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超纯水
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纯水电子行业用水方案:

广州天融环保有限公司直接或者间接客户(客户满意是我们目标,感谢客户信任):本田Honda、丰田Toyota、三洋SANYO、安森美半导体ON Semiconductor、三菱制药Mitsubishi、高砂香料Takasago、快美特CARMATE、中粮COFCO、梧州荒川、西铁城CITIZEN、富士康Foxconn、旭硝子AGC、JFE日本钢铁、东曹化工、CASIO卡西欧、日立金属hitachi-metals、华南电子厂TDK、富士万、日立汽车hitachi-automotive、名幸电子MEIKO、五矿、村田murata、斯坦雷GSE、小糸车灯、SONY索尼、科霸CHS、普利司通BRIDGESTONE、朋友化妆品、青山汽车紧固件、住友卫生管道、雅马哈yamaha、东阳精密机械SEAL、王子造纸OJI、联合包装、明治雪糕meiji-icecream、曼秀雷敦Mentholatum、佳能canon、中芯国际SMIC、松下蓄电池panasonicbattery、科霸、尼康光学nikon、CASIO卡西欧、大阳电工、理光Ricoh、奥林巴斯olympus、坚美铝业、高砂香料、日立汽车、曙光制动、华星光电、栗田、奥加诺、华鹭自动化、爱普生Epson、优尼精密、八木金属、伊耐陶瓷、NGK陶瓷、伊耐洁具、大金空调DAIKIN、国巨电子YAGEO、旭化成asahi-kasei、华峰化学、客我喜、泰珂洛、豪雅HOYA、太阳诱电、通和金属、夏普、协和电气、爱发科、等等......


第一章 工程概述

广州天融环保科技有限公司

本机组是为用户使用点提供软水+纯水而建的一整套机组,将为客户提供30m3/h的软化水和10m3/h的纯水。其中纯水是该机组将自来水经过多重处理后,除去水中的杂质和盐分及有机物,最后获得电阻率高于10MΩ.cm的纯水。

设备产水水质和能力如下:

软水水质:小于5mgCaCO3/L

纯水水质:电阻率>10MΩ.cm(测定点:纯水装置出口)

          微粒子(0.1μm以上) ≤50pcs/ml

          TOC≤100μg/L(燃烧法)

产水能力:软水30m3/h

          纯水10m3/h

设计依据及标准

 企业提供的相关资料

排放标准广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)

设备的设计符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)

《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)

《室外排水设计规范》(GB50014-2014)

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)

《声环境质量标准》(GB3096-2008)

《中华人民共和国工业企业厂界噪声排放标准》(GB12348-2008)

设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《钢制压力容器》(GB150-1998)

《水处理设备制造技术条件》(JB2932-1999)

《热轧等边角钢》(GB9787-1988)

《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T 709-2006)

《机械加工通用技术条件》(GP05-2004)

《热轧无缝钢管》GBJ98004-1987

《水处理设备原材料入厂检验》ZBJ98004-1987

《橡胶衬里化工设备》HGJ32-90

《橡胶衬里设备技术条件》CD130A16

对外接口法兰符合下列要求:

《衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件》HG20538-92

《衬胶钢管和管件》HG 21501-93

《玻璃钢贴面防腐》JG/T117-1999

设备的油漆、包装、运输、安装符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《起重机械安全规程》GB6067-2010

《水处理设备技术条件》JBT2932-1999

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009

《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008


电气控制符合下列标准的最新版本的规定要求:

《工业机械电气设备第一部分:通用技术条件》CD/T5226.1-1996

《电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006

《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)

《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93)

其它标准:

《涂装设备焊接标准》YJB273-96

《涂装设备制造、安装验收标准》YJB307-95

《涂装设备电气装置制造、安装及验收通用技术标准》TD298

《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

《涂装作业安全规程—涂漆工艺安全及其通风净化》GB6514-2008


第二章 设计依据、范围及原责

广州天融环保科技有限公司

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2.1  设计依据及标准

 企业提供的相关资料

排放标准广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)

设备的设计符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)

《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)

《室外排水设计规范》(GB50014-2014)

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)

《声环境质量标准》(GB3096-2008)

《中华人民共和国工业企业厂界噪声排放标准》(GB12348-2008)

设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《钢制压力容器》(GB150-1998)

《水处理设备制造技术条件》(JB2932-1999)

《热轧等边角钢》(GB9787-1988)

《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T 709-2006)

