內蒙華星新能源煤制天然氣項目除鹽水系統技術方案目錄TOC\o"1-2"\h\z1 概述 42 設計基礎 42.1 設計依據 42.2 原水水源及水質 42.3 出水水量及水質 63 工藝系統描述 63.1 工藝流程： 63.2 工藝系統簡述 63.3 系統主要設備功能簡述 74 公用工程指標 104.1 占地 104.2 電力 104.3 壓縮空氣 104.4 原水水量 114.5 反滲透濃水排水 114.6 主要化學品及投加量 115 各級設計指標 116 系統控制 127 主要構筑物及設備 127.1 主要構筑物 127.2 主要設備 128 直接運行費用 14概述本技術方案描述的是內蒙華星新能源40億噸煤制氣項目除鹽水工藝系統及設備。系統水源為地表水和中水產水。系統采用“高效纖維過濾器+超濾+反滲透+混床”的工藝流程制取除鹽水。控制系統采用PLC+組態進行全系統的自動控制。設計基礎設計依據內蒙華星新能源提供的《生產用水水質和再生水水質和脫鹽水水質》、《各用水量一覽表》《全廠水量平衡》文件資料，以及相關設計規范。原水水源及水質水源：地表水1830t/h+中水產水600t/h。地表水水質如下：根據國家城市供水水質監測網銀川監測站提供的原水水質分析報告，本工程生產用水水質如下：常規指標單位標準限值檢驗結果常規指標單位標準限值檢驗結果總大腸菌群CFU/100mL不得檢出0肉眼可見物—無無耐熱大腸菌群CFU/100mL不得檢出0PH—6.5~8.57.99菌落總數CFU/mL10010鋁mg/L0.20.41砷mg/L0.01<0.00031鐵mg/L0.30.021鎘mg/L0.005<0.00008錳mg/L0.10.008鉻（六價）mg/L0.05<0.004銅mg/L1.0<0.0033鉛mg/L0.01<0.00066鋅mg/L1.0<0.0056汞mg/L0.001<0.00001氯化物mg/L250237.8硒mg/L0.01<0.00011硫酸鹽mg/L250338.8氰化物mg/L0.05<0.00028溶解性總固體mg/L10001083氟化物mg/L1.00.51總硬度(以CaCO3計)mg/L450357硝酸鹽（以N計）mg/L101.47耗氧量(COD法以O2計)mg/L32.23三氯甲烷mg/L0.060.0004揮發酚類(以苯酚計)mg/L0.002<0.00068四氯化碳mg/L0.0020.00003陰離子合成洗滌劑mg/L0.3<0.0083色度(鉑鉆色度單位)度156總α放射性Bq/L指導值0.50.080渾濁度(散射渾濁度單位)NTU10.1總β放射性Bq/L指導值10.525臭和味—無異臭、異味無氯氣及游離氯制劑(游離氯)mg/L4其中出廠水中余量≥0.3mg/L，管網末梢水中余量0.05mg/L0.20出水水量及水質除鹽水系統出水水質：2016m3/h。除鹽水系統出水水質：電導率25℃≤0.20s/cmSi02<20ug/l硬度≤2微克當量/升溶解氧≤7微克/升鐵≤30微克/升銅≤5微克/升PH8.8-9.5聯氨10-50油≤0.3微克/升工藝系統描述工藝流程主工藝流程：原水（處理后的黃河水+回用中水）→原水箱→原水泵→高效纖維過濾器→自清洗過濾器—→超濾裝置—→超濾水池—→超濾水泵—→保安過濾器—→高壓泵（變頻）—→反滲透裝置—→除碳器—→中間水箱—→中間水泵—→混合離子交換器—→脫鹽水箱—→脫鹽水泵—→加氨—→用戶。注：如果本工藝的原水進水濁度能夠一直維持在水質報告中的1NTU，預處理可以去掉過濾器設備。輔工藝流程：反滲透裝置濃水—→濃水箱—→濃水給水泵—→濃水保安過濾器—→濃水高壓泵（變頻）—→濃水反滲透—→除碳器—→中間水箱。所有可以回收水—→調節池—→提升泵—→全廠回用系統。中和池—→自吸式水泵—→全廠處理系統。酸堿再生系統。加藥系統：殺菌劑、混凝劑、阻垢劑、還原劑、酸、氨加藥裝置。清洗、反洗及沖洗系統。工藝系統簡述本系統設計以反滲透脫鹽為核心工藝，高效纖維過濾器+超濾作為反滲透系統的預處理，用于保證反滲透系統的正常運行。混床為精處理，保證系統產水符合鍋爐用水的要求。系統主要設備功能簡述給水加熱器相對較高的溫度有利于降低膜分離設備的操作壓力，減輕膜的污堵，延長膜的使用壽命。通過加熱器的加熱作用，調節原水進水溫度，保持水溫的相對穩定，保證反滲透（RO）系統在最佳溫度范圍內運行。同時對于反滲透復合膜（TFC），其最高進口溫度為45℃。當水溫太高時，膜的水解速度明顯加快，對膜的壽命是不利的；同時，較高的溫度容易導致細菌、病毒的滋生。