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技術(shù)支持
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純化水工藝系統(tǒng)簡述

來源:合肥純水設備廠家創(chuàng)純??????2023/3/20 14:36:41??????點擊:

    【安徽合肥純水設備廠家m23327.cn】超濾預處理系統(tǒng)(UF)超濾預處理系統(tǒng)作為反滲透的前處理,主要目的是去除原水中的懸浮物、膠體、色度、濁度、有機物等妨礙后續(xù)反滲透運行的雜質(zhì)。原水為自來水,水溫受季節(jié)變化的影響較大。

純化水工藝系統(tǒng)簡述,工藝流程分為超濾預處理系統(tǒng)+反滲透初除鹽系統(tǒng)+EDI精除鹽系統(tǒng)+循環(huán)精處理系統(tǒng)四部分,即UF+RO+EDI+循環(huán)精處理。

預處理的設備主要包括原水箱、原水泵、板式換熱器、氧化劑加藥裝置、超濾裝置(UF)和反洗泵等。

3.2.1.1超濾裝置預處理的主要處理裝置為超濾裝置。超濾膜分離技術(shù)具有占地面積小、出水水質(zhì)好(出水SDI15小于3)、自動化程度高等特點。本系統(tǒng)采用超濾作為除鹽系統(tǒng)的預處理,超濾膜采用材質(zhì)為PVDF的中空纖維,其表面活化層致密,支撐層為海綿狀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),故耐壓、抗污染、使用壽命長,且能長期保證產(chǎn)水水質(zhì), 對膠體、懸浮顆粒、色度、濁度、細菌、大分子有機物具有良好的分離能力。超濾裝置采用全流過濾、頻繁反洗的全自動連續(xù)運行方式,運行30分鐘,反沖洗30秒。氣洗時間間隔為24--48小時。系統(tǒng)采用PLC控制。化學清洗頻率2~3個月,化學清洗時間10分鐘,和反滲透共用一套化學清洗系統(tǒng)。l)UF主要特點

1)中空纖維外表面活化層孔隙率高,故纖維單位面積產(chǎn)水量大;

2)中空纖維強度高,純水設備采用反向沖洗和氣濟工藝,使組件可在全流過濾狀態(tài)下工作,化學清洗周期大大延長:

3)UF裝置操作成本低;

4)UF裝置操作和維護簡單。

2)超濾系統(tǒng)技術(shù)先進性

1)過濾膜采用PVDF,化學性能穩(wěn)定,耐酸堿,易清洗。

2)膜表面經(jīng)過親水改性,水通量大,水量衰減小。

3)外壓式中空纖維膜,耐壓高,壽命長。

4)外壓式運行方式與內(nèi)壓式膜.相比,進水條件寬,截留物不易堵塞進水流道,當原水懸浮物含量高時,不會象內(nèi)壓式那樣造成污染物濃縮并堵死在絲的中空通道中。外壓式膜即使在原水懸浮物含量較高的情況下,也能進行全流過濾,而內(nèi)壓式則必須采用循環(huán)錯流過濾,水回收率低,動力消耗大。

5)采用氣水混合反沖洗方式,反洗效果好,性能恢復能力強。

6)超濾作為反滲透預處理同常規(guī)的過濾工藝相比具有以下優(yōu)點:過濾水質(zhì)顯著提高,大大延長反滲透的清洗周期,減少反滲透系統(tǒng)的投資量和運行費用只需一步處理,減少運行費用,提高效率減少了化學藥劑投加量采用超濾系統(tǒng)作為反滲透的預處理,系統(tǒng)可適應較大范圍的進水水質(zhì)變化,濁度小于50的情況下均可使用,且產(chǎn)水水質(zhì)較好,產(chǎn)水SDI15值小于3。超濾的采用可以更有效地保護反滲透裝置,使反滲透膜免受污染,使用壽命可從3年延長至5年,甚至更長時間;同時可提高反滲透膜的設計水通量,即在產(chǎn)水量不變的前提下可減少膜的使用數(shù)量,從而減少反滲透裝置的設備投資。


超濾裝置的運行工況:

l)設計溫度:25℃

2)設計進水量:30 m3/h/套

3)設計產(chǎn)水量:28m3/h/套

4)系統(tǒng)回收率:≥95%(三年內(nèi))

