純水設(shè)計(jì)方案

1、第一章 概況1.1工程概況：本工藝方案是根據(jù)用戶要求，以系統(tǒng)運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理為原則，采用相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合我公司多年工程經(jīng)驗(yàn)，以地下水做為原水水源而編制的。本系統(tǒng)采用“預(yù)處理+反滲透+EDI裝置”水處理工藝，該方案設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)水的品質(zhì)滿足要求，并已在多項(xiàng)類似工程中得到應(yīng)用及檢驗(yàn)。設(shè)備具有安裝方便、使用方便、操作方便、維護(hù)方便；運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、自動(dòng)化程度高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。1.2工程設(shè)計(jì)參數(shù)（1）安裝場所: 水處理車間內(nèi),介質(zhì)溫度:545,安裝面積: 200m3；（2）原水水質(zhì): 按西北地區(qū)地下水設(shè)計(jì),原水設(shè)計(jì)溫度不小于5；（3）產(chǎn)水技術(shù)指標(biāo):我公司對(duì)超純水系統(tǒng)作出質(zhì)量保

2、證：在設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度、水質(zhì)條件下，過濾器、反滲透、EDI及拋光混床的出水水質(zhì)及水量滿足用戶的要求。整個(gè)水處理系統(tǒng)按全自動(dòng)運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。序號(hào)檢測位置水質(zhì)指標(biāo)1多介質(zhì)+活性碳+軟化過濾器SDI4濁度1NTU總硬度（以CaCO3計(jì)）400mg/L水利用率98%產(chǎn)水量20m3/h2一級(jí)RO系統(tǒng)出水電導(dǎo)率（四年內(nèi)）10s/cm水利用率75%產(chǎn)水量1m3/h3EDI系統(tǒng)電阻率（三年內(nèi)）5M.cm水利用率90%產(chǎn)水量1m3/h5終端過濾系統(tǒng)水產(chǎn)量1m3/h電阻率(MW.cm at 25)5 M.cm顆粒度0.22mm 個(gè)/ml100使用點(diǎn)壓力 MPa0.35±0.05出口壓力 MPa0.50&#

3、177;0.051.3公用設(shè)施條件1）供水：取水口通過提升泵送至純水車間。v 正常流量：大于產(chǎn)水流量v 溫度：102）供電：依據(jù)我方提出容量，由買方將動(dòng)力線送至電控柜上。v 供電電源：380V/ 50Hz /三相五線制v 使用最大功耗：35KW3）藥品供應(yīng)：調(diào)試及運(yùn)行過程中所用消耗品以及水電由買方提供。預(yù)處理、反滲透、EDI 系統(tǒng)采用的絮凝劑、清洗劑、堿等藥品由我方根據(jù)水質(zhì)情況計(jì)算或試驗(yàn)確定藥品種類、配藥濃度、加藥量，全部藥品宜采用汽車運(yùn)輸。A凝聚劑化學(xué)成分 ：高分子聚合物（SMST）純度 ：30%配制濃度 ：10%包裝 ：25Kg/桶B氫氧化鈉化學(xué)成份：NaOH純度：45%包裝：桶裝或其他運(yùn)

4、輸方式：汽車運(yùn)輸配制濃度：45%加藥量：1-2ppm1.5工程范圍我方提供一套完整的化學(xué)水處理系統(tǒng)，即從原水箱進(jìn)口母管（包括閥門、儀表）到純水泵出口1.0 米為止所有的設(shè)備，包括過濾器及其加藥裝置、反洗設(shè)備，反滲透裝置、EDI 裝置及其加藥裝置、化學(xué)清洗系統(tǒng)裝置等設(shè)備、附件和所供設(shè)備內(nèi)部管道、閥門及其附件、所供設(shè)備之間的連接管道、閥門及其附件、和所供設(shè)備內(nèi)部管道、閥門及其附件、所供設(shè)備之間的連接管道、閥門及其附件、以及整套工藝流程所要求的熱工儀表、化學(xué)分析儀表、控制系統(tǒng)、電氣設(shè)備、電纜與橋架等（買方供電至MCC柜）?？刂葡?統(tǒng)還包括所有的電纜、橋架、壓縮空氣管路和所有的硬件、軟件等，以及PLC

5、控制柜內(nèi)的硬件，軟件，接線等。根據(jù)流程圖制訂以下分界：1）純水輸送泵出口水管一米內(nèi)由我方負(fù)責(zé)。2）水站內(nèi)的土建工程及預(yù)埋件、消防、照明、電氣接地、通風(fēng)、用水由買方負(fù)責(zé)。3）壓縮空氣管由買方提供到設(shè)備接口處。4）水站總電源由買方接到我方的進(jìn)線柜上的總電源開關(guān)上。5）控制柜到各單體設(shè)備的電路由我方負(fù)責(zé)。本工程為總承包交鑰匙工程，系統(tǒng)最終出力為:5M超純水：大于1噸/小時(shí)，0.35MPA ;我方按技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)備制造、安裝、調(diào)試、培訓(xùn)直到運(yùn)行正常達(dá)到設(shè)計(jì)要求的出水水質(zhì)和水量。第二章:設(shè)計(jì)原則與依據(jù)2.1設(shè)計(jì)原則1)尋求最佳的工藝設(shè)計(jì)方案，使系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠。2)選用先進(jìn)的進(jìn)口材料和配件

