10TH食品废水回用处理超滤系统项目设计书.doc
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10T/H食品废水回用处理超滤系统项目设计书第一章 概述肃宁县三宝食品是以玉米为原料生产麦芽糖的企业公司为了适应国家环保政策及可持续发展战略,决定近期投资对麦芽糖生产过程中产生的原有废水处理站进行改造治理,使所排放废水得到净化,并做到部分回用,彻底消除对周围水体的污染1.1超滤设计产水量：超滤系统设计产水量10T/H1.2超滤系统出水要求：日常生活杂用水,具体水质参考中华人民国建设部部标准《生活杂用水水质标准 CJ 25.1-89》1.3原水水质：废水COD含量： 最好不超过300mg/L,BOD最好不超过100 mg/L,其它指标可以达到二级排放标准1.4超滤膜要求进水水质：为了超滤系统运行的稳定和安全,一般要求超滤进水浊度最高不超过50NTU,可在前端加过滤处理设备,进水温度不超过45度,不低于5度,进水pH值2-13,油脂含量低于5mg/L1.5设计依据※ 《给排水设计手册》※《超滤膜设计导则》※《超滤膜技术手册》※《中华人民国建设部部标准生活杂用水水质标准 CJ 25.1-89》※中华人民国国家标准《污水综合排放标准》GB8978--19961.6设计原则1.6.1采用先进、实用、可靠的超滤膜处理技术,确保治理后回用水指标稳定达标。
严格执行国家环保政策,符合国家有关法律、法规、标准、规以及地方法规；1.6.2根据进出水要求,选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用的处理工艺,确保处理效果,减少项目投资及日常费用；1.6.3工艺流程简洁通畅,整体布置简洁、合理、美观符合厂区统一规划,要求水处理设施布局与周边环境协调,不对周边环境造成二次污染；1.6.4控制总体投资,工程造价合理,保证长期安全平稳运行,降低日常运行成本；1.6.5管线合理布置充分利用现有的设置及现有的地形条件；处理施设整体工程施工周期短,安装、检修方便,易于管理；安全措施得当,避免隐患第二章 工艺流程的选择2.1原水水质特性分析淀粉水具有水量大、排水不均匀、浓度高、杂质和悬浮物多、可生化性好等特点由于处理后废水浓度较高,直接进超滤会造成超滤膜的污染,不利于超滤系统长期稳定的运行,必须设置合理完善的预处理工艺来保障超滤系统的进水水质要求,完善合理的预处理对膜系统的稳定和长期运行是十分重要的2.2工艺路线及简述超滤多介质过滤器滤生化处理保安过滤器滤出水废水工艺流程说明：本方案各设计处理工艺的作用如下：1. 多介质过滤器主要用来去除废水经生化后水中残留的悬浮物和活性污泥、泥沙等,以减轻后续超滤系统的运行负荷,延长超滤膜使用周期。
2. 保安过滤器可以过滤去除前级多介质过滤器过滤泄漏的一些细小颗粒物和破碎的滤料,以防止这些颗粒物在泵的加速作用下击穿膜元件,造成过滤时膜组件的泄漏3. 超滤系统,传统的污水回用处理工艺机械过滤由于其过滤精度的影响,仅仅能去除粒径在5um以上的杂质,对于0.1-5um之间的微粒和胶体、细菌等这些危害更大的物质却无法去除,而且传统的处理工艺对人员素质要求和操作要求很高,需要频繁的反洗来保证其过滤性能,一旦由于操作疏忽或者是操作人员没有按流程操作,都会导致过滤出水水质的恶化,从而影响出水水质随着制膜工艺的不断发展,超滤技术越来越广泛的被应用到到中水回用、废水处理、净水等水处理领域超滤膜具有0.1-0.001um的过滤孔径,可以去除原水中几乎所有的细菌、微生物、病毒、大肠杆菌以及一些大分子的有机物和水中所有不溶解性的胶体等处理出水水质可完全达到日常生产杂用水水质要求第三章 超滤技术介绍3.1超滤的机理和特点：超滤膜是利用纳米级的物理孔径在一定的压力作用下,对料液中的物质进行分离、净化、纯化和浓缩的一个纯物理过程,它不引起分离物质化学性质的变化,是一种非常安全和可靠的过滤和浓缩方法超滤的作用非常广泛,它可以去除悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物、细菌和大肠杆菌等杂质。
随着制膜工艺的发展,超滤的用途也越来越广泛,目前超滤膜技术已经用于海水淡化、中水回用、反渗透系统的预处理、冷凝水处理和超纯水制备中,超滤技术与常规预处理相比,具有标准化设计,投入少,产量高,无需连续加药,稳定性高,需劳动力少,占地面积小,自动化程度高,操作方便等优点超滤系统的主要处理单元为超滤装置本系统设计上采用保险设计,选用过滤精度较高的AQU-200-H-10K型号超滤膜作为本分离系统的核心处理部件,AQU-200-H-10K超滤膜采用材质为改性PVC的中空纤维,其表面活化层致密,支撑层为双排脂状结构,故拉伸强度高、跨膜压差小、反洗效果好、抗污染、使用寿命长,且能长期保证产水水质,对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的去除能力3.2超滤系统主要技术参数超滤装置采用错流过滤、频繁反洗的运行方式,通过PLC自控系统可实现连续自动运行微生物细菌去除率：99.99%悬浮物去除率：100%产水水质：浊度≤0.2 NTU 微生物、细菌、大肠杆菌、病原体〔祛除率>99.99%操作温度： 5-45℃设计压力： ≤0.2MPa3.3主要特点：3.3.1 中空纤维表面活化层孔隙率高,故纤维单位面积产水量大；3.3.2 中空纤维强度高,采用自动频繁反向冲洗工艺,使组件可在错流过滤状态下工作,化学清洗同期大大延长；3.3.3 低操作成本；：第四章 超滤系统设计4.1分析原水水质确定膜组件的型号由淀粉废水水质特点和我公司类似水质的设计经验,结合超滤膜各型号产品的性能优势,我们推荐使用AQU-200抗污染型系列超滤膜。