結合上述兩種因素，通過自動溫控閥調節進蒸汽量，使出水穩定在25℃左右。自清洗過濾器自動清洗過濾器用在超濾裝置前面去除大的顆粒，防止劃傷、污堵膜元件。過濾介質首先經過粗濾網濾掉大顆粒的雜質，然后到達細濾網將較小的顆粒雜質去除。當細濾網內外差壓達到0.5bar時，自動清洗。完全靠系統管線內壓力完成，無需外接動力供應。過濾器過濾精度≤100μm。過濾器為機電一體化設備，無需買方提供額外的電氣、控制設備，包括運行所需的所有就地儀表、控制箱及控制閥門。高效纖維過濾器高效纖維過濾器采用纖維代替傳統的石英砂、無煙煤等粒狀填料，解決了粒狀濾料粒徑不能進一步縮小的限制的問題，使濾料直徑在幾十微米甚至幾微米情況下，過濾阻力仍然很小。設備由固定多孔板、活動多孔板、纖維束濾料、布氣裝置等組成。活動孔板可上下移動，過濾時，在水力作用下，濾料順水流方向空隙由大逐漸變小，纖維堆積密度變大，形成理想的過濾層面，其過濾過程既有縱向深層過濾，又有橫向深層過濾，有效地提高了過濾精度和過濾速度；清洗時，使纖維達到疏松狀態，同時在氣泡聚散和水力沖洗過程中，纖維處于不斷抖動狀態，在水力和上升氣泡的作用下，使濾料被清洗而得以再生。通過高效過濾器，去除掉水中大部分懸浮物和膠體狀物，降低濁度。高效過濾器為鋼襯膠材質，其正常運行和反洗均可通過氣動閥門實現全自動控制。過濾器設置10臺，9用1備，運行濾速33.6m/h。反洗配套1臺水泵和1臺風機。超濾裝置超濾是一種液體切向流動和壓力驅動的過濾過程，并按分子量大小來分離顆粒，幾乎可截留所有的大分子物質和雜質。本系統中超濾裝置采用外壓式中空纖維超濾膜，允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過，同時可去除所有顆粒、懸浮物、細菌、病菌和原生物、膠體(非活性炭、鐵、鋁等)、蛋白質、微生物和大分子有機物。該裝置采用間斷反洗的方式，使顆粒難以在膜表面堆積，裝置可獲得長久的生產力，該裝置可用普通的清洗劑清洗，恢復超濾膜的性能。超濾膜組件材質采用PVDF，具有強度高、親水性好、耐有機污染、耐酸堿等特點，出水滿足后續設備的進水要求。超濾裝置設置8套，單套出力288m3/(h·套)，回收率≥95%。運行通量選用60lmh。反滲透脫鹽裝置反滲透裝置是除鹽系統中的關鍵設備，裝置利用膜分離技術除去水中絕大部分離子、SiO2等，大幅降低TDS。RO是將原水中的一部分沿與膜垂直的方向通過膜，水中的鹽類和其它有害物質將在膜表面濃縮，剩余一部分原水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走，在運行過程中自清洗。膜組件的水通量越大，回收率越高則其膜表面濃縮的程度越高，由于濃縮作用，膜表面處的物質溶度與主體水流中物質濃度不同，產生濃差極化現象。濃差極化會使膜表面鹽的濃度高，增大膜的滲透壓，引起鹽透過率增大，為提高給水的壓力而需要多消耗能量，此時采用清洗的方法進行恢復。RO裝置停運時，用產品水自動沖洗，以排出膜和管道中的高TDS濃水，使停運的膜組件完全浸泡在淡水中，確保RO膜得到有效保養。反滲透裝置由復合膜元件、玻璃鋼壓力容器、碳鋼滑架和儀表控制柜組成。反滲透裝置配備就地控制盤，盤上安裝各種就地儀表和控制按鈕。反滲透脫鹽裝置采用PLC控制，全自動運行。反滲透系統中設有自動控制閥，可對反滲透進行停機保護和系統高、低壓保護。反滲透裝置設置8套，單套處理216t/h，回收率75%，運行通量22.5lmh。為了提高整個系統的回收率是，設置2套濃水反滲透，單套出力144t/h（50%的回收率），回收率可控制在50-65%。化學清洗系統清洗系統由清洗水箱、清洗水泵、過濾器及一組儀表、管件組成。當膜組件受污染時，可以對膜系統進行化學清洗，以恢復膜的應用性能。混合離子交換器利用陰、陽離子交換樹脂的交換作用，進一步去除反滲透產水中的陰、陽離子，經過混床的精處理，其產水水質可達到SiO2<20ug/L，電導率≤0.2us/cm。本系統設置8臺直徑為2.8m的混床，7用1備，運行流速46.8m/h。混合離子交換器再生裝置再生系統利用酸、堿噴射器和計量箱控制酸、堿的投加量，保證再生液的流量和濃度的恒定。該系統主要設有酸堿貯罐和再生專用泵、酸堿噴射器、酸堿計量箱、酸霧吸收器、呼吸器、卸酸堿泵等。公用工程指標占地系統占地面積：85×87m2,其中廠房占地85×54m2。詳見平面布置圖。電力電源：380V/220V±10%，50HZ；總裝功率：3540.72kW；運行功率：2224.25KW用電負荷表：序

號用電設備名稱數量設備功率