6、，單體設(shè)備結(jié)構(gòu)先進(jìn)、合理。本套純水設(shè)備中， 主體RO、EDI、水泵、自控閥門、自控電器等均采用國內(nèi)外知名品牌，保證了系統(tǒng)的先進(jìn)性和穩(wěn)定性。3)設(shè)備布局合理美觀、操作維護(hù)方便、減少勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)各單體設(shè)備將進(jìn)行優(yōu)化組合，除了保證其運(yùn)行性能外，盡可能使設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用、操作維護(hù)更加方便、外觀更加簡潔美觀、設(shè)備具有較好的防腐能力。4)選用可靠性好的進(jìn)口儀表，直接顯示處理數(shù)據(jù)。各設(shè)備上采用的控制儀表、 顯示儀表均采用國際知名品牌，以保證系數(shù)設(shè)備的運(yùn)行可靠。5)設(shè)備選型留有合理的余量，預(yù)處理設(shè)備、RO、EDI 裝置各級(jí)水泵及管路的設(shè)計(jì)均有一定的設(shè)計(jì)余量，能保證在必要時(shí)系統(tǒng)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的需要，同時(shí)在

7、正常運(yùn)行時(shí)確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、延長設(shè)備使用壽命。2.2設(shè)計(jì)依據(jù)2.2.1進(jìn)口部件的設(shè)計(jì)符合下列公司產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)要求。1）美國陶氏公司 反滲透膜和納濾膜產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)及設(shè)計(jì)軟件；2）南方泵業(yè)公司 產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)；3）帕斯菲達(dá)公司 產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)；4）美國 IONPURETM 公司 EDI 產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)；5）美國陶氏核級(jí)拋光樹脂 產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)；2.2.2進(jìn)口設(shè)備或部件的制造工藝和材料應(yīng)符合美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）和美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ATM）的工業(yè)法規(guī)中所涉及的標(biāo)準(zhǔn)。2.2.3國產(chǎn)設(shè)備制造和材料應(yīng)符合下列要求：1）給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ-69-842）水處理設(shè)備制造技術(shù)條件JB293

8、2-863）反滲透水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)GJ/T119-20004）鋼制壓力容器GB150-19985）橡膠襯里化工設(shè)備HGJ32-906）水處理設(shè)備油漆、包裝技術(shù)條件GB/T13384-927）焊接件通用技術(shù)條件JB/ZQ4000.3-868）工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ87-859）活性炭凈水器執(zhí)行CJ30231993，2.2.4水泵、電機(jī)符合下列標(biāo)準(zhǔn)：1）離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法GB3216-892）電機(jī)外殼防護(hù)等級(jí)GB49423）機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T13384-924）旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求GB7555）旋轉(zhuǎn)電機(jī)冷卻方法GB19932.2.5管件符合下列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求

9、：1）襯塑（PP、PE、PVC）鋼管和管件HG205382）化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)定HGJ34-902.2.6電控部分符合下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求：1）通用電器設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50055-932）電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB50150-913）美國國家電氣規(guī)范NEC-2005 版4）低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)GB/T4942.2-935）ISA 過程操作的二進(jìn)制邏輯圖6）電控設(shè)備第一部分：低壓電器電控設(shè)備7）電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范8）UL 美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)9）IEE-美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)10）EIA 美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)2.2.7以上規(guī)范所使用的各標(biāo)

10、準(zhǔn)如有新版本，以最新版本為準(zhǔn)。2.2.8設(shè)備符合相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)。第三章:工藝設(shè)計(jì)說明3.1 工藝選擇3.1.1系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)分析1）原水水質(zhì)分析根據(jù)自來水質(zhì)檢測的數(shù)據(jù)來分析，基本上可以確定以下幾個(gè)方面的問題：系統(tǒng)進(jìn)水中含有的氯化物，鹽量含量比較高,同時(shí)根據(jù)我方在反滲透技術(shù)方面的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，反滲透產(chǎn)水PH通常在5-6。2）原水水質(zhì)分析結(jié)論針對(duì)于本系統(tǒng)進(jìn)水，從設(shè)計(jì)上、從最壞的角度上考慮并從工藝上予以預(yù)防；v 懸浮物對(duì)后續(xù)設(shè)備的影響v 需要防止硬度對(duì)反滲透膜產(chǎn)生的影響v 氯化物對(duì)反滲透膜的影響以上幾個(gè)水質(zhì)特點(diǎn)，都是不利于反滲透和后處理系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行的，因此在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，必須

