纯水系统典型方案

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产品介绍

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纯水系统典型方案|纯水系统解决方案-苏州鱼翔环境工程有限公司


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RO装置

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除盐水冷却装置

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补给水系统

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整机图1

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整机图2

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整机图3

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全膜法水处理系统


工艺流程是以用户提供的当地环境条件和出水要求为依据,并结合我公司多年来超滤、反渗透、EDI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。

考虑如上条件,我司采用一般如下流程


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5.0 除盐水系统工艺流程说明

除盐水系统分为程控超滤预处理系统、反渗透脱盐系统及EDI脱盐系统三部分,其详细工艺说明如下:

5.0.1原水自来水或地下水

整套除盐水系统进水为自来水,水流量不低于93m³/h,水压不低于0.1Mpa,水管内径不低于150mm,为整套除盐水系统提供稳定的水源。

5.0.2原水自动进水阀

自来水至原水箱进口设置1台手动阀门和1台自动阀门,材质为UPVC气动蝶阀,作为总进水控制开关,自动给原水箱补水,方便于维修和日常设备保养,若水源为河水,我司会增加1台管道过滤器来拦截较大杂质颗粒,防止杂质颗粒进入原水箱。

5.0.3 原水箱

用于贮存进入本系统的原水,其目的是为了调节进水流量的变化,防止进水波动影响到系统运行,保证系统的进水量稳定;我司采用圆形立式,材质PE水箱,容积40m3.液位采用压力变送器和液位表数显示,带输出信号,上位机上能显示液位。

5.0.4 原水泵 

预处理系统配置2台供水泵,流量为50m³/h,杨程40米,为预处理装置提供稳定的供水压力,满足预处理系统的运行压力。

5.0.5 絮凝剂加药装置

本装置设置3台加药泵,两用一备,与原水泵连锁,原水通过投加絮凝剂,能够加速水中的胶体微粒凝聚和絮凝成较大颗粒的矾花,达到加速过滤的效果,经过盘式过滤器降低水的浊度,减轻后段过滤的压力和负荷。

5.0.6 杀菌剂加药装置 

本装置设置3台加药泵,与原水泵连锁,原水通过投加非氧化性杀菌剂,能抑制水中菌藻和微生物的滋长,防止原水中的菌类形成微生物粘泥对后段的过滤系统造成污堵,减轻后段过滤的压力和负荷。添加非氧化性的杀菌剂,可以减少微生物的滋生,降低超滤装置的运行负荷,减小对RO系统的污染,添加非氧化杀菌剂比次氯酸钠有优势,次氯酸钠是氧化性强的化学物质,对系统管路和滤料进行氧化和腐蚀,因此我司采用的是非氧化杀菌剂,加药采用自动加药装置.

5.0.7 盘式过滤器 

本系统在超滤装置前设计为2套自动运行叠片式过滤器,以防止砂等颗粒进入超滤膜组件,划伤超滤膜表面。本装置为外源自动反冲洗,独特叠片设计,创新的深层过滤设计可捕捉出大量杂质,出水精度小于100微米,更好的保障了超滤进水水质。

5.0.8 活性炭过滤器

本系统在超滤装置前设计2套活性炭过滤器,去除原水中的有机物和余氯,防止RO膜发生氧化,能自动反洗正洗和运行,为了反洗有足够的反洗膨胀高度,我司采用有效直边高度1800mm,填装高度1200mm.采用椰壳活性炭,碘值大于1000mg/g,大大降低了超滤系统的运行压力,使超滤系统运行更稳定,出水SDI值更低。

5.0.9 袋式过滤器

本系统设置2台袋式过滤器,为了防止活性炭的泄漏和更好的控制超滤系统的进水精度,我司采用50微米的滤袋,袋式过滤机是一种压力式过滤装置,主要有过滤筒体、过滤筒盖和快开机构、不锈钢滤袋加强网等主要部件组成,滤液由过滤机外壳的旁侧入口管流入滤袋,滤袋本身是装置在加强网篮内,液体渗透过所需要细度等级的滤袋即能获得合格的滤液,杂质颗粒被滤袋拦截。该机更换滤袋十分方便,过滤基本无物料消耗。

