承德丰宁自来水水质提升项目
膜深度处理系统
技术方案
金科环境股份有限公司
2024年12月
目 录
第一章 技术方案优势说明 1
1.1 膜防污染技术 1
1.2 膜通用平台技术 1
1.2.1 膜通用平台的意义 1
1.2.2 金科膜通用平台 2
1.3 数字化管理平台 2
1.3.1 建设管理平台 2
1.3.2 运营管理平台 4
第二章 工程概况 7
2.1 工程概述 7
2.2 设计依据 7
2.2.1 编制依据 7
2.2.2 设计执行的标准、规范 7
2.3 设计进、出水水质 8
2.3.1 设计进水水质 8
2.3.2 设计出水水质 8
2.4 工艺流程 8
第三章 工艺设计 10
3.1 超滤系统 10
3.1.1 超滤工艺说明 10
3.1.2 超滤设计参数 10
3.2 反渗透系统 11
3.2.1 反渗透工艺说明 11
3.2.2 设计参数 12
第四章 主要构筑物及设备清单 12
4.1 主要设备清单 12
4.2 主要建、构筑物清单 15
第五章 运行成本计算 16
5.1 装机负荷及电耗计算 16
5.2 产品成本 17
5.2.1 基础数据 17
5.2.2 直接运行成本 17
技术方案优势说明
膜防污染技术
反渗透单元预处理系统配备进水pH、ORP调节及阻垢剂加药系统,针对于本项目进水特点,阻垢剂采用一对一精准投加,确保每套反渗透系统加药量均匀统一,保障反渗透系统稳定运行。
膜防污染技术是我公司膜法项目的标准配置,已有的工程实践充分表明,该装置可以有效控制膜污染,显著降低系统的清洗周期,从而保障膜系统的长期、稳定运行。
膜技术在水处理应用中的最大问题是膜污染和破损,其主要原因是在过滤过程中,水中的胶体、有机污染物、生物黏泥等引起膜污染。目前行业中解决污染的措施一般为水洗、气洗、化学清洗等。其中气洗的过程虽然可以改善膜污染情况,但常会带来膜丝机械损伤的风险,降低膜的使用寿命。化学清洗是通过定期加入一定浓度的酸、碱、氧化剂等进行浸泡,将污染物质去除,从而解决污染的问题。但化学清洗是把双刃剑,频繁的化学清洗会加速膜材质的化学分解导致性能衰减,降低膜的使用寿命。
膜防污染技术是一种通过智能加药降低膜污染的技术。可以预防膜污染,延长膜元件的使用寿命。该技术是公司从水处理系统整体着手,开发的针对控制膜污染的工艺技术。该技术根据项目水质的变化波动等情况,针对性选择微絮凝,预防膜污染,降低膜系统的化学清洗频率,使膜系统通过反洗即可恢复性能,从而实现延长膜元件的寿命,提高膜系统运行效率,特别适用于特殊水质时期,如进水水质恶化,或者低温期。
膜通用平台技术
膜通用平台的意义
金科环境产品化-装配式膜水厂系列膜水厂,采用公司自主研发的全球专利-膜通用平台装备技术,可以实现多个品牌膜元件的通用互换,以及系统运行工况和条件的软件兼容,实现了真正意义上的功能性通用互换。在水厂全生命周期内,给客户提供膜品牌的自主选择权。
金科膜通用平台
本项目拟采用金科膜通用平台装备,膜系统设计具有通用兼容性,系统的工艺配置设备选型、电气自控、逻辑控制、程序设计充分考虑能兼容两家及以上的主流膜品牌,实现2个及以上膜品牌的相互替换。
膜通用平台装备技术可以实现行业内多数厂家膜元件在通用平台装备中的通用互换,且可实现单体设备处理规模大型化,降低了水厂的建设成本和运营成本。数字化建设及运营平台
针对本项目,我公司除了提供用户所要求的技术服务外,将向买方提供数字双胞胎建设及运营平台的技术服务,从线上及线下两方面,使用户在水厂全生命周期运行中受益。
本项目拟采用金科数字化建设及运营管理平台,向客户交付实体水厂的同时,提供数字水厂。“水厂双胞胎”融合了工程项目的设计数据、实施过程数据和运行数据,记录了实体水厂从无到有的发展历程,以及实时运行状态,实现了实体水厂的数字化模拟,为实体水厂的资产管理、远程监测、运行智慧化提供了数字化工具。
数字化管理平台
建设管理平台
数字化设计
本项目拟采用BIM设计,实现了各专业协同设计,项目可视化,系统设计最优化,工程量、材料单统计精准化。
高品质建设
“水厂双胞胎建设管理平台”对水厂的关键数据和管理流程进行了数字可视化管理,使每一个环节都必须遵循国家及金科环境的项目建设管理内控流程和规范,实现项目进度、质量、安全、成本等数字化管理,以确保水厂建设成果的高质量和高品质。
