1.
1.1
脱盐水站 装置概况
本工程脱盐水站包括脱盐水系统和中水系统，脱盐水系统用于将生产
水及烧碱装置的蒸汽冷凝液处理为合格的二级脱盐水，供烧碱、PVC、VCM、乙炔及冷冻等工艺装置使用；中水系统用于回收循环水站排污水及脱盐水系统反洗及浓水排水，经中水系统处理合格得到的软水用作循环水站的补充水，减少生产水用量，节约用水。
为保证本装置给水安全性，本项目设立1个1000m3脱盐水箱，可保证停运后连续3.7小时的脱盐水供应量。
系统控制水平：PLC全自动控制。 1.1.1 设计规模
1）脱盐水系统产水规模（二级脱盐水）：280 m3/h（含31m3/h蒸汽冷凝液处理）；
各工艺装置脱盐水用量如下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 用水装置 PVC装置 VCM装置 烧碱装置 乙炔装置 冷冻装置 暖通换热站 减温水 不可预见用量 合计 用水量t/h 50~100 0~20 70~100 2~4 20 0~3 4.5~5.6 25.5~27.4 172~280 最大100t/h 开车用20t/h，每次用550t 最大100t/h ~15% 备 注 2）中水系统处理规模：200m3/h；
回收的废水量见下表：
序号 1 2 排水装置 循环水站 脱盐水系统排水 合计 排水量t/h 74~79 58~117 132~196 备 注 1.1.2 设计产水水质
1）二级脱盐水水质：
导电度(25℃)
≤0.3
1
μs/cm
二氧化硅 ≤0.02 mg/l
Fe ≤0.1 mg/l 温度 pH
12~25 6.5~7.5 ≥0.6
MPa.G ℃
压力
2）循环水补水水质：
电导率：≤200us/cm PH:6.5～8.0 温度：常温 压力：0.30 MPa 浊度：＜1NTU
1.2
设计原则
根据进入本装置的各种水源的水量、水质, 以及各个工艺装置所需补充脱盐水用量和质量进行设计。
在满足工艺要求和本装置操作要求的前提下，本设计原则上力求节约投资，降低消耗，改善劳动条件。利用国内外成熟的先进技术设备，在布置上结合水处理的特点，尽量集中化，节约用地，减少操作人员。在三废治理上，将三废尽可能消灭在生产过程中，废水排放符合国家标准。 1.3
设计基础
1.3.1 水质、水量
1）本站脱盐水系统的原水为： a.生产水（208~409m3/h）
开车时无蒸汽冷凝液或有冷凝液但水质不合格不能利用时，最大生产水用量395m3/h。 生产水水质如下：
沈阳经济技术开发区化学工业园给水水质报告 序号 1 2 3
检验项目 色度 浊度 PH 单位 度 NTU 2
饮用标准限值 15 1 6.5~8.5 检验结果 ＜5 0.96 6.88 备注 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 硫酸盐 氯化物 总硬度（以CaCO3计） 溶解性总固体 总铁 锰 铜 锌 挥发酚类 盐（以N计） 氰化物 砷 汞 铬（六价） 铅 铝 镉 氟化物 耗氧量（CODMn法，以O2计） 氨氮（以N计） 亚盐（以N计） mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 250 250 450 1000 0.3 0.1 1 1 0.002 10 0.05 0.01 0.001 0.05 0.01 0.2 0.005 1 3 0.5 1 92.78 66 204 342 0.07 ＜0.05 ＜0.0075 ＜0.05 ＜0.002 5.61 ＜0.002 ＜0.001 - ＜0.004 ＜0.005 ＜0.03 ＜0.001 ＜0.1 1.78 0.03 0.178
b.蒸汽冷凝液
自烧碱装置、VCM装置回收的蒸汽冷凝液共29m3/h，考虑碳钢管道输送过程中可能引起的二次污染，蒸汽冷凝液进入凝结水箱后由凝结水泵送入精密过滤器过滤处理，合格后进入中间水箱。
同时为减少脱盐水站对低压蒸汽的消耗，设置了冷凝液换热器以利用蒸汽冷凝液的热量加热原水。 2)本站中水系统的进水为： a.循环水排污水（74~79m3/h）
