飲用水處理設(shè)計(jì)

1、審定成績(jī)： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： 飲 用 水 設(shè) 計(jì) 系 部 名 稱： 學(xué) 生 姓 名： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 填表時(shí)間： 年 月摘要隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的深入進(jìn)行、城市化進(jìn)程的加快以及人民生活水平的不斷提高，不僅用水量將迅速增加，而且對(duì)水質(zhì)的要求也會(huì)越來越高，從而使得水處理技術(shù)不斷提高來滿足人們的需要。本處理工藝主要以反滲透膜處理技術(shù)為主，以合適的前處理和后處理技術(shù)制取合格的瓶裝飲用水的處理工藝。預(yù)處理過程中加入混凝劑，除去水中的小顆粒，再經(jīng)過活性炭過濾器吸附過濾，使原水渾濁度降低，使原水中帶有的雜質(zhì)得到處理，過濾。再經(jīng)過軟化器處理，

2、使原水硬度降低，之后經(jīng)過保安過濾器過濾處理。預(yù)處理后，滿足反滲透進(jìn)水要求，進(jìn)行反滲透工藝處理。出水還需要消毒殺菌過濾的后處理，最終出水。原水經(jīng)過一系列的工藝處理最終達(dá)到國(guó)家飲用純凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB17323-1998。關(guān)鍵詞：水處理工藝 水質(zhì) 反滲透技術(shù) 飲用水 標(biāo)準(zhǔn)AbstractAlong with our country socialist modernization development, city changes a course accelerate and the continuous improvement of people's living standard, no

3、t only the water will increase rapidly, and the demand of water quality is more and more high, so that the water treatment technology and continuous improvement to meet the needs of the people.This process mainly in reverse osmosis membrane treatment technology, to the right before treatment and aft

4、er treatment technology to produce qualified bottled drinking water treatment process. Pretreatment process for adding coagulant, to remove small particles, and then after the activated carbon filter adsorption filter, raw water turbidity reduce, make the raw water with impurities from processing, f

5、iltering. After softening treatment, to allow the water to reduce the hardness, after a security filter processing. After the pretreatment of reverse osmosis, meet the requirements, through the reverse osmosis process. Water also needs to be sterilized filter after treatment, the final effluent. Raw

6、 water through a series of processing finally reach the national drinking water standard of GB17323-1998.Key words: Water treatment process，Water quality，Reverse osmosis technology，Drinking water，StandardI目錄摘要IABSTRACTII緒論1第一章、設(shè)計(jì)根據(jù)31.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)31.2設(shè)計(jì)要求31.3設(shè)計(jì)原則31.4原水水質(zhì)41.5出水標(biāo)準(zhǔn)51.6原水分析6第二章、除鹽系統(tǒng)工藝的比較與選擇72.1

7、除鹽方式的基本介紹72.1.1反滲透72.1.2離子交換82.1.3電滲析82.1.4連續(xù)電除鹽92.1.5納濾102.1.6超濾112.2系統(tǒng)除鹽的確定122.2.1反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求142.2.2保安過濾器15第三章、預(yù)后處理工藝的確定173.1預(yù)處理工藝173.1.1混凝、澄清173.1.2活性炭過濾器183.1.3軟化器183.1.4預(yù)處理工藝的確定193.2后處理工藝193.2.1殺菌、消毒203.2.2保安過濾器20第四章、系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)214.1工藝流程214.2工藝中各單元的簡(jiǎn)單介紹214.2.1原水箱214.2.2原水泵224.2.3活性炭過濾器224.2.4軟化器234.2.