客户实时参与
“水厂双胞胎建设管理平台”不仅能为水厂项目的内部设计、建设提供质量控制管理,同时还能对客户开放,让客户可以和金科环境一起实时了解、参与及把控水厂建设的进程和质量,增加了客户的良好体验和满意度。
数字化移交
“水厂双胞胎建设管理平台”集合了设计、采购、到货、安装及调试全部建设过程的信息。通过借助移动端APP,对设备到货、开箱验收、设备对中、设备安装、设备调试等所有环节和过程的现场数据、图像、视频等进行模型信息输入,数字水厂与实体水厂同步实现,所见即所得。可提供建设过程全产业链的数据信息共享,并可作为项目的竣工图纸和资产管理工具,使客户在接收实物水厂的同时,还能接收孪生的数字水厂。
运营管理平台
金科环境水厂双胞胎运营管理平台,是基于BIM轻量化技术、大数据分析与人工智能技术以及工业互联网等相关技术打造的实时可视化高效管理工具。该平台广泛应用于金科Model3膜水厂,通过数字化手段将金科多年积累的水厂运营管理经验系统化,平台包含设备运行实时状态管理、设备故障智能预警、设备维修保养管理、日常巡检管理、工艺诊断优化等功能模块。平台通过对数据的科学管理,提供了较高的业务扩展性,满足用户个性化定制需求,全面提升水厂数字化运营管理水平。
水厂双胞胎运营管理平台,以水厂设备为核心业务对象,对水厂运营管理的主要业务流程进行了全量全要素的数据建模,建立水厂的数字镜像,即数字孪生体。以实时数据采集为基础,自控应用层为衔接,数据分析处理为决策依据,三维可视化为界面,为用户提供了所见即所管理的高效管理平台。系统具备如下优势:
(1)数字孪生技术解决方案。通过水厂BIM模型轻量化处理工具,可以在水厂尚未建设完成之前,完成其数字镜像的搭建,为金科水厂双胞胎运营管理平台的技术方案提供了效率优势。后期结合数据采集与传输技术,将设备物理实体与其数字镜像进行连通,实现高实时反馈的数字孪生体。平台的业务功能界面主要围绕着数字孪生体进行设计与开发,并与金科多年积累的运营管理经验有机结合,将静态的BIM数据变成动态的数字化业务载体,从而提供了非常丰富的数字化业务模式创新空间。
(2)水厂及设备全生命周期数字化精准管理。设备从设计、采购、施工、调试、运行到维修保养,全生命周期中的各个业务对象、流程和规则都可以通过数据建模进行数字化管理。一方面在各个业务环节的管理工作中减少人为错误,提高效率;一方面将各个环节的数据记录连通,形成数据闭环,为智能模块在数据中挖掘价值提供了结构化基础。水厂及设备的全生命周期数字化管理,是金科水厂双胞胎运营管理平台的核心组成部分,符合金科的产品化理念,为深度水处理和污废水商业化领域,提供质量更好、成本更低、服务更优的产品化解决方案。
(3)集团化水厂运维宏观统筹管理。针对有跨地域多水厂统筹运营需求的客户,金科水厂双胞胎运营管理平台提供了整体解决方案。通过模型轻量化处理,数据配置和自控数据关联等基础部署操作,可在平台上快捷创建新水厂运营管理单元。通过合理的权限控制,集团可以高效、直观、精准的查看每个水厂的运行状态和运营相关数据,也可以通过全局模块查看跨水厂总体统计数据。
(4)大数据分析与人工智能技术持续深入应用。企业传统业务的数字化转型之终极目标是实现完全的智能化,达到理想的智能化水平有很远的路要走,金科水厂双胞胎运营管理平台已经开展了多年的相关产品化研究和工作积累。例如系统中工艺诊断优化功能,通过直观的图形化配置界面,将专家经验数字化的过程,使系统具备专家的决策能力,在系统运行到某组特定状态组合下,给出相关的报警和预案,有利地提高了水厂运维管理工作的质量和效率。系统通过对实时数据的长期记录,对维修保养操作的数据记录,对设备操作工艺指令及操作效果反馈的数据记录,积累了海量数据集,可用于训练深度学习算法模型,为进一步趋向智能化提供了前提,并给出了务实的解决方案。
工程概况
工程概述
项目名称:承德丰宁自来水水质提升项目
项目概况:根据项目方提供的水质资料,本项目水源为地下深井水,设计进水规模5万吨/天。水厂目前无处理工艺,取水后直接进管网,根据水质分析报告,硝酸盐指标超标且逐年上升。