袋式过滤器具备构造合理、密封性好、流通才能强、操作简便等诸多长处。尤其是滤袋侧漏机率小,能正确地保障过滤精度,并能快捷地改换滤袋,使得操作老本下降。滤器内外表面采取机械喷砂抛光解决,平均、易清洗。我们知道,袋式过滤器所采取的过滤方法是侧进侧出的方法,也可以采取侧进底出的方法,通过管道中的压力将过滤液体介质压入或抽入袋式过滤器桶体,要过滤的液体介质经由电抛光冲孔支持滤蓝承托的过滤袋的过滤,发生变化的固液分别到达液体介质被过滤的结果。

产品的优点:

♦ 滤袋侧漏机率小,有力地保证了过滤品质。

♦ 袋式过滤可承载更大的工作压力,压损小,运行费用低,节能效果明显。

♦ 袋式过滤处理量大、体积小,容污量大。

♦ 基于袋式过滤系统的工作原理和结构,更换滤袋时方便快捷,而且过滤机免清洗,省工省时。

♦ 过滤器滤袋清洗后可反复使用、节约成本。

♦ 袋式过滤应用范围广,使用灵活,安装方式多样。   

5.0.10 超滤装置

本系统设置2套超滤装置,采用专门针对我国水质污染的特点而专门设计的超滤,它可以滤除原水带来的颗粒,并保证其出水SDI(污染指数)小于等于3。超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质,膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过,而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留,从而达到净化和分离的目的。

     超滤膜被大量用于水处理工程。超滤技术在反渗透预处理、饮用水处理、中水回用等领域发挥着越来越重要的作用。超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊,药品的除热原以及食品及制药物浓缩过程中均起到关键作用

特性:

         *可以极为有效地控制对反渗透系统非常敏感的胶体、悬浮物。

*具有独特的去除有机物,使过滤达到最大效果,能长期满足反渗  透膜对污染指数SDI的要求,细菌的去除率能达到99.99%。

         *选用较低的流速运行压力,使设备运行稳定,安全。

         *超滤系统不受温度影响而降低产水量,故不需要板换加热器来进行水温处 理。

         * 因为超滤的出水水质优于传统的石英砂和活性碳过滤器,SDI值很低,故不会对后续的RO系统进行污染,延长了RO的使用寿命,RO膜基本不用化学清洗。

         *超滤装置占地面积小,维护方便。

         *超滤装置采用全自动运行,降低员工的劳动强度。

         *超滤装置反洗只需1分钟,节约水量。

         *超滤运行压力低,一般小于0.1Mpa,节约能耗。

         *超滤使用寿命长,一般最少可运行5~8年。

5.0.11 超滤系统设置2套反洗系统:

当超滤装置工作到一定时间后或达到规定的周期制水量或由于悬浮物的截留致使过滤器压差≥0.05MPa时,须进行常规反洗。反洗时间为1分钟。当水质恶化时,系统将自动进行加强化学反洗。

5.0.12 还原剂加药装置

对预处理进行加药处理,主要提高预处理装置的处理能力,优化反渗透的进水水质,和原水泵进行连锁。还原剂主要是去除自来水中的余氯,使余氯值小于0.1ppm,满足RO系统的进水要求,保证RO膜不受到氧化。

5.0.13 超滤水箱

超滤系统设置一台过滤水箱,容积40m3,材质PE。用于贮存超滤系统的产水,其目的是为了缓冲调节进水流量的变化,防止进水波动影响到后段系统的运行,保证后段一级RO系统的进水量稳定。液位采用压力变送器和液位表数显示,带输出信号,上位机上能显示液位。

5.0.14 一级RO增压泵

一级RO系统配置2台供水泵,流量为50m³/h,杨程40米,为一级RO装置提供稳定的供水压力,满足一级RO系统的运行压力和冲洗能力。

5.0.15 阻垢剂加药装置

一级RO系统设置3台阻垢剂加药泵,两用一备,和一级RO增压泵连锁,加药的目的是为反渗透系统提供合格的进水,使其在长期运行中不使膜受损坏,对于一般的水质,阻垢剂的投加量为2-5PPm。

阻垢机理:

A抑制析出效应:阻垢剂具有吸附难溶性的钙镁离子的功能,在有阻垢剂的条件下,之间和已析出的晶核的生长点的阳离子结合,使晶体的生长抑制在离子水平,离子水平的晶体颗粒由于布朗运动不会沉降,可保持稳定状态;