水质情况：循环水排污水的含盐量为原水水质的~5倍；浊度：20~40mg/L，同时水中添加有杀菌剂等药剂； b.脱盐水系统排水
浓水及反洗排水：117m3/h
水质情况：浓水的含盐量为原水水质的~4倍
3
1.4 工艺流程（详见脱盐水站工艺流程图PFD）
来自给水管网的生产水进入原水箱，经原水泵加压进入冷凝液换热
器、蒸汽换热器加热，达到所需温度后进入叠片过滤器以去掉水中55µm以上的悬浮物、固体杂质等，然后进入超滤装置，进一步除去水中固相杂质，有机物及部分胶体硅，确保反渗透装置运行的安全可靠性和经济性，其过滤水进入超滤水箱，经泵加压进入反渗透装置，除去水中95-97%的含盐量（阳、阴离子），产生的淡水进入中间水箱；同时，蒸汽冷凝液进入凝结水箱收集后再加压经精密过滤器过滤后也进入中间水箱与反渗透产水混合,中间水箱内淡水经中间水泵加压进入混合离子交换器，进一步去除水残留离子，从而制得合格的脱盐水进入脱盐水箱，最终由脱盐水泵加压送至用户。
脱盐水系统运行过程中产生的过滤器反洗水和反渗透装置浓水经排水沟流入中水系统的排污水收集池，和循环水排污水混合调节后进行回用处理；首先，混合废水经泵提升至一体化净水器，经混凝、沉淀、过滤等处理后进入中水过滤水池，再加压送入叠片过滤器、超滤装置进一步处理，最后经反渗透装置除盐后储存至循环水补水箱，通过泵送入循环水站回用。
脱盐水系统运行产生的酸碱废水收集于中和池内，经中和系统处理PH值达6~8后由废水泵送入清净废水管网排放。
中水系统产生的污泥水由污泥泵送出界区；中水系统的反洗排水及浓水经地沟排入清净废水管网排放。
简要工艺流程如下： 1)脱盐水系统
原水原水箱原水泵冷凝液换热器蒸汽换热器叠片过滤器氧化剂/酸/碱超滤反洗过滤器超滤反洗水泵还原剂阻垢剂超滤水泵中间水箱精密过滤器保安过滤器除碳塔高压泵反渗透装置超滤装置用户脱盐水泵脱盐水箱超滤水箱混床中间水泵冷凝液换热器蒸汽冷凝液凝结水箱凝结水泵
4
2)中水系统
PACPAMNaClO循环水站及脱盐水系统排污水排污水收集池超滤反洗过滤器排污水提升泵一体化净水器中水过滤水池氧化剂/酸/碱超滤反洗水泵中水超滤水泵中水超滤水箱中水超滤装置中水叠片过滤器中水增压泵还原剂阻垢剂中水保安过滤器中水高压泵中水反渗透装置循环水补水箱循环水补水泵循环水站
1.5
主要设备选型
按照功能分为脱盐水系统、中水系统、辅助设备。 1.5.1 脱盐水系统
(1)板式换热器
为保证后续反渗透长期稳定运行，设置出力为400m3/h的板式换热器2台。
1台利用蒸汽冷凝液余热加热原水，从而减少站内对低压蒸汽的消耗；另1台用低压蒸汽加热原水以确保原水水温达到反渗透进水水温要求；配温度控制阀以调节水温，换热器最终产水水温按25℃设计。
(2) 叠片过滤器
叠片过滤器是专门用于保护超滤装置的前置过滤器，可确保后续超滤系统长期稳定可靠的运行；叠片过滤器采用4”过滤单元，全自动控制；自动运行，自动反洗，无需人工操作。
本项目叠片过滤器参数如下：
装置数量：3套 设计温度：50℃
设计产水量：140m3/h/套 (3) 超滤装置
超滤系统是专用于保障反渗透系统的长期、稳定运行。
5
系统回收率：≥99% 过滤精度：≤55µm 反洗方式：内源反洗
本项目超滤膜采用过滤精度最高的的改性聚砜或磺化聚醚砜材料, 过滤精度：≤0.01µm，内压式运行，确保其产水品质达到：SDI≤3,浊度≤0.1NTU，从而保障反渗透系统的长期稳定运行。
针对原水特点，超滤膜采用全流过滤、频繁反洗的全自动连续运行方式。为确保本工程长期稳定可靠的运行，膜通量≤50L/m2.h。化学清洗频率1～6个月（视污染情况而定），和反渗透共享一套化学清洗系统。超滤配套有反洗设备及加药装置；系统为全自动运行，采用PLC控制。
超滤参数如下： 装置数量：3套 设计温度：25℃
设计产水量：140m3/h/套 设计净产水量：133m3/h/套量 （4）5µm保安过滤器：
保安过滤器的过滤精度为5µm，拦截大于5µm的微粒，保护反渗透膜不受微粒的损伤。
本项目设3台保安过滤器，2用1备，以确保应急更换滤芯；每台保安过滤器产水：192m3/h。
（5）高压泵：
高压泵用于将水加压到反渗透膜工作需要的压力:1.2~1.4MPa,设高压泵2台，每台流量192m3/h，扬程~1.4MPa。
