第五章 35T∕h分离膜水处理系统设计 洗强度为12L/m.s，采用气、水擦洗法，滤料反洗膨胀率为30～40%为宜，反洗水采用原水泵通过阀门调节。
多介质过滤器一般的设计参数：
过滤速度：7～15m/h 进水浊度<15mg/L 出水浊度<5mg/L 进水PH值：6～9 工作温度：常温 工作压力<0.4MPa 滤料层高度：800～1200mm 反洗压缩空气量：18～25L/m2.s 压缩空气压力：1～2Kg/cm2 反洗强度：15L/m2.s（单层），
12L/m2.s（双层）
反冲洗时间：5～10分钟
因此，根据水量选用北京万候环境技术有限公司的WFG型过滤器（规格为2000mmDIA*3200mm）。
2 超滤
超滤膜设备装置的选择实践证明，超滤膜能截留大部分溶质，能够确保反渗透的进水SDI值?5，这样可以有效的减轻反渗透膜的污染，保证工程的质量。
为了减小超滤的浓差极化度，采用错流状态下工作，即原水沿膜表面切向流动，被截留溶质切向流过膜表面，形成浓缩液而排出，因而在正常操作情况下必须不断排放浓缩液。一般排放量约占原水的10％，此种操作膜表面流速低于0.1m／s，特别是透水量较高的膜，溶质更多的截留于膜表面，堵塞几乎是不可避免的。为此必须增加浓缩液的排放量达原液的50％以上。为使原液的充分利用，超滤装置应设循环系统，排放液可重新回入原水容器内，少量废弃排放。增加循环泵的流量，适当加大浓缩液排放管道直径是必要的。
为有利于膜的再生，装置必须采用反冲洗系统，采用两组膜组合使用，交替反冲洗，利用超滤液直接反冲的方法，减少膜的污染并有利于反冲洗压力的控制。例如工作10min，反冲洗0.5min，反冲液全部排放。如此操作控制排放量亦仅在10％左右。这种方法突破了膜污染后再冲洗的传统方式，能保证系统始终处在高通量状态下工作。此外，还应设制快速等压冲洗系统，即关闭超滤液出口，全开浓缩液排放阀，在低压下泵以全流量通过膜表面实现快速冲洗，对恢复膜的性能有较大的效果。超滤装置频繁的反冲洗与等压冲洗，必须有自动控制系统予
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天津城市建设学院毕业论文 以保证，否则操作的一次失误会造成系统的损坏。
由于该工程在土库曼斯坦国，微滤确保工艺系统运行的稳定性、安全性，减少不必要的维修成本，因而在选用超滤膜和进行系统设计计算时，本工程公司和超滤膜厂商进行设计时要求都留有一定的富裕度。选用的超滤膜是日本旭化成公司的UNA-620A。膜的质量及抗污染能力都是业界认为比较可靠的。 表5.1 旭化成UNA-620A膜组件的规格 膜材质 内径/外径（mm） 有效膜面积（m2） 公称孔径（?m） 原水供给最高压力（ｋＰａ） 膜内外差最高压力（ｋＰａ） 使用上限温度（℃） pH值范围 膜组件外壳 粘结剂 Gaaket、O-ring 膜组件尺寸（mm） 膜组件重量（满水时：ｋｇ） （空重量：ｋｇ）
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聚偏氟乙烯 0.7/1.2 50 0.1 300 300 40 1～10 ABS树脂 聚亚胺酯 NBR 233SL?165? 60 30 第五章 35T∕h分离膜水处理系统设计 表5.2 UNA-620A的操作条件：
＊1：取值以水温20℃为前提。 ＊2：对照回收率进行设定。
＊3：更改冲洗流量时，为达到同等的排出量轻对时间进行更改。
33（例：6m/hr?30sec?50L?3m/hr?60sec）
＊4：开始开工时的供给压力在20~50kPa左右。 （注）上述数值为标准条件，根据原水水质进行变化。 超滤设计计算：
采用错流过滤，错流量为原水的10％
1）、超滤清洗用水量
每30min清洗一次，反洗时间为40s，反洗前后各一次正洗，每次正冲的时间为120s，
每天反洗次数M=（3600＊24）／（30＊60＋120）＝45。
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天津城市建设学院毕业论文 每天反洗和正洗的时间ｔ＝120＊45＝5400。
