1.1本套4T/H超纯水设备所涉及的流程及设备满足如下要求: 1.1原水水质:市政自来水 ,1.2产水用途:纯化水 ,1.3系统产水:系统末端EDI出水≥4.0m3/h 备注:反渗透系统产水量以水温25℃为基准。
1.4出水水质:电阻率≥18.2MΩ
2.系统工艺流程
自来水→原水箱→原水泵→砂滤→碳滤→保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透装置→中间水箱→二级高压泵→二级反渗透装置→纯水箱→EDI供水泵→EDI装置→超纯水箱→紫外杀菌器→微孔过滤器→纯水输送泵
工艺流程说明
本方案所涉及的工艺流程是以用户当地环境条件和出水要求为依据,并结合我公司多年来水处理设备成功的设计、生产经验,完全能够满足用户的要求,并能长期运行,安全可靠。
水处理系统是根据客户原水水质为依据而特别设计的, 设备的产水水质电阻率≥18.2MΩ。本系统作为一个整体,每一个处理工艺都是互相联系的,前一个处理工艺的效果可能影响下一级处理工艺,都可能对整套系统终端产水造成影响。
预处理部分采用手动控制其运行及正反洗,反渗透部分设有自动、手动两套运行模式,正常工作状况下,设备可连续自动运行,各种监控数据一目了然,操作方便、安全可靠。
2.1原水预处理部分:
2.1原水箱
本系统设置了一个不锈钢材质的原水箱,缓冲供水管网的水量不足和水压不够。水箱内设置进口液位控制器,组成全自动运行系统。
2.2原水泵
为机械过滤器、活性碳过滤器及保安过滤器提供动力,保证系统供水的流量和压力恒定。
2.3机械过滤器
进一步除去水中悬浮物的常用方法就是机械过滤。将浑水通过粒状滤层,就可将水中的悬浮物截留下来,流出的即是清水,采用粒状滤料过滤方法简单,且当滤层失效后易于用反洗的方法恢复其过滤性能。机械过滤器内装优质石英砂,主要用于去除水中的悬浮物、泥砂及颗粒性杂质。能去除原水中的大部分悬浮物,降低水中的浊度。
2.4活性炭过滤器
活性炭过滤器是利用优质活性炭巨大的比表面积而产生的吸附能力,来吸附水中易被吸附的物质。活性炭过滤器对游离氯、有机物及水中的色度、气味均有非常高的去除率,同时对一些易于沉积的重金属离子也有较高的去除率,因此在反渗透设备前先经过活性碳过滤,能对反渗透设备起到非常好的保护作用。在本方案中,用来去除水中的有机物及游离氯,同时也能使可能有的重金属离子的含量降低,避免在反渗透膜表面发生重金属化合物沉积。过高的游离率对RO膜是有损害的,因此必须设活性碳过滤器,以降低进水中游离氯的浓度。
2.5保安过滤器
该设备为内安装有5μm PP滤芯的过滤器,主要是对反渗透系统进水进行第三级过滤,目的是减低或消除前处理设备漏出的滤料碎粒,对RO膜组件起保护作用,确保最终进入反渗透系统的水符合要求。
2.6反渗透装置
根据反渗透原理,它是利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质,以膜两侧的静压差为推动力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。采用膜分离手段可去除水中的颗粒、胶体、有机杂质、微生物等有害物质及99%的溶解盐,达到水脱盐纯化目的。用反渗透技术制纯水与传统的离子交换、蒸馏技术制纯水相比,有设备体积小、能耗低、适应性强、无需酸碱再生剂、工艺简单、易实现自动化、产水质量优良、水质稳定、无微生物、无重金属离子、无有机化合物等优点。排放的副产物---浓水对环境无害,是一项符合环保要求的分离技术。无需过多考虑进水水质的稳定性,反渗透系统的产水水质可在不耗用任何再生物质的前提下,长期保持稳定,这是其最重要的特性之一。
本反渗透装置采用世界上最先进的美国陶氏生产的聚酰胺复合膜元件为主要元件,其单根膜脱盐率≥99.5%。为保证RO装置的性能稳定和长期运行,设置了开机定时自动冲洗装置。 本装置性能特点:
•主要零部件均采用优质进口产品,性能可靠。 •系统无易损部件,无需大量维修,运行长期有效。
•前置预处理保护系统,保护高压泵及RO膜不受颗粒或其他硬物损坏;同时低压开关保护高压泵,不会因压力过低而损坏。若供水中断或欠压,系统自动停机。 •先进的膜保护系统,在设备开机时,该装置自动发出物理冲洗膜的动作,借助高压泵产生的高水压将膜表面污染物冲洗干净,降低污染速度,延长膜寿命。 •聚酰胺复合膜脱盐率高,保证了系统的运行的高效率。
•产品水、浓缩水各设有流量计以监视并调节运行出水量及系统水利用率,通过合理工艺设计,水利用率高。
•原水、RO产水电导率仪实时监测水质。