AQU-200抗污染系列超滤膜是专为生活废水回用处理而设计的一种性能优异的膜组件,具有处理水量大,不易污染,反洗后通量恢复快,运行成本低等优点,在污水回用处理工程中具有十分广泛的应用本工程设计推荐选用AQU-200-H-10K超滤膜组件,为压式超滤膜组件,膜材质：改性PVC4.2膜组件运行参数〔1AQU-200-H-10K,超滤膜使用条件：项 目参 数膜元件型号AQU-200-H-10K,超滤膜型 式压式中空纤维膜膜材质改性PVC公称孔径0.01μm膜面积25.5m2中空纤维径0.9mm中空纤维外径1.6mmpH围2~12工作水温5~45℃进水最大压力0.3MPa膜两侧最大允许压差0.2MPa〔2过程设计条件：反洗频率每隔30分钟一次〔视具体情况反洗时间每次60秒反洗压力≤0.20MPa反洗通量200L/〔m2·h化学清洗清洗频率每隔1-4月一次或在相同运行条件下压差大于0.08MPa清洗时间120-240分钟清洗药剂2%柠檬酸、0.5%NaOH+0.2%NaClO〔有效氯计清洗通量100 L/〔m2·h4.3水通量的确定针对本项目的原水水质及前处理情况,建议超滤膜平均水通量为50-80L/〔m2·h。
〔备注：长期运行的温度对水通量有直接的影响,以25℃为基准,每变化1℃的调整系数为2.15% 4.4系统回收率的确定本项目建议采用错流过滤的运行方式,超滤系统设计回收率为80%以上4.5考虑反洗用水后的产水量设计此类水质建议选择30分钟反洗1次及正洗2次,每次全过程在2分钟之,反洗又分上反洗和下反洗,上、下反洗各30秒,正洗15秒4.6超滤膜数量计算本设计从成本上考虑,选用AQU-200-H-10K超滤膜,按20L/m3.h <25℃水通量>计算,单支膜有效面积为25.5㎡,则膜数量如下：单支膜组件产水量：25.5㎡ X20L/m3.h /1000=0.51T/H考虑反洗后的总超滤膜用量为：总超滤膜用量：10/0.51=19.6支取19.6的整数,取20支膜,背靠背安装考虑系统布水均匀和系统的稳定性、安全性和方便控制,共设计1套超滤主机,每套主机膜用量20支4.7正冲设计：系统制水运行每30分钟后要进行一次正冲15秒钟,正冲使用原水及原水泵,阀门及操作过程控制见图纸4.8反洗设计：正冲后进行一次反洗,分上下反洗两个动作反洗,每个动作30秒,合计反洗时间为60秒,反洗水采用超滤产水反冲压力：≤0.20MPa最大反洗流量： 200L/m3.h反洗泵：155m3/h,扬程25m,1台,实际流量按泵选型样本确定。
4.9化学清洗设计：4.9.1 化学清洗依据：〔1当透膜压差
超滤的操作由正常产水—正冲—反洗—正冲—产水……等按一定时间顺序循环进行,采用变频器控制进水水泵,使超滤得到稳定的产水这样,可使超滤膜组件的污染大大降低,提高系统产水的综合性能4.10.1.2 超滤装置的超压控制系统：由PLC、压力开关等组成在过滤中,过高的膜间压差是不利于超滤膜长期稳定运行的因而当膜间压差较高时,将发出报警信号,用户可根据实际情况,确定是否需要化学清洗4.10.1.3 液位联锁控制：为了保证生产过程的自动、稳定,设备的安全运行,共设置了以下液位联锁控制:u 原水水箱的高液位与次低液位与原水进水自动阀的开关联锁当达到次低液时,自动开阀,以防进水泵抽空,泵的磨损；当达到高液时,进水阀自动关闭,防止溢流<可根据实际情况考虑是否需要>u 原水水箱的最低液位与超滤进水泵开停机的联锁当达到最低液时,进水泵自动停机u 清洗水箱的低液位与洗清泵停机的联锁当达到低液时,清洗泵自动停机,以防抽空后,泵的磨损 u 反洗泵与反洗水箱液位的联锁当达到低液时,反洗泵自动停机,以防抽空后,泵的磨损4.10.2自动控制执行元件的选用:超滤系统自动控制执行元件常采用电动阀、气动阀和电磁阀,本方案采用电动蝶阀,相对于其他阀具有结构简单、操作方便、动作可靠、重量轻、口径大、流通能力大、价格便宜等特点,在超滤系统中广泛使用。
4.10.3 超滤系统工作流程:运行30min正冲15s正冲15s上反洗30s下反洗30s超滤系统仪表设计：超滤系统仪表选型确保满足系统工程中所规定的技术指标,在满足生产设计要求的前题下,选择仪表型号尽量单一化,便于日后的安装及维护所有仪表设备均在国许多电厂、水厂、污水处理厂都得到成功应用,所选仪表均具。