每天真的产水时间Ｔ＝24＊3600－5400＝81000s＝1350min。 2）、超滤产水量的计算
后续工艺所需水量为50ｔ／ｈ，故每小时的需产出水量为：
Q1?50?24?60/1350?54.3t/h
本工艺清洗用水量：
Q2?3?50?45?40/86400?3.1t/h
每小时真正用水量为：
Q3?54.3?3.1?6.4?60t/h
所需的膜面积：
S?Q/V?60/0.07?800m2
所需的膜组件数：
S/50?16
超滤的清洗系统有膜厂商提供。分为在线清洗系统和离线清洗系统。其空
气清晰系统由超滤膜厂商提供。
3 反渗透系统
由于原水的含盐量较高，对于一级反渗透系统很难达到用户要求的水质指标，因而采用了两级反渗透系统。其系统产水水质小于20μs/cm的要求。反渗透系统主要包括一级高压泵、反渗透膜组件及加药设备。
反渗透是一种借助选择透过（半透过）性膜的功能，以压力为推动力的膜
分离技术，膜元件由反渗透膜导流布和中心管等制作而成而将多根RO膜元件装入不锈钢或玻璃钢等耐压容器内，组成RO组件。本装置是脱盐系统的关键，成熟的工艺设计、合理的控制、操作及管理，直接决定着系统的正常、稳定运行。并关系到反渗透膜的使用寿命，经反渗透处理后的出水，去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物，微生物（细菌、热源等）从而确保了本系统产品水的高质量、高品质。
完成预处理后的出水其出水由污染密度指数SDI测试仪监测，当SDI值<5
时，即可进入RO系统，由高压泵增压后进入反渗透系统，RO出水一部分（脱盐纯
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第五章 35T∕h分离膜水处理系统设计 水）去中间水箱，另一部分由管道汇集后成浓水（主要含有盐份、机械杂质、胶体、有机物等）随小部分未透过水排入下水道。
反渗透主体设备选用美国HYDRANAUTICS公司生产的高脱盐率,低压CPA2-8040芳香族聚酰胺膜元件，该膜元件属节能型低压膜，是世界上最先进的卷式RO膜元件，具有结构紧凑，产水量特别大（单支膜元件产水量可达1.0t/h），脱盐率高（单支膜试验数据>99.5%），操作压力低，耐细菌侵蚀性好，适用PH范围广（PH为3~10）的优点。配套使用的膜外壳为玻璃钢压力容器，适用于CPA-2 8040的膜元件6支装，CPA2膜元件按2：1排列，一级两段，产水量≥50t/h，选用哈尔滨乐普玻璃钢压力容器共9支，选用高压泵为丹麦格兰富公司的CR64-6-2、Q=50m3/h、H=109m、N=30kW。反渗透装置在水质分离过程中无相变，脱盐率高，体积小，易于自控运行，适应范围广，无环境污染等优点，选用的CPA2低压膜不仅动力消耗小，且产水量大，且脱盐率高，三年内脱盐率可达97%以上。系统主体件均选用进口材料，性能安全、可靠。 反渗透系统的设计计算见附录
4 反渗透控制系统及功能:
本系统采用集中控制方式，PLC微机控制,液晶显示屏显示，设备运行、监视等常数设置等具有清晰的工艺流程画面，动态显示运行常数及水质变化情况。
1)单台设备配制工作仪表及监视仪表；
2) 本控制系统由德国SIEMENS（西门子）S7-200系列PLC及法国
SCHNEIDER（施耐德）低压电气等构成。SIEMENS 及SCHNEIDER都是世界知名品牌，其产品都符合国际标准，如VDE、UL、CSA和FM标准和船籍社船用电器认证，安全可靠性强，质量上乘。全自动控制外，还设置有自动运行方式、单元联锁方式（手动）两种操作方式。在手动方式下，对单体设备进行启／停操作，多用于调试及检测。在自动方式下，整个系统按工艺要求由PLC完成各种逻辑联锁、保护功能及数据处理功能。由PLC完成整个纯水系统的工艺流程逻辑联锁控制。实现各种保护功能，如低液位停泵，电机的过热保护等。使水系统整个过程完全自动化。
3)反渗透设置高压泵进口设低压保护器，当高压泵进水压力<0.1Mpa时，高
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