脫鹽廢水回收利用項目
技術(shù)方案
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目 錄
1．項目基礎(chǔ)情況說明 3
1.1項目概況 3
1.2項目建設(shè)說明 3
2．項目建設(shè)基礎(chǔ)條件說明 4
2.1來水情況說明 4
2.2來水水質(zhì) 4
2.3設(shè)計原則和產(chǎn)品方案 6
2.3.1設(shè)計原則 6
2.3.2超濾反洗水回收產(chǎn)品方案 6
2.3.3反滲透濃水回收產(chǎn)品方案 6
2.4業(yè)主方的建設(shè)要求 7
3．技術(shù)方案 7
3.1超濾排污水回收處理方案 7
3.1.1超濾排污水回收處理工藝路線選擇 7
3.1.2超濾排污水回收處理工藝流程框圖 8
3.1.3超濾排污水回收處理系統(tǒng)電氣自控方案 8
3.1.4超濾排污水回收系統(tǒng)設(shè)備清單 10
3.1.5超濾排污水回收系統(tǒng)業(yè)主方配套條件說明 12
3.1.6超濾運行效益分析 12
3.2反滲透濃水回收處理方案 13
3.2.1反滲透濃水回收處理工藝路線選擇 13
3.2.2工藝流程框圖 17
3.2.3反滲透濃水回收系統(tǒng)電氣自控方案 17
3.2.4反滲透濃水回收系統(tǒng)設(shè)備清單 19
3.2.5反滲透濃水回收系統(tǒng)業(yè)主方配套條件說明 21
3.2.6運行成本分析 21
5．附件 23
5.1附件一：原水反滲透模擬設(shè)計報告 23
5.2附件二：濃水反滲透模擬結(jié)果 26
5.3附件三：廢舊反滲膜再次利用說明 29
5.4附件四：濃水反滲透阻垢劑方案 30
反滲透系統(tǒng)阻垢 31
1.反滲透系統(tǒng)阻垢計算報告 31
1.1水質(zhì) 31
1.2 RO系統(tǒng)PWT-Prodose32軟件計算 32
1.2.1系統(tǒng)水量平衡設(shè)計: 32
1.2.2系統(tǒng)給水水質(zhì)輸入： 33
1.2.3反滲透系統(tǒng)阻垢計算報告: 33
1.2.4反滲透阻垢劑加藥前后濃水側(cè)離子飽和度控制情況： 34
1.3 反滲透系統(tǒng)計算數(shù)據(jù)分析及總結(jié) 35
2. 反滲透系統(tǒng)阻垢劑配制與使用說明 36
2.1藥品配制參數(shù) 36
a.阻垢劑: SpectraGuard 150 SC 36
b.殺菌劑:BioGuard ISO 36
2.2阻垢劑配藥核算公式 36
2.3藥品使用注意事項 37
2.4 PWT藥品生產(chǎn)與驗收標準 38
2.4.1生產(chǎn)質(zhì)量執(zhí)行標準: 38
2.4.2生產(chǎn)質(zhì)量執(zhí)行標準的對應(yīng)驗收物化指標： 38
2.4.3驗收考核項目： 38
2.4.4包裝運輸方式: 39
2.4.5儲存 39
1．項目基礎(chǔ)情況說明
1.1項目概況
項目名稱：脫鹽水廢水回收利用項目建設(shè)單位： 新型熱能有限公司
建設(shè)地址：
設(shè)計單位：陜西博泰達水處理科技有限公司
1.2項目建設(shè)說明
業(yè)主單位擬對已建成供熱鍋爐配套除鹽水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進行回收利用處理，達到廢水資源化利用，實現(xiàn)節(jié)能降耗減排，創(chuàng)造良好經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。我單位依據(jù)業(yè)主需求編制符合現(xiàn)狀和要求的經(jīng)濟可行的技術(shù)方案，供業(yè)主單位項目決策使用。2．項目建設(shè)基礎(chǔ)條件說明
2.1來水情況說明
現(xiàn)場原建有2套90m3/h脫鹽水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)處理工藝采用：“盤濾+超濾+反滲透+混床” 工藝。業(yè)主擬在后期再增加1組90m3/h脫鹽水處理單元裝置。
本項目擬對現(xiàn)有裝置中的超濾單元裝置、反滲透單元裝置產(chǎn)生的廢水進行回收處理，排水情況如下。
表2-1排污水統(tǒng)計表
| 序號 | 裝置名稱 | 處理量 | 排水方式 | 最大排水量 | 備注 |
| 1 | 超濾排濃水 | 2×120m3/h | 連排 | 26.7m3/h | 這部分排水業(yè)主方已經(jīng)回收利用，本方案不再考慮回收處理方案。 |
| 2 | 超濾反洗排水 | 2×120m3/h | 間歇 | 16m3/h | 單次16m3 |
| 3 | 反滲透排濃水 | 2×90m3/h | 連排 | 60m3/h | |
| 4 | 102.7m3/h |
2.2來水水質(zhì)
本項目設(shè)計水質(zhì)參照業(yè)主方提供的報告編號為“2002038”的原水水質(zhì)檢測報告進行設(shè)計，報告詳見附件一，主要水質(zhì)數(shù)據(jù)摘錄如下：附相應(yīng)原系統(tǒng)濃水水質(zhì)預(yù)測數(shù)據(jù)，甲方未提供濃水化驗報告：
| 序號 | 項目 | 單位 | 檢測結(jié)果 | RO濃水預(yù)測 | 備注 |
| 1 | 菌落總數(shù) | CFU/ml | <1 | <4 | |
| 2 | 氟化物 | mg/L | 0.90 | 3.58 | |
| 3 | 硝酸鹽 | mg/L | <0.5 | <2 | |
| 4 | 氯化物 | mg/L | 31.2 | 124.53 | |
| 5 | 硫酸鹽 | mg/L | 94.2 | 376.23 | |
| 6 | 總硬度 | mg/L | 252 | 1008 | |
| 7 | 鈉 | mg/L | 18 | 73.2 | |
| 8 | 鐵 | mg/L | 0.23 | 0.92 | |
| 9 | 錳 | mg/L | 0.06 | 0.24 | |
| 10 | 鋁 | mg/L | 0.074 | 0.28 | |
| 11 | pH | mg/L | 8.11 | —— | |
| 12 | 濁度 | NTU | 0.90 | —— | |
| 13 | 溶解性總固體 | mg/L | 422 | 1685.72 | |
| 14 | 耗氧量（錳法） | mg/L | 0.2 | 0.8 | |
| 15 | 余氯 | mg/L | 0.4 | —— | |
| 16 | 碳酸氫鹽 | mg/L | 177 | 692.68 |
說明：
（1）碳酸氫鹽是依據(jù)水質(zhì)報告進行離子平衡計算得來；
（2）上表中RO濃水水質(zhì)預(yù)測，是通過陶氏膜反滲透模擬設(shè)計軟件進行設(shè)計計算確定的結(jié)果，設(shè)計結(jié)果詳見附件一、附件二。
（3）上表中標紅加粗部分為項目設(shè)計中需要重點考慮的指標。
2.3設(shè)計原則和產(chǎn)品方案
2.3.1設(shè)計原則
1、最大程度增加系統(tǒng)廢水回收率；2、結(jié)合現(xiàn)有工藝，優(yōu)化工藝配置；
3、反滲透膜利用甲方現(xiàn)場拆下來的舊膜，再做二次處理，加以利用，具體利用后續(xù)詳敘！詳見附件三。
2.3.2超濾反洗水回收產(chǎn)品方案
依據(jù)以上原則，原有超濾的反洗排水通過新建超濾系統(tǒng)進行二次回收，新建超濾回收產(chǎn)水的送至原有超濾系統(tǒng)產(chǎn)水箱進行回收利用，最大程度減少原水使用量，縮減原水供應(yīng)成本。2.3.3反滲透濃水回收產(chǎn)品方案
原反滲透濃水設(shè)置新建濃水反滲透進行回收利用，由于濃水反滲透進水含鹽量在1700mg/L左右，使用舊膜，膜性能衰減速度較快，濃水反滲透的脫鹽率只能保證在95~75%之間，淡水產(chǎn)水含鹽量在85mg/L~425mg/L，濃水反滲透的淡水產(chǎn)水含鹽量較高，不宜作為混床給水進行精脫鹽，但水質(zhì)優(yōu)于超濾產(chǎn)水水質(zhì)，建議送至原系統(tǒng)超濾產(chǎn)水箱，和原系統(tǒng)超濾產(chǎn)水混合進行回收利用，可以適度降低原水的含鹽量，減少原水供應(yīng)量，優(yōu)化原水水質(zhì)，降低除鹽水系統(tǒng)的運行壓力和工作負荷，整個后續(xù)系統(tǒng)不做調(diào)整。如果濃水反滲透采用新膜，系統(tǒng)脫鹽率可以達到99%左右，產(chǎn)水水質(zhì)在后續(xù)處理設(shè)施除碳器和混床可以接受的范圍，可以與原反滲透產(chǎn)水混合后進行脫碳和混床精除鹽處理，出水水質(zhì)可保證達到鍋爐補給水水質(zhì)標準。對混床的影響是再生周期縮短，酸堿消耗增大，但對整體運行費用的增加不大，系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于使用舊膜的效益。