《机械加工通用技术条件》(GP05-2004)

《热轧无缝钢管》GBJ98004-1987

《水处理设备原材料入厂检验》ZBJ98004-1987

《橡胶衬里化工设备》HGJ32-90

《橡胶衬里设备技术条件》CD130A16

对外接口法兰符合下列要求:

《衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件》HG20538-92

《衬胶钢管和管件》HG 21501-93

《玻璃钢贴面防腐》JG/T117-1999

设备的油漆、包装、运输、安装符合下列标准和规定的最新版本的要求:

《起重机械安全规程》GB6067-2010

《水处理设备技术条件》JBT2932-1999

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009

《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008


电气控制符合下列标准的最新版本的规定要求:

《工业机械电气设备第一部分:通用技术条件》CD/T5226.1-1996

《电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006

《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)

《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93)

其它标准:

《涂装设备焊接标准》YJB273-96

《涂装设备制造、安装验收标准》YJB307-95

《涂装设备电气装置制造、安装及验收通用技术标准》TD298

《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

《涂装作业安全规程—涂漆工艺安全及其通风净化》GB6514-2008


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第三章 设计条件和目标

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设计规模

立方米/小时24小时/天

设计条件


原水: 

Ph :6-9  

电导率:  670  μS/cm(25℃)

CODcr  :   30mg /L

离子状硅(SiO2) : 9 mg /L


回用水:

Ph:6-9 

SS:  10mg/l

纯水装置处理水水质


电阻率:>10MΩ・cm

微粒子0.1μm:<30个/ml

TOC: <100PPb

温度:23-25℃


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第四章 工程规模、条件和目标


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4.1工艺选择

该企业的半导体芯片清洗用水、半导体封装用水设备、引线框架、集成电路、led液晶显示器用纯水、导电玻璃超纯水设备、显像管、线路板、电脑元件、电容元器件等工业用纯水。为了节能还需要废水处理并回用(采用接近零排放)。半导体制造工艺在纯水和超纯水系统中对离子和有机物污染控制规范方面有着几近苛刻的规定。控制和监测UPW(超纯水)系统中的这些污染物,能够帮助半导体制造商提升产品质量并最大限度地提高产量。水净化技术的提高和污染物监测技术方面的创新举措在改善和测量超纯水质量方面起到了很大的作用。

本方案处理工艺采用的主要设备为:废水MBR处理设备、高效混凝絮凝气浮设备、多介质过滤器设备、RO+EDI设备、CP+UF设备 


4.2工艺流程

废水MBR处理水+补充自来水→混凝絮凝气浮→高效多介质过滤器→RO+EDI→CP+UF 并实现全自动控制稳定运行。

特点:1、高度压缩设备空间减少占地面积;2、全球一流部件品牌;3、经验工艺;4、一流的电气部件经验丰富自动化设计和调试;5、众多经验丰富设计调试人员。已全自动稳定运行十几年了。

 


5.1 MBR处理设备

mbr膜生物反应器

   膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。

   以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥龄(SRT)可延长至30天以上。

   膜生物反应器因其有效的截留作用,可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内能充分繁殖,其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。

污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水,而实现就近处理实现水资源的充分利用,同时污水经过就近处理,也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏,导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理最实用技术。

进出水水质比较:

一般进水水质:BOD5<300mg/l ;CODcr<500mg/l ;SS<300mg/l ;T-N<45mg/l

出水水质:BOD5<10mg/l ;NH4+-N<10.0mg/l; CODcr〈30mg/l ;浊度<5NTU;总大肠细菌总数<1000个/L ;

特点

1)对污染物的去除率高,抗污泥膨胀能力强,出水水质稳定可靠,出水中没有悬浮物;

2 )膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制,因而其设计和操作大大简化;

3 )膜的机械截留作用避免了微生物的流失,生物反应器内可保持高的污泥浓度,从而能提高体积负荷,降低污泥负荷,具有极强的抗冲击能力;

4 )由于SRT很长,生物反应器又起到了"污泥硝化池"的作用,从而显著减少污泥产量,剩余污泥产量低,污泥处理费用低;

5 )由于膜的截流作用使SRT延长,营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境,可以提高系统的硝化能力,同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解;

6 ) MBR曝气池的活性污泥不会随出水流失,在运行过程中,活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化,并达到一种动态平衡,这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点;

7 )较大的水力循环导致了污水的均匀混合,因而使活性污泥有很好的分散性,大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌 胶团所难以相比的;