11、充分考慮到各個(gè)因素，充分調(diào)研，才能做好一流的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提供一流產(chǎn)品質(zhì)量和達(dá)到優(yōu)越的系統(tǒng)性能。3）基本設(shè)計(jì)處理思路 (1)預(yù)處理:為保證進(jìn)入反滲透設(shè)備的清水達(dá)到入口水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)采用多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器進(jìn)行原水的預(yù)處理。各設(shè)備的具體功能,如下所述:1. 多介質(zhì)過濾器:主要去除水中懸浮物膠體等物質(zhì),使SDI<3、濁度>1NTU;2. 活性炭過濾器：主要去除水中游離氯和部分有機(jī)物，防止游離氯氧化超濾膜。出水游離氯可降至0.05ppm以下。3.  軟化水過濾器：離子交換軟化水處理是利用陽離子交換樹脂中可交換的陽離子（如Na+、H+

12、），把水中所含的鈣、鎂離子交換出來，這一過程稱為水的軟化過程，所得的水稱為軟化水。在軟化水處理中，最常用的是鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，或稱鈉離子交換樹脂。這種陽離子交換樹脂，其交換容量與原水的全溶解固形物含量以及再生水平有關(guān)。經(jīng)過軟水器后的水，硬度大大降低或基本消除，出水殘留硬度可降至0.03mmol/L以下。原水堿度基本不變，這是由于在鈉離子交換過程中，只是水中碳酸鹽硬度按照等物質(zhì)量的規(guī)則轉(zhuǎn)變成碳酸氫鈉，故水中的HCO3-含量不變，所以水中堿度基本不變。4.  保安過濾器：為了防止意外顆粒物進(jìn)入反滲透設(shè)備，影響其穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置5µ保安過濾器進(jìn)行保安過濾。5.&#

13、160; 反滲透除鹽：利用滲透機(jī)理，在泵的壓力推動(dòng)下，使原水中的水分子反向滲透，從而達(dá)到除鹽的目的。本系統(tǒng)采用美國進(jìn)口逆滲透膜和美國進(jìn)口逆滲透殼, 確保水質(zhì)純凈和反滲透設(shè)備在高壓下長期安全運(yùn)行。6.  精處理部分設(shè)置了去TOC紫外燈、0.45m濾器、EDI等，以進(jìn)一步去除水中的溶解氧、二氧化碳、剩余的微量離子、TOC等，選用設(shè)備和管道等的材料等級(jí)也隨著純水純度的升高相應(yīng)提高。水箱設(shè)置氮封裝置，隔離空氣污染。3.2工藝流程:地下水原水箱絮凝劑加藥原水泵多介質(zhì)過濾器活性碳過濾器軟化水過濾器反滲透增壓泵保安過濾器一級(jí)變頻高壓泵一級(jí)反滲透裝置一級(jí)RO水箱EDI增壓泵紫外線

14、殺菌器精密過濾器EDI 系統(tǒng)純水增壓泵微孔膜過濾器出水。3.3技術(shù)要求為了便于用戶對(duì)超純水設(shè)備操作和維修，保證在更換和維修部分設(shè)備元件時(shí)制取超純水工藝流程不中斷，以及適應(yīng)用戶對(duì)超純水產(chǎn)量的不同需求，本套超純水系統(tǒng)對(duì)過濾器、反滲透、EDI、185UV、254UV和終端超濾器等均采用兩組并聯(lián)運(yùn)行模式，拋光混床采用三組并聯(lián)運(yùn)行。關(guān)閉其中二組，并聯(lián)的另一組或兩組仍可繼續(xù)工作。3.3.1 水泵提升機(jī)組1)每臺(tái)水泵進(jìn)出口設(shè)有手動(dòng)閥、出口設(shè)有止回閥。2)每臺(tái)水泵的應(yīng)符合給排水設(shè)計(jì) 9冊(cè)水泵類設(shè)計(jì)與安裝規(guī)范。3)每臺(tái)水泵的電氣接線應(yīng)符合電機(jī)產(chǎn)品安裝規(guī)范。3.3.2多介質(zhì)過濾器1) 過濾器采用機(jī)械過濾器，填料：

15、石英砂、無煙煤。進(jìn)出口管道裝設(shè)取樣裝置及壓力表組件，壓力表設(shè)隔離閥。運(yùn)行及反洗方式為全自動(dòng)PLC控制。 2) 過濾器最大能耐受6bar的壓力。 3.3.3活性炭過濾器1)進(jìn)出口管道裝設(shè)取樣裝置及壓力表組件，壓力表設(shè)隔離閥。運(yùn)行及反洗方式為全自動(dòng)PLC控制。 2) 過濾器最大能耐受6bar的壓力。 3.3.4軟化水過濾器1）過濾器內(nèi)填裝軟化陽樹脂，濾層高度一般1000mm，在正常工作情況時(shí)，正常流速20m/h，總產(chǎn)水量為2m3/h。2）軟化過濾器反洗周期時(shí)間為1624小時(shí)。反洗以時(shí)間參數(shù)來控制反沖洗周期，通過PLC可編程控制器進(jìn)行濾器順序定時(shí)反洗、正洗及再生過程。3）反洗水由原水泵供水。3.3.