B防止附着效应:根据阻垢剂的种类和水质条件,在晶体达到某种程度的大小之前,晶体还在生长,这样在存在阻垢剂的条件下,由于吸附的药剂的电荷和水合水的影响,析出的颗粒在水中具有容易分散的性质,因此吸附了药剂的颗粒,在滞留层难于沉积,垢物的生长受到抑制,同时投加阻垢剂后可吸附部分悬浮物,使水中的悬浮物难于沉积。

阻垢剂有以下功能:

A抑制析出功能:在有阻垢剂的系统中,易结垢成分的阴阳离子开始析出的离子积比没有加阻垢剂时要大得多,也就是离子的容度积提高了,如当没有加阻垢剂时,水中含碳酸钙2mg/L时,就有碳酸钙晶体析出,但当加阻垢剂时,水中含碳酸钙4mg/L时,才有碳酸钙晶体析出;

B分散功能:在加有阻垢剂时,析出的晶体的体积较小,难以凝聚成胶体形成沉淀;

晶格变形效应:在有阻垢剂的系统中,析出的晶体有球形、多面体、雪花状等不定形的状态,一般认为不定形晶体是在晶体生长过程中,阻垢剂吸附在晶体的生长点上,使其表面的生长速度急剧下降,生长出与原来晶体形状不同的晶体;

5.0.16 紫外线杀菌装置

本系统设置2台紫外线杀菌器,紫外线是一种肉眼看不见的光波,存在于光谱紫射线端的外侧,故称紫外线。紫外线系来自太阳辐射电磁波之一,是物质运行的一种特殊形式,是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。当紫外线照射到微生物时,便发生能量的传递和积累,积累结果造成微生物的灭活,从而达到消毒的目的。当细菌、病毒吸收超过3600~65000uW/c㎡剂量时,对细菌、病毒的去氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有强大破坏力,能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒,达到消毒灭菌成效。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成;另一方面,产生自由基可引起光电离,从而导致细胞的死亡。紫外线杀菌器杀菌原理是利用紫外线灯管辐照强度,即紫外线杀菌灯所发出之辐照强度,与被照消毒物的距离成反比。当辐照强度一定时,被照消毒物停留时间愈久,离杀菌灯管愈近,其杀菌效果愈好,反之愈差.

5.0.17 5微米保安过滤器

本系统设置2台5μm保安过滤器,它的作用是截留来上一系统中大于5μm 的颗粒进入一级反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿一级反渗透膜组件,造成大量漏盐的情况,同时划伤高压泵的叶轮。过滤器中的滤芯为可更换式溶喷滤芯,当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1Mpa)时应当更换。

5.0.18 一级RO高压泵

一级反渗透系统设置4台高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力,维持反渗透膜的正常运行。其出力为45m³/h,扬程1.3MPa,防止水锤现象,变频启动,采用格兰富品牌。

5.0.19 一级RO系统

本系统设置2套一级RO系统,是本水处理系统中最主要的脱盐装置,它具有极高脱盐能力。为保证系统运行的安全性和灵活性,本系统采用2套33.2m³/h的设备,反渗透系统采用二段配置,排列比例为4:2.每套反渗透系统包括高压泵、反渗透膜组控制仪表,每套反渗透系统用一套冲洗系统、清洗系统。

5.0.20 一级反渗透膜组

一级反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物、微生物及热源,使出水达到超纯水水质要求。根据水质分析表,反渗透装置的膜组件采用世界上先进的低压复合膜,长度为1.0米。系统设置一级反渗透膜组,正常出力33.2m³/h,当一级反渗透回收率为75%时,经软件计算,反渗透膜组采用一级二段的排列,一段设置4根安装6根1米长膜元件的压力容器,二段设置2根安装6根1米长膜元件的压力容器。

5.0.21  反渗透冲洗系统

当反渗透装置启动和停机时,因膜内部的水已经处于浓缩状态,在静止状态下,容易造成膜组件的污染,因此还需要用水冲洗膜表面,以防止污染物沉积在反渗透膜表面,影响膜的性能,本装置设置了自动冲洗系统,利用一级RO增压泵进行低压冲洗,每套RO系统累计运行4小时还需自动进行高压冲洗,确保RO膜不受到污染。