为了保证硝酸盐达标,降低原水硬度,本项目建议“超滤+反渗透”双膜过滤工艺进行深度处理,采用勾兑出水的方式,能保留部分原水的硬度和其他离子,保证水的口感,达到高品质饮用水品质。
设计规模:设计进水规模5万m3/d,其中超滤进水规模5万m3/d,超滤设计回收率97%,超滤产水1万吨直接勾兑至清水池,剩余水量进低压反渗透,反渗透设计回收率85%,总出水硝酸盐在设计进水20mg/L的前提下,清水池出水≤7.0mg/L。
设计依据
编制依据
业主方提供的水质汇总表
业主关于水量和水质的要求
设计执行的标准、规范
根据以下主要标准、规范编制本技术文件:
(1) GB/T 150-2011《钢制压力容器》
(2) JB/T 2932-1999《水处理设备制造技术条件》
(3) NB/T 47003-2009《钢制焊接常压容器》
(4) JB/T 2536-1980《压力容器油漆、包装、运输》
(5) CJ/T170-2018《超滤水处理设备》
(6) GB/T19249-2017《反渗透水处理设备》
设计进、出水水质
设计进水水质
本项目水源为地下水,根据业主方提供的水质检测分析报告,综合分析后得出如下设计进水水质:
表2-1 设计进水水质
| 水质指标 | 单位 | 设计值 |
| --- | --- | --- |
| 水温 | ℃ | 10(暂定以最终检测水质为准) |
| pH | / | 7.6 |
| 硝酸盐(以氮计) | mg/L | ≤20 |
| 总硬度 | mg/L | ≤250 |
| 硫酸盐 | mg/L | ≤50 |
| 氯化物 | mg/L | ≤30 |
| 氟化物 | mg/L | ≤1.0 |
| 总溶解固体 | mg/L | ≤450 |
备注:以上水质指标为现阶段设计水质,后续水质调整需要做相应调整。
设计出水水质
根据设计进水水质、业主的需求及以往经验,勾兑混合后硝酸盐≤7.0mg/L。
工艺流程
根据本项目设计出水水质要求,超滤设计进水规模5.0万m3/d,超滤系统回收率97%,产水4.85万m3/d,其中1万m3/d勾兑至清水池,反渗透设计进水规模3.85万m3/d,产水量反渗透系统设计产水能力3.85万m3/d,系统回收率85%,超滤产水能力3.27万m3/d。
超滤在线化学清洗水排放至中和池,经过中和处理后由业主方统一做最终处置。
超滤反洗水主要是含SS等,无化学药剂,建议综合考虑去向;
反渗透浓水建议和超滤中和废水合并处置。
具体工艺及水量平衡图如下:
图2-1 工艺流程及水量平衡图
工艺设计
超滤系统
超滤工艺说明
超滤供水泵将预处理出水提升加压,经加压后水送至超滤自清洗过滤器,水中大于200µm的悬浮颗粒得到去除,同时也保护超滤膜元件端口不会受到大颗粒物质的擦伤而损坏。自清洗过滤器在经过一段时间的过滤后,需要进行定时反洗。经自清洗过滤器过滤后的带压水进入超滤膜组件,由于超滤膜本身的特性,大部分的细菌、藻类、胶体物质和微小(大于0.2µm)的颗粒物质被截留在膜的表面,水及水溶性的物质透过膜孔,水质在膜系统得到净化。通过超滤膜的过滤作用,SS及胶体物质基本得以去除。
过滤一定时间后,在膜的表面会沉积一层污染层,需要对膜元件进行反洗:反洗水泵将超滤出水提升加压后由超滤出水管进入系统,带压反洗水将膜表面的污染物冲洗出系统,膜元件的通量得以恢复。由于水中含有各种细菌、有机物、无机物等,仅用清水进行反洗并不能完全恢复膜通量,所以,在膜元件过滤一定时间后,需要对膜进行CEB清洗,通过化学药剂彻底去除膜表面的污染物。水反洗后的废水可直接送至厂区回水管网,返回至前端处理单元。
本系统在设计时充分考虑水质水量的影响,系统在设计温度、进水水质满足设计进水水质的要求的条件下运行。当季节性温度变化或其他因素引起水温变化时,由于膜本身的热胀冷缩和水黏度的变化,对膜通量有一定的影响,一般来说,温度升高膜通量增加,温度降低膜通量减少。在本项目中,采取一定措施(超滤供水泵设置变频器,同时在每组超滤装置前设置气动调节阀),使温度变化在一定范围时,可通过超滤供水泵变频或气动调节阀门,增加透膜压差保持恒定的膜通量(即恒流变压运行)。