5)組件清洗周期:2~6個月/次

3.2.2反滲透初除鹽系統(tǒng)(RO)反滲透初除鹽系統(tǒng)承擔了主要的脫鹽任務。反滲透系統(tǒng)設備包括超濾產(chǎn)水箱、UF水增壓泵、還原劑加藥裝置、阻垢劑加藥裝置、NaOH加藥裝置、5μm保安過濾器、高壓泵、反滲透膜組等。

3.2.2.1還原劑加藥裝置

在反滲透高壓泵前加入還原劑,用以還原水中的氧化劑,如剩余氯[CI],使水中的剩余氯[CD<0.1mg/L,使RO進水滿足RO裝置的進水要求。

3.2.2.2阻垢劑加藥裝置

  阻垢劑加藥系統(tǒng)在反滲透進水中加入阻垢劑,防止反滲透濃水中碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣等難溶鹽濃縮后析出結(jié)垢,堵塞反滲透膜。從而損壞膜元件的應用特性,因此在進入膜元件之前設置了阻垢劑投加裝置。阻垢劑是一種有機化合物質(zhì),除了能在朗格利爾指數(shù)( LSI)=2.6情況下運行之外,還能阻止SO2-的結(jié)垢,它的主要作用是相對增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性,以防止碳酸鈣、硫酸鈣等物質(zhì)對膜的阻礙,同時它也可以降低鐵離子堵塞膜的微孔。

本系統(tǒng)推薦使用進口復合阻垢劑,純水設備具有:

1)抑制析出作用。

2) 分散作用。

3)晶格扭曲作用。

4) 絡合作用。


3.2.2.3NaOH加藥裝置在二級反滲透高壓泵前加入NaOH,用以調(diào)節(jié)其進水pH值,不僅可以提高RO裝置對鹽離子和TOC的脫除,而且能使RO產(chǎn)水的pH值滿足IONPURE的EDI裝置進水要求。


3.2.2.4反滲透裝置

  反滲透系統(tǒng)主要去除水中溶解鹽類,同時去除一些有機大分子,前階段未去除的小顆粒等。包括5μm保安過濾器、高壓泵、反滲透裝置、反滲透清洗系統(tǒng)等。本工程中,擬采用陶氏公司的BW30-400型反滲透膜,單根膜脫鹽率可大于 99. 7%。預處理系統(tǒng)產(chǎn)水進入反滲透膜組,在壓力作用下,大部分水分子和微量其它離子透過反滲透膜,經(jīng)收集后成為產(chǎn)品水,通過產(chǎn)水管道進入后續(xù)設備;水中的大部分鹽分和膠體、有機物等不能透過反滲透膜,殘留在少量濃水中,由濃水管排出。在反滲透裝置停運時,自動沖洗3~5分鐘,以去除沉積在膜表面的污垢,使裝置和反滲透膜得到有效保養(yǎng)。反滲透膜經(jīng)過長期運行后,會積累某些難以沖洗的污垢,如有機物、無機鹽結(jié)垢等,造成反滲透膜性能下降。這類污垢必須使用化學藥品進行清洗才能去除,以恢復反滲透膜的性能?;瘜W清洗使用反滲透清洗裝置進行,裝置包括一臺清洗液箱、清洗過濾器、清洗泵以及配套管道、閥門和儀表。當膜組件受污染時,可以用它進行純水設備廠家RO系統(tǒng)的化學清洗。


反滲透裝置的運行工況:

1)設計溫度:25℃

2)設計進水量:56m3/h

3)設計產(chǎn)水量:一級反滲透產(chǎn)水量:48m3/h二級反滲透產(chǎn)水量:38.5m3/h

4) 系統(tǒng)回收率一級反滲透回收率:≥75%(三年內(nèi))二級反滲透回收率:≥80%(三年內(nèi))

5)系統(tǒng)脫鹽率: ≥ 97%(三年內(nèi))

6)組件清洗周期:3~6個月/次3.2.3EDI精除鹽系統(tǒng)EDI精除鹽系統(tǒng)主要功能是為了進一步去除水中的離子。EDI精除鹽系統(tǒng)設備主要包括RO產(chǎn)水箱、RO水增壓泵、紫外光殺菌器、脫氧膜裝置、EDI裝置等。


3.2.3.1脫氧膜裝置1脫氧膜裝置采用脫氧膜2級串聯(lián),純水設備廠家配置真空泵,以抽真空和氮氣吹掃同時進行的方式,去除水中的CO2和溶解氧,裝置出力32m3/h,,滿足系統(tǒng)出水溶解氧<5ppb的要求。


