大容量濾元，規格為： φ150。4×1016，共3支，單支產水量：45-70t/h。

c、清洗管道：

藥液清洗管道採用DN125，設計流速：3。26m/S。

d、清洗水箱的選擇：

單支膜外殼容積：0。1884m3，單套反滲透第一段膜外殼總容積：V1=0。1884×12=2。26m3

藥液過濾器容積： V2=0。15m3

清洗管道容積： V3=0。38m3

合計總容積：V=V1+V2+V3=2。79m3

要求清洗水箱為1。2V=3。34m3，實際選用5m3清洗水箱

e、電加熱系統：

加熱水質量：M=3340Kg，原水溫度t2=25℃，清洗藥液溫度t1=35℃，介質比熱：C=1kcal/kg℃，熱功當量860， 每箱藥液加熱時間T=2小時。

每箱藥液所需的換熱量：Q=M（t2-t1）×C=33400kcal

所需電加熱器的功率：P=Q/860T=19。4KW，實際選用電加熱器N=20KW，共1套。

18）反滲透沖洗水泵

單支膜殼清洗流量為8-12t/h，一段共12支膜殼，沖洗流量為：144t/h

選用清洗水泵： KQWH125-160，流量：150t/h，H=33m，N=22KW。

19）除碳器

反滲透裝置出水二氧化碳含量約為：20mg/L，除碳器進水量不小於202t/h，設計選用φ2200除二氧化碳器1套，單臺設計產水量為202t/h，設計淋水密度50-60L/m2。h，設計出水二氧化碳含量為：3mg/L。

設計水溫為25℃時，採用φ50多面空心球填料層高：2000mm。

20）中間水池

中間水池設計停留時間為20min，中間水池實際選用75m3

中間水池為鋼砼結構。

21）中間水泵

中間水泵設計提升水量為：202t/h，在系統中選用二臺，一用一備。

中間水泵選用規格為： KQWH150-315，流量：210t/h，揚程：31m，電機功率：30KW

22）混合離子交換器

基礎條件：

反滲透出水含鹽量：2。5ppm，相當於反滲透出水含鹽量ΣA（總陽）=ΣK（總陰）=0。032mg-N/L，除碳器出水二氧化碳含量為：3mg/L，相當於0。068mg-N/L碳酸氫根離子，實際混床進水總陰離子含量ΣK（總陰）=0。1mg-N/L。