正常反洗后的废水仅会增加部分有机物及颗粒物含量可直接回到前端预处理单元或者排放至市政污水管道,超滤化学反洗(CEB)废水可排入厂区废水中和系统无害化处理后,根据整体规划设计要求对中和废水做最终处理。
超滤设计参数
平均进水水量:50000m3/d,(其中1500m3/d为自耗水,反冲洗和CEB使用)
净产水水量:48500m3/d
单套机组产水量:12125m3/d
设备总套数:4套
操作周期:60~120min
反洗时间:40s
化学加强反洗(CEB)周期:72~120h
超滤系统回收率:≥97%
出水SDI控制值:SDI≤3
出水浊度:≤0.1NTU
反渗透系统
反渗透工艺说明
在本套装置中,反渗透是系统的核心设备,本工程反渗透膜主要用于去除水中的硝酸盐、硬度、碱度及盐分等。反渗透采用卷式膜组件,反渗透过程是采用半透膜的压力分离过程。
反渗透具有:产水水质好,出水水质稳定,脱盐率稳定;分离过程常以压力和化学势为推动力,因此几乎不造成环境污染,是一种绿色环保的物理化学过程;装置简单,操作容易且易于控制,便于维修且分离效率高,具有占地面积小,处理效率高的特点。
反渗透工艺在运行过程中,在生产纯水的同时,污染物/盐分在浓水侧浓缩,超过了在水中的自然溶解度,造成浓水容易结垢。工艺选择不同的阻垢剂来破坏反渗透膜浓水侧的垢的形成及晶体晶格结构减轻结垢趋势。
反渗透设备运行一段时间后,浓水侧的硬度是将原水中的各种污染物浓缩了4-5倍,由于浓差极化的原因,可能会在反渗透膜表面产生各类污垢,致使反渗透膜性能下降、产水量下降、脱盐率下降,这时必须进行化学清洗来恢复膜的透水量。清洗周期的确定应在同样产水量下膜运行压力超过10%或同等压力下产水量减少10%时清洗,膜的通量恢复较好,可使膜的产水量恢复到接近原有水平。
当反渗透系统由于各种原因停机时,膜元件内部的水中硬度处于3~5倍的浓缩状态,在水流静止的情况下,容易造成污染物质沉积、结构,污染膜组件。设计的反渗透系统中有在线自动冲洗装置。在系统停机时,可自动冲洗膜元件表面,将膜表面的污染水置换成净化水,减轻表面沉积物的污染,从而保证膜元件的正常寿命。
设计参数
反渗透进水水量:38,500 m3/d
净产水水量:32,725m3/d
设备套数:4套
单套机组产水量:341m3/h
系统回收率:85%
设计水温:15℃
主要构筑物及设备清单
主要设备清单
详见表格版的主要设备清单,此处不再重复。
表4-1 主要设备清单
| 序号 | 设备名称 | 规格 | 单位 | 数量 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 超滤供水泵 | 卧式端吸泵,Q=710m3/h,H=25m,P=75KW,叶轮材质:SS304,壳体:铸铁 | 台 | 4 | 3用1备,变频控制 |
| 2 | 自清洗过滤器 | 转刷式自清洗过滤器,110m3/h,200um,含控制器,排污阀等,壳:碳钢内防腐,滤网:SS304 | 台 | 3 | 2用1备 |
| 3 | 超滤装置 | 成套撬装,压力式超滤膜主机,单套设备净产水量≥505.2m3/h,回收率≥97%,包含膜主机和阀架 | 套 | 4 | 含随机仪表、阀门 |
| 4 | 反冲洗泵 | 卧式端吸泵,Q=800m3/h,H=30m,P=110KW,叶轮材质:SS304,壳体:铸铁 | 台 | 3 | 2用1备,变频控制 |
| 5 | 酸加药装置 | 整体撬装,1箱2泵;计量箱:2台,PE,1000L;计量泵:气动隔膜泵,1用1备,1500L/h,3.5Bar,泵头材料:PVC,隔膜材质:PTFE;配套阻尼器,安全阀,背压阀,计量箱液位开关等;支架碳钢防腐,管材/管件/阀门UPVC | 套 | 1 | |
| 6 | NaClO加药装置 | 整体撬装,1箱2泵;计量箱:PE,1000L;计量泵:气动隔膜泵,1用1备,2100L/h,3.5Bar,泵头材料:PVC,隔膜材质:PTFE;配套阻尼器,安全阀,背压阀,计量箱液位开关等;支架碳钢防腐,管材/管件/阀门UPVC | 套 | 1 | |