3.2.3.2EDI裝置

  EDI技術(shù)是將電滲析和離子交換相結(jié)合的除鹽新工藝,該設備取電滲析和混床離子交換兩者之長,彌補對方之短,即可利用離子交換做深度處理,且不用藥劑進行再生,利用電離產(chǎn)生的H+和OH-,達到再生樹脂的目的。

   IONPURE裝置主要技術(shù)參數(shù):l)設計進水量:30.5 m3/h2)設計產(chǎn)水量:29.0 m3/h3)回收率:≥90-95%4)產(chǎn)水電阻率:≥16MΩ.cm

EDI的如下特點:

1)可連續(xù)生產(chǎn)符合用戶要求的合格超純水,產(chǎn)水穩(wěn)定;

2)無需化學藥品進行再生,沒有化學物排放,屬綠色環(huán)保產(chǎn)品;

3)結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,制水成本低;

4)出廠前完成裝置調(diào)試,現(xiàn)場安裝調(diào)試簡單;

5)運行操作簡單,勞動強度極低,培訓容易

6)模塊化組合,便于系統(tǒng)水量的調(diào)整;

7)運行電壓低能耗小。


3.2.4循環(huán)精處理系統(tǒng)循環(huán)精處理系統(tǒng)主要功能是為了保證系統(tǒng)出水的水質(zhì)、水量的穩(wěn)定性以及各項指標在通常狀態(tài)下滿足業(yè)主要求,本系統(tǒng)水量循環(huán)比例為1.5。系統(tǒng)設備主要包括氮封EDI產(chǎn)水箱、純水泵、電加熱器、TOC去除器、拋光混床、樹脂捕捉器、終端精密過濾器和終端超濾等。

3.2.4.1脫氧膜裝置2脫氧膜裝置采用脫氧膜2級串聯(lián),配置真空泵,以抽真空和氮氣吹掃同時進行的方式,去除水中的CO2和溶解氧,裝置出力 23.0 m3/h,溶解氧去除率 99.96%, CO2去除率92.30%。滿足系統(tǒng)出水溶解氧<5ppb的要求。

3.2.4.2TO去除器TOC去除器的主要功能是利用185μm 波長紫外線將水光解成氫氧根離子和氫離子,氫氧根離子能氧化和裂解有機物,使其被氧化形成碳酸氫根離子后,被后續(xù)混床去除。TOC去除器出力23.0m3/h,TOC可減少到5ppb以下。

3.2.4.3拋光混床設置拋光混床是為了進一步去除超純水循環(huán)系統(tǒng)中可能引入的微量離子,保證純水設備出水電阻率 > 18.1MΩ.cm,以滿足用戶要求。拋光混床內(nèi)裝填的樹脂為超純水級樹脂,失效后無需再生,直接更換。更換周期約為6~8個月。

3.2.4.4終端精過濾本系統(tǒng)采用精密過濾器及濾芯組件,此過濾器能有效截留超純水中的微細顆粒,保證高純水設備廠家出水水質(zhì)。


3系統(tǒng)控制與電氣

3.1控制系統(tǒng)概述系統(tǒng)中的控制對象主要是開關(guān)量,涉及到的控制對象除了開關(guān)閥以外,主要是泵設備的控制。也就是說系統(tǒng)是一個以開關(guān)量控制為主的系統(tǒng);所以本控制系統(tǒng)采用可編程邏輯控制器(PLC)完成電氣和儀表部分的自動控制,同時可顯示工藝過程中的主要監(jiān)測指標以及系統(tǒng)運行狀態(tài)。根據(jù)系統(tǒng)特點,把工藝流程分為預處理系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、循環(huán)精處理四部分。采用PLC集中控制。

3.2PLC控制原理

反滲透設備半導體超純水設備PLC即可編程邏輯控制器,它根據(jù)編制的程序以及采得的數(shù)據(jù)信息進行邏輯運算,并將運算結(jié)果通過信號輸出到執(zhí)行機構(gòu)來控制系統(tǒng)設備的運行。

  采集的數(shù)據(jù)信號(如流量、液位、閥門和馬達的反饋信號等)通過開關(guān)量輸入、模擬量輸入等卡件傳送至中央處理器CPU,CPU經(jīng)過邏輯運算,將運算結(jié)果通過開關(guān)量輸出、模擬量輸出等卡件以及配合的外圍電路,驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)(如閥門、馬達等),用戶將編制的程序下傳至CPU,CPU按用戶指令進行運算,實現(xiàn)可編程控制。