本方案涉及的流程及設(shè)備是為了滿足東莞**電子科技有限公司生產(chǎn)工藝用高純水項(xiàng)目，要求如下：

 

 

1.1純水水量  17MΩ.cm    10  m3/h

 

1.2、系統(tǒng)制備的主要技術(shù)參數(shù)：前處理產(chǎn)水量 :   ≥20m3/h；反滲透系統(tǒng)二***反滲透產(chǎn)水量 :   ≥10m3/h；EDI去離子系統(tǒng)產(chǎn)水量 : ≥10m3/h；

 

1.3產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo) 10m3/h     ≥17 MΩ·cm （參照國(guó)標(biāo)EW-Ⅰ）供水壓力   0.35Mpa 塵粒直徑： 0.5，1ea以下/100ml以下 溫度：     常溫；

 

1.4 系統(tǒng)配置：預(yù)處理、二***反滲透、EDI電再生連續(xù)除鹽裝置床。

 

1.5供水方式：連續(xù)產(chǎn)出（24小時(shí)運(yùn)行）。

 

 

 

2.3  本方案設(shè)計(jì)指標(biāo)

 

1.水量：   17MΩ.cm    10m3/h

 

2. 電阻率：10m3/h      ≥17 MΩ·cm   3.15MΩ.cm水其它指標(biāo) SiO2：     ＜50 ppb TOC：      ＜100  ppb 塵粒直徑： 0.5μm，1ea以下/100ml以下

 

3.供水壓力   0.35Mpa

 

4.供水溫度   常溫

 

 

 

二***反滲透+EDI+精混床超純水設(shè)備系統(tǒng)布局預(yù)處理部分、二***反滲透部分、EDI部分、18M供水部分集中放置在中央水站，系統(tǒng)占地面積：20米×6米左右。為保證高純水的水質(zhì)和水量，將整個(gè)水處理系統(tǒng)置于PLC控制下運(yùn)行，并適時(shí)監(jiān)控。

 

 

 

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

控制系統(tǒng)采用分散控制，集中監(jiān)視的控制系統(tǒng)。操作站選用PLC控制器控制，組成一個(gè)高可靠性的自動(dòng)運(yùn)行和監(jiān)視控制的控制系統(tǒng)。      

 

 

 

二***反滲透+EDI+精混床超純水設(shè)備工藝流程簡(jiǎn)圖

 

原水泵→石英砂濾器→活性碳濾器→阻垢加藥裝置→保安過(guò)濾器→一***高壓泵→一***反滲透裝置→PH調(diào)節(jié)裝置→一***RO水箱→二***高壓泵→二***反滲透裝置→二***RO水箱→中間水泵→TOC裝置→精密濾器→EDI設(shè)備→超純水箱→變頻水泵→UV裝置→精混床→精密濾器→用水點(diǎn)

 

 

 

二***反滲透+EDI+精混床超純水設(shè)備工藝說(shuō)明

 

預(yù)處理部分 目的：為反滲透裝置提供合格的進(jìn)水。

 

 

 

原水預(yù)處理的目的和組成

 

A.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水要求：

 

污染指數(shù)：          SDI≤4；

 

余氯：              <0.1 ppm

 

濁度                <1NTU

 

供水Fe3+             ≤0.01ppm。

 

供水水溫適宜范圍    10～30℃。

 

碳酸鈣飽和指數(shù)      LSI：<0

 

 

 

B.預(yù)處理系統(tǒng)就是通過(guò)絮凝、過(guò)濾、吸附等方法使反滲透進(jìn)水達(dá)到以上要求，以實(shí)現(xiàn)以下目的：

 

防止反滲透裝置膜面結(jié)垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化 物等）；

 

防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對(duì)反滲透的污堵；

 

防止有機(jī)物質(zhì)的對(duì)反滲透的污堵和降解；

 

防止微生物對(duì)反滲透的污堵；

 

防止氧化性物質(zhì)對(duì)反滲透膜的氧化破壞；

 

 

 

C.預(yù)處理系統(tǒng)的組成：包括石英砂濾器、活性炭濾器。

 

石英砂濾器

 

