超纯水设备方案设计指南 第四章 方案设计

小夏 职场 更新 2024-02-02

写在前面:对于方案设计的思路和流程,可以参考上一篇文章中超纯水方案设计和水处理的基本知识来教你设计超纯水方案(导航版),本文主要是对思路进行梳理和补充细节。

4.一、方案设计总结

超纯水设备的设计需要充分了解客户的基本情况。

和要求,选择合适的准备流程,配置完整的设备清单,并对相关细节和关键点进行注释。

*无关紧要,就像。

4.2、了解客户的基本情况和需求,做好基本信息记录

原水水质:例如,市政自来水、地表水、地下水、河水等基本水质概况,最好有水质检测报告。

渗透水质:根据电导率或电阻率标准,是否有特殊指标要求。

产水量:根据人均用水量、生产小时耗水量、日高峰值耗水量等综合考虑,一般用T h或T D表示。

应用场景:行业属性,是否有特殊的环保要求。

场地环境:是否有场地布局和施工限制,是否有特殊施工要求。

配制工艺:根据客户指定或水质合理选型。

特殊要求:客户指定的合理和非常规需求。

客户来电信息记录表。

4.3、选择合适的制备工艺,设计工艺流程图

设备的工艺选型需要充分考虑客户的基本情况,并就其具体应用场景和行业属性进行沟通协商,一旦确定,尽可能少地进行修改。 常见的工艺流程如下:

图1中的工艺设计主要基于不同的原水水质和生产水质要求,方案相对固定。

图2中的工艺设计更多是基于纯水的实际工业用途,可以根据原水不同的水质条件选择合适的预处理和辅助处理工艺,方案比较灵活。

与核心工艺的固定选型相比,预处理工艺不仅灵活而且容易被忽视,在实际情况下,由于预处理设备的高负荷运行,往往会损坏核心设备。

4.4、配置设备清单、现场布置图、实景图等(参考案例)。

4.5、补充公司介绍、设计依据、专利、案例、安装及售后承诺书等(下图仅供参考)。

4.6、案例分析---2th新能源行业(电池)超纯水设备

这是客户需求特征的典型案例,其间在相关制备工艺、设备规模、品牌要求等方面进行了良好的沟通。 请求的早期部分如下所示:

(1)整理基本信息

原水水质:市政自来水,电导率在500秒左右,水质只能算是一般。

渗透水质:去离子水电阻率15m*cm,符合行业一般需要,饮用水电导率10scm,符合饮用水标准。

产水量:DI输送的水量为2t h,饮用水量为05t h,可设计水平衡。

行业属性及场地限制:充分考虑并参考相关资料。

制备工艺:二次反渗透+EDI(待定)。

特殊要求:饮用水水箱配备紫外线杀菌装置,24小时连续供水(是否需要待机和一次性使用)。

(二)补充初步沟通信息

制备工艺:协商二次反渗透+EDI+抛光树脂,进一步保证采出水质量。

水箱相关:5m氮气密封水箱玻璃钢材质,3M废水箱PE材质,其余2M不锈钢无菌水箱(超过同行业一般需求)。

连续供水:只需采用常规配置模式,本项目为一期设备,二期设备将在短时间内跟进,进入实际互补状态。

附加信息:过滤器和管路采用304不锈钢,但设备的整体成本需要控制!

(3)设计工艺流程、水平衡(简单)、场地布置图

工艺流程图。

简单的水平衡图。

注意:设备的流量比较小,膜元件数量有限,一级RO**速率不宜设置得太高。

选用8040膜元件,占地面积较小,难以保证。

选用4040膜元件,占地面积较大,使用率相对较高。

(4)配置设备清单

原水箱:2m不锈钢无菌水箱,客户指定。

原水泵:Q=5T H,H=30M,可选用南方泵CHL8-4。

多媒体过滤器:600*1800mm不锈钢,也可表示为24*70in,1in=254mm。推荐的多介质过滤速率为10-14 m h(双层过滤层)和18-20 m h(三层过滤层),容器直径按以下公式计算。

容器的横截面积 s( ) 是渗透液流速 q (m h) 与层流过滤 v (m h) 之比:s=q v

容器 d(m) 的直径应为:d=2(s)=2 q (v*)。

柔软 剂:600*1800mm不锈钢。 树脂软化推荐过滤速率为18-20m h,容器计算公式同上。 有两种方法可以计算树脂填充量:

交换容积计算方法:可通过原水水质报告计算,以正光001*7树脂为例,树脂交换容积为20mol/l*0.8*0.85kg/l=1.88mol/kg。阿拉伯数字0mol l代表树脂交换的总量,08为交换系数(安全系数),085kg l为湿密度。

