10噸超純水設(shè)備

10噸超純水設(shè)備設(shè)計(jì)依據(jù)及處理水標(biāo)準(zhǔn)：

1. 設(shè)計(jì)依據(jù)

1.1原    水：市政自來水

1.2産水用途：生産用水

1.3産 水 量：≥10.0 m3/h

1.4出水水質(zhì)：反滲透出水電導(dǎo)率≤10μs/cm；混床出水電導(dǎo)率≤1μs/cm

1.5系統(tǒng)配置：預(yù)處理+反滲透除鹽+混床

1.6運(yùn)行方式：自動控制運(yùn)行

1.7設(shè)計(jì)界線：從原水池出口至純水箱入口（詳見工藝流程圖）

1.8設(shè)備工藝參數(shù)滿足《工業(yè)用水軟化除鹽設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ109-87）；

1.9設(shè)備安裝調(diào)試滿足《給水排水工程施工驗(yàn)收規(guī)范》（GB1328-1995）。

1.10其他涉及的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件將在技術(shù)討論中確定

2、系統(tǒng)對外界要求：

2.1進(jìn) 水 管：進(jìn)水管接至原水池入口。

2.2供 電 纜：根據(jù)算出的容量，用戶將動力電分別送至操作控電控柜上。

2.3出 水 管：純水箱出口至純水用水點(diǎn)。（詳見工藝流程圖）。

2.4濃水處理：排至廢水池（用戶考慮）。

2.5系統(tǒng)水溫：常溫。

2.6地基要求：過濾器直徑大于1000mm地基要求加固

工藝流程示意圖

3、工藝流程說明

本工藝包括預(yù)處理部分、反滲透部分、混床部分。

1、預(yù)處理及反滲透部分組成和目的：爲(wèi)反滲透裝置提供合格的進(jìn)水。

A．反滲透系統(tǒng)進(jìn)水要求：

1） 污染指數(shù) SDI≤4

2） 余氯 <0.1 ppm

3） 濁度 <1NTU

4） 供水Fe3+ ≤0.01ppm

5） 供水水溫適宜范圍 10～30℃

6） 碳酸鈣飽和指數(shù)LSI 0

B．預(yù)處理就是通過絮凝、過濾、吸附等方法使反滲透進(jìn)水達(dá)到以上要求，實(shí)現(xiàn)以下目的：

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

防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透膜的污堵；

防止有機(jī)物質(zhì)的對反滲透膜的污堵和降解；

防止微生物對反滲透膜的污堵；

防止氧化性物質(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；

C．預(yù)處理系統(tǒng)的組成：

原水中含有多種雜質(zhì)，如懸浮物、膠體、有機(jī)物和無機(jī)物。爲(wèi)去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等，原水預(yù)處理部分設(shè)置機(jī)械濾器、活性炭濾器、保安濾器、絮凝劑加藥等裝置。

機(jī)械濾器、活性炭過濾器可有效去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等雜質(zhì)，并吸附自來水中的腐殖質(zhì)、色度、嗅味、余氯等，可降低水的濁度和污染指數(shù)，經(jīng)其處理后的水潔凈，無--異--味，稱之爲(wèi)清水。機(jī)械濾器內(nèi)裝填石英砂，活性炭濾器內(nèi)裝填優(yōu)---質(zhì)活性炭。

2、原水預(yù)處理部分：

原水中含有多種雜質(zhì)，如懸浮物、膠體、有機(jī)物和無機(jī)物。爲(wèi)保證本系統(tǒng)中反滲透預(yù)除鹽部分的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必---須先去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等，使反滲透的進(jìn)水達(dá)到要求，故本系統(tǒng)設(shè)置原水預(yù)處理部分。原水預(yù)處理部分包括機(jī)械濾器、活性炭濾器、保安濾器、絮凝劑加藥等裝置。

（1）絮凝加藥裝置：

在天--然水中存在著一---定量的膠體物質(zhì)，它們的粒徑范圍是10-4—10-6mm。由于其本身的動力穩(wěn)定性和帶電性，在水中是穩(wěn)定的，直接過濾幾乎不起作用。爲(wèi)了除去這些膠體，必---須在原水進(jìn)入多介質(zhì)機(jī)械濾器前投加高分子絮凝劑ST或復(fù)合絮凝劑，高---效絮凝劑ST（季胺型聚丙烯酰胺）在水中水解，可形成帶電荷的分子長鏈，并在長鏈兩端吸附膠體，從而形成大顆粒雜質(zhì)利于濾除，以保證多介質(zhì)機(jī)械濾器更有效去除水中的膠體。另外，在絮凝的過程中，部分有機(jī)物可被絮凝物吸附下來。