16、5保安過濾器1) 保安過濾器的結(jié)構(gòu)滿足快速更換濾元的要求。2) 進(jìn)入保安過濾器的水管上設(shè)排放閥。3) 保安過濾器濾元表面運(yùn)行濾速不大于10m3/m2h（以濾芯表面積計(jì)）。4) 保安過濾器的濾元過濾精度為5m。3.3.6 RO 高壓泵1)高壓泵采用變頻控制,高壓保護(hù)開關(guān)（均為進(jìn)口產(chǎn)品），以防膜組件受高壓水的沖擊，系統(tǒng)壓力高時(shí)報(bào)警和停泵。2)高壓泵進(jìn)口裝低壓保護(hù)開關(guān)（進(jìn)口產(chǎn)品），壓力低時(shí)報(bào)警及停泵。3)高壓泵及附件的材料采用不銹鋼。4)密封方式考慮耐腐蝕機(jī)械密封。3.3.7反滲透裝置1)RO裝置的設(shè)置分別為一套兩級(jí)多段式，以更好的控制回收率，降低運(yùn)行費(fèi)用。排列方式為一級(jí)系統(tǒng)2:2排列，二級(jí)系統(tǒng)2:

17、1排列，每支膜殼都設(shè)有取樣閥可隨時(shí)取樣分析水質(zhì)及診斷故障。2)RO膜元件的設(shè)計(jì)通量不大于各膜元件制造廠商導(dǎo)則規(guī)定的最大通量值，并選擇合理的設(shè)計(jì)通量，保證膜元件正常運(yùn)行和合理的清洗周期。3)反滲透裝置化學(xué)清洗液的選擇根據(jù)污染情況和所選用反滲透裝置膜組件的特性確定。我方將于交付使用時(shí)提供清洗所需藥品種類和選用說明。4)RO裝置各段給水及濃水進(jìn)出水管上設(shè)有與清洗液進(jìn)出管相連的接口及閥門，以便清洗時(shí)需要。5)反滲透濃水排放裝流量調(diào)節(jié)閥，以控制RO的回收率。6)RO 裝置設(shè)有程序啟停裝置，停用后能延時(shí)自動(dòng)沖洗。7)RO 裝置產(chǎn)品水管和濃水管設(shè)取樣點(diǎn)，取樣的數(shù)量及位置能有效的診斷并確定系統(tǒng)的缺陷。8)RO

18、 膜組件安裝在組合支架上，支架上配備全部管道及接頭，還包括所有的支架、緊固件、夾具及其它附件。9)RO 組合架的設(shè)計(jì)滿足其廠址的抗震烈度要求和組件的膨脹要求。10) 我公司將提供RO系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算文件。11) RO 系統(tǒng)所配儀器、儀表的性能、配置點(diǎn)及數(shù)量等將滿足本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行之需要。3.3.8 RO 化學(xué)清洗系統(tǒng)1) 化學(xué)清洗系統(tǒng)包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器及和 RO 裝置連接的管道接頭等（硬管連接）。2) 清洗系統(tǒng)的材質(zhì)應(yīng)能適用于所用的清洗液。3.3.9 CEDI 系統(tǒng)1) 采用模塊設(shè)計(jì)，單個(gè)模塊標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量為： 3.3 噸 /小時(shí)。2) 系統(tǒng)出水水質(zhì) 1517M·cm

19、，同時(shí)設(shè)有出水水質(zhì)超標(biāo)報(bào)警裝置。3) 系統(tǒng)進(jìn)水設(shè)有壓力、流量等保護(hù)裝置。4) 系統(tǒng)回收率 90%，濃水可全部循環(huán)到RO給水，實(shí)現(xiàn)100%回收。5) 每個(gè)膜堆的輸入電壓和電流具有LCD 顯示，可獨(dú)立對(duì)單個(gè)膜塊監(jiān)控。3.3.10UV 殺菌系統(tǒng)1)設(shè)有時(shí)間記數(shù)器。2)燈管壽命大于9000小時(shí)。3)系統(tǒng)出水管設(shè)有旁路，便于更換燈管。3.3.11終端絕對(duì)過濾器1) 過濾器的結(jié)構(gòu)滿足快速更換濾元的要求。2) 進(jìn)入過濾器的頂部設(shè)排氣口、底部設(shè)排放口。3) 過濾器的濾元過濾精度要求為 0.1 m。3.3.12水箱本系統(tǒng)設(shè)置15m3原水箱1個(gè)，10m3一級(jí)RO水箱1個(gè)，20m3濃水箱2個(gè)，20m3EDI氮封水箱