5.0.22 控制仪表

为了控制、监测一级反渗透系统正常运行,在原水进入一级反渗透之前,还需配置一系列的在线测试仪表。它包括电导率表、流量计、压力表、PH计等。

5.0.23 PH调节装置

   本系统设置3台PH加药装置,两用一备,其作用是调节一级RO产水PH值,维持PH值在7.5-8,并去除部分水中的二氧化碳,优化二级RO进水水质。

5.0.24 一级RO水箱

一级反渗透系统的产水进入一级RO水箱,作为二级RO系统的缓冲水箱,水箱容积25m³,材质为PE。液位采用压力变送器和液位表数显示,带输出信号,上位机上能显示液位。

5.0.25 二级RO进水泵

二级RO系统配置2台供水泵,流量为35m³/h,杨程40米,为二级RO装置提供稳定的供水压力,满足二级RO系统的运行压力和冲洗能力。

 

5.0.26 1微米保安过滤器

本系统设置2台1μm保安过滤器,它的作用是截留来上一系统中大于1μm 的颗粒进入二级反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿二级反渗透膜组件,造成大量漏盐的情况,同时划伤高压泵的叶轮。过滤器中的滤芯为可更换式溶喷滤芯,当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1Mpa)时应当更换。

5.0.27 二级RO高压泵

二级反渗透系统设置4台高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力,维持反渗透膜的正常运行。其出力为35m³/h,扬程1.3MPa,防止水锤现象,变频启动,采用格兰富品牌。

5.0.28 二级反渗透系统

二级反渗透系统是本水处理系统中最主要的脱盐装置,它具有极高脱盐能力。为保证系统运行的安全性和灵活性,本系统采用2套28.2m³/h的设备,反渗透系统采用二段配置,排列比例为2:2.每套反渗透系统包括高压泵、反渗透膜组控制仪表,反渗透系统用一套冲洗系统、清洗系统。

5.0.29 二级反渗透膜组

二级反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物、微生物及热源,使出水达到超纯水水质要求。根据水质分析表,反渗透装置的膜组件采用世界上先进的低压复合膜,长度为1.0米。系统设置二级反渗透膜组,正常出力28.2m³/h,当二级反渗透回收率为85%时,经软件计算,反渗透膜组采用一级二段的排列,一段设置2根安装6根1米长膜元件的压力容器,二段设置2根安装6根1米长膜元件的压力容器。

5.0.30 二级RO水箱

二级反渗透系统的产水进入二级RO水箱,作为后段EDI系统的缓冲水箱,水箱容积25m³,材质为PE。液位采用压力变送器和液位表数显示,带输出信号,上位机上能显示液位。5.0.31  EDI供水泵

  二级RO水箱的水由EDI水泵送到EDI系统,设置2台EDI供水泵,泵出力为28.2m3/h,扬程39米,为EDI系统提供稳定的运行压力。

5.0.32 1微米保安过滤器

本系统设置2台1μm保安过滤器,它的作用是截留来上一系统中大于1μm 的颗粒进入EDI系统。这种颗粒经增压泵加速后可能堵塞EDI模块,造成大量漏树脂的情况。过滤器中的滤芯为可更换式溶喷滤芯,当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1Mpa)时应当更换。

 

 5.0.33 EDI电子混床装置

   本系统采用2套EDI装置,每套处力25m3/h.

采用GE公司的专利产品—电去离子(EDI)设备可以满足日益增长的对高纯水的需求。EDI工艺系统代替传统的DI混合树脂床来制造去离子水。与DI树脂不同的是,EDI在更换树脂床或使用化学试剂进行树脂再生时并不需要关闭系统。正因为如此,EDI最大限度地减少了水的质量不稳定因素,同时简化了操作和基建成本。

典型的EDI从与反渗透(RO)及其他纯化设备连接处的水流中去除离子。我们的高质量模块可以产生高达18.2MΩ.cm的超纯水。EDI可以连续运行或者间歇运行。

比传统DI优越之处

l EDI不需要化学试剂用于再生

l EDI再生时不需要关闭设备

l GE/ECLL EDI模块在市场上每单位流量中最小、最轻;因此EDI趋于紧凑。

l 产生的水质量一致

l 所需能源少

l 资金的使用经济—节约了运行费用

 EDI工艺的详细描述

来自城市水源的水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐。这些盐由带负电的离子(anion)和带正电的离子(cation)组成。99%以上的离子都可以通过恰当的反渗透(RO)处理得以去处。城市的水源还含有微量金属、溶解气体(如CO2)和其它微弱电离的化合物,这些杂质在工业应用过程当中必须去除(如硼和硅)。