2.4業(yè)主方的建設(shè)要求
（1）依據(jù)水質(zhì)特點和原有系統(tǒng)的條件，配套建設(shè)系統(tǒng)優(yōu)化的廢水回用系統(tǒng)；（2）回收利用水質(zhì)為除鹽水系統(tǒng)的超濾反洗排水、反滲透排濃水；
（3）脫鹽反滲透系統(tǒng)要求盡可能利用原有反滲透系統(tǒng)的廢舊膜元件；
3．技術(shù)方案
需要回收利用的來水分為兩種類型，即超濾反洗濃水水和反滲透濃水兩種，由于水質(zhì)差異可以考慮兩種路線進行回收利用處理。3.1超濾排污水回收處理方案
3.1.1超濾排污水回收處理工藝路線選擇
（1）按照超濾排水情況統(tǒng)計結(jié)果，超濾排濃水業(yè)主方已經(jīng)進行回收利用處理，本方案僅對反洗排污水進行回收利用處理，反洗排污水的最大排放量為：16m3/h，考慮一定的富裕量，超濾設(shè)計規(guī)模為20m3/h。（2）超濾反洗排污水因為污染物富集，水質(zhì)較差，必須再次經(jīng)過凈化處理，達到反滲透進水水質(zhì)要求后才能再次進行反滲透脫鹽處理。凈化處理工藝建議采用外壓式錯流過濾超濾工藝，最大耐受懸浮物濃度可以達到150mg/L，且超濾水系統(tǒng)回收率可以達到90%左右。
（3）超濾產(chǎn)水水質(zhì)和原超濾工藝產(chǎn)水水質(zhì)等同，含鹽量與原水相當，經(jīng)過超濾處理后的產(chǎn)水可以作為原有反滲透系統(tǒng)的給水進行回收利用，凈化處理后排入現(xiàn)有超濾產(chǎn)水箱，降低現(xiàn)有系統(tǒng)對自來水的用量。
（4）超濾反洗排水必須考慮低位收集后回用，收集水池的容積不小于20m3。
（5）超濾進水端設(shè)置自清洗過濾器，防止顆粒物損傷膜絲。
（6）超濾系統(tǒng)設(shè)置外源水反洗系統(tǒng)、氣擦洗系統(tǒng)和化學清洗系統(tǒng)，需要業(yè)主配套提供壓縮氣氣源。
3.1.2超濾排污水回收處理工藝流程框圖
3.1.3超濾排污水回收處理系統(tǒng)電氣自控方案
（1）供配電方案本工程的用電負荷不大，系統(tǒng)采用單回路供電，其供電電源由廠區(qū)變配電間引至超濾集中配電箱，超濾所有用電設(shè)備均為380V低壓電力設(shè)備。系統(tǒng)內(nèi)供電采用放射狀引入各用電設(shè)備點，以提高供電的可靠性。用電設(shè)備主要集中在室內(nèi)，電力電線穿鋼管敷設(shè)。
總裝機容量：26.37kW
常用工作容量：22.37kw
日耗電統(tǒng)計值：87.67kW
用電負荷統(tǒng)計見統(tǒng)計表
表6-1 用電負荷統(tǒng)計表
| 序 號 |
設(shè)備名稱 | 總臺數(shù) | 工作 臺數(shù) |
設(shè)備容量 | 每天計 算功耗kwh |
備注 | ||
| 總?cè)萘?br /> (kw) | 工作容量 (kw) |
運行時間 (h) |
||||||
| 1 | 超濾增壓泵 | 2 | 1 | 8 | 4 | 24 | 76.8 | |
| 2 | 自清洗過濾器 | 1 | 1 | 0.37 | 0.37 | 1 | 0.37 | |
| 3 | 超濾裝置 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 4 | 配套加藥裝置 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 2 | |
| 5 | 反洗水泵 | 1 | 1 | 7.5 | 7.5 | 1 | 7.5 | |
| 6 | 化學清洗裝置 | 1 | 1 | 7.5 | 7.5 | 0 | 0 | |
| 二 | 公用工程 | 26.37 | 22.37 | 依托原有 | ||||
| 三 | 合計 | 87.67 | ||||||
（2）配電設(shè)備選型
電器設(shè)備元件采用國優(yōu)名牌產(chǎn)品；動力電纜選用YJV型號電纜；控制電纜選用KVV型號電纜；電纜橋架和電纜保護管均采用鍍鋅產(chǎn)品。
（3）其他配電說明
設(shè)備區(qū)域照明、防雷接地利用廠房內(nèi)原有設(shè)施，不單獨增加。
（4）自控方案
超濾回用水處理系統(tǒng)設(shè)置集中控制柜，控制系統(tǒng)采用西門子PLC -S7系列可編程程序控制器進行液位和時間程序控制程控，實現(xiàn)超濾設(shè)備全自動運行和必要連鎖保護控制功能。本套回用水處理項目按照系統(tǒng)需要配置必要的監(jiān)測控制儀表包括壓力、流量、液位等。
超濾系統(tǒng)自動閥門采用氣動蝶閥，適合高頻次的可靠開關(guān)動作；系統(tǒng)設(shè)置必要的液位保護程序；超濾反洗采用自動閥門按照時間定時自動完成指定程序反洗。超濾配套就地控制箱和儀表箱，可實現(xiàn)全部手動操作，方便就地調(diào)試使用。
3.1.4超濾排污水回收系統(tǒng)設(shè)備清單
| 序號 | 項目名稱 | 規(guī)格型號及技術(shù)參數(shù) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 超濾增壓泵 | 型號：ZS65-40-160/4.0，流量：20m3/h，揚程：29m，配電功率：4.0kW，過流材質(zhì)：不銹鋼 | 臺 | 2 | |
| 2 | 自清洗過濾器 | 型號：CDAF-NT03，處理水量：20m3/h，過濾精度：100µm，濾網(wǎng)材質(zhì)：316L，進口管徑：DN65，過濾面積：1.2m2，清洗方式：電機驅(qū)動自清洗 | 臺 | 1 | |
| 3 | 超濾裝置 | 型號：BTD-UF-20，設(shè)備處理能力：20m3/h，水回收率：>90%，膜元件數(shù)量：10只，單只元件膜面積：54m2，氣洗氣源：無油壓縮氣，單次用氣量10Nm3，氣壓大于0.1Mpa，運行方式：全自動運行。 | 套 | 1 | |
| 4 | 化學清洗裝置 | 化學清洗箱：PT2000L/PE/1臺，保安過濾器：0.6MPa/5μm/50m³/h/1套，化學清洗泵：流量50m³/h/揚程32m/1臺 | 套 | 1 | |
| 5 | 反洗加藥裝置 | (1)溶液箱：2臺，垂直園筒，500 L/PE；(2)機械攪拌裝置：2臺，三頁槳式/不銹鋼，攪拌轉(zhuǎn)速：120~83r/min，配電功率：0.75kW；(3)加藥計量泵：2臺，型號：MS1C138B，頭材質(zhì)：PVC | 套 | 1 | |
| 6 | 反洗水泵 | 型號：ZS80-65-125/7.5，流量：80m3/h，揚程：21m，配電功率：7.5kW，過流材質(zhì)：不銹鋼 | 臺 | 1 | |
| 7 | 集中配電箱 | 含電柜及柜內(nèi)配電元器件輔材，按照設(shè)計成套供貨 | 套 | 1 | |
| 8 | 集中控制箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件，PLC采用西門子S7系列產(chǎn)品，按照設(shè)計成套供貨 | 套 | 1 | |
| 9 | 上位機 | 利用業(yè)主原有上位機，配合提供組態(tài)軟件并配合調(diào)試。 | 套 | 1 | |
| 10 | 超濾就地控制箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件輔材及組裝費用 | 套 | 1 | |
| 11 | 化學清洗就地箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件輔材及組裝費用 | 套 | 1 | |
| 12 | 超濾加藥裝置就地箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件輔材及組裝費用 | 套 | 1 | |
| 13 | 進水氣動蝶閥 | DN65 | 個 | 1 | |
| 14 | 出水氣動蝶閥 | DN65 | 個 | 1 | |
| 15 | 反洗進水氣動蝶閥 | DN125 | 個 | 1 | |
| 16 | 反洗上排氣動蝶閥 | DN125 | 個 | 1 | |
| 17 | 反洗下排氣動蝶閥 | DN125 | 個 | 1 | |
| 18 | 正洗排放氣動蝶閥 | DN50 | 個 | 1 | |
| 19 | 進氣氣動蝶閥 | DN40 | 個 | 1 | |
| 20 | 減壓閥 | DN40 | 臺 | 1 | |
| 21 | 產(chǎn)品水流量表 | 科瑞達 | 套 | 1 | |
| 22 | 反洗水流量表 | 科瑞達 | 套 | 1 | |
| 23 | 清洗水流量表 | 科瑞達 | 套 | 1 | |