ST的投加量一般在0.4-1ppm左右。根據(jù)原水中的測試值調(diào)節(jié)加藥量。必---要時(shí)可用投加堿式氯化鋁提高混凝效果。

（2）機(jī)械濾器：

反滲透設(shè)備對進(jìn)水的濁度有較高的要求，特別是反滲透進(jìn)水的污染指數(shù)SDI值要求小于4，濁度小于1NTU。多介質(zhì)濾器中的濾料包括五種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及脫穩(wěn)后的膠

（3）活性炭濾器

反滲透設(shè)備要求進(jìn)水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭濾器脫除原水中的余氯，防止反滲透膜受到污染。

同時(shí)可以進(jìn)一步吸附原水中的有機(jī)物。活性炭濾器內(nèi)填精制耶殼型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有機(jī)物、部分色素和有害物質(zhì)，降低化學(xué)耗氧量COD。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爲(wèi)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反滲透膜有害的物質(zhì)，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)。

活性炭脫出余氯的過程是一個(gè)簡單的氧化還原過程。此過程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影響脫出余氯的效果，因此活性炭脫出余氯的效果非常強(qiáng)。

（4）保安濾器：

保安濾器屬于微濾設(shè)備，在預(yù)處理系統(tǒng)中起保險(xiǎn)作用，當(dāng)機(jī)械濾器工作狀態(tài)不正常時(shí)把關(guān)，爲(wèi)保證任何情況下都能夠提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒進(jìn)入水泵和反滲透系統(tǒng)，特設(shè)置保安濾器作爲(wèi)---后的過濾裝置。當(dāng)濾器進(jìn)出囗壓差大于0.1Mpa時(shí)需更換濾芯（由于被過濾的介質(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。

 3、反滲透除鹽部分

水中含有各種無機(jī)鹽，用通常的過濾是無法去除的，而用傳統(tǒng)的離子交換法去除，卻面臨著酸堿耗量大，再---生周期短，工人勞動強(qiáng)度大及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，反滲透技術(shù)是近二十幾年來新興的，它利用逆滲透原理，采用具有高度選擇透過性的反滲透膜，能使水中的無機(jī)鹽去除率達(dá)到98％。因此它具備操作簡單，能耗低、無--污--染等優(yōu)點(diǎn)，在純水制備方面得以廣泛采用。

反滲透除鹽系統(tǒng)的構(gòu)成和功能：

（1）高壓泵：

高壓泵的設(shè)置是爲(wèi)了使反滲透的進(jìn)水達(dá)到一---定的壓力，讓逆滲透過程得以進(jìn)行，即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到達(dá)淡水層。

（2）反滲透膜元件和壓力容器：

反滲透裝置可以去除水中絕大部分無機(jī)鹽、微粒、細(xì)菌、病毒以及其他溶解性物質(zhì)等。

反滲透膜元件采用美---國海德能公司生産的CPA3低壓反滲透膜，材質(zhì)爲(wèi)芳香族聚酰胺復(fù)合膜。

該膜元件的使用條件爲(wèi)：高溫度45OC，pH范圍3.0—10.0，高操作壓力4.14MPa,大壓力損失爲(wèi)0.07 Map，進(jìn)水高污染指數(shù)SDI爲(wèi)5，進(jìn)水高濁度1.0NTU，進(jìn)水高余氯含量0.1ppm,，單根濃水與透過水的流量比爲(wèi)5：1。

在正常使用的情況下，該膜元件的平均使用壽命爲(wèi)3年。

該膜元件設(shè)計(jì)工作壓力在1.4—1.7 Map的范圍內(nèi)。

壓力容器即爲(wèi)反滲透膜元件提供工作壓力環(huán)境的外殼，采用不銹鋼8"-2W的壓力容器，額定工作壓力120PSI，即0.9Mpa，一根壓力容器可以裝2根反滲透膜元件。

（3）自動沖洗裝置：

反滲透在運(yùn)行的過程中，濃縮過程和濃差極化將導(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。因此配備自動低壓沖洗裝置在開機(jī)前、停機(jī)后或連續(xù)運(yùn)行一個(gè)可調(diào)整的期間后對反滲透膜進(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)自動恢復(fù)到?jīng)_洗啓動前的狀態(tài)。 反滲透裝置設(shè)有德國產(chǎn)自動低壓沖洗保護(hù)裝置，當(dāng)反滲透開機(jī)時(shí)該裝置自動發(fā)生沖洗膜的動作，以確保膜污染降到低程度。

4、混床精除鹽部分：

混床：即混合離子交換器，出水水質(zhì)電導(dǎo)率≤10μs/cm，利用充分混和的優(yōu)---質(zhì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿性陽陰離子交換樹脂，分別將逆滲透出水中未去除的陽離子換爲(wèi)H+離子，陰離子換爲(wèi)OH-離子，并迅速合成水，相當(dāng)于無數(shù)級陽床和陰床。