8、5保安過濾器234.2.6高壓泵234.2.7反滲透系統(tǒng)244.2.8臭氧消毒264.2.9保安過濾器284.3控制系統(tǒng)284.3.1高壓泵保護(hù)系統(tǒng)284.3.2反滲透控制系統(tǒng)28第五章、各設(shè)備技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算305.1反滲透工藝的設(shè)計(jì)305.1.1 膜元件的設(shè)計(jì)和計(jì)算305.2預(yù)處理的設(shè)計(jì)計(jì)算335.2.1軟化器的設(shè)計(jì)計(jì)算335.2.2活性炭過濾器的設(shè)計(jì)計(jì)算355.2.3原水箱的設(shè)計(jì)365.3水量平衡計(jì)算365.4水量平衡圖37總結(jié)38參考文獻(xiàn)39致謝40緒論對(duì)生命和人類的活動(dòng)來說，水具有極其重要的意義。水是生命之源，水是人類生存和發(fā)展的必要條件。隨著人口的增長(zhǎng)，社會(huì)的發(fā)展，人類生存環(huán)境日益

9、惡化，水資源問題日益突出。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)頒布了大量政策法規(guī)，以 日益惡化的水環(huán)境，合理利用有限的水資源。人們的生活離不開水，工業(yè)生產(chǎn)同樣離不開水。反滲透處理技術(shù)基本上屬于物理方法，具有脫鹽率高、環(huán)保無污染、操作簡(jiǎn)便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。作為一種環(huán)保型水處理方法，采用一級(jí)反滲透脫鹽，脫鹽率可達(dá)99%以上，可生產(chǎn)較高質(zhì)量的產(chǎn)品水。由最初的發(fā)現(xiàn)滲透作為自然界的一種基本現(xiàn)象到對(duì)反滲透的實(shí)驗(yàn)室研究，最終走向工業(yè)應(yīng)用，已有幾十年的歷史。 在國(guó)外，反滲透在飲用水中的應(yīng)用主要是大規(guī)模的城市供水系統(tǒng)。在美國(guó)、歐洲，反滲透主要應(yīng)用于各種工業(yè)用水及飲用水，中東、西班牙的海水淡化應(yīng)用較多，日本主要應(yīng)用于半

10、導(dǎo)體、電子，韓國(guó)地區(qū)除應(yīng)用于半導(dǎo)體、電子外，小型飲用純水需求量較大。美國(guó)已將反滲透技術(shù)用于海水淡化的研究開發(fā)列入國(guó)家計(jì)劃中，從海水淡化開始大力開展研究開發(fā)，先后制出耐高壓的反滲透膜、壓力低一些的復(fù)合膜及超低壓膜。在國(guó)內(nèi)，應(yīng)用于飲用水領(lǐng)域的反滲透其規(guī)模較小，我國(guó)對(duì)反滲透開始研究開始于20世紀(jì)60年代，最早僅限于電子、半導(dǎo)體純水制取。大規(guī)模應(yīng)用始于電力行業(yè)，然后又應(yīng)用到其他行業(yè)。 我國(guó)從60年代開始研制反滲透膜，當(dāng)時(shí)的技術(shù)水幾與世界水平相距不遠(yuǎn)。但由于原材料及基礎(chǔ)工業(yè)條件限制，生產(chǎn)的膜元件性能偏低，生產(chǎn)成本高，還沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。隨后若干年中，國(guó)內(nèi)水平逐步落后于國(guó)際水平，自80年代開始引進(jìn)國(guó)外膜

11、生產(chǎn)線。目前尚有45家企業(yè)具有一定生產(chǎn)能力，但在國(guó)內(nèi)膜市場(chǎng)中的占有率非常低。美國(guó)海德能公司與美國(guó)陶氏化學(xué)公司的膜產(chǎn)品占據(jù)了我國(guó)約80%的市場(chǎng)份額，其余膜廠商占據(jù)了約20%的市場(chǎng)。具有大規(guī)模生產(chǎn)能力的國(guó)際卷式膜廠商無一例外地登陸了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并占有一席之地。我國(guó)絕大多數(shù)以地面水為水源的小處理廠，長(zhǎng)期以來一直采用混凝沉淀過濾氯消毒的傳統(tǒng)凈化工藝流程。在一般情況下，上述處理流程對(duì)去除色度、濁度以及衛(wèi)生學(xué)方面所要求的殺滅細(xì)菌和病毒等應(yīng)該說是有效的，但是，隨著水系統(tǒng)流域環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，水體水質(zhì)逐漸惡化，近百年沿襲下來的自來水傳統(tǒng)處理工藝是難以去除種類繁多的可溶性有機(jī)污染物的，導(dǎo)致出水中仍含有一些對(duì)人體