| 24 | 系統(tǒng)壓力表 | 充油抗震隔膜壓力表 | 套 | 10 |
3.1.5超濾排污水回收系統(tǒng)業(yè)主方配套條件說明
1、配套建設(shè)20m3以上超濾排污水收集水池和超濾建設(shè)場地；2、配套提供無油壓縮氣源，單次用氣量10Nm3，氣壓大于0.1Mpa，氣洗時間2~5min。
3、配套供電至現(xiàn)場配電箱進線端子，系統(tǒng)裝機功率30kW。
3.1.6超濾運行效益分析
超濾排污水系統(tǒng)進水水量20m3/h，水回收率>90%，系統(tǒng)產(chǎn)水18m3/h，日最大回收水量：480m3/d，并產(chǎn)生反滲透給水432 m3/d，48m3/d排污水；按照以上系統(tǒng)進水水量計算單位處理水的成本。
回收系統(tǒng)按照年330天運行計算，檢修一個月核算設(shè)備耗材折舊。
（1）超濾系統(tǒng)電耗統(tǒng)計
超濾系統(tǒng)日耗電：87.67kWh，日回收水量：480m3/d，超濾排污水回收系統(tǒng)噸水處理電耗：0.183kWh/噸水，電費單價0.7元/kWh，則噸水電費：0.128元/噸水。
（2）藥品消耗
超濾藥劑消耗主要為化學清洗，清洗周期3個月左右，單次清洗費用在1000元以內(nèi)，核算按照1000元計。
噸水藥劑費用：0.023元/噸水。
（3）膜折舊費用
膜使用壽命3年，更換費用約為68428元，折合噸水費用：0.144元/噸水。
（4）人工
依托原有，不做單獨考慮。
（5）超濾運行費用匯總
超濾排污水回收系統(tǒng)噸水處理成本總計：0.30元/噸水。
（6）運行收益
超濾回收廢水可降低自來水需用量，噸自來水用水成本：6.3元/噸水，扣除噸水處理成本0.3元/噸水，則每回收噸水直接收益6元/噸水，按照日處理量480m3/d計算，日收益2880元/d。
年運行天數(shù)330天計算，則年收益：95.04萬元/年。
請業(yè)主方參考以上分析結(jié)果確定項目的經(jīng)濟可行性。
3.2反滲透濃水回收處理方案
3.2.1反滲透濃水回收處理工藝路線選擇
（1）由于原反滲透的預(yù)處理采用超濾工藝，給水水質(zhì)較好，經(jīng)過原有反滲透濃縮處理后，濃水側(cè)懸浮物可以滿足二次濃縮的進水要求，可以直接進行二次淡化濃縮處理。為防止水質(zhì)波動造成的沖擊性變化，濃水回收反滲透前端設(shè)置兩級精密過濾器，一級采用5微米精度的大通量過濾器，納污能力強，去除可能存在的污染因素；二級過濾采用1微米大通量折疊濾芯過濾，作為保安性質(zhì)的精密過濾，進一步提高反滲透進水水質(zhì)，延長膜污染周期。（2）濃水回收項目可行性確定的最主要因素是鹽結(jié)垢風險的分析判斷，由于原水經(jīng)過兩次濃縮，濃縮倍率可達到8~16倍左右，各種細微因素都可能成為結(jié)垢污染的風險，可能產(chǎn)生快速結(jié)垢污染風險和緩慢的結(jié)垢污染風險。依據(jù)水質(zhì)特點需要有效判斷碳酸鈣鹽結(jié)垢、硫酸鈣鹽結(jié)垢、氟化鈣鹽結(jié)垢等難溶鹽風險，還需要分析判斷鐵鋁等金屬鹽的膠體污染，并依據(jù)濃縮倍率和污染風險確定處理方案。綜合比較石灰純堿軟化法、鈉離子軟化法和加藥阻垢法等幾種方案，我們推薦選用加藥阻垢法，經(jīng)濟性最佳，阻垢效果穩(wěn)定可靠，且投資最低，維護管理較為方便，缺點是最高水回收率只能達到70%，且濃水pH需要加酸調(diào)節(jié)至pH值小于8.0。阻垢劑廠家推薦選用美國PWT公司產(chǎn)品，阻垢劑加藥方案詳見附件四。
（3）系統(tǒng)設(shè)置1套進水量60m3/h的濃水回收反滲透，用于原反滲透濃水的淡化處理。
（4）如果新建濃水回收反滲透系統(tǒng)需要利用原有舊膜，需要對原有舊膜進行化學清洗和膜性能標定，只要過膜壓力損失小于1Bar，膜元件不存在濃淡水串水問題，膜元件就可以再次使用，不能達到則必須換新。舊膜清洗后可能存在較大幅度的性能下降，無法保證原有使用效果，因此系統(tǒng)回收率和性能按照使用要求確定如下：水回收率65~70%之間，系統(tǒng)脫鹽率大于75%。只要濃水反滲透系統(tǒng)脫鹽率達到75%以上，則淡水產(chǎn)水就可以優(yōu)于原超濾產(chǎn)水水質(zhì)，按照超濾產(chǎn)水供系統(tǒng)使用。
如果濃水反滲透使用全新膜元件，淡水產(chǎn)水可以和原反滲透產(chǎn)水混合后進入除碳器進行后續(xù)處理，因為鹽分差距不大（濃水反滲透的淡水產(chǎn)水含鹽量10mg/L左右，原水反滲透的淡水產(chǎn)水含鹽量2mg/L左右），不會對后續(xù)混床產(chǎn)生太大影響。
（5）濃水反滲透產(chǎn)水預(yù)測
原有舊膜在廢棄之前系統(tǒng)出水含鹽在15mg/L左右，脫鹽率在96.6%左右，如果經(jīng)過比較徹底的化學清洗，反滲透膜元件的脫鹽率還有一定的衰減，預(yù)計在90%以上，則濃水反滲透的淡水產(chǎn)水在初期可以保證在180mg/L以內(nèi)。依據(jù)前面設(shè)定的回用要求，只要濃水反滲透的脫鹽率在75%以上，反滲透膜元件就可以長期使用，且原有系統(tǒng)的給水水質(zhì)還可以得到優(yōu)化。
采用全新反滲透膜元件，依據(jù)模擬設(shè)計報告，濃水反滲透產(chǎn)水含鹽量在10mg/L左右，經(jīng)過除碳器后產(chǎn)水含鹽量還能降低20~30%左右。后期如果出現(xiàn)性能大幅衰減還可以考慮將反滲透淡水產(chǎn)水和超濾產(chǎn)水混合后使用，可以大幅降低膜折舊成本。
（6）濃水淡化回用對原系統(tǒng)的影響
原水含鹽量為422mg/L，用水量240m3/h，濃水淡化反滲透的產(chǎn)水量為：45m3/h，含鹽量在100mg/L左右，兩股水量混合減少部分原水用水量后的混合水含鹽量為：362mg/L，相對于原水含鹽量下降了14.22%，相應(yīng)的原反滲透運行壓力和產(chǎn)水電導也相應(yīng)的下降14.22%，節(jié)省電耗的同時水質(zhì)得到優(yōu)化。
如果采用全新膜元件，反滲透濃水可以按照100%原水回收利用，對后續(xù)混床的影響是其再生周期縮短，預(yù)測縮短幅度約為原來再生周期的一半左右。
（7）系統(tǒng)設(shè)置1臺60m3的反滲透濃水箱，用于收集原反滲透產(chǎn)生的濃水。
（8）高壓泵預(yù)留30%的富裕量，綜合應(yīng)對水質(zhì)含鹽量增加導致的運行壓力上升一級各種不可逆污染造成壓力上升的影響，保證3年期內(nèi)的處理效果和產(chǎn)水量。
（9）如果反滲透更換為新膜，初期脫鹽率能達到99%左右，保證脫鹽率能達到98%以上，依據(jù)水質(zhì)特點，產(chǎn)水經(jīng)過脫碳器后含鹽量還可大幅下降，濃水反滲透產(chǎn)水可以考慮直接和原反滲透產(chǎn)水混合進行除碳和精脫鹽處理，對原有系統(tǒng)影響不大，本項目建設(shè)時可以去原反滲透前端和去除碳器兩條產(chǎn)水管線，依據(jù)使用新膜舊膜和產(chǎn)水水質(zhì)選擇濃水反滲透的最終去向。
3.2.2工藝流程框圖
3.2.3反滲透濃水回收系統(tǒng)電氣自控方案
（1）供配電方案本工程的用電負荷不大，系統(tǒng)采用單回路供電，其供電電源由廠區(qū)變配電間引至濃水反滲透集中配電箱，反滲透所有用電設(shè)備均為380V低壓電力設(shè)備。系統(tǒng)內(nèi)供電采用放射狀引入各用電設(shè)備點，以提高供電的可靠性。用電設(shè)備主要集中在室內(nèi)，電力電線穿鋼管敷設(shè)。
總裝機容量：70kW
常用工作容量：57.5kW
日耗電統(tǒng)計值：888kWh
用電負荷統(tǒng)計見統(tǒng)計表
表6-1 用電負荷統(tǒng)計表
| 序 號 |
設(shè)備名稱 | 總臺數(shù) | 工作 臺數(shù) |
設(shè)備容量 | 每天計 算功耗kwh |
備注 | ||
| 總?cè)萘?br /> (kw) | 工作容量 (kw) |
有功 (kw) |
||||||
| 1 | 反滲透增壓泵 | 2 | 18.4 | 9.2 | 24 | 176.64 | ||
| 2 | 加藥裝置 | 2 | 3.0 | 1.5 | 24 | 28.8 | ||
| 3 | 濃水高壓泵 | 1 | 45 | 45 | 24 | 648 | ||
| 二 | 公用工程 | 依托原有 | ||||||
| 三 | 合計 | 66.4 | 55.7 | 853.44 | ||||
（2）配電設(shè)備選型
電器設(shè)備元件采用國優(yōu)名牌產(chǎn)品；動力電纜選用YJV型號電纜；控制電纜選用KVV型號電纜；電纜橋架和電纜保護管均采用鍍鋅產(chǎn)品。
（3）其他配電說明