多介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料包括多種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及及脫穩(wěn)后的膠體,以使出水的污染指數(shù)SDI<4達(dá)到RO進(jìn)水要求。

 

 

活性炭濾器

 

活性炭被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中對(duì)陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機(jī)物質(zhì)，還可去除象余氯一類對(duì)陰離子交換劑有害物質(zhì)，從而提高了除鹽水處理能力，防止樹(shù)脂被氧化。通常能夠去除63%—86%膠印體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)

 

 

阻垢加藥裝置

 

自來(lái)水中含有一部分鈣、鎂離子等容易結(jié)垢性的物質(zhì)，此類離子在水中的溶解性相對(duì)比較小，而反滲透部分對(duì)離子的攔截比較充分，必然會(huì)加大濃水側(cè)離子的濃度；從而導(dǎo)致影響整個(gè)反滲透膜的進(jìn)水通道。阻垢劑是一種增大難溶解性離子溶解度的一種化學(xué)藥品，通常對(duì)鈣、鎂離子的溶解度能增加3倍左右；能很好的調(diào)節(jié)由于濃縮而引起的結(jié)垢總問(wèn)題。阻垢劑的投加量一般在2-5ppm左右。根據(jù)原水水質(zhì)的總硬試值調(diào)節(jié)加藥量。

 

 

二***反滲透部分

 

滲透是水從稀溶液一側(cè)通過(guò)半透膜向濃溶液一側(cè)自發(fā)流動(dòng)的過(guò)程。半透膜只允許水通過(guò)，而阻止溶解固形物(鹽)的通過(guò)，見(jiàn)圖 (a)。 濃溶液隨著水的流人而不斷被稀釋。當(dāng)水向濃溶液流動(dòng)而產(chǎn)生的壓力足夠用于阻止水繼續(xù)凈流入時(shí)，滲透處于平衡狀態(tài)，見(jiàn)圖 (b)。平衡時(shí)，水從任一邊通過(guò)半透膜向另一邊流入的數(shù)量相等，即處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，而此時(shí)壓力p稱為溶液的滲透壓(注意：半透膜一邊是純水，另一邊是鹽溶液)。

 

當(dāng)在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時(shí)，濃溶液中的水就會(huì)通過(guò)半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過(guò)程就是滲透的相反過(guò)程，稱為反滲透，滲透是自發(fā)過(guò)程，而反滲透則是非自發(fā)過(guò)程。反滲透系統(tǒng)正是利用反滲透的原理，將需要處理的高含鹽水用高壓泵加壓，迫使水透過(guò)反滲透膜，以達(dá)到脫除鹽份的目的。二***反滲透是對(duì)一***反滲透產(chǎn)水的進(jìn)一步提純。

 

 

保安濾器

 

為防止水中及管道中的微粒進(jìn)入高壓泵和RO膜組件，***設(shè)置保安濾器作為***后的預(yù)處理手段。作為保險(xiǎn)措施，即使多介質(zhì)機(jī)械濾器過(guò)濾不徹底，也能夠保證反滲透膜不會(huì)受到嚴(yán)重污染。

 保安濾器內(nèi)裝5um的聚丙稀微孔濾器。當(dāng)濾器進(jìn)出囗壓差大于0.05-0.1Mpa時(shí)需更換濾芯（由于被過(guò)濾的介質(zhì)直接進(jìn)入到微孔濾膜的空隙中，因此很難通過(guò)酸堿清洗恢復(fù)通量）。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。

 

 

高壓泵

 

反滲透膜分離推動(dòng)力是壓力差，因此設(shè)置高壓泵使反滲透的進(jìn)水達(dá)到一定的壓力，讓反滲透過(guò)程得以進(jìn)行。即克服滲透壓使水分子透過(guò)反滲透膜到淡水層。高壓泵采用變頻器設(shè)置加、減速時(shí)間減緩高壓泵啟動(dòng)時(shí)膜的沖擊，變頻器還能進(jìn)一步起到節(jié)約能量的作用；新系統(tǒng)剛運(yùn)行的時(shí)候?qū)�進(jìn)水的壓力要求比使用一段時(shí)間之后對(duì)進(jìn)水的壓力要求要低。采用變頻裝置能更好的控制高壓泵的壓力與進(jìn)水流量之前的變化。本系統(tǒng)設(shè)置了進(jìn)水低壓保護(hù)和出水高壓保護(hù)。