12、健康造成潛在危害的有機(jī)物質(zhì)，不能不引起人們的擔(dān)擾。因此，為改善出水水質(zhì)，去除水中的有機(jī)污染物，提高傳統(tǒng)處理工藝的效果，進(jìn)一步強(qiáng)化傳統(tǒng)工藝，促使給水處理技術(shù)的深人發(fā)展。隨著社會(huì)一直發(fā)展，人們生活的需要，飲用水的需求量越來越大，處理技術(shù)越來越高，方法多種多樣，在未來的某一天，全國(guó)水資源將達(dá)到上限，因此，開發(fā)新的水資源勢(shì)在必行。如：海水淡化。第一章、設(shè)計(jì)根據(jù)1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)對(duì)原水水質(zhì)合理的分析前提下，根據(jù)原水水質(zhì)各方面的分析報(bào)告，以產(chǎn)水水質(zhì)要求為標(biāo)準(zhǔn)，最終達(dá)到國(guó)家飲用水GB17323-1998標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一套適合該原水水質(zhì)處理工藝的水處理系統(tǒng)。1.2設(shè)計(jì)要求一、 出水水量要求終端出水水量為：30m3/h

13、。二、終端出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用純凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB17323-1998的有關(guān)規(guī)定。三、要求設(shè)計(jì)內(nèi)容須包括：1. 系統(tǒng)工藝路線的確定并繪制工藝流程簡(jiǎn)圖。2. 水量平衡計(jì)算并繪制水量平衡圖。3. 系統(tǒng)各設(shè)備技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算。4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的編寫。1.3設(shè)計(jì)原則1 水質(zhì)處理系統(tǒng)能保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，均勻；2 水質(zhì)處理系統(tǒng)設(shè)備要先進(jìn)的，要可靠的；3 設(shè)備需要考慮經(jīng)濟(jì)、地理、環(huán)境等相關(guān)因素；4 能連續(xù)24小時(shí)處理原水；5 有優(yōu)秀的工作人員及應(yīng)急措施;6 整個(gè)設(shè)計(jì)可擴(kuò)展性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理占地小，水利用率高，能耗低，全自動(dòng)化運(yùn)行，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。1.4原水水質(zhì)水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告(一)表1-1 原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)離子mg/

14、lmmol/l%項(xiàng)目mg/lK+1.20.030.9總硬度127.6Na+18.00.7823.2永久硬度2.5Ca2+38.081.9056.5暫時(shí)硬度125.1Mg2+7.90.6519.3負(fù)硬度0.00Fe3+0.05總堿度125.1Fe2+PH值7.1NH4+0.02氣味無總計(jì)65.23.3699.9色度無Cl-24.110.6820.2渾濁度5NTUSO42-8.800.185.4水溫25HCO3-152.52.5074.4氣溫CO32-0.00可溶性總固體185.3NO3-0.04游離CO213.84NO2-0.004CODMn0.64HPO42-0.10H2SiO314.20總計(jì)

15、185.43.36100.0F0.12Al0.021.5出水標(biāo)準(zhǔn)終端水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用純凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB17323-1998的規(guī)定，具體項(xiàng)目指標(biāo)要求如下：表1-2 產(chǎn)品水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目指標(biāo)要求感官要求色度，（度） 5不得呈現(xiàn)其他異色濁度，（度）1臭和味無異味、異臭肉眼可見物不得檢出質(zhì)量理化指標(biāo)PH值 5.07.0 電導(dǎo)率(25±1)10 S/cm高錳酸鉀消耗量(以O(shè)2計(jì)) 1.0 mg/L 氯化物(以Cl-計(jì))6.0 mg/L 污染物理化指標(biāo)鉛（以Pb計(jì)） 0.01 mg/L 砷(以As計(jì)) 0.01 mg/L 銅(以Cu計(jì))1 mg/L 氰化物(以CN-計(jì)) 0.002 mg/L 揮發(fā)