20、1個(gè)，除EDI氮封水箱由我方選用高品質(zhì)FRP水箱外，其他水箱均采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)PE水箱。3.4、系統(tǒng)主要設(shè)備功能描述3.4.1原水泵系統(tǒng)配置2臺(tái)原水泵，泵出力為20.0m3/h、揚(yáng)程為0.35MPa，材質(zhì)為304SS，采用南方立式泵（1用1備）3.4.2多介質(zhì)過濾器本系統(tǒng)預(yù)處理采用專門針對(duì)我國水質(zhì)污染的特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)的多介質(zhì)過濾器，它可以濾除原水帶來的顆粒，并保證其出水SDI（污染指數(shù)）符合RO進(jìn)水的要求。多介質(zhì)過濾器為碳鋼襯膠材質(zhì)，主要用于清除進(jìn)水中的大顆粒雜質(zhì)及懸浮物，有效的降低了出水的濁度，為下一級(jí)系統(tǒng)提供合格的水源。同時(shí)可抵抗因季節(jié)變換所引起的水質(zhì)變化，多介質(zhì)過濾器選用1600罐體1個(gè)。多

21、介質(zhì)過濾器的特性：v 可以極為有效地控制反滲透系統(tǒng)非常敏感的膠體、懸浮物。v 具有獨(dú)特的均勻布水方式，使過濾達(dá)到最大效果，能長期滿足反透膜對(duì)污染指數(shù)SDI的要求。v 選用較低的流速，以適應(yīng)將來水質(zhì)變壞的可能性。v 過濾器反洗周期長。采用專門用于反滲透系統(tǒng)的布水裝置，填充精選的均勻?yàn)V料，以保證良好的過濾效果，且不會(huì)出現(xiàn)反洗亂層現(xiàn)象。3.4.3、活性碳過濾器主要是吸附有機(jī)物、膠體及微生物，去除水中的游離氯。循環(huán)清洗反沖罐內(nèi)活性碳，以達(dá)到去除活性碳吸附的有機(jī)物及微生物的目的?；钚蕴窟^濾器是吸附前級(jí)過濾中無法去除的膠體、余氯以防止后級(jí)反滲透膜受余氯氧化而降解和受膠體污染，同時(shí)還吸附從前級(jí)泄漏過來的小分

22、子有機(jī)物等污染性物質(zhì)，進(jìn)一步降低RO進(jìn)水的SDI值以及濁度。活性炭過濾器選用1600罐體1個(gè)，材質(zhì)碳鋼襯膠。經(jīng)過多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器處理后，出水水質(zhì)可以達(dá)到如下指標(biāo)：SDI：小于4余氯：小于0.1ppm活性炭的比表面積很大，其比表面又布滿了平均直徑為20-30Å的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有很大的羥基和羧基等官能團(tuán)。可以對(duì)各種物質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附以及靜電吸引作用，因此，活性炭還能去除余氯一類對(duì)反滲透膜有氧化作用的物質(zhì)?；钚蕴棵摮嗦炔⒎菃渭兊奈阶饔谩６窃谔嫉谋砻嫔洗呋四承┗瘜W(xué)反應(yīng)。3.4.4、微孔過濾器流量本系統(tǒng)中的微孔過濾器為5m微孔

23、過濾器，它們的作用是截留來自多介質(zhì)活性炭過濾器產(chǎn)水中大于5m的顆粒進(jìn)入反滲透系統(tǒng)。這種顆粒徑高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時(shí)劃份高壓泵的葉輪。過濾器中的濾元為可更換卡式濾棒，當(dāng)過濾器進(jìn)出口壓差大于設(shè)定值時(shí)應(yīng)當(dāng)予以更換。微孔過濾器中用不銹鋼SS304外殼，濾棒是由聚而烯熔噴制成，錐形結(jié)構(gòu)，深層過濾，它具有納污量大，壽命長，易更換等優(yōu)點(diǎn)，下面介紹聚而烯熔噴濾芯的特點(diǎn)：過濾精度高，這類濾芯的孔徑致密，均勻，在使用過程中，顆粒會(huì)在濾層孔道中產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象，從而使直徑小于孔道的顆粒也能被阻擋住。強(qiáng)度大。聚而烯纖維（丙綸）的強(qiáng)度比其它一般常用纖維的強(qiáng)度大。此外聚而烯纖維的濕強(qiáng)度

24、與干強(qiáng)度相近，因此能滿足過濾液體時(shí)使用的要求，當(dāng)進(jìn)出口壓差為0.4MPa時(shí)，濾芯不變形，大大優(yōu)于膜摺迭濾芯。過濾阻力小、濾液流量大、濾層納污量大、濾芯使用壽命長。這類濾芯是熱纖維在接收經(jīng)過定向纏繞自然形成致密的微孔，成形后的濾芯孔道是連體彎曲狀，而且是規(guī)則的，增大了過濾面積。此外，生產(chǎn)過程中纖維直徑及間隙可任意調(diào)節(jié)，并且濾芯的微孔內(nèi)層小外層大，從而增加了納污量，延長了使用壽命。自身潔凈度高，對(duì)水質(zhì)無污染。熔噴法聚丙烯纖維及其制成的濾芯在整個(gè)生產(chǎn)過程中不加任何化學(xué)添加劑，因此，過濾時(shí)不會(huì)污染水質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)泡沫，也不會(huì)有短纖維脫落。使用溫度高達(dá)100，過濾效率不會(huì)降低。耐酸堿藥化學(xué)試劑及有機(jī)溶劑的化