•进水及浓水压力表,实时监测RO膜压差,提示反渗透清洗周期。 •预处理部分采用手动控制其过滤及正反洗操作。
•反渗透部分采用PLC自动控制,并设置手动/自动控制功能,方便日常操作机设备检修。
2.6.1一级高压泵
一级高压泵为一级反渗透膜组件提供稳定的进水压力,使反渗透膜达到最佳的工作状态,保证系统进水供应和渗透压力。配置软起动器控制高压泵的启动及停止。
2.6.2二级高压泵
二级高压泵为二级反渗透膜组件提供稳定的进水压力,使反渗透膜达到最佳的工作状态,保证系统进水供应和渗透压力。
2.6.3反渗透膜组件
反渗透膜组件是整个脱盐系统的执行机构,能脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物,使出水达到用户要求。本系统选用世界知名品牌美国陶氏膜元件,一级反渗透采用9支膜元件,3支3芯装玻璃钢压力容器,排列2-1;二级反渗透采用6支膜元件,2支3芯装玻璃钢压力容器,排列1-1。膜元件采用BW30-365,膜面积365ft2,数量15支。该膜元件具有低能耗、高脱盐率和高通水量的特点。系统工作压力低,产水量大,一级反渗透系统设计产水量为7.0m3/h,二级反渗透系统设计产水量为5.0m3/h。
2.6.4清洗系统
当反渗透膜使用到一定时间,且一段和二段的压力差大于0.5Mpa时,证明反渗透膜已污堵了一定程度,需要本装置来对反渗透膜进行化学清洗,使其恢复正常的工作状态。
2.7中间水箱
本系统在一级与二级RO之间设置了一个材质为不锈钢的中间水箱。箱内设置进口液位控制器,组成全自动运行系统。该水箱建议定期清洗。
2.8纯水箱
本系统在二级反渗透后设置一个不锈钢材质的纯水箱。箱内设置进口液位控制器,组成全自动运行系统。该水箱建议定期清洗。
2.9加药系统
本系统设置3套加药装置,分别投加絮凝剂、阻垢剂和PH调节剂。 絮凝剂投加在机械过滤器之前,投加絮凝剂后生成的微絮粒在架桥物质和水流的搅动下,通过吸附架桥成长为大絮体在石英砂滤层下被除去,保证滤后产水水质。 絮凝剂加药量暂按2 ppm剂量考虑,实际加药量将根据实际进水水质和系统运行情况确定。
阻垢剂投加在保安过滤器之前,防止反渗透膜元件长期运行在表面造成结垢污堵,阻垢剂可有效分散CaCO3、CaSO4、CrSO4、BaSO4、SiO2和CaF2的结垢,并防止铁铝氧化物的沉积。阻垢剂加药量暂按2 ppm剂量考虑,实际加药量将根据实际进水水质和系统运行情况确定。
自来水经过一级反渗透膜过滤后去除了大部分钠离子、镁离子、钙离子等金属离子,水中碱性离子被滤除,而反渗透膜对二氧化碳去除率低,二氧化碳溶解于水中形成碳酸根使电导率升高,因此在二级反渗透过滤前必须投加碱液调节产水PH值,使水中的二氧化碳得以除去。PH调节剂实际加药量根据反渗透产水水质和系统运行情况确定。
3. EDI系统
EDI系统是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。此过程离子交换树脂不需要用酸和碱再生。这一新技术可以代替传统的离子交换( DI )装置,生产出电阻率高达 15-18 MΩ•cm 的超纯水。
EDI 给水的预处理是 EDI 实现其最优性能和减少设备故障的首要条件。给水里的污染物会对除盐组件有负面影响,增加维护量并降低膜组件的寿命。
本系统在EDI进水前设置紫外杀菌器及精密过滤器除去水中的微生物及杂质,保证EDI进水水质。
3.1EDI供水泵
为EDI供水提供稳定的水流量及压力而设置,该泵为免维修机械密封泵,性能可靠稳定,噪音小,耐高温,寿命长。
3.2EDI模块
EDI模块适用于电力、电子、化工和一般工业等行业提供超纯水,能连续地生产出混床产水级质量的超纯水,无需对模块内的混床树脂进行酸碱再生,无需盐水注入和浓水循环,简化了系统设计。
3.3超纯水箱
EDI后设置一个超纯水箱,材质为不锈钢。箱内设置进口液位控制器,组成全自动运行系统。该水箱建议定期清洗。
3.4紫外线灭菌器
紫外线杀菌器产生的高强度的紫外光照射水,当水中的各种细菌、病毒、以及其它病原体受到一定剂量的紫外线辐射后,其细胞中的DNA结构受到破坏,从而杀灭水中的细菌和病毒。紫外线灭菌器安装在纯水箱出口管路上,能有效地防止二级反渗透产水遭受微生物二次污染,以保证EDI进水水质合格。
3.5微孔过滤器
为防止杀死的细菌或水箱可能污染的颗粒物质进入EDI系统而设置。滤芯采用尼龙复合材料,为折叠式结构。
3.6 纯水输送泵
为后续供水及用水点提供稳定的水流量及压力而设置,该泵为免维修机械密封泵,性能可靠稳定,噪音小,耐高温,寿命长。