简单估算方法:s*1 2h*08(体积重量转换系数)也以公斤为单位。

精密过滤器:可选择袋式除尘器或PP熔喷式除尘器,过滤精度为5m。

袋式除尘器:选用1号袋,过滤流量为15t h,可选择单袋。

PP熔喷滤芯:40in单滤芯处理能力1t h,选用5件。

1 级 RO 高压泵:Q=5T H,H=100M,可选用南方泵CDL8-10。

1 级 RO 设备:按产水量2分98T h产水量,12个陶氏LE-4040膜元件,4040-4不锈钢膜壳,2:1两级结构,水流行程8米,可满足最高速率的要求。

串联膜元件的数量决定了单个工艺中的最大系统速率。

1 类 RO 纯水箱:2m不锈钢无菌水箱作为饮用水水箱,内置紫外线消毒器。

运输水箱::2m不锈钢无菌水箱,客户指定。

加药装置:余氯还原装置和pH调节装置分别配有相应的药液罐和计量泵。

两级RO高压泵:Q=3T H,H=100M,南泵CDL4-12可选。

辅助 RO 设备:按产水量2分11T h产水量,9个陶氏LE-4040膜元件,4040-3不锈钢膜壳,6:3两级结构,水流冲程6米,二次RO膜元件单倍率不超过30%,系统可满足一级率要求。

EDI 输送泵:q=2.5T H,H=30M,可选用南方泵CHL4-4。

EDI模块:国内高品质,客户未指定品牌。 常用国产东达艾菲尔,进口西门子苏伊士。

氮封水箱:5米玻璃钢水箱,客户指定,带氮气密封装置,客户提供氮气源。

超纯水输送泵:Q=2T H,H=30m,需配备恒压变频装置。

紫外线杀菌器:国产高品质,254nm紫外线。

TOC去除剂:国产高品质,185nm紫外线。

抛光树脂床:12*52容器,填充相应抛光混床树脂,配置容积约100L。

终端过滤器:0.1/0.22米褶皱微滤膜过滤器。

浓缩罐:3M PE水箱,客户指定,带溢流口(多余的盐水自动溢流)。

浓缩水增压泵:Q=1t H,H=30m,需要配备恒压变频装置,连接马桶冲水系统。

配置列表如下:

4.7.成本估算&**(参见上图)。

估算设备材料成本的方法有两种,一种是基于上图的逐项累计,另一种是基于前期共享的快速估算方法。 前者适用范围广,但分项查询量大,后者可以快速估算,但偏差值需要适当修正,否则误差大。

逐项累计

参考上图,鉴于加药装置和部分管件的统计不完全,实际材料成本约为130860*11=143946元。

估算方法

参考**估算**,我们发现2th设备的基本成本价有四个值:常规配置、材料优化、核心优化和顶部配置。 针对本项目实际情况,饮用水部分是附加的,不锈钢无菌水箱属于材料优化超标,管道属于材料优化,RO膜属于核心优化,电控部分有西门子指定和通讯部分,其他部分基本匹配材料优化, 并且差价需要单独计算和补充。

饮用水差价:16000元(含水箱)。

水箱差价:4500*3(不锈钢水箱差价)+2500(氮气密封水箱差价)=16000元。

RO膜差价:400(膜差价)*21=8400元。

电控差价:1500元。

因此,实际材料成本约为98332+16000+16000+8400+1500=140232元。

与和相比存在3714的成本估算差距,鉴于项目的非标性质和价差估算部分,项目也存在尚未完全计算的模型价差,基本符合预期。 我们以较高的143946元作为材料成本基础。

综合成本

设备综合成本是以材料成本为基础,综合考虑采购优势、行政成本、经营成本、安装运输成本等,其简单估算公式为:综合成本=材料成本*(采购系数)*(综合系数)。

中小企业成本=143946*09*1.3=168417元。

大中型企业成本=143946*085*1.5=183531元。

总体而言,该设备的综合成本在16%的范围内8-18.约3万元。

注:小企业购买优势较低但综合系数较低,而大型企业优势较多但综合系数较高。 整体来看,大型企业设备综合成本明显较高。

标价

鉴于市场竞争不力,业务关系复杂,预计设备市场价格在21-30万元之间,合理价格在25万元左右。

补遗:

半年刊 (23.)08.01-24.02.01)

该系列文章基本完成了对之前理论的总结,还剩下1 3大类左右,主要分为估算公式的改进(工程量比较大,预计需要3-5周时间)、中水回用设计、辅助工具(RO膜设计软件、 等),以及中英对比表。

本周六春节放假开始,我会适当分享我的阅读笔记,如果有典型案例,我会单独分享。

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