25、學(xué)腐蝕。本系統(tǒng)中選用5um×40英寸過濾膜30支，400×1000過濾器1臺(tái)。1）運(yùn)行控制控制參數(shù)：壓差0.08MPa2）維護(hù)保養(yǎng) 當(dāng)壓差0.08MPa 時(shí)需更換濾芯一次。3.4.5軟化水過濾器軟化水過濾器的作用是在經(jīng)過預(yù)處理后的原水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)之前，通過離子交換去除水中的硬度，降低水中硬度。3.4.6高壓泵高壓泵的作用是為反滲透本體裝置提供足夠的進(jìn)水壓力，保證反滲透膜的正常運(yùn)行。根據(jù)反滲透本身的特性，需有一定的推動(dòng)力去克服滲透壓等阻力，才能保證達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)水量。由于水溫對(duì)反滲透裝置的產(chǎn)水流量影響較大，即水溫每變化1，在進(jìn)水壓力不變的情況下，其產(chǎn)水量大致增減2.7%。如果

26、進(jìn)水水溫降低，在系統(tǒng)條件不變的情況下，將導(dǎo)致產(chǎn)水量的下降。為了保證在低溫情況下反滲透出力不變，本系統(tǒng)采用變頻器來控制高壓泵的壓力方法，以解決溫度變化情況下的產(chǎn)水能力。在水溫低時(shí)，保證提供足夠的進(jìn)水壓力，在水溫較高，反滲透裝置需要的運(yùn)行壓力較低時(shí)，通過變頻器降低高壓泵出口壓力。此種設(shè)計(jì)能最大可能地節(jié)省運(yùn)行能耗，降低運(yùn)行成本，同時(shí)大大節(jié)省了一次性投資。高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進(jìn)水壓力，維持反滲透膜的正常運(yùn)行。v 一級(jí)高壓泵出力為20m3/H，揚(yáng)程1.40MPa，材質(zhì)為SS304，共1臺(tái)。3.4.7反滲透系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)是本流程中最主要的脫鹽裝置，它具有極高的脫鹽能力。反滲透系統(tǒng)利用反滲透膜的特性

27、來除去水中絕大部分可溶性鹽分、膠體、有機(jī)物及微生物。經(jīng)過預(yù)處理后合格的原水進(jìn)入置于壓力容器內(nèi)的膜組件，水分子和極少量的小分子量有機(jī)物通過膜層，經(jīng)收集管道集中后，通往產(chǎn)水管再注入反滲透水箱。反之不能通過的就經(jīng)由另一組收集管道集中后通往濃水排放管，排出系統(tǒng)之外（一級(jí)）或排入過濾水箱。系統(tǒng)的進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門，監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng)，它們將保證設(shè)備能長期保質(zhì)、保量的系統(tǒng)化運(yùn)行。反滲透膜元件結(jié)構(gòu)圖為保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和靈活性，反滲透系統(tǒng)采用兩級(jí)兩段配置，提高回收率。反滲透系統(tǒng)包括高壓泵、反滲透膜組、加藥系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及控制儀表六個(gè)部分。分述如下：1）反滲透膜組的設(shè)

28、計(jì)本裝置反滲透膜組件均采用世界上最先進(jìn)的復(fù)合反滲透膜，單根膜脫鹽率達(dá) 99.6%。本系統(tǒng)設(shè)置1套反滲透系統(tǒng)，單套反滲透單元性能如下：一級(jí)RO系統(tǒng)出水能力15m3/h, 回收率大于等于75%。根據(jù)對(duì)原水水質(zhì)分析和水源情況，采用美國陶氏公司復(fù)合膜BW30-400型抗污染復(fù)合膜，經(jīng)過反滲透膜專用計(jì)算軟件計(jì)算，當(dāng)設(shè)計(jì)一級(jí)反滲透裝置的回收率為75%時(shí)，每套配置根BW30-400型的膜組件，每根膜組件有效膜面積為40m2，分別安裝在根FRP壓力容器內(nèi)，成3:2排列；2）化學(xué)清洗在工作過程中，無論預(yù)處理如何徹底，反滲透或經(jīng)過長期使用后，反滲透膜仍會(huì)受到無機(jī)鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機(jī)物的污染。這些污

29、染物沈積在膜表面，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)水流量和系統(tǒng)脫鹽率分別下降或同時(shí)惡化。賣方建議 RO 與 EDI 系統(tǒng)共設(shè)一套化學(xué)清洗系統(tǒng)，當(dāng)膜組件受到污染后，可進(jìn)行化學(xué)清洗。3.4.8EDI 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與說明EDI 系統(tǒng)是通過電除鹽的方式來凈化水質(zhì)的。電除鹽是一個(gè)電化學(xué)過程，它通過離子交換膜離子交換樹脂和電流的作用來連續(xù)不斷地凈化水質(zhì)。EDI 模塊中在電場的作用下陽、陰離子進(jìn)行定向遷移填充的離子交換樹脂把原水中的陰陽雜質(zhì)離子交換掉，同時(shí)通過電流的作用把水電解為和 H+和OH-作為酸劑，以此離子交換和酸過程同步發(fā)生，而連續(xù)不斷的產(chǎn)生高品質(zhì)的水。EDI 模塊是一種板框式結(jié)構(gòu)。待處理的原水通過淡水室，該室包含陰、