混合離子交換器選用直徑：φ2500共2臺，一用一備，設計流速42m/h，單臺產水量：202t/h。

選用陽樹脂：001×7MB

陽樹脂裝填高度：500mm

陽樹脂工作交換容量：500mg-N/L。

選用陰樹脂： 201×7MB

陰樹脂裝填高度：1000mm

陰樹脂工作交換容量： 250mg-N/L。

單臺裝填陽樹脂數量：2。45m3

單臺裝填陰樹脂數量： 4。9m3

陽樹脂酸耗量：75kg（100%HCl）/m陽樹脂

陰樹脂鹼耗量：70kg（100%NaOH）/m陰樹脂

a、混床週期：

T陽=T陰=4。9×250÷0。1÷202=60（小時）

b、混床酸鹼計量箱：

混床陽樹脂一次再生用30%酸耗：

2。25×75÷30%=563Kg

Vr=750÷1。149=489升（30%鹽酸密度為1。149g/cm3）

c、混床酸計量箱：1。2×Vr=600升

實際選用混床酸計量箱為：1100升

d、混床陰樹脂一次再生用30%鹼耗：

4。9×70÷30%=1143Kg

Vr=1400÷1。37=834升（30%鹼液密度為1。37g/cm3）

e、混床鹼計量箱：1。2×Vr=1002升

實際選用混床鹼計量箱為：1100升

f、混床再生水耗量

混床再生水耗量按樹脂體積的8倍計，單床一次再生耗量：59m3

混床實際水耗量：59÷60÷202=0。5%（在工藝中按1%計）

混床產水週期————————-60小時

混床產水量——————————202t/h

23）除鹽水池

除鹽水池設計按3小時的儲存水量進行設計，有效容積為600m3。

24）除鹽水泵

除鹽水泵在系統中採用2臺，一用一備，型號為： KQWH150-400，流量：200t/h，H=50m，

N=45KW。

25）酸鹼噴射器流量的計算

a、混床酸（鹼）噴射器出口流量：Qa=4。9×5=22。5t/h（混床截面積為4。9m2，酸鹼再生流速為：5m/h）

噴射器出口鹽酸濃度：2。5-5%

噴射器出口鹼濃度：2-5%

稀釋水（壓力除鹽水）流量Q=22。5×（1-5%）×2=21。4t/h

選用酸鹼噴射器HNP2518。

26） 再生泵

再生泵應滿足混床陽陰樹脂同時再生時的壓力水流量。

混床再生流量量Q=21。4×2=42。8t/h

再生泵壓力需大於0。3MPa，選用再生泵：KQWH80-160，Q=50t/h，H=32m，N=7。5KW在系統中選用二臺，一用一備。

27）酸貯槽

酸貯槽應滿足系統15天的儲備酸量，

混合離子交換器選用共2臺，一用一備，執行週期60小時（執行週期約2。5天）

混床陽樹脂每週期再生用30%酸耗0。489m3

系統15天內酸耗量：15×0。489÷2。5=2。94m3

實際選用酸貯槽：V=10m3，可滿足50天的酸液儲備量。

28）鹼貯槽

鹼貯槽應滿足系統15天的儲備鹼量。

混合離子交換器選用共2臺，一用一備，執行週期60小時（約2。5天）

混床陰樹脂每週期再生用30%鹼液1。02m3

系統15天內鹼耗量：15×1。02÷2。5=6。12m3

實際選用鹼貯槽V=10m3，可滿足24天的鹼液儲備量。

29）卸酸泵

卸酸泵的卸酸量按0。75小時注滿1臺貯槽計

選用卸酸泵：50FSB-20L，流量：15t/h，揚程：20m， 電機功率：3。0KW

30）卸鹼泵

卸鹼的卸酸量按0。75小時注滿鹼貯槽計

選用卸鹼泵：50FSB-20L，流量：15t/h，揚程：20m， 電機功率：3。0KW

31）酸霧吸收器

酸霧吸收器採用鹼液鼓泡式，在系統中設1套，用於酸計量箱及酸貯槽酸霧的吸收，選用規格為：Φ500×800。

32）酸鹼中和池

系統排水分酸鹼廢水及中性廢水，系統中的中性廢水主要來自於過濾器的反洗及正洗排水，中性廢水由地溝彙集排入廠區排水管網，酸鹼廢水由酸鹼廢水由排水溝彙集後排入中和池。

酸鹼中和池按容量按混床一次再生酸鹼廢水排放量確定，混床一次酸鹼廢水排放量按樹脂體積的8倍計，單臺混床裝填樹脂量為：7。35m3，一次再生酸鹼廢水量為：59m3，實際選用中和池有效容積為：90m3，中和池池深3m，有效水深：2m，中和池面積：45m2。

33）中和池迴圈泵

中和池迴圈泵按1。5小時迴圈一次酸鹼廢液計，中和池迴圈泵選用80YW40-15-4，流量：48t/h，揚程：13m，電機功率：4KW，在系統中選用二臺，一用一備。

34）加氨系統

除鹽水加氨量按1ppm計，系統除鹽水供水量200t/h，加氨量為0。2Kg/h氨液濃度為1-5%（投藥濃度按1%計），選用計量泵：GM0025，流量25L/h，揚程：1。0MPa，電機功率：0。25KW，在系統中採用二臺，一用一備，採用變頻加藥

加氨計量箱在系統中選用二隻，單隻容積0。5m3，按24小時的儲藥量計。

35）樹脂捕捉器

在每臺混床出水管上均1臺樹脂捕捉器，過濾精度為0。2mm，共2套

36）工藝用壓縮空氣量及空氣儲罐的容量

a、混床用氣量：

混床樹脂混合氣耗量為2。5-3m3/m2。min，混床截面積為4。9m2，氣混合時間按2min計，進氣壓力減壓至0。15MPa，工作壓力：0。8MPa。

單臺混床樹脂混合耗氣量：3×4。9=14。7m3/min，一次用2min，一次用0。15MPa的壓縮空氣量：29。4m3。

b、多介質過濾器用氣量：

多介質過濾器氣反洗壓縮空氣用量為：8。4m3/min，一次用5min，一次用0。15MPa的壓縮空氣量：21m3。

C、中和池用氣量：

氣攪拌強度為：5m3/m2。h，中和池面積為：45m2

中和池用氣量：45×5÷60=3。75m3/min（氣源壓力0。15MPa）

D、空氣儲罐的選擇：

系統中各用氣裝置叉開進行，系統瞬時最大耗氣量為：14。7m3/min，一次用0。15MPa的壓縮空氣量為：29。4m3（相當於0。8MPa的壓縮空氣8。16m3），要求壓縮空氣儲罐容量滿足系統最大瞬時供氣量：選用空氣儲罐：10m3容量的1套，設計壓力為0。8MPa。

F進氣管線的選擇：

空氣儲罐進氣管線需滿足中和池氣攪拌的需氣量：中和池氣攪拌需0。15MPa的壓縮空氣3。75m3/min，相當於0。8MPa的壓縮空氣量：1。04m3/min。

空氣儲罐進氣管規格為：DN50， 空氣儲罐供氣需減壓至0。15MPa。