ICS13.020.01 J88 中华人民共和国国家标准 GB/T31327—2014 海水淡化预处理膜系统设计规范 Specificationofmembranesystemforseawaterdesalinationpretreatment 2014-12-05发布 2015-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 超(微)滤膜组件选择 2 …………………………………………………………………………………… 4.1 膜组件的功能和主要用途 2 ………………………………………………………………………… 4.2 膜材质 2 ……………………………………………………………………………………………… 4.3 膜及其组件结构形式 2 ……………………………………………………………………………… 5 海水淡化预处理膜系统设计 3 …………………………………………………………………………… 5.1 一般规定 3 …………………………………………………………………………………………… 5.2 水质要求 3 …………………………………………………………………………………………… 5.3 工艺参数 4 …………………………………………………………………………………………… 5.4 工艺设计 4 …………………………………………………………………………………………… 6 海水淡化预处理膜系统设备 6 …………………………………………………………………………… 6.1 设备配置 6 …………………………………………………………………………………………… 6.2 反洗和化学加强反洗装置 6 ………………………………………………………………………… 6.3 化学清洗装置 7 ……………………………………………………………………………………… 6.4 管路系统要求 7 ……………………………………………………………………………………… 7 设备布置与安装 7 ………………………………………………………………………………………… 8 自控系统 7 …………………………………………………………………………………………………GB/T31327—2014 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国分离膜标准化技术委员会(SAC/TC382)提出并归口。 本标准起草单位:杭州水处理技术研究开发中心有限公司、天津膜天膜科技股份有限公司、山东招 金膜天有限责任公司、杭州(火炬)西斗门膜工业有限公司、南京工业大学、华东理工大学。 本标准主要起草人:谭永文、沈菊李、戴海平、杨波、郑宏林、王乐译、王薇、褚红、邢卫红、许振良、 王新艳。 ⅠGB/T31327—2014 海水淡化预处理膜系统设计规范 1 范围 本标准规定了海水淡化预处理膜系统的组件选择、系统设计、设备组成、设备布置与安装,以及自动 化控制等。 本标准适用于以超(微)滤膜为代表的压力驱动型膜过滤海水淡化预处理系统设计,应用于其他水 处理工程的超(微)滤膜系统的设计可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T17219—1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 GB/T20103 膜分离技术 术语 GB/T50619—2010 火力发电厂海水淡化工程设计规范 HY/T112—2008 超滤膜及其组件 3 术语和定义 GB/T20103和GB/T50619界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复 列出了GB/T20103和GB/T50619中的某些术语和定义。 3.1 超滤 ultrafiltration 以压力为驱动力,分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒的过程。 [GB/T20103—2006,定义5.2.1] 3.2 微滤 microfiltration 以压力为驱动力,分离0.01μm至数μm的微粒的过程。 [GB/T20103—2006,定义5.2.2] 3.3 反渗透 reverseosmosis 在高于渗透压差的压力作用下,溶剂(如水)通过半透膜进入膜的低压侧,而溶液中的其他组分(如 盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出,从而达到有效分离的过程。 [GB/T20103—2006,定义4.2.2] 3.4 通量 flux 单位时间单位膜面积透过组分的量。 [GB/T20103—2006,定义2.1.33] 3.5 跨膜压差 transmembranepressure;TMP 原水侧进出口压力平均值和产水侧压力的差,即膜两侧平均压力差。 1GB/T31327—2014 3.6 污泥密度指数 siltdensityindex;SDI 由堵塞0.45μm微孔滤膜的速率计算得出的,表征水中细微悬浮固体物含量的指数。 [GB/T50619—2010,定义2.0.7] 3.7 产水率 producingwaterratio 扣除自用水量后的净产水量与进水量的百分比。 [GB/T50619—2010,定义2.0.12] 3.8 膜污染 membranefouling 料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜性能下降的过程。 [GB/T20103—2006,定义7.2.2] 3.9 化学加强反洗 chemicallyenhancedbackwash 在超(微)滤膜产水侧加入一定浓度的化学药剂,通过反冲洗、浸泡等方式,将在过滤过程中形成于 膜进水侧的污染物清洗下来的过程。 3.10 化学清洗 chemicalcleaning 利用化学药品去除膜的污染物的过程。 [GB/T20103—2006,定义7.2.8] 4 超(微)滤膜组件选择 4.1 膜组件的功能和主要用途 超(微)滤膜组件的功能和主要用途见表1。 表1 超(微)滤膜组件的功能和主要用途 组件类型 功 能 主要用途 超滤(UF)去除胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物 反渗透或纳滤系统预处理,饮用水净化,中水回用等 微滤(MF)去除悬浮颗粒、细菌、部分病毒及大尺度胶体 反渗透或纳滤系统预处理,饮用水去浊,中水回用等 4.2 膜材质 海水淡化预处理宜选择具有耐污染、易清洗、化学性能稳定、通量大、产水水质稳定等特性的膜材 质,如聚醚砜(PES)、聚砜(PS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)、聚乙 烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、无机陶瓷等。 4.3 膜及其组件结构形式 海水淡化预处理膜组件宜选择结构紧凑、操作压力低、易清洗、能耗及运行费用低等特性的结构形 式,如中空纤维、管式、平板式、卷式等。 2GB/T31327—2014 5 海水淡化预处理膜系统设计 5.1 一般规定 5.1.1 应根据进水水质、处理水量和反渗透系统进水水质要求,选择超(微)滤膜材质、组件形式和过滤 模式。 5.1.2 海水淡化预处理膜系统由给水泵、保安过滤器、超(微)滤膜装置、反洗和化学加强反洗装置、气 擦洗装置、化学清洗装置、仪器仪表、管道、阀门和自控系统等组成。 5.1.3 海水淡化预处理膜系统基本工艺流程示意见图1。 图1 海水淡化预处理膜系统基本工艺流程示意图 5.1.4 海水淡化预处理膜系统的过滤模式可采用死端过滤或错流过滤。 5.1.5 超(微)滤膜组件的使用寿命不低于3年。 5.1.6 海水淡化预处理膜系统产生的废水应处理达标后排放,应符合GB/T50619—2010的8.0.3的 规定。 5.2 水质要求 5.2.1 海水淡化预处理膜系统的进水水质宜符合表2的要求。 表2 海水淡化预处理膜系统的进水水质要求 项 目 单 位 指 标 温度 ℃ 5~40 pH值 — 3~10 浊度 NTU ≤15 油类含量 mg/L ≤1 最大颗粒粒径μm ≤200 5.2.2 当进水水质的单个或多个项目不符合表2的指标值时,宜增加前处理工艺。 5.2.3 前处理工艺宜根据海水水质和预处理膜系统的进水水质要求确定选用混凝、气浮、澄清、介质过 滤等工艺。前处理系统的设计宜参照GB/T50619—2010的4.2.1和4.2.2的规定。 3GB/T31327—2014 5.2.4 海水淡化预处理膜系统的产水水质应符合表3的规定。 表3 海水淡化预处理膜系统的产水水质要求 项 目 单 位 指 标 污泥密度指数SDI(15min) — ≤3 浊度 NTU ≤0.2 5.3 工艺参数 5.3.1 海水淡化预处理膜系统设计的工艺参数主要包括: a) 产水量,单位立方米每小时(m3/h); b) 膜通量,单位升每平方米每小时[L/(m2·h)]; c) 操作压力,单位兆帕(MPa); d) 气擦洗、水反洗周期,单位小时(h); e) 单次气擦洗、水反洗时间,单位秒(s); f) 气擦洗强度,单位标准立方米每平方米每小时[Nm3/(m2·h)]; g) 反洗强度,单位升每平方米每小时[L/(m