| 7 | NaOH加药装置 | 整体撬装,1箱2泵;计量箱:PE,1000L;计量泵:气动隔膜泵,1用1备,1500L/h,3.5Bar,泵头材料:PVC,隔膜材质:PTFE,配套阻尼器,安全阀,背压阀,计量箱液位开关等;支架碳钢防腐,管材/管件/阀门UPVC | 套 | 1 | |
| 7 | 还原剂加药装置 | 整体撬装,1箱2泵,计量箱:2台,PE,1000L(反渗透系统共用);气动隔膜泵,1用1备,800L/h,3.5Bar,泵头材料:PVC,隔膜材质:PTFE,防护等级:IP55;配套阻尼器,安全阀,背压阀,计量箱液位开关等;支架碳钢防腐,管材/管件/阀门UPVC | 套 | 1 | 中和用 |
| 8 | 中和废水泵 | 化工泵,Q=150m3/h,H=15m,P=11KW,材质:衬氟 | 台 | 2 | 1用1备 |
| 9 | 反洗废水泵 | 卧式离心泵,Q=80m3/h,H=15m,P=5.5KW,材质:衬氟 | 台 | 2 | 1用1备 |
| 10 | 一体化空气压缩机 | 入口流量:1.0Nm3/min;出口压力:0.85Mpa,电机功率:7.5KW;噪声≤70dbA,配套过滤器,冷冻式干燥机等 | 台 | 2 | 1用1备 |
| 二 | 反渗透系统 | | | | |
| 1 | 反渗透供水泵 | 卧式端吸泵,Q=810m3/h,H=30m,P=110KW,叶轮材质:SS304,壳体材质:铸铁 | 台 | 3 | 2用1备,变频控制 |
| 2 | 精密过滤器 | 卧式,流量410m3/h,设计压力1.0Mpa,设计工作压力1.0Mpa,材质SS304 | 台 | 4 | |
| | 滤芯 | 过滤精度5μm,60“大流量滤芯 | 支 | 32 | |
| 3 | 加药装置 | | | | |
| 3.1 | 阻垢剂加药装置 | 整体撬装,1箱5泵;计量箱:PE,1000L,配套搅拌器;计量泵:电磁隔膜泵,4用1备,6.5L/h,3.5Bar,配套阻尼器,安全阀,背压阀,防护等级IP55,泵头材料:PVC;隔膜材质:PTFE,4~20mA信号输出 | 套 | 1 | |
| 3.2 | 还原剂加药装置 | 整体撬装,1箱3泵;计量箱:与超滤共用,配套搅拌机;计量泵:电磁隔膜泵,2用1备,30L/h,3.5Bar,配套阻尼器,安全阀,背压阀,防护等级IP55,泵头材料:PVC;隔膜材质:PTFE,变频控制 | 套 | 1 | |
| 3.3 | 非氧化性杀菌剂加药装置 | 整体撬装,1箱2泵;计量箱:PE,500L,配套搅拌器;计量泵:气动隔膜泵,1用1备,80L/h,3.5Bar,泵头材料:PVC,隔膜材质:PTFE,防护等级:IP55;配套阻尼器,安全阀,背压阀,计量箱液位开关等;支架碳钢防腐,管材/管件/阀门UPVC | 套 | 1 | |
| 3 | 高压泵 | 卧式端吸泵,Q=410m3/h,H=84m,P=160KW,过流材质:SS304 | 台 | 4 | 变频控制 |
| 7 | 反渗透主机 | 单套装置净产水量341m3/h,回收率≥85%,通量≤24.5LMH,配套膜元件,膜壳和阀架 | 套 | 4 | 含随机仪表、阀门 |
| 8 | 化学清洗装置 | | 套 | 1 | |
| 8.1 | 化学清洗水箱 | 材质:PE,容积:15m3,配电加热器37KW,3台 | 台 | 1 | |
| 8.2 | 化学清洗水泵 | 卧式端吸离心泵,Q=330m3/h,H=30m,P=45KW,过流材质SS316 | 台 | 2 | 1用1备 |
| 8.3 | 清洗保安过滤器 | 卧式外压,流量330m3/h,碳钢衬胶,设计压力1.0Mpa,含6支滤芯,过滤精度5μm,60“大流量滤芯,单支过滤流量50~60m3/h | 台 | 1 | |
| 8.4 | 酸雾吸收器 | | 套 | 1 | |
| 8.5 | 洗眼器 | | 套 | 1 | |
| 10 | 冲洗水泵 | 卧式端吸离心泵,Q=330m3/h,H=30m,P=450KW,叶轮材质:SS304,壳体:铸铁 | 台 | 1 | 1用 |
| 12 | 其他 | | | | |