16、酚(以苯酚計(jì)) 0.002 mg/L 游離氯0.005 mg/L 三氯甲烷 0.02 mg/L 四氯化碳 0.001 mg/L 亞硝酸鹽(以NO2-計(jì)) 0.002 mg/L1.6原水分析將原水與出水進(jìn)行對(duì)比分析，原水水質(zhì)報(bào)告與出水水質(zhì)要求相比較，具有如下特點(diǎn)：1. 原水含鹽量=陽(yáng)+陰= 65.2+185.4=250.6 （mg/l），需進(jìn)行脫鹽處理；2. 原水中渾濁度為5NTU，比較高，需進(jìn)行絮凝沉淀；3. 原水中總堿度為125.1 mg/l；較高，需進(jìn)行脫堿處理；4. 原水中可溶性總固體為185.3 mg/l，需進(jìn)一步處理；5. 原水中高錳酸鉀消耗量CODMn符合出水的要求；6. 原水中含

17、有一定的H2SiO3, H2SiO3屬于一種弱酸，在水中的溶解度很小，因此電離的氫離子就很少。若水溶液中存在強(qiáng)堿性物質(zhì)時(shí)，由于發(fā)生中和作用，就會(huì)促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，使硅酸就溶解于強(qiáng)堿液中，形成可溶性硅酸鹽。故應(yīng)避免強(qiáng)堿性物質(zhì)的加入及對(duì)水的PH值的控制；7. 原水中總硬度為127.6 mg/l；且主要為暫時(shí)硬度。水的硬度是引起結(jié)垢的原因之一，需要對(duì)其進(jìn)行軟化處理；8. 原水中含有一定量的SO42-，它是構(gòu)成水中永久硬度之一，使用膜分離去除硬度時(shí)，需防止其發(fā)生結(jié)垢污染膜元件；9. 原水中含有少量的F和Al?；谠}量較高，硬度高，濁度較高，有機(jī)物含量低，HCO3-含量高，含有少量的游離CO2，不含F(xiàn)

18、e2+、而含有少量Fe3+。初步判斷該水源為地表水。所以，本工藝的設(shè)計(jì)的主要目的是對(duì)原水中的含鹽量、不溶解微粒（渾濁度）、可溶性總固體等的處理。故該設(shè)計(jì)的主要任務(wù)為水的除鹽，即主工藝為除鹽。通過除鹽系統(tǒng)的處理，使原水中的各種鹽份達(dá)到飲用水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第二章、除鹽系統(tǒng)工藝的比較與選擇用于水除鹽的方法較多，通常有離子交換、電滲析、反滲透、納濾、超濾、連續(xù)電除鹽等方式，具體選用何種工藝還需視具體進(jìn)出水水質(zhì)情況而定。2.1除鹽方式的基本介紹從原水中去除鹽類物質(zhì)，是采用物理、化學(xué)（電化學(xué)）的方法。通常有反滲透、離子交換、電滲析、連續(xù)電除鹽、納濾、超濾等方式，或?qū)⑦@些方法中的幾種綜合應(yīng)用。各種處理方式的處

19、理能力、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍各不相同。將各種處理方式作出初步比較，以得出一種或幾種既然滿足出水要求、又經(jīng)濟(jì)環(huán)保的工藝?，F(xiàn)將各種工藝的優(yōu)、缺點(diǎn)及實(shí)用性分別簡(jiǎn)述如下：2.1.1反滲透一種以高于滲透壓的壓力作為推動(dòng)力，利用選擇性膜只能透過水而不能透過溶質(zhì)的選擇透過性，使溶液中的水以與自然滲透相反的方向通過半透膜進(jìn)入膜的低壓側(cè)，從而達(dá)到有效分離的過程。截留組分為0.1nm小分子溶質(zhì)。反滲透膜能截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過程簡(jiǎn)單，能耗低，在各種膜分離技術(shù)中，反滲透技術(shù)是近年來國(guó)內(nèi)應(yīng)用最成功、發(fā)展最快、普及最廣的一種。目前，國(guó)內(nèi)反滲透廣泛應(yīng)用于鍋