(kW)總裝機功率

(kW)總運行功率(kW)備注安裝臺數工作臺數單臺容量1原水泵5475375260.872過濾器反洗水泵1122223.833羅茨風機1137376.434超濾水泵5475375260.875超濾反洗水泵1145457.836RO高壓泵8816012801113.04變頻7RO沖洗泵1130305.228除碳器667.54539.139中間泵5455275191.3010除鹽泵5490450313.0411卸酸堿泵227.5151.3012卸次氯酸鈉泵11330.2613再生泵2215305.2214RO清洗1145457.8315濃水RO增壓泵32451350.0016濃水RO高壓泵221603200.00變頻17提升泵2115302.6118自吸泵2111221.9119加藥裝置18130.254.53.25變頻20攪拌660.372.220.30合計77653540.722224.25壓縮空氣超濾用氣、混床用氣、中和水池用氣、儀表用風采用壓縮空氣（高效纖維過濾器采用羅茨風機供氣）：瞬時最大流量7m3/min（間斷使用），壓力0.6MPa~0.8MPa。原水水量2430m3/h。排水量414m3/h。主要化學品及投加量序號名稱型號外觀形態標準有效成分備注1原水殺菌劑10%的次氯酸鈉液體國標10%2原水混凝劑聚合氯化鋁（PAC）固體粉末國標100%3超濾反洗殺菌劑10%的次氯酸鈉液體國標10%4反滲透還原劑98%的亞硫酸氫鈉固體粉末國標98%5反滲透阻垢劑SPECTRAGUARDSCLIQUIDSUPERCONCENTRATE無色液體廠商標準11倍濃縮液6濃水RO加酸鹽酸，工業純液體國標30%7產水加氨氨水液體國標30%8混床再生鹽酸HCl液體國標30%9混床再生堿NaOH液體國標40%各級設計指標超濾系統產水水質特性：超濾系統設置8套超濾總產水量不小于2305m3/h（凈出力）SDI≤3濁度≤1.0NTU系統的回收率：≥95%RO預脫鹽系統產水水質特性：一級反滲透系統設置8套一級反滲透系統水的回收率：≥75%一級反滲透總產水量1728m3/h濃水反滲透系統設置2套濃水反滲透系統水的回收率：50-65%濃水反滲透總產水量288m3/h混床產水水質特性：出水量: 2016m3/h出水水質：電導率≤0.2μs/cm（25℃）二氧化硅≤20μg/L系統控制本系統采用全自動控制，根據系統特點，把工藝流程分為預處理、反滲透、后處理三部分，采用PLC+上位機方式實現自動控制。系統可實現現場就地和控制室集中控制兩種操作方式，可進行自動與手動運行方式的切換。主要構筑物及設備主要構筑物序號名稱尺寸數量備注1中間水池300m32個鋼混2中和池220m31座鋼混3調節水池500m31座鋼混4廠房85m×54m1座主要設備序號設備名稱設備規格單位數量備注1原水箱1000m3臺22原水泵610m3/h,0.28MPa臺54用1備3給水加熱器610m3/h臺44高效纖維過濾器DN3200，含纖維束臺109用1備5過濾器反洗水泵200m3/h,0.20MPa臺16羅茨風機26.81m3/min,0.05MPa臺17自清洗過濾器610m3/h,100μm臺48混凝劑加藥裝置2箱3泵套19殺菌劑加藥裝置2箱4泵套110反洗保安過濾器335m3/h，含濾芯7支臺111超濾反洗水泵335m3/h，0.30MPa臺112超濾裝置288m3/(h·套)，通量60lmh套813超濾產水箱1000m3臺214超濾水泵577m3/h，0.30MPa臺54用1備15阻垢劑加藥裝置2箱3泵套116還原劑加藥裝置2箱2泵套117酸加藥裝置2箱2泵套118反滲透沖洗水泵200m3/h，0.32MPa臺119化學清洗裝置1箱1泵1過濾器臺120反滲透保安過濾器288m3/h，每臺含6支濾芯臺821反滲透高壓泵288m3/h，1.35MPa臺822反滲透裝置216m3/（h·套），回收率50%，通量22.5lmh臺823濃水箱500m3臺124濃水給水泵288m3/h，0.30MPa臺32用1備25濃水反滲透保安過濾器288m3/h，每臺含濾芯6支臺226濃水反滲透高壓泵288m3/h，1.35MPa臺227濃水反滲透裝置144m3/（h·套），回收率50-65%，通量18.45lmh套228中間水池300m3，鋼混座229中間水泵504m3/h，0.28MPa臺54用1備30混合離子交換器DN2800，含樹脂臺87用1備31樹脂捕捉器252m3/h臺832酸貯罐40m3臺233堿貯罐50m3臺234酸霧吸收器Φ5