| 12.1 | 系统连接管道、管件、安装辅材、配件 | 超滤系统:主工艺管道:碳钢衬塑/PE,PN1.0;反渗透系统:进水低压部分为碳钢衬塑/PE,PN1.0,反渗透产水部分为SS304,PN1.0Mpa,反渗透高压部分为SS304,PN1.0 Mpa;化学清洗管线HDPE,PN1.0Mpa,加药管线:HDPE/UPVC,PN1.0Mpa,压缩空气管道:SS304,PN1.0 | 批 | 1 | |
| 12.2 | 泵房集水坑潜污泵 | 型式:潜污泵,Q=20m3/h,H=10m,P=1.5KW,材质:铸铁 | 台 | 2 | 1用1备 |
| 三 | 电气系统 | | | | |
| 1 | 电气设备 | 与工艺配套,主要包括膜车间内低压进配电柜、变频柜、就地操作箱以及电缆、桥架等 | 套 | 1 | 不含高压配电 |
| 四 | 自控系统 | | 套 | 1 | |
| 1 | 自控设备 | 与工艺配套,主要包括膜车间PLC柜、I/O子站、工控机、软件以及电缆、桥架等 | | | |
主要建、构筑物清单
双膜系统中间水池的尺寸如下,建、构筑物详见平面布置图。
表4-2 建、构筑物清单
| 序号 | 建构筑物 | 尺寸m /有效容积m³ | 停留时间 Min | 结构 | 单位 | 数量 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 膜车间 | 详见平面布置图 负一层-5m,一层梁下6.5m | | 框架/钢构 | 座 | 1 | 双层 |
| 1 | 超滤进水池 | 520 | 15 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
| 2 | 超滤产水池 | 500 | 12 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
| 3 | 反渗透冲洗水池 | 100 | 满足每天冲洗需求 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
| 4 | 超滤反洗废水池 | 50 | 30 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
| 5 | 超滤中和池 | 150 | 满足一次CEB水量 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
| 6 | 反渗透浓水池 | 110 | 30 | 钢筋混凝土内防腐 | 座 | 1 | 有效容积不含超高部分 |
备注:反洗废水和反渗透浓水都有一定压力,如果具备自流条件,超滤反洗废水池和反渗透浓水池可以不设置。
运行成本计算
装机负荷及电耗计算
满城给水厂水质提升工程按照二级负荷设计,总装机负荷2110KW,运行功率1678KW(未含全厂公辅等措施用电)。
表5-1系统年用电计算表
| 序号 | 名 称 | 总台数 | 实际运行数量 | 额定功率 kW | 总装机功率 kW | 实际运行装机功率 kW | 日电耗 kWh |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 超滤供水泵 | 4 | 3 | 75 | 300 | 225 | 3651.41 |
| 2 | 自清洗过滤器 | 3 | 2 | 0.75 | 2.25 | 1.5 | 1.50 |
| 3 | 超滤反洗泵 | 3 | 2 | 110 | 330 | 220 | 104.36 |
| 4 | 中和泵 | 2 | 1 | 11 | 22 | 11 | 7.79 |
| 5 | 反洗废水泵 | 2 | 1 | 5.5 | 11 | 5.5 | 61.68 |
| 6 | 空压机 | 2 | 1 | 7.5 | 15 | 7.5 | 3.75 |
| 7 | 冷冻干燥机 | 2 | 1 | 0.15 | 0.3 | 0.15 | 0.08 |
| 8 | 其他小功率设备 | 1 | 1 | 10 | 10 | 10 | 120.00 |
| 9 | 反渗透供水泵 | 3 | 2 | 110 | 330 | 220 | 4596.73 |