20、爐給水、各種工業(yè)純水，飲用水、電子、半導(dǎo)體、制藥、醫(yī)療、食品、飲料、酒類、化工、環(huán)保等行業(yè)。并與離子交換結(jié)合制取高純水。反滲透膜市場(chǎng)95為進(jìn)口膜，國(guó)產(chǎn)膜只占據(jù)了5%左右的市場(chǎng)，這是一個(gè)不容樂觀的事實(shí)。 優(yōu)點(diǎn)：具有較高透水率和脫鹽率；去除雜質(zhì)范圍廣；可連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定；安裝簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低廉；原水含鹽量較高時(shí)對(duì)運(yùn)行成本影響不大，單位體積產(chǎn)生量高，體積小。缺點(diǎn)：預(yù)處理要求較高；膜件需要定期清洗；可能出現(xiàn)濃度極差現(xiàn)象；不耐細(xì)菌侵蝕、不耐高溫。實(shí)用性：反滲透除鹽具有較高的脫鹽率，可達(dá)99%以上；可作為一種脫鹽裝置。較其他脫鹽裝置，有著其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在回收率為70%的前提下，反滲透系統(tǒng)對(duì)原水中的T

21、DS的去除率為98%以上；它可降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可進(jìn)一步提高整個(gè)水處理工藝的運(yùn)行水平和自動(dòng)化程度；尤其是在海水淡化領(lǐng)域有其不可替代的優(yōu)勢(shì)。2.1.2離子交換離子交換法是利用離子交換樹脂過濾原水，原水中的離子會(huì)與固定在樹脂上的同種離子交換 。離子交換樹脂利用氫離子交換陽(yáng)離子，而以氫氧根離子交換陰離子，從陽(yáng)離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成水分子。 離子交換法對(duì)截留各組分的半徑約為0.1-1 nm。 離子交換法能有效的去除離子，卻無法有效的去除大部分的有機(jī)物或微生物。而微生物可附著在樹脂上，并以樹脂作為培養(yǎng)基。因此，需配合其他的處理方法一起使用。優(yōu)點(diǎn)：工

22、藝成熟；對(duì)預(yù)處理要求簡(jiǎn)單；化學(xué)穩(wěn)定性好；制水原理類同于用酸堿置換水中離子，所以在原水低含鹽量的應(yīng)用區(qū)域運(yùn)行成本較低。缺點(diǎn)：離子交換樹脂需要酸堿再生，再生廢水必須經(jīng)處理合格后排放，存在環(huán)境污染隱患且費(fèi)用成本較高。實(shí)用性：此處為制備瓶裝飲用水工藝，對(duì)于制備飲用水一般不單獨(dú)采用離子交換方法。因?yàn)殡x子交換法在對(duì)原水中的各種離子（如鈣鎂離子）進(jìn)行去除的同時(shí)，存在于樹脂上的鈉離子、氯離子等被置換出來進(jìn)入出水中，如此循環(huán)往復(fù)，這樣水中的離子始終得不到徹底的去除。2.1.3電滲析在電場(chǎng)作用下利用離子交換膜的選擇透過性，溶液中的帶電的離子通過膜而遷移，將帶電組分的鹽類與非帶電組分的水分離的技術(shù)稱為電滲析。截留組

23、分為為微米級(jí),包括同名離子、大離子和水。 電滲析主要用于水的初級(jí)脫鹽，脫鹽率在45%-90%之間。被廣泛用于海水與苦咸水淡化；制備純水時(shí)的初級(jí)脫鹽以及鍋爐、動(dòng)力設(shè)備給水的脫鹽軟化等。它可以同時(shí)對(duì)電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用、用于水的提純，以除去其中的電解質(zhì)。目前，電滲析主要應(yīng)用領(lǐng)域有：1 從電解質(