（6）反渗透装置：
反渗透装置通过反渗透膜将水中的大部分盐分和胶体、有机物等截留在浓水中，用于去除水中97 %的盐份。
装置数量：2套 系统脱盐率：≥97 %（三年内） 设计温度：25℃ 系统回收率：≥75 %（三年内） 设计进水量：192m3/h/套 膜通量：≤23L/m2/h 设计产水量：144m3/h/套
(7)精密过滤器
系统回收率：≥95% 膜通量：≤50L/m2.h 产水SDI：≤3 产水浊度：≤0.1NTU
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精密过滤器是蒸汽冷凝液的精处理设备，设备内部装有一定数量的滤芯，通过滤层的作用去除凝结水中的油和铁等各种杂质；从而保证混床的正常运行。
本项目精密过滤器2台，1用1备，设备直径DN500mm。 （8）混床
经过反渗透装置去除水中大部分盐份后，还需要进入混床进一步除去水中剩余盐份，才能够达到脱盐水的品质要求。
本项目设置混床3台（2用1备）；并配套相应再生装置1套及酸碱废水中和系统1套，中和后废水排入清净下水管网。
混床参数如下：
装置数量：3台（2用1备） 设计产水量：140m3/h/台 系统回收率：≥97% 1.5.2 辅助设备
(1) 化学在线清洗单元
反渗透膜经过长期运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。反渗透系统和超滤系统共享一套清洗装置。
化学在线清洗单元组成： 清洗药箱 RO清洗泵 RO清洗过滤器 UF清洗泵 UF清洗过滤器
1个 1台 1台 1台 1台
V=6m3
Q=170m3/h, H=0.30MPa Q=170m3/h/台，过滤精度5μm Q=230m3/h, H=0.25MPa Q=230m3/h/台，过滤精度5μm
规格：2000mm 设计温度：25℃
再生方式：体内同步再生
（2）阻垢剂投加装置
在反渗透进水中加入阻垢剂，防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞反渗透膜。从而损坏膜组件的应用特性，因此在进入膜组件之前设置了阻垢剂投加装置。
（3）还原剂投加装置
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为了保护后续反渗透膜不被氧化，在RO系统进水中投加亚硫酸氢钠用来还原水中的余氯，并且采用在线ORP表检测水中的氧化还原电位进行加药装置的切换投加，及控制加药量。
(4)再生设备 ①酸罐
a.型式：卧式 c.数量：1个 b.容积：20m3 ②碱罐
a.型式：卧式 c.数量：1个 b.容积：20 m3 d.材料：钢衬胶 ③酸计量箱
a. 型式：垂直圆筒式 b. 容积：1.5m3 c. 数量：1个 d. 材料：钢衬胶 ④碱计量箱
a. 型式：垂直圆筒式 b. 容积：1.5m3 c. 数量：1个 （5）中和系统
① 中和池（钢混防腐） a. 容积：300m3
b. 数量： 1座（带盖） c. 尺寸：15m×7m×3.2m 池内设曝气搅拌装置； ②废水提升泵 a.流量：100m3/h b.扬程：0.15MPa c.数量：2台，一用一备
d.材料：钢衬胶
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1.5.3 中水系统
(1)一体化净水器
为降低回收的污水浊度，以便后续设备长期稳定运行，设置出力为200m3/h的一体化净水器1台，净水器结构紧凑、占地小；设备具有混凝反应、沉淀、过滤等功能；设备进水设PAC、PAM、NaClO投加装置各1套投加PAC、PAM、NaClO药剂。
装置数量：1套
设计产水量：200m3/h/套 产水水质：≤5NTU (2) 中水叠片过滤器
本项目叠片过滤器2套，过滤精度55 µm。
叠片过滤器采用全自动控制，自动运行，自动反洗；无需人工操作。 装置数量：2套 设计温度：50℃ 设计产水量：95m3/h/套 系统回收率：≥99% 过滤精度：≤55µm 反洗方式：内源反洗 (3) 中水超滤装置
中水超滤装置是专用于保障中水反渗透装置的正常运行。