| 10 | SBS加药泵 | 2 | 1 | 0.024 | 0.048 | 0.024 | 0.52 |
| 11 | SBS加药箱搅拌机 | 1 | 1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.32 |
| 12 | 阻垢剂加药泵 | 5 | 4 | 0.024 | 0.12 | 0.096 | 2.07 |
| 13 | 杀菌剂加药泵 | 2 | 1 | 0.25 | 0.5 | 0.25 | 0.001 |
| 14 | 高压泵 | 4 | 4 | 160 | 640 | 640 | 13728.91 |
| 15 | 二段段间泵 | 4 | 4 | 11 | 44 | 44 | 0.00 |
| 16 | 加热器 | 3 | 3 | 55 | 165 | 165 | 148.50 |
| 17 | CIP泵 | 2 | 1 | 45 | 90 | 45 | 10.65 |
| 18 | 冲洗泵 | 2 | 1 | 45 | 90 | 45 | 3.92 |
| 19 | 浓水外排泵 | 2 | 1 | 22 | 44 | 22 | 208.39 |
| 20 | 其他小功率设备 | 1 | 1 | 15 | 15 | 15 | 144.00 |
| 合计 | 合计 | | | | 2110.32 | 1678.12 | 22795.58 |
产品成本
直接运行成本只含有电耗,药剂消耗及膜折旧,具体计算如下:
基础数据
药剂按市场价格计算;
动力消耗按0.60元/kw.h考虑;
超滤膜的更换期按7年计算,平均分摊到每吨水中;
反渗透膜的更换期按5年计算,平均分摊到每吨水中;
大流量滤芯更换按每3个月一次性更换计,累积到每年中。
直接运行成本
系统直接运行成本的详细计算见下表。
表5-2 年运行成本计算表
| 序号 | 项目 | 用量 | 用量 | 单价 | 单价 | 运行费用 (万元/年) | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 一 | 电费 | | | | | | |
| 1 | 电费 | 832.14 | 104kWh/年 | 0.6 | 元/kWh | 499.28 | |
| 二 | 药剂费 | | | | | | |
| 1 | NaClO(10%液体) | 257.7 | t/年 | 1300 | 元/t | 33.50 | |
| 2 | NaOH(30%液体) | 17.2 | t/年 | 900 | 元/t | 1.55 | |
| 3 | 盐酸(30%液体) | 14.1 | t/年 | 900 | 元/t | 1.27 | |
| 4 | 还原剂(98%固体) | 45.87 | t/年 | 6700 | 元/t | 30.74 | |
| 5 | 阻垢剂 | 28.11 | t/年 | 50000 | 元/t | 140.53 | |
| 6 | 杀菌剂 | 6.27 | t/年 | 30000 | 元/t | 18.82 | |
| 三 | 膜折旧 | | | | | | |
| 1 | 超滤膜 | 1 | 项 | / | / | 80.64 | |
| 2 | 反渗透膜 | 1 | 项 | / | / | 151.2 | |
| 3 | 滤芯 | 1 | 项 | / | / | 32.0 | |
| 运行费用合计(万元/年) | 运行费用合计(万元/年) | 运行费用合计(万元/年) | 运行费用合计(万元/年) | 运行费用合计(万元/年) | 运行费用合计(万元/年) | 989.52 | |
| 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照反渗透净产水规模32,725m³/天计) | 0.83 | |
| 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 运行成本(元/吨水)(按照外供水规模42,725m³/天计) | 0.63 | |
注:
电耗含外供水系统,未含取水系统默认为进水为送至超滤进水池;
单价按当前市场价格计算。