設(shè)備區(qū)域照明、防雷接地利用廠房內(nèi)原有設(shè)施，不單獨增加。
（4）自控方案
反滲透濃水回用處理系統(tǒng)設(shè)置集中控制柜，控制系統(tǒng)采用西門子PLC -S7系列可編程程序控制器進行液位和時間程序控制，實現(xiàn)反滲透設(shè)備全自動運行和必要連鎖保護控制功能。本套回用水處理項目按照系統(tǒng)需要配置必要的監(jiān)測控制儀表包括壓力、流量、液位、電導率、pH儀、ORP儀等。
反滲透系統(tǒng)自動閥門采用電動閥門，可實現(xiàn)緩開緩閉動作，并在停機時閉閥封閉系統(tǒng)。反滲透自動程序可實現(xiàn)必要的液位保護和自動啟停功能以及必要的自動沖洗功能。反滲透配套就地控制箱和儀表箱，可實現(xiàn)全部手動操作，方便就地調(diào)試使用。
3.2.4反滲透濃水回收系統(tǒng)設(shè)備清單
| 序號 | 項目名稱 | 規(guī)格型號及技術(shù)參數(shù) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 濃水收集箱 | 形式：拼裝式玻璃鋼水箱，型號：SMF-30，有效容積：30m3，外形尺寸：5.0m×3.0m×2.5m | 座 | 1 | |
| 2 | 反滲透增壓泵 | 型號：ZS65-50-200/9.2，流量：60m3/h，揚程：37m，配電功率：9.2kW，過流材質(zhì)：不銹鋼 | 臺 | 2 | |
| 3 | 一級大通量過濾器 | 型號：BTD-HPF40×2，工作流量：60m3/h，濾芯說明：5微米/折疊PP濾芯/2只，濾芯最大耐受壓差：0.3Mpa，濾殼材質(zhì)/壓力：UPVC/0.6Mpa，接口尺寸：DN100 | 套 | 1 | |
| 4 | 二級大通量過濾器 | 型號：BTD-HPF40×2，工作流量：60m3/h，濾芯說明：1微米/折疊PP濾芯/2只，濾芯最大耐受壓差：0.3Mpa，濾殼材質(zhì)/壓力：UPVC/0.6Mpa，接口尺寸：DN100 | 套 | 1 | |
| 5 | 加藥裝置 | (1)溶液箱：2臺，500 L/PE，附件：液位開關(guān)，(2)機械攪拌裝置：2臺，三頁槳式/316不銹鋼，攪拌轉(zhuǎn)速：120~83r/min，配電功率：0.75kW，(3)加藥計量泵：2臺，型號：AKS800，泵頭材質(zhì)：PVC，電機功率：40W | 套 | 2 | |
| 6 | 濃水高壓泵 | 型號：CDMF65-80-1，流量：60m3/h，揚程：171m，配電功率：45kW，過流材質(zhì)：不銹鋼 | 臺 | 1 | |
| 7 | 濃水反滲透 | 型號：BTD-HRO-60，進水水量：60m3/h系統(tǒng)脫鹽率：75~95%之間，水回收率：67~75%，膜排列組合：一級兩段6-3，膜元件型號：BW30FR-400/34i，品牌：DOW，壓力容器數(shù)量：9根，壓力容器膜芯數(shù)量：6芯，壓力容器等級：300PSI/2.1Mpa，運行方式：全自動運行 | 套 | 1 | 陶氏膜 |
| 8 | 集中配電箱 | 含電柜及柜內(nèi)配電元器件輔材，按照設(shè)計成套供貨 | 套 | 1 | |
| 9 | 集中控制箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件，PLC采用西門子S7系列產(chǎn)品，按照設(shè)計成套供貨 | 套 | 1 | |
| 10 | 上位機 | 利用業(yè)主原有上位機，僅組態(tài)，不含硬件設(shè)施 | 套 | 1 | |
| 11 | 反滲透就地控制箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件輔材及組裝費用 | 套 | 1 | |
| 12 | RO加藥就地控制箱 | 含電柜及柜內(nèi)自控元器件輔材及組裝費用 | 套 | 1 | |
| 13 | 進水母管溫度計 | 國產(chǎn) | 臺 | 1 | |
| 14 | RO進水電動蝶閥 | DN80 | 臺 | 1 | |
| 15 | RO濃水快沖電動閥 | DN65 | 臺 | 1 | |
| 16 | 高壓泵變頻器 | 45kW | 臺 | 1 | |
| 17 | 進水pH儀 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 18 | 進水ORP儀 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 19 | 產(chǎn)水流量計 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 20 | 濃水流量計 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 21 | 產(chǎn)水電導率儀 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 22 | 進水電導率儀 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 23 | 進水壓力變送器 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 24 | 濃水壓力變送器 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 25 | 段間壓力變送器 | 科瑞達 | 臺 | 1 | |
| 26 | 壓力表 | 充油抗震隔膜壓力表 | 塊 | 15 |
3.2.5反滲透濃水回收系統(tǒng)業(yè)主方配套條件說明
1、配套供電，反滲透濃水回收系統(tǒng)裝機功率70kW。2、提供配套場地。
3.2.6運行成本分析
反滲透濃水回收系統(tǒng)進水量60m3/h，水回收率70%左右，系統(tǒng)產(chǎn)水量42m3/h，日最大回收水量：1344m3/d，并產(chǎn)生脫鹽水1008m3/d或鍋爐補給水907.2m3/d（90%混床水回收率）。對外排放432m3/d高鹽污水。按照以上系統(tǒng)進水水量計算單位處理水的成本。
回收系統(tǒng)按照年330天運行計算，檢修一個月核算設(shè)備耗材折舊。
（1）濃水反滲透系統(tǒng)噸水電耗統(tǒng)計
反滲透系統(tǒng)日耗電853.44kWh，日回收水量1344m3/d，則反滲透濃水回收系統(tǒng)噸水產(chǎn)水電耗：0.635kWh/噸水，電費0.7元/度電，則噸水電費：0.445元/噸水。
（2）藥品消耗
反滲透日常運行需要投加阻垢劑和還原劑，阻垢劑按照5mg/L的過量投加量計算，每公斤標準液價格按照35元/kg計價，則噸水阻垢劑成本：0.25元/噸產(chǎn)水；鹽酸按照最大0.3L鹽酸/噸水投加（pH7.0以上最多20%HCO3-轉(zhuǎn)為H2CO3需酸量；若以pH8.0為限，碳酸占比不到2%，則用算量減少90%），鹽酸按照800元/L計價，則噸水鹽酸成本：0.34元/噸產(chǎn)水；反滲透系統(tǒng)清洗周期一般為3個月左右，單次清洗費用在1000元以內(nèi)，核算按照1000元計，清洗費用成本：0.033元/噸產(chǎn)水。
因為混床再生周期增加，增加0.1元/噸水的酸堿使用費用。
噸水藥劑總費用：0.723元/噸產(chǎn)水
（3）耗材費用
反滲透膜按全新反滲透計算，三年更換一次，則噸水的折舊費用為0.183元/噸水。濾芯一般按照三個月全部更換一次計算，則噸水費用為：0.05元/噸水。
則反滲透系統(tǒng)耗材總費用：0.233元/噸水。
（4）人工
依托原有，不做單獨考慮。
（5）濃水反滲透運行費用匯總
反滲透濃水回收系統(tǒng)噸水處理成本總計：1.40元/噸水。
（6）運行收益
反滲透濃水回收后作為反滲透進水回用，回收廢水可降低自來水需用量，噸自來水用水成本：6.3元/噸水，扣除噸水處理成本1.30元/噸水，則每回收噸水直接收益4.90元/噸水，按照日產(chǎn)水量1344m3/d計算，日收益6585.6元/d。
年運行天數(shù)330天計算，則年收益：217.32萬元/年。
如果全年半產(chǎn)運行，則年收益：108.66萬元/年
請業(yè)主方參考以上分析結(jié)果確定項目的經(jīng)濟可行性。
4．工程投資估算(略)
5．附件
5.1附件一：原水反滲透模擬設(shè)計報告
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 |
| Project: 原反滲透系統(tǒng) | Case: 1 |
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 |
Case-specific:
System Details