8 )膜生物反应器易于一体化,易于实现自动控制,操作管理方便;

9) MBR工艺省略了二沉池,减少占地面积。

 

5.2 RO处理设备原理(反渗透原理原理)

反渗透原理:当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

    最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以反渗透法的技术用来洗肾(血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相。并且反渗透膜并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。

    反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis简称R.O)的基本理论架构。


5.2 EDI处理设备原理(电渗透原理原理)

EDI(Electrodeionization)又称连续电除盐技术,它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体,通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用,在电场的作用下实现水中离子的定向迁移,从而达到水的深度净化除盐,并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生,因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水,它具有技术先进、结构紧凑、操作简便的优点,可广泛应用于电力、电子、医药、化工、食品和实验室领域,是水处理技术的绿色革命。 出水水质具有最佳的稳定度。


工作原理

电去离子(EDI)系统主要是在直流电场的作用下,通过隔板的水中电介质离子发生定向移动,利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。电渗析器的一对电极之间,通常由阴膜,阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列,构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜)。淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中,由于浓室的阴阳离子不断涌进,电介质离子浓度不断升高,而成为浓水,从而达到淡化、提纯、浓缩或精制的目的。


系统特点

自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,犹其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。

EDI设备是应用在反渗透系统之后,取代传统的混床离子交换技术(MB-DI)生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:

①水质稳定

②容易实现全自动控制

③不会因再生而停机 ④不需化学再生EDI系统⑤运行费用低

⑥厂房面积小

⑦无污水排放EDI工作原理:

EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图所示。EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开,形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下,通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透(RO)纯水(采用广州天融科技有限公司设计RO+EDI系统可采用一级反渗透且非常稳定运行最早的已经稳定运行12年了还在稳定运行,不断刷新稳定的使用寿命,节省了一半RO和相关设施费用)作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2μS/cm(25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃),但是根据去离子水用途和系统配置设置,EDI超纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。

 

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第六章 设备和管道设计原则和要求


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6.1设备以及设备布局设计原则和要求

1、 随着土地价值的升高,为客户节约成本和环保。保证维护维修空间的基础上,尽量减少占地面积;

2、 考虑水源类型和水源水质情况;

3、 尽量选择能高效处理,且能耗低的单元;

4、 因为是水处理设备,电气设计时要着重考虑到防水事情;

5、 药品区要有洗眼器;


6.2管道设计的原则和要求

1、为方便维修尽量走明管,实在不行再走暗管;

2、电气桥架在最上层,

3、电线管的接头尽量在电机接口下方10厘米左右,防止有水引入泵;

4、水管,

5、通过危险的药品管,尽量避免人行道,有明显标志,客户资金预算充足,采用透明板形式隔开,或者双层;

6、加入危险药品时,尽量设计接近安全浓度,可以尽快冲洗;

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第七章 电气设计


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7.1设计依据

6、 工艺提供的电气设计要求;

7、 业主提供的有关电气资料以及对控制要求;

8、 国家的相关设计规范,选择优良质量稳定的电气元件。


7.2设计范围

1、处理系统的自动控制;

2、处理系统的上位机监控;

3、处理系统的物联网技术使用。


7.3电源

1、供电电源为380V,由业主安排从低压配电引入废水处理站电控柜;

2、处理系统需要电源为三相五线制。


7.4接地和防雷


利用建筑物的基础钢筋接地或者人工接地,接地电阻小于3欧姆。


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第八章 建筑结构设计


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设计思路


本设计在建筑空间、维护空间、人行道等方面仔细推敲,从人性化感知和节约占地面积上,力图整个工程利于点检维护,更小占地面积,美观。


设计依据


(1)、工艺提供的设计资料;

(2)、《建筑地基基础设计规范》GBJ16-87;

(3)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;

(4)、《建筑结构载荷规范》GB50009-2001

(5)、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

(6)、《砌体结构设计规范》GB50003-2001

(7)、《建筑设计防火规范》GBJ16-87


水处理系统布局综述

本设计布置在充分满足生产工艺要求为前提,根据设计工艺对水处理各个单元进行合理布置,围绕车间窗外,与土建一起设计,节约用地,便于管理,节约投资。


纯水电子行业用水方案:

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第九章 设备管理


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管理


水处理系统是个独立单元,虽然全自动运行,该系统运行过程中建议厂家配备兼职工作人员进行管理,以保证达到最佳效果。


劳动定员


管理人员(兼职)1人

工艺技术人员(兼职)1人

操作人员(兼职)1人

实际人数1人


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第十章 安全和应急措施


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(一) 电气

纯水系统内使用了三相电源,有可能对人体造成危险。系统在工作时需要非常小心。

1.定期检查接线端子是否接触良好。

2.如发现有损坏的电气元件,在修复或更换前要先隔离该元件。

3.检查电器箱密封是否良好以防进水。

4.只允许有资格的电气技术人员进行检修工作。

5.三相电动机处于工作状态时不可切断水泵上的电源线。


(二) 机械

1.请不要将工具、螺丝等放置在水泵等电器上,以免造成触电危险。

2.请不要让身体的任何部位接触到泵、搅拌机等旋转类机器。

3.确认所有的管道都有足够的固定和支撑。在开启系统阀门后,仔细检查以保证所有阀门正常开闭。


(三)化学

使用药品类时,要穿戴好防护服、护目镜和橡胶手套等,以免药品飞溅到眼睛和皮肤上。如果药品进入眼睛或皮肤,请立刻用大量的水清洗,并求助医疗诊治。

  药品滴落至水泥地板等时,要及时进行中和处理或水洗等措施。

不要混合不同种类的药品。可能会出现有毒气体或发热形成高温,非常危险。药品的溶解由专职人员操作,使用时要充分注意。

药品的使用请注意国家的相关法律及药品的安全数据说明。


(四) 环境

1.排水水质复杂,请绝对不要将其用于洗手或冲洗等。各排水要排到合适的地方,必要时还要处理,遵守国家的法律规定进行排放。

2.不得随意丢弃活性炭、脱水污泥等,务必由工业废弃处理单位收取处理这些废弃物。

3.药品的放置地要保持通风和留有必要的安全通道,药品要有专门的人员管理。


(五) 开停机

开机前先检查系统总的电源、水源是否正常开启,停机后再关闭系统总的电源、水源,其他操作必须遵守开停机程序来保证工作人员的安全。

设备在检修时的开机,开机前请先确认现场人员是否在安全位置。

(六)设备检修

1.设备在检修前,应当悬挂好警示牌。

2.设备在检修前,应当关闭相关的电源。

3.在进行塔槽类内部的检查和打开作业时,请务必在缺氧危险作业负责人的指导下测量氧的浓度(确认氧气浓度在18%以上)。

4.绝对不要进行不熟练的分解和修理,必须咨询本公司。


(七)安全检查表

1.将所有紧急电话、化学品伤害应急处理措施贴在明显位置。

2.保证所有操作人员熟悉与该设备相关的安全事项。

3.熟悉所有泵和阀门的关闭位置。

4.确保设备周围通道畅通和足够的照明。

5.保持设备洁净。

6.在需要处(药品等附近)提供足够的通风。

7.纯水系统的工作压力不能超过允许值。

8.具备化学品防护用具。


(八) 其它安全事项

1.设备检修的人员必须具备该设备的检修能力和安全生产知识。

2.设备在检修时,未经检修人员确认,不得开机。

3.在电气检修时,至少有2人以上的检修人员在场,至少保证有1人做安全确认的工作。

4.在槽等容器类设备内部检修时,至少有2人以上的检修人员在场,至少保证有1人在容器外做辅助检修和安全确认的工作。

5.设备在检修时,要保证足够的安全的照明。

6.设备在检修时,要保证足够的安全通道。


 设备正常运行时,随意修改系统参数,可能会导致系统停止、设备损坏甚至人身事故。操作人员如觉得有必要修改参数设置,请详细了解该系统的原理、参数控制的设备、控制方法等相关信息。参数修改前建议联络广州天融工作人员。


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第十一章 售后服务


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11.1客户完工资料专业管理


有专业质检技术人员负责公司项目质量跟踪服务。提供咨询服务。

提供该水处理项目全面的竣工资料:《设备规格书》、《工艺流程图纸》、《平面布置图纸》、《施工图纸》、《电气图纸》、《电气程序》、《操作说明书》、《各部件说明书》、《调试报告》、《运行管理数据表》、《消耗品清单》等所有竣工资料,为建设方维护保养提供健全的依据。


11.2培训管理操作人员

为客户提供水处理系统的管理操作人员技术培训,包含理论、维护保养、正常操作等培训


11.3质量保证及时服务

处理水质水量根据第三章设计条件



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