 

 

反滲透本體裝置

 

反滲透純水設(shè)備是該項(xiàng)目預(yù)脫鹽的心臟部分，經(jīng)反滲透處理的水能去除絕大部分無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物及細(xì)菌等。

 

系統(tǒng)設(shè)備選型

 

膜組件選用美國(guó)海德能公司8040-CPA3卷式組件。該組件由三層的薄膜復(fù)合，分別是***上面的超薄脫鹽層（厚度約為0.2μm聚銑胺材質(zhì)）、中間的聚楓內(nèi)夾層和***下面的聚酯支撐網(wǎng)層。該組件膜面積400平方英尺，產(chǎn)水通量大，對(duì)無(wú)機(jī)鹽具有99.5℅的脫除率。

 壓力膜管選用加拿大海德信公司專用于卷式RO組件的WAVE 300P-6型壓力膜管，該壓力膜管是增強(qiáng)FRP材質(zhì)，具有抗腐蝕性，耐壓300psi,管內(nèi)壁光滑裝卸方便等***點(diǎn)。每個(gè)壓力膜管可安裝6支膜組件。

 

 

反滲透裝置工藝設(shè)計(jì)

 

整套系統(tǒng)反滲透膜裝置安置在一個(gè)機(jī)架上，并配置控制系統(tǒng)，在進(jìn)水水溫25℃時(shí)二***反滲透產(chǎn)水量10.0T/H，每根膜組件***大的回收率15℅計(jì)算，一***反滲透裝置需配膜組件12根， WAVE 300P-4壓力膜管3根；二***反滲透裝置需配膜組件8根，WAVE 300P-4壓力膜管2根；一***反滲透組合排列形式為1-1排列，二***反滲透組合排列形式為1-1。反滲透每支壓力膜管產(chǎn)水側(cè)設(shè)有取樣囗，方便取樣。

 

 

 

自動(dòng)低壓沖洗裝置

 

反滲透在運(yùn)行的過(guò)程中，濃縮過(guò)程和濃差極化將導(dǎo)致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原水的本體濃度。因此配備自動(dòng)低壓沖洗裝置在停機(jī)后、開(kāi)機(jī)前對(duì)反滲透膜進(jìn)行定時(shí)的低壓沖洗，將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到?jīng)_洗啟動(dòng)前的狀態(tài)。

 

 

 

就地儀表配置

 

反滲透裝置設(shè)置二次儀表顯示裝置，就地顯示產(chǎn)水量、電導(dǎo)率等重要參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)置高、低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)，保證反滲透系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

 

 

 

反滲透脫鹽水水箱

 

反滲透產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時(shí)配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細(xì)菌進(jìn)入水箱。

 

 

 

反滲透化學(xué)清洗裝置

 

無(wú)論預(yù)處理過(guò)程多么完善，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，反滲透膜面上總會(huì)日積月累水中存在的各種污染物。從而使裝置的性能下降，如組件進(jìn)出囗壓差升高、脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降，當(dāng)這些變化超過(guò)原始值的15%時(shí)，就要用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗。為此，除日常運(yùn)行中進(jìn)行的低壓沖洗外，還需進(jìn)行定期化學(xué)清洗，有時(shí)還需進(jìn)行殺菌處理。本系統(tǒng)配置專用的化學(xué)清洗裝置，其組成和流程如下：清洗液水箱——泵——精密濾器——流量計(jì)——反滲透裝置

 

 

 

化學(xué)清洗準(zhǔn)則

 

A.裝置的產(chǎn)水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅時(shí)；

 

B.裝置的鹽透過(guò)率比初次或上一次清洗后提高一倍時(shí)；

 

C.裝置各段的壓力差或壓力差的差值為初次或上一次清洗后的1～1.5倍時(shí)

 

D.裝置運(yùn)行3-4個(gè)月時(shí)；

 

E.裝置在長(zhǎng)期停止運(yùn)行前用NaHSO3溶液保護(hù)。

 