RO渗透水(EDI进水)的电导率一般在4-20µS/cm,即电阻率在50-250kΩ.cm之间。而根据应用领域的不同,超纯水或去离子水的电阻率一般在2-18.2MΩ.cm之间变化。

GE/ECLL EDI的工作过程通过交换羟基离子或氢氧根离子去处不想要的离子,然后将这些离子输送到废水流中。

离子交换反应在组件的纯化室中进行,在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子(OH-)而从溶解盐(如氯化物、Cl-)中获得阴离子。同样,阳离子交换树脂释放出氢离子(H+)而从溶解盐中(如钠、Na+)获得阳离子。

一个直流(DC)电场通过放置在组件一端的阳极(+)和阴极(-)施加。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动,然后穿过薄膜进入浓水室。

带负电的阴离子(如OH-、Cl-)被吸引到阳极(+)。这些离子穿过阴离子选择性薄膜,进入相邻浓水室,而不会穿过相邻的阳离子选择性薄膜并滞留在浓水室,而且得以妥善处理。在淡水室中带正电的阳离子(如H+、Na+)被吸引到阴极(-)。这些离子穿过阳离子选择性薄膜进入临近的浓水室,他们在那里被临近的阴离子选择性薄膜阻挡,同时得以妥善处理。

在浓水室中,仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。两股水流(H+和OH-)趋势离子都被输送并且被加到所要求的电流之中。

水流流过两种不同类型的腔体,纯化室中的离子就会耗尽,同时被收集到邻近的浓水流之中,这就从组件中带走了被去除的离子。

在纯化室和(或)浓水室中使用离子交换树脂是GE/ECLL EDI技术和专利的一个关键。在纯化室中还会发生一个重要现象,在电势梯度高的特定区域,电化学“分解”能够使水产生大量的H+和OH-离子。这些区域中产生的H+和OH-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂不断再生,并且形成不需要外加化学试剂的薄膜。

5.0.34 除盐水箱

  EDI系统产水从除盐水箱底部进入2台除盐水箱,每台除盐水箱容积150m³,材质为Q235,内防腐聚脲。为终端用水做好充足的储备。

5.0.35  除盐水泵

除盐水箱的水由除盐水泵送到用水点,设置2台除盐水泵,材质为不锈钢SS316L,泵出力为50m3/h,扬程50米。

5.0.36  系统管材

整套系统低压部分采用台湾环祺1.6Mpa的UPVC管阀件,高压部分采用SS316L管阀件,焊丝采用SS320材质。(焊丝必须比焊接的材料要高一个等级)

 

5.0.37 控制系统(整个系统能就地手动/自动运行,远程上位机手动/自动控制,运行动态仿真画面,压力、流量、PH、电导率、液位均能显示)

A 预处理系统控制)

预处理系统为自动化运行,自动反洗。

B加药量控制

加药量的控制通过设在各母管上在线自动加药,和系统自动连锁。

C 系统自动运行的保护

预处理系统、RO系统、EDI系统都安装有压力限位开关,当压力(水量)不足或者压力低于(或高于)某一设定值,会自动发出信号停止系统的供水泵,保护泵不在空转情况下工作。当因其它的原因误操作,系统检测到产水不正常或者系统无进水的情况下,系统会自动停机并故障报警。

D 系统控制原理

此套系统采用PLC来完成控制。系统的投运或备用主要是通过控制供水泵的起动或停止来实现,而供水泵的起、停是通过水箱的液位变化来决定的。在本系统的水箱的液位通过三点来控制系统的运行。

1. 当除盐水箱水位处于低液位和中液位时,EDI系统运行,此时的2套EDI系统出力大于25m3/h。

2. 当除盐水箱的水位继续升至高液位时,2套EDI系统停止运行。相反,当除盐水箱的液位由高至低反过程时,EDI系统的投运顺序同时以相反的顺序进行。采用该控制方式,不仅可以节约回水,又可以节省费用。

3. 当预处理系统故障停机时,RO和EDI系统根据液位自动停止工作,每套预处理系统、RO系统、EDI系统都可以单独运行和控制,有利于系统的维修和水量的调整。

 

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