| Feed Flow to Stage 1 | 120.00 | m³/h | Pass 1 Permeate Flow | 89.99 | m³/h | Osmotic Pressure: | ||||
| Raw Water Flow to System | 120.00 | m³/h | Pass 1 Recovery | 74.99 | % | Feed | 0.18 | bar | ||
| Feed Pressure | 17.24 | bar | Feed Temperature | 15.0 | C | Concentrate | 0.68 | bar | ||
| Flow Factor | 0.85 | Feed TDS | 424.13 | mg/l | Average | 0.43 | bar | |||
| Chem. Dose (100% HCl) | 0.00 | mg/l | Number of Elements | 84 | Average NDP | 15.25 | bar | |||
| Total Active Area | 3121.44 | M² | Average Pass 1 Flux | 28.83 | lmh | Power | 71.83 | kW | ||
| Water Classification: Well Water SDI < 3 | Specific Energy | 0.80 | kWh/m³ | |||||||
| Stage | Element | #PV | #Ele | Feed Flow (m³/h) |
Feed Press (bar) |
Recirc Flow (m³/h) |
Conc Flow (m³/h) |
Conc Press (bar) |
Perm Flow (m³/h) |
Avg Flux (lmh) |
Perm Press (bar) |
Boost Press (bar) |
Perm TDS (mg/l) |
| 1 | BW30-400/34i | 9 | 6 | 120.00 | 16.89 | 0.00 | 59.96 | 15.49 | 60.04 | 29.92 | 0.00 | 0.00 | 0.93 |
| 2 | BW30-400/34i | 5 | 6 | 59.96 | 15.15 | 0.00 | 30.01 | 13.96 | 29.96 | 26.87 | 0.00 | 0.00 | 2.34 |
| Pass Streams (mg/l as Ion) |
|||||||
| Name | Feed | Adjusted Feed | Concentrate | Permeate | |||
| Stage 1 | Stage 2 | Stage 1 | Stage 2 | Total | |||
| NH4+ + NH3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| K | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Na | 18.37 | 18.37 | 36.71 | 73.20 | 0.05 | 0.16 | 0.09 |
| Mg | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Ca | 101.00 | 101.00 | 201.98 | 403.19 | 0.15 | 0.44 | 0.24 |
| Sr | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Ba | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| CO3 | 1.44 | 1.44 | 4.43 | 12.27 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| HCO3 | 177.00 | 177.00 | 350.64 | 692.68 | 0.58 | 1.29 | 0.81 |
| NO3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Cl | 31.20 | 31.20 | 62.39 | 124.53 | 0.05 | 0.15 | 0.08 |
| F | 0.90 | 0.90 | 1.80 | 3.58 | 0.00 | 0.01 | 0.00 |
| SO4 | 94.20 | 94.20 | 188.42 | 376.23 | 0.10 | 0.29 | 0.16 |
| SiO2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Boron | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| CO2 | 2.10 | 2.10 | 3.00 | 4.91 | 2.21 | 3.43 | 2.62 |
| TDS | 424.13 | 424.13 | 846.40 | 1685.72 | 0.93 | 2.34 | 1.40 |
| pH | 8.11 | 8.11 | 8.22 | 8.26 | 5.71 | 5.87 | 5.78 |
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 |
| Project: 原反滲透系統(tǒng) | Case: 1 |
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 |
| -None- |
| Langelier Saturation Index > 0 |
| Stiff & Davis Stability Index > 0 |
| CaF2 (% Saturation) > 100% |
| Antiscalants may be required. Consult your antiscalant manufacturer for dosing and maximum allowable system recovery. |
| Stage 1 | Element | Recovery | Perm Flow (m³/h) | Perm TDS (mg/l) | Feed Flow (m³/h) | Feed TDS (mg/l) | Feed Press (bar) |
| 1 | 0.09 | 1.15 | 0.66 | 13.33 | 424.13 | 16.89 | |
| 2 | 0.09 | 1.13 | 0.73 | 12.18 | 464.08 | 16.56 | |
| 3 | 0.10 | 1.12 | 0.83 | 11.05 | 511.44 | 16.27 | |
| 4 | 0.11 | 1.10 | 0.95 | 9.93 | 568.63 | 16.02 | |
| 5 | 0.12 | 1.09 | 1.11 | 8.83 | 639.23 | 15.81 | |
| 6 | 0.14 | 1.08 | 1.34 | 7.74 | 728.80 | 15.63 |
| Stage 2 | Element | Recovery | Perm Flow (m³/h) | Perm TDS (mg/l) | Feed Flow (m³/h) | Feed TDS (mg/l) | Feed Press (bar) |
| 1 | 0.09 | 1.05 | 1.52 | 11.99 | 846.40 | 15.15 | |
| 2 | 0.09 | 1.03 | 1.75 | 10.94 | 927.05 | 14.86 | |
| 3 | 0.10 | 1.01 | 2.04 | 9.92 | 1022.64 | 14.62 | |
| 4 | 0.11 | 0.99 | 2.41 | 8.91 | 1137.78 | 14.41 | |
| 5 | 0.12 | 0.97 | 2.91 | 7.92 | 1279.12 | 14.23 | |
| 6 | 0.14 | 0.95 | 3.59 | 6.95 | 1456.60 | 14.08 |
Scaling Calculations
| Raw Water | Adjusted Feed | Concentrate | ||
| pH | 8.11 | 8.11 | 8.26 | |
| Langelier Saturation Index | 0.57 | 0.57 | 1.85 | |
| Stiff & Davis Stability Index | 1.23 | 1.23 | 2.01 | |
| Ionic Strength (Molal) | 0.01 | 0.01 | 0.04 | |
| TDS (mg/l) | 424.13 | 424.13 | 1685.72 | |