本项目中水超滤膜材料采用同脱盐水系统, 过滤精度：≤0.01µm，确保其产水品质达到：SDI≤3,浊度≤0.1NTU，满足反渗透系统的进水要求。
针对进水特点，中水超滤膜采用全流过滤、频繁反洗的全自动连续运行方式。为确保本工程长期稳定可靠的运行，膜通量≤45L/m2.h。中水超滤配套有反洗设备及加药装置（加药与脱盐水系统共用）；系统为全自动运行，采用PLC控制。
超滤装置参数如下： 装置数量：2套 设计温度：25℃
系统回收率：≥95% 膜通量：≤45L/m2.h
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设计产水量：95 m3/h/套 设计净产水：90m3/h/套量 （4）中水保安过滤器：
产水SDI：≤3 产水浊度：≤0.1NTU
中水保安过滤器的过滤精度为5µm，拦截大于5µm的微粒，保护反渗透膜不受微粒的损伤。
本项目设2台保安过滤器，用于2套反渗透装置的保护。每台保安过滤器产水：90m3/h。
（5）中水高压泵：
高压泵用于将水加压到反渗透膜工作需要的压力:1.2~1.4 MPa,设高压泵2台，每台流量90m3/h，扬程1.4 MPa。
（6）中水反渗透装置：
反渗透装置通过反渗透膜将水中的大部分盐分和胶体、有机物等截留在浓水中，用于去除水中95 %的盐份。
装置数量：2套 设计温度：25℃ 设计进水量：90m3/h/套 设计产水量：72 m3/h/套
系统脱盐率：≥95 %（三年内） 系统回收率：~80 %（三年内） 膜通量：≤20L/m2/h
其中反渗透配套所需冲洗泵、阻垢剂加药装置、还原剂加药装置和CIP清洗单元等与脱盐水系统共用。 1.6
设备布置简述（详见脱盐水站平面布置图）
主要设备布置于室内，大型水箱布置在室外。设备布置上尽量按工艺流程进行布置，带腐蚀性质的设备集中布置，地沟在布置上实行清污分流，回用水（中水）系统生产过程中产生的反洗排水及RO浓水经排水沟排入清净废水管网，混床再生废水流进中和池，经中和处理后排入清净废水管网。
总占地:45.5×67m2；建筑占地：63×21+18×16m2,其中主厂房:48×15m2,单层,净高7米；配电、控制及分析室:15×15 m2, 净高4.5米；泵房：57×6m2, 净高4.5米；加药间及化学品室：6×21+6×6 m2, 净高4.5米；净水及中和间：18×16m2, 净高7.5米。
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1.7 原料及化学品消耗 （1）原料消耗如下表所示
序号 1 2 3 4 5 项目 原水 电 蒸汽 仪表空气 工厂空气 1.21T/t脱盐水 消耗量 备注 2.35 Kw/t脱盐水；2.1Kw/t循环水补水 0.027T/t脱盐水 连续，压力～0.7MPa，最大流量1 Nm3/min 间断，压力0.15MPa，最大流量9 Nm3/min (2)化学品规格、消耗（最终投加量以调试试验为准）
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 次氯酸钠 PAC PAM 还原剂 阻垢剂 烧碱 盐酸 外观形态 液体 固体 白色固体 白色固体 琥珀色液体 液体 液体 有效成分 ≥10%有效氯 化学纯 化学纯 化学纯 标准液 40%工业级 31%工业级 备注 超滤加强反洗时投加250ppm、预处理投加2～5ppm ～30ppm ～3ppm 反渗透前投加5ppm 反渗透前投加3ppm 超滤加强反洗：投加500ppm；混床再生： 超滤加强反洗时投加500ppm；混床再生： 1.8
废水排放量（折算成平均连续流量）
中水系统废水总排放量: 39～57m3/h，经排水沟汇集排入清净废水管网；脱盐水系统的中和废水8m3/h经处理PH合格后排入清净废水管网；。 1.9
附图
全厂脱盐水平衡图 脱盐水站工艺流程图PFD 脱盐水站平面布置图 脱盐水站设备表
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04-80-1200-20-001 04-80-1200-20-002 04-80-1200-24-001 04-80-1200-42-001