30、陽離子交換樹脂，陰、陽離子交換膜。離子交換樹脂把原水中的陰陽雜質(zhì)交換掉，從而可以產(chǎn)生高品質(zhì)的水。在模塊的兩端各有一個(gè)電極，一端是陰極，另一端是陽極。模塊通入直流電后，在淡水室、濃水室中都有電流通過，陰極吸引離子交換樹脂當(dāng)中的陽離子，陽極吸引離子交換樹脂當(dāng)中的陰離子，這樣離子就通過樹脂產(chǎn)生了遷移。在電場的作用下，離子通過相應(yīng)的離子交換膜進(jìn)入濃水室。濃水室由陽膜和陰膜組成，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過。在電場的作用下，陽離子通過陽膜進(jìn)入濃水室后，無法通過陰膜，只能留在濃水室。同樣，陰離子也只能留在濃水室中，從而達(dá)到了凈化水質(zhì)的作用。EDI模塊結(jié)構(gòu)圖1）EDI 比傳統(tǒng) DI 優(yōu)越的之處

31、無須酸堿再生，有利于環(huán)保要求-混床中的樹脂是通過酸堿中的 H+和 OH- 進(jìn)行再生，而 EDI 裝置是通過電將水電離為H+和 OH-從而對(duì)樹脂進(jìn)行再生。；占地面積極小，無須備用裝置，無須設(shè)置再生、酸堿貯存、中和設(shè)備；控制點(diǎn)數(shù)大大少于混床，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；無須酸堿再生的操作，操作人員人數(shù)減少，降低人為操作失誤的可能性；采用單元模塊式裝配，設(shè)備維修、更換方便；運(yùn)行回收率高（即自耗用水量少），可達(dá)到95，且排放的濃水可回收；產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)水電阻率可達(dá)到 5M.cm(25)以上。2）EDI 的設(shè)計(jì)根據(jù)需方要求，本系統(tǒng)設(shè)置1套出力為19.4m3/h 的 EDI裝置。選用 IONPURE產(chǎn)品的 LX

32、M30X 型號(hào)的模塊。本次設(shè)計(jì)將 EDI 單獨(dú)放在碳鋼防腐支架上，配備單獨(dú)的控制系統(tǒng)，便于單獨(dú)針對(duì)昂貴的EDI 系統(tǒng)進(jìn)行操作，運(yùn)行，保證其穩(wěn)定持久的工作時(shí)間。EDI 模塊的各項(xiàng)參數(shù)一覽表型號(hào)LXM30X最小產(chǎn)品水量min.gpm(m3/hr)7.5(1.65)一般產(chǎn)品水量min.gpm(m3/hr)15.0(3.3)最大產(chǎn)品水量min.gpm(m3/hr)22.5(4.95)一般回收率(%)90配管-進(jìn)水及模塊水管1-1/6"BSPM配管-濃縮水管3/4"BSPM最大進(jìn)水壓力(bar)100(7)一般流量時(shí)之壓損psi(bar)16-20(1.1-1.4)最高進(jìn)水溫度113

33、(45)尺寸寬*深*高( 英寸)12*35*24尺寸寬*深*高( 公分)33*89*61運(yùn)送時(shí)重量(kg)250(114)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)重量(kg)370(168)EDI 系統(tǒng)進(jìn)水指標(biāo)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目單位進(jìn)水要求TEA （總可交換陰離子，包括CO2）ppm<25電導(dǎo)率uS/cm<40pH 值5 到9硬度（以CaCO3計(jì)）ppm<0.5活性硅ppm<0.5TOCppm<0.5游離氯ppm<0.05Fe,Mn,H2Sppm<0.01SDI15min<1.0油脂測不出濁度NTU<1.0氧化物測不出色度APHA<53）殺菌為確保 EDI 裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，本

34、系統(tǒng)在每套二級(jí) RO 出水管處安裝 1 臺(tái)紫外線殺菌器，處理量為30m3/h，主要作用是殺死水中的細(xì)菌，避免細(xì)菌在 EDI膜堆中滋生，使EDI受到污堵。紫外燈發(fā)射波長為254nm，強(qiáng)度為30000Ws/cm2，殺菌率為99%。殺菌后安裝 0.45m 保安過濾器，以濾除殘留的微生物尸體。4）化學(xué)清洗EDI 與 RO 系統(tǒng)共設(shè)一套化學(xué)清洗系統(tǒng)，當(dāng) EDI 膜組件受到污染后，可進(jìn)行化學(xué)清洗。3.4.9紫外線殺菌器和終端過濾器選用波長為254nm 的紫外線殺菌器，主要是利用紫外光的波長特性，殺滅水中的細(xì)菌等微生物，滿足對(duì)出水細(xì)菌指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求。并通過出水口的終端過濾器將細(xì)菌尸體和其他大于 0.1 m