| HCO3 | 177.00 | 177.00 | 692.68 | |
| CO2 | 2.10 | 2.10 | 4.91 | |
| CO3 | 1.44 | 1.44 | 12.27 | |
| CaSO4 (% Saturation) | 2.43 | 2.43 | 24.33 | |
| BaSO4 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| SrSO4 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| CaF2 (% Saturation) | 10.88 | 10.88 | 688.65 | |
| SiO2 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| Mg(OH)2 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| FILMTEC™反滲透膜系統(tǒng)分析 | ROSA 8.0.3 ConfigDB U412142_201 |
| 項目:濃水回收反滲透 | 方案:1 |
| 劉建輝, 博泰達 | 2020/3/15 |
5.2附件二：濃水反滲透模擬結(jié)果
| FILMTEC™反滲透膜系統(tǒng)分析 | ROSA 8.0.3 ConfigDB U412142_201 | |||
| 項目:濃水回收反滲透1 | 方案:1 | |||
| 劉建輝, 博泰達 | 2020/3/15 | |||
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 | |||
| Project: 原反滲透系統(tǒng) | Case: 1 | |||
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 | |||
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 | |||
| Project: 濃水回收反滲透 | Case: 1 | |||
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 | |||
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 | |||
| Project: 濃水回收反滲透 | Case: 1 | |||
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 | |||
Case-specific:
System Details
| Feed Flow to Stage 1 | 60.00 | m³/h | Pass 1 Permeate Flow | 42.00 | m³/h | Osmotic Pressure: | ||||
| Raw Water Flow to System | 60.00 | m³/h | Pass 1 Recovery | 70.00 | % | Feed | 0.69 | bar | ||
| Feed Pressure | 14.02 | bar | Feed Temperature | 15.0 | C | Concentrate | 2.12 | bar | ||
| Flow Factor | 0.80 | Feed TDS | 1678.32 | mg/l | Average | 1.40 | bar | |||
| Chem. Dose (100% HCl) | 20.64 | mg/l | Number of Elements | 54 | Average NDP | 11.56 | bar | |||
| Total Active Area | 2006.64 | M² | Average Pass 1 Flux | 20.93 | lmh | Power | 29.21 | kW | ||
| Water Classification: Well Water SDI < 3 | Specific Energy | 0.70 | kWh/m³ | |||||||
| Stage | Element | #PV | #Ele | Feed Flow (m³/h) |
Feed Press (bar) |
Recirc Flow (m³/h) |
Conc Flow (m³/h) |
Conc Press (bar) |
Perm Flow (m³/h) |
Avg Flux (lmh) |
Perm Press (bar) |
Boost Press (bar) |
Perm TDS (mg/l) |
| 1 | BW30-400/34i | 6 | 6 | 60.00 | 13.67 | 0.00 | 30.42 | 12.77 | 29.58 | 22.11 | 0.00 | 0.00 | 7.15 |
| 2 | BW30-400/34i | 3 | 6 | 30.42 | 12.42 | 0.00 | 18.00 | 11.42 | 12.42 | 18.56 | 0.00 | 0.00 | 15.88 |
| Pass Streams (mg/l as Ion) |
|||||||
| Name | Feed | Adjusted Feed | Concentrate | Permeate | |||
| Stage 1 | Stage 2 | Stage 1 | Stage 2 | Total | |||
| NH4+ + NH3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| K | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Na | 73.20 | 73.20 | 143.87 | 242.27 | 0.53 | 1.22 | 0.73 |
| Mg | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Ca | 403.10 | 403.10 | 793.72 | 1339.01 | 1.41 | 3.20 | 1.94 |
| Sr | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Ba | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| CO3 | 8.52 | 2.08 | 8.75 | 24.65 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| HCO3 | 692.68 | 671.23 | 1311.20 | 2190.20 | 3.67 | 7.93 | 4.91 |
| NO3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Cl | 124.53 | 148.95 | 293.23 | 494.57 | 0.58 | 1.33 | 0.80 |
| F | 3.58 | 3.58 | 7.03 | 11.84 | 0.03 | 0.07 | 0.04 |
| SO4 | 376.17 | 376.17 | 741.06 | 1250.75 | 0.94 | 2.13 | 1.29 |
| SiO2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Boron | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| CO2 | 7.05 | 27.22 | 29.95 | 35.95 | 27.73 | 31.64 | 28.89 |
| TDS | 1681.80 | 1678.32 | 3298.87 | 5553.30 | 7.15 | 15.88 | 9.71 |
| pH | 8.10 | 7.50 | 7.70 | 7.79 | 5.40 | 5.67 | 5.51 |
| Reverse Osmosis System Analysis for FILMTEC™ Membranes | ROSA 9.0.0 ConfigDB u238786_271 |
| Project: 濃水回收反滲透 | Case: 1 |
| 劉建輝, 博泰達 | 3/25/2020 |
| -None- |
| Langelier Saturation Index > 0 |
| Stiff & Davis Stability Index > 0 |
| CaSO4 (% Saturation) > 100% |
| CaF2 (% Saturation) > 100% |