 

 

EDI裝置

 

EDI是連續(xù)電再生除鹽裝置的英文縮寫(xiě)，是電解、滲析及離子交換相結(jié)合的深度脫鹽裝置，由給水室、濃水室和電極室組成。給水室內(nèi)裝填常規(guī)混合離子交換樹(shù)脂，給水室和濃水室之間裝有陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜。給水室中的陰（陽(yáng)）離子在兩端電極作用下不斷通過(guò)裝置里的陰（陽(yáng)）離子膜進(jìn)入濃水室；H2O在直流電能的作用下可分解成H+和OH-，使給水室中的混合離子交換樹(shù)脂經(jīng)常處于再生狀態(tài)，因而有深度除鹽能力。因此EDI在通電狀態(tài)下可以不斷地制出純水，其內(nèi)填的離子交換樹(shù)脂不用酸堿再生。運(yùn)用EDI技術(shù)使酸堿污染降低為零，且可降低成本及勞動(dòng)強(qiáng)度。反滲透產(chǎn)水經(jīng)過(guò)EDI裝置深度脫鹽處理后出水電阻率在16.0MΩ.cm（25℃）左右 。本系統(tǒng)配置CANPURE型號(hào)為C-3000s***大處理量為3.55 T/H的膜塊共3塊，每個(gè)膜塊設(shè)置單***的電源。正常情況下3塊同時(shí)工作，每個(gè)模塊處理水量為3.3T/H。為了保障用水安全，每個(gè)模塊可以單***關(guān)閉。本系統(tǒng)設(shè)置了水流保護(hù)開(kāi)關(guān)，防止干燒導(dǎo)致EDI損壞。

 

 

 

純水箱

 

EDI產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時(shí)配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細(xì)菌進(jìn)入水箱。

 

 

 

18M供水部

 

EDI產(chǎn)水電阻率***高在17 MΩ.cm左右，為達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)，在終端增加了精混床用以提升水質(zhì)。

 

 

 

 

TOC脫除器

 

TOC脫除器采用的是185nm的紫外光，它能夠打開(kāi)將有機(jī)物分子結(jié)合在一起的化合鍵。因此，這一波長(zhǎng)的紫外光能夠破壞水中的有機(jī)化合物、臭氧、氯和氯胺。破壞產(chǎn)生后產(chǎn)生的物質(zhì)用后續(xù)的精混床脫除。同時(shí)，它也具有一定的殺菌作用

 

 

 

精混床

 

精混床是以陽(yáng)、陰兩種離子交換樹(shù)脂按一定比例混合后裝填于同一交換器中，相當(dāng)于一個(gè)多***的除鹽系統(tǒng)。其中經(jīng)H型強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂與水中陽(yáng)離子交換后形成的H+，和經(jīng)OH型強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結(jié)合，形成電離度很小的水，使交換過(guò)程中形成的H+和OH-不能積累，從而消除了反離子對(duì)交換過(guò)程的干擾，使離子交換反應(yīng)完全,因此，混床出水水質(zhì)好。精混床樹(shù)脂不同于普通混床的樹(shù)脂，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂氫化率及陰離子交換樹(shù)脂氫氧化率幾乎達(dá)到了***，并按比例充分混合。因此該樹(shù)脂無(wú)法再生，不過(guò)由于進(jìn)水含鹽量低，一般可用1年左右時(shí)間。

 

 

 

0.22μ精密濾器

 

0.22μ過(guò)濾器是用于阻擋純水中微小顆粒***，以絕對(duì)滿足使用點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品水中微粒的要求。設(shè)置0.22μ精密濾器進(jìn)行深度處理，除去水中固體顆粒物，濾芯過(guò)濾精度（孔徑）0.22μm，可有效除去水中懸浮顆粒，使用的濾芯具有大量固定不規(guī)則孔徑（公稱孔徑0.22μm），屬微孔膜過(guò)濾，因膜孔徑固定，可保證過(guò)濾的精度和可靠性。濾器內(nèi)裝10支40英寸長(zhǎng)，0.22μm的聚丙稀微孔濾芯，出力為10 T/H。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。