35、的顆粒物截留，保證出水的顆粒物達(dá)標(biāo)。第四章、儀表與控制系統(tǒng)4.1工藝控制系統(tǒng)4.1.1 控制方式與控制水平超純水處理系統(tǒng)的控制：通過集中控制柜的監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，備用泵等設(shè)備的切換由內(nèi)部PLC程序自動(dòng)完成。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)就地手動(dòng)操作整個(gè)系統(tǒng)。RO膜EDI的清洗和等因頻率很低，均設(shè)計(jì)為系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提醒操作人員進(jìn)行半自動(dòng)操作。4.1.2RO 高壓泵保護(hù)系統(tǒng)RO高壓泵進(jìn)出口裝有低壓和高壓保護(hù)開關(guān)，當(dāng)供水量不足，使高壓泵入口的水壓低于某一設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出信號(hào)停止高壓泵，保護(hù)高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下運(yùn)行。當(dāng)因其它的原因或誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出信號(hào)停止高壓泵，保護(hù)系統(tǒng)不在高壓下工作

36、。以上均由PLC自動(dòng)完成控制。4.1.3 RO 啟停保護(hù)RO投入運(yùn)行時(shí)，為了防止高壓泵突然起動(dòng)升壓產(chǎn)生對(duì) RO 膜元件的高壓沖擊，破壞反滲透膜，在每組 RO 裝置的每臺(tái)高壓泵采用變頻控制，使膜元件逐漸升壓至一定的壓力，更好的保護(hù)RO膜。在RO停止使用時(shí)，自動(dòng)依次打開濃水排放閥和產(chǎn)水閥、RO沖洗閥、RO進(jìn)水閥，利用 RO 給水泵，用一級(jí)RO產(chǎn)水自動(dòng)沖洗58min 左右，停止備用。4.1.4 EDI 啟停保護(hù)EDI 系統(tǒng)設(shè)有流量、壓力、液位、出水水質(zhì)、過流過載等保護(hù)，當(dāng)提升泵沒有流量時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)；當(dāng)電源電壓或電流因其他外部過載時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)出水水質(zhì)檢測不符合設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)排

37、放并沖洗。反之，系統(tǒng)將會(huì)恢復(fù)正常。4.2系統(tǒng)儀表與控制設(shè)計(jì)說明4.2.1 控制系統(tǒng)概述根據(jù)工藝條件，本裝置的控制信號(hào)主要是開關(guān)量和儀表監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的模擬量等，涉及到的控制對(duì)象除了開關(guān)閥以外，主要是泵等設(shè)備的控制及儀表數(shù)值的顯示。也就是說系統(tǒng)是一個(gè)以開關(guān)量控制為主、同時(shí)與 420mA 模擬量信號(hào)相結(jié)合的系統(tǒng)；所以本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用可編程邏輯控制器（PLC），同時(shí)完成電氣和儀表部分的自動(dòng)操作與監(jiān)控。4.2.2 主要控制回路4.2.2.1 預(yù)處理系統(tǒng)的控制過濾器的運(yùn)行、反洗和正洗是通過PLC自動(dòng)控制相應(yīng)閥門的開/關(guān)、泵的啟/停止來實(shí)現(xiàn)。4.2.2.2 反滲透系統(tǒng)控制RO系統(tǒng)除程序控制外還設(shè)置一塊就地儀表

38、盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出 RO的有關(guān)工藝參數(shù)，以及能在就地操作盤上手動(dòng)啟停RO進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的自動(dòng)閥門。4.2.2.3 高壓泵的保護(hù)系統(tǒng)RO裝置的高壓泵進(jìn)出口裝有低壓和高壓保護(hù)開關(guān)。當(dāng)供水量不足使高壓泵入口的水壓低于某一設(shè)定值（正常為 0.1Mpa），會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)停止高壓泵運(yùn)行，保護(hù)高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下工作。當(dāng)系統(tǒng)因其它的原因或誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設(shè)定值時(shí)，高壓泵出口壓力保護(hù)會(huì)自動(dòng)切斷高壓泵供電，保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備不受損害。4.2.2.4外輸系統(tǒng)的控制外輸系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)超純水泵（一用一備）向生產(chǎn)線供水，可以保證流量和壓力的穩(wěn)定供應(yīng)，當(dāng)生產(chǎn)線用水較少或不用水時(shí)自動(dòng)在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，保證出水水質(zhì)連續(xù)達(dá)標(biāo)。4.3 控制系統(tǒng)配置4.3.1 硬件控制系統(tǒng)硬件組成包括1套可編程控制器（PLC）。PLC 采用德國西門子公司性能可靠、廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的產(chǎn)品。4.3.2 軟件控制系統(tǒng)軟件組成為：1)PLC 應(yīng)用軟件：運(yùn)行于 PLC，實(shí)現(xiàn)各種控制功能。2) 監(jiān)控軟件（全自動(dòng)型配置）：選用功能強(qiáng)、使用簡單、應(yīng)用可靠的組態(tài)軟件，用于操