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吨每小时纯净水设计方案

?一、项目概述

本设计方案旨在构建一套每小时能够生产1吨纯净水的生产系统。纯净水在生活、工业、医疗等众多领域都有广泛应用，随着市场需求的不断增长，建设高效稳定的纯净水生产系统具有重要意义。

二、设计依据

1.相关国家标准：如《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）等，确保生产出的纯净水符合卫生安全要求。

2.行业规范：参考水处理行业的相关设计规范和技术标准，保证系统设计的科学性和合理性。

3.水源水质报告：依据项目所在地的水源水质分析报告，针对性地设计水处理工艺。

三、水源分析

假设水源为地表水，水质情况如下：

-浊度：约50NTU。

-色度：约30度。

-溶解性固体：约800mg/L。

-微生物指标：细菌总数、总大肠菌群等指标超过生活饮用水标准。

四、工艺流程设计

原水预处理

1.格栅：去除原水中较大的漂浮物和悬浮物，如树枝、水草等，防止其进入后续处理系统造成堵塞。

2.絮凝沉淀：投加絮凝剂（如聚合氯化铝），使水中细小的悬浮颗粒凝聚成较大的絮体，然后通过沉淀去除。沉淀时间设计为2小时，沉淀池表面负荷取1.5m3/(m2·h)。

3.过滤：采用多介质过滤器，滤料从上至下依次为无烟煤、石英砂和活性炭。通过过滤进一步去除水中的细小颗粒、胶体和部分有机物，过滤速度为8-10m/h。

反渗透脱盐

1.保安过滤器：安装在反渗透装置前，进一步截留水中大于5μm的颗粒，防止其进入反渗透膜组件造成膜污染。

2.反渗透：选用合适型号的反渗透膜元件，对预处理后的水进行脱盐处理。反渗透系统的设计脱盐率不低于98%，水回收率为75%左右。通过高压泵将水增压至1.2-1.5MPa，使水在压力作用下透过反渗透膜，盐分等杂质被截留。

纯水后处理

1.杀菌消毒：采用紫外线杀菌器对反渗透产水进行杀菌，杀灭水中的细菌和病毒。紫外线剂量设计为254nm波长下15-20mJ/cm2。

2.终端过滤：使用精密过滤器，进一步截留可能残留的微小颗粒，确保产水的水质稳定。过滤精度为0.2-0.5μm。

五、主要设备选型

原水提升泵

根据原水的流量和扬程要求，选用流量为1.5m3/h、扬程为30m的离心式清水泵，功率为0.55kW。

絮凝剂加药装置

包括溶药箱、计量泵等。溶药箱容积为1m3，计量泵流量为0-10L/h，可根据水质情况精确投加絮凝剂。

多介质过滤器

罐体材质为碳钢衬胶，直径为1m，高度为2m，装填无烟煤0.5m、石英砂0.7m、活性炭0.3m。

反渗透装置

选用8支4040型反渗透膜元件，组成两段式反渗透系统。高压泵流量为1.2m3/h，扬程为1.5MPa，功率为2.2kW。

紫外线杀菌器

选用灯管功率为30W、处理水量为1m3/h的紫外线杀菌器。

精密过滤器

采用不锈钢外壳，滤芯精度为0.2μm，流量为1m3/h。

六、电气控制系统设计

1.控制方式：采用可编程逻辑控制器（PLC）实现自动化控制。通过传感器实时监测原水水质、流量、压力等参数，以及各设备的运行状态，并根据设定的参数自动调节设备的运行。

2.连锁保护：设置设备之间的连锁保护功能，如原水提升泵故障时，自动停止后续设备运行，防止设备干烧或损坏。

3.监控系统：配备人机界面（HMI），操作人员可以通过HMI实时监控系统运行参数、设备状态，并进行参数设置和故障报警查看等操作。

七、车间布局设计

1.预处理区：放置原水提升泵、絮凝剂加药装置、多介质过滤器等设备，按照工艺流程依次排列，便于管道连接和操作维护。

2.反渗透区：安装反渗透装置、高压泵等设备，该区域需保持清洁，避免灰尘等杂质进入影响膜组件性能。

3.后处理区：布置紫外线杀菌器、精密过滤器等设备，对纯水进行最后的杀菌和过滤处理。

4.电气控制区：放置PLC控制柜、HMI等电气控制设备，便于集中管理和控制整个生产系统。

八、运行成本分析

1.电费：原水提升泵功率0.55kW，高压泵功率2.2kW，按每天运行24小时、电价0.6元/kWh计算，每天电费约为(0.55+2.2)×24×0.6=39.6元。

2.药剂费：絮凝剂每天用量约5kg，价格为5元/kg，每天药剂费为5×5=25元。

3.水费：原水