| Antiscalants may be required. Consult your antiscalant manufacturer for dosing and maximum allowable system recovery. |
| Stage 1 | Element | Recovery | Perm Flow (m³/h) | Perm TDS (mg/l) | Feed Flow (m³/h) | Feed TDS (mg/l) | Feed Press (bar) |
| 1 | 0.09 | 0.86 | 4.83 | 10.00 | 1678.32 | 13.67 | |
| 2 | 0.09 | 0.85 | 5.51 | 9.14 | 1836.43 | 13.46 | |
| 3 | 0.10 | 0.83 | 6.35 | 8.29 | 2023.14 | 13.27 | |
| 4 | 0.11 | 0.81 | 7.41 | 7.46 | 2247.07 | 13.11 | |
| 5 | 0.12 | 0.80 | 8.76 | 6.65 | 2520.59 | 12.97 | |
| 6 | 0.13 | 0.78 | 10.54 | 5.85 | 2861.90 | 12.86 |
| Stage 2 | Element | Recovery | Perm Flow (m³/h) | Perm TDS (mg/l) | Feed Flow (m³/h) | Feed TDS (mg/l) | Feed Press (bar) |
| 1 | 0.07 | 0.75 | 11.59 | 10.14 | 3298.87 | 12.42 | |
| 2 | 0.08 | 0.72 | 13.00 | 9.39 | 3559.18 | 12.20 | |
| 3 | 0.08 | 0.70 | 14.65 | 8.67 | 3854.46 | 12.00 | |
| 4 | 0.09 | 0.68 | 16.60 | 7.97 | 4191.64 | 11.83 | |
| 5 | 0.09 | 0.66 | 18.92 | 7.29 | 4579.53 | 11.67 | |
| 6 | 0.10 | 0.63 | 21.73 | 6.63 | 5028.94 | 11.54 |
Scaling Calculations
| Raw Water | Adjusted Feed | Concentrate | ||
| pH | 8.10 | 7.50 | 7.79 | |
| Langelier Saturation Index | 1.69 | 1.08 | 2.37 | |
| Stiff & Davis Stability Index | 1.86 | 1.25 | 2.09 | |
| Ionic Strength (Molal) | 0.04 | 0.04 | 0.12 | |
| TDS (mg/l) | 1681.80 | 1678.32 | 5553.30 | |
| HCO3 | 692.68 | 671.23 | 2190.20 | |
| CO2 | 7.05 | 27.21 | 35.94 | |
| CO3 | 8.52 | 2.08 | 24.65 | |
| CaSO4 (% Saturation) | 24.36 | 24.38 | 124.89 | |
| BaSO4 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| SrSO4 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| CaF2 (% Saturation) | 686.77 | 686.77 | 24953.43 | |
| SiO2 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| Mg(OH)2 (% Saturation) | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
5.3附件三：廢舊反滲膜再次利用說明
本次濃水回收反滲透系統(tǒng)需要利用廢舊膜元件組建濃水回收反滲透裝置，必須要對原有廢舊反滲透膜元件進行徹底清洗，并且標定廢舊反滲透膜元件的性能，達到使用性能再次利用，不能達到使用要求的膜元件就必須徹底廢棄?？紤]到化學清洗之后膜性能的下降，以及2~3年內(nèi)長期使用過程中膜性能的進一步快速下降，綜合考慮上述情況，我們確定以下可行的回用方案：（1）基礎(chǔ)條件情況說明
反滲透膜元件總計57只，其中陶氏BW30-400/34i膜元件30只，世韓RE8040-BLR膜元件27只；
現(xiàn)場提供的情況是：膜元件廢棄前原有系統(tǒng)的產(chǎn)水含鹽量在10~15mg/L，系統(tǒng)脫鹽率在96.4%左右，最終系統(tǒng)脫鹽率以化學清洗后的系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果為準，初步評估在95%左右，保證值在90%以上。
（2）濃水反滲透的處理性能設(shè)定在：
濃水反滲透進水處理能力：60m3/h；
濃水反滲透產(chǎn)水量：36~42m3/h；
水回收率：67%~70%之間；
系統(tǒng)脫鹽率：75%~95%之間；
淡水產(chǎn)水含鹽量：85~425mg/L之間；
（3）按照濃水回收系統(tǒng)產(chǎn)水排入超濾產(chǎn)水箱進行回用對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響進行評價。
①以濃水回收反滲透系統(tǒng)脫鹽率在90%以上進行評價
濃水回收反滲透的回收水量60m3/h，淡水產(chǎn)水42m3/h；
產(chǎn)水水質(zhì)：淡水產(chǎn)水含鹽量小于180mg/L；
與原有系統(tǒng)超濾產(chǎn)水混合后產(chǎn)水含鹽量在：377mg/L；
相對于原水含鹽量422mg/L的現(xiàn)狀，含鹽量下降10.7%；
則原系統(tǒng)運行壓力下降10%左右，能耗降低10%，原系統(tǒng)產(chǎn)水含鹽量下降10%，系統(tǒng)得到一定程度的優(yōu)化。
②在濃水回收反滲透系統(tǒng)脫鹽率在70%以上進行評價，濃水回收反滲透的淡水產(chǎn)水含鹽量低于現(xiàn)有系統(tǒng)的原水含鹽量，可以作為超濾產(chǎn)水回收使用，可以保證現(xiàn)有系統(tǒng)的正常運行，原系統(tǒng)水總體水回收率提高：18%，反滲透脫鹽系統(tǒng)的水回收率由現(xiàn)在的75%提高到93%，相當與減少50m3/h以上的原水使用量。
③在濃水回收反滲透系統(tǒng)脫鹽率低于70%，濃水回收反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水影響原有系統(tǒng)的正常運行，需要考慮更換濃水反滲透系統(tǒng)的廢舊膜元件，恢復系統(tǒng)處理效果。預(yù)期廢舊膜元件的使用壽命在2~3年左右。
5.4附件四：濃水反滲透阻垢劑方案
反滲透系統(tǒng)阻垢
技
術(shù)
方
案
書
1.反滲透系統(tǒng)阻垢計算報告
1.1水質(zhì)
表1 反滲透原水水質(zhì)分析結(jié)果
反滲透經(jīng)過濃縮后，水中各種離子如下： 表2
| 序號 | 項目名稱 | 單位 | 檢測結(jié)果 | 備注 |
| 1 | Na | mg/L | 73.2 | |
| 2 | 總硬以CaCO3計 | mg/L | 1006 | |
| 3 | HCO3- | mg/L | 693 | |
| 4 | Cl- | mg/L | 125 | |
| 5 | SO42- | mg/L | 376 | |
| 6 | F | mg/L | 4 | |
| 7 | pH | mg/L | 8.3 | |
| 8 | TDS | mg/L | 1700 | |
| 9 | Fe | mg/L | 0.91 | |
| 10 | Al | mg/L | 0.29 | |
| 11 | NO3- | mg/L | 2 |
1.2 RO系統(tǒng)PWT-Prodose32軟件計算
使用美國PWT公司專用Prodose32計算軟件，根據(jù)RO進水水質(zhì)數(shù)據(jù)，本項目選用SpectraGuard 150 SC 阻垢劑后，RO系統(tǒng)的各數(shù)據(jù)模擬結(jié)果如下:
1.2.1系統(tǒng)水量平衡設(shè)計:
關(guān)于加藥量根據(jù)實測水質(zhì)情況，軟件計算如下:(按單套進水量按100m3/h、70%回收率RO系統(tǒng)計算)
1.2.2系統(tǒng)給水水質(zhì)輸入：
1.2.3反滲透系統(tǒng)阻垢計算報告:
說明:RO系統(tǒng)進水PH＜8、回收率＜70%情況下，此時加入SpectraGuard 150 SC反滲透阻垢劑11倍濃縮液:0.38ppm，折合標準液4.18ppm。
1.2.4反滲透阻垢劑加藥前后濃水側(cè)離子飽和度控制情況：
說明:該項目在阻垢劑SpectraGuard 150 SC加入0.38ppm之后，濃水中濃縮后離子飽和情況:朗格里爾飽和指數(shù)從2.98降為99.4%，氟化鈣由5399.1%降為45%，鐵從3009.3%將為50.2%，均小于100％飽和度，結(jié)垢得到有效控制。
情況說明:該項目水質(zhì)主要無機鹽結(jié)垢風險包括碳酸鹽、硫酸鹽、氟化物和鐵的污染，加入阻垢劑之后得到安全控制。
1.3 反滲透系統(tǒng)計算數(shù)據(jù)分析及總結(jié)
a.本項目按實測水質(zhì)最差情況計算加藥量為：
一級RO：0.38ppm反滲透阻垢劑11倍濃縮液SpectraGuard 150 SC，折合標準液4.18ppm。
b.由于該RO系統(tǒng)原水有一定的結(jié)垢傾向，使用SpectraGuard 150 SC阻垢劑后，RO膜結(jié)垢的可能性大大降低，各種污染及垢類被有效控制。
c.反滲透膜在使用過程中，來自水源的微生物的生長對膜造成的污染和堵塞可能是產(chǎn)水效率下降的主要原因之一，本阻垢劑避免了促使RO長菌。配合使用本公司專用的反滲透殺菌劑BioGuard ACS(S)，可以完全防止系統(tǒng)的微生物污染，提高RO系統(tǒng)的產(chǎn)水效率，減少清洗頻率，延長膜的使用壽命，降低能源和水的消耗，從而降低整體運行成本。
d.如果原水中懸浮物，膠體顆粒，有機物穿透預(yù)處理系統(tǒng)時，本阻垢劑可以通過包裹覆蓋，盡量減少雜質(zhì)在膜表面的附著能力，所以相比其他只控制無機鹽的阻垢劑可以提供額外的膠體，有機物污染防護，而且膜的清洗恢復也會更加容易。
e.本阻垢劑對膜絕對安全，也是至今唯一加藥過量不會污染膜的阻垢劑，實驗證明就算在給水中含量達到1000ppm以上，也不會造成膜的污染，所以本產(chǎn)品是現(xiàn)在唯一對膜絕對安全的反滲透專用阻垢劑。本阻垢劑獲得世界前五大膜制造商材料安全兼容性認證，通過美國UL實驗室和NSF機構(gòu)對加入反滲透系統(tǒng)的所有化學藥劑進行的人體飲用安全性測試，對合格者頒發(fā)全世界通用的“ANSI／NSF 60”認證。由于本產(chǎn)品已通過衛(wèi)生部上海預(yù)防醫(yī)學院安全評測，從而被娃哈哈集團，農(nóng)夫山泉公司，匯源果汁公司，康師傅，可口可樂公司的飲用水反滲透系統(tǒng)所使用。加入本產(chǎn)品后，RO的產(chǎn)水可以直接供生活飲用。
f.本阻垢劑在極限pH和溫度環(huán)境中保持穩(wěn)定，對二氧化硅阻垢能力也高達350ppm不結(jié)垢，同時考慮到該系統(tǒng)來水中存在一定量的鈣和二氧化硅，所以必須注意盡量減少絮凝劑鋁鹽的加入量，因為當這三者同時存在時，容易在膜內(nèi)形成硅酸鋁鈣污染，其成分等同于水泥，會導致膜無法恢復的損壞。所以在選擇絮凝劑時，也盡量選擇凈水級別，純度較高的無色絮凝劑，避免帶入較多雜質(zhì)或者由于品質(zhì)問題導致的大量投加。
2. 反滲透系統(tǒng)阻垢劑配制與使用說明
2.1藥品配制參數(shù)
a.阻垢劑: SpectraGuard 150 SC
使用方法:連續(xù)投加
加藥量：RO系統(tǒng)進水PH＜8、回收率＜70%情況下，此時加入SpectraGuard 150 SC反滲透阻垢劑11倍濃縮液:0.38ppm，折合標準液4.18ppm。后期膜元件會出現(xiàn)金屬氧化物污染膜元件，最好將鐵和鋁的含量降至0.1mg/L以內(nèi)。
b.殺菌劑:BioGuard ISO
使用方法:
?沖擊式投加 加藥量：100ppm （0.5~2小時）
‚連續(xù)性投加 加藥量：0.5~5ppm（根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定）
ƒ聯(lián)合酸堿清洗進行CIP殺菌 加藥量：200~500ppm （2小時）
每套殺菌所需配制量: 按實際系統(tǒng)情況和殺菌方式確定。
2.2阻垢劑配藥核算公式
配藥公式: U＝(Q*a*V)/(1000*ρ*x)
式中：U－配藥加入的濃縮液體積，升(L） Q－反滲透給水流量，噸/小時（T/H）
a－11倍濃縮液加藥劑量，克/噸（ppm，g/T） V－加藥箱有效容積，升（L）
ρ－阻垢劑濃縮液密度，公斤/升（kg/L）,SpectraGuard 150 SC密度為1.4
X－加藥泵實際工作出力，升/小時（L/H） 1000－單位換算系數(shù)，克/公斤（g/kg）
2.3藥品使用注意事項
（調(diào)試時參見現(xiàn)場PWT調(diào)試工程師所提供SOP操作手冊）
(1)如無特別說明:都必須采用RO產(chǎn)水來進行藥品的稀釋和配制。避免原水中雜質(zhì)的帶入或與藥品提前在藥箱中反應(yīng)。
(2)在藥品配制時，必須根據(jù)加藥量，藥箱大小和計量泵出力來確定合適的配藥比例，并確認藥品已經(jīng)完全溶解并充分混勻，每次配藥以3－5天使用量為宜。
(3)計量泵的實際出力一般調(diào)至最大出力的40-80%，此時較為準確，計量泵實際出力＝計量泵最大出力＊沖程％＊頻率％。必須注意排空計量泵吸液管和泵頭內(nèi)空氣，避免計量泵空打。計量泵安裝和維護時都要注意逆止閥和整個加藥管路等部件清潔，完整，無堵塞。
(4)平時做好藥箱內(nèi)液面或剩余藥量的記錄，觀察是否正常消耗，避免加藥過量或藥量不足。
(5)做好加藥箱的清潔工作，每3個月至少應(yīng)該對加藥箱和加藥管路清潔一次，并用殺菌劑次氯酸鈉(1000ppm)浸泡消毒，避免陽光直曬藥箱,以防止微生物滋生并帶入系統(tǒng)。
(6) 注意預(yù)處理使用過量的有機高分子陽離子型絮凝劑的干擾(膜元件一般為負電荷，應(yīng)避免使用過量的有機高分子陽離子型藥劑，建議使用PAC等金屬鹽絮凝劑，但也要防止過量后的鋁污染)。
計量泵的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)不正確安裝正確的安裝
2.4 PWT藥品生產(chǎn)與驗收標準
2.4.1生產(chǎn)質(zhì)量執(zhí)行標準:
| 名稱 | 型號 | 執(zhí)行標準 |
| 反滲透專用 阻垢劑 |
SpectraGuard 150 SC 11倍濃縮液 |
生產(chǎn)企業(yè)標準 （詳見供貨質(zhì)檢報告單) |
| 反滲透非氧化性 殺菌劑 |
BioGuard ISO標準液 | 生產(chǎn)企業(yè)標準 （詳見供貨質(zhì)檢報告單) |
2.4.2生產(chǎn)質(zhì)量執(zhí)行標準的對應(yīng)驗收物化指標：
| 名稱 | 型號 | 驗收物化指標 |
| 反滲透專用 阻垢劑 |
SpectraGuard 150 SC 11倍濃縮液 |
密度：1.35-1.45 pH:（1.0～3.0）1%溶液 澄清液體 |
| 反滲透非氧化性 殺菌劑 |
BioGuard ISO標準液 | 密度：1.00-1.15 pH:2.0-5.0 淡黃色至黃綠色透明液體 |
2.4.3驗收考核項目：
| 名稱 | 型號 | 驗收 | 考核 |
| 反滲透專用 阻垢劑 |
SpectraGuard 150 SC 11倍濃縮液 |
外包裝完好,無破損 | 按2.4.2檢驗指標 |
| 反滲透非氧化性 殺菌劑 |
BioGuard ISO標準液 | 外包裝完好,無破損 | 按2.4.2檢驗指標 |
2.4.4包裝運輸方式:
| 名稱 | 型號 | 包裝 | 運輸方式 |
| 反滲透專用 阻垢劑 |
SpectraGuard 150 SC 11倍濃縮液 |
桶裝, 27.44±0.03kg/桶 | 汽運 |
| 反滲透非氧化性 殺菌劑 |
BioGuard ISO標準液 | 桶裝, 25.0±0.5kg/桶 | 汽運 |
2.4.5儲存
產(chǎn)品型號: SpectraGuard 150 SC
儲存方法: 本產(chǎn)品有效期為兩年，儲存于陰涼、通風庫房。遠離火種、熱源。倉溫不宜超過40℃或低于0℃。開蓋后請重新旋緊。應(yīng)與氧化劑、食用化學品分開存放，切忌混儲，避光保存。
產(chǎn)品型號:BioGuard ISO
儲存方法: 本產(chǎn)品有效期為一年，儲存于陰涼、通風庫房。遠離火種、熱源。倉溫不宜超過25℃或低于0℃。開蓋后請重新旋緊。應(yīng)與氧化劑、食用化學品分開存放，切忌混儲，避光保存。
如需要產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)，請撥打服務(wù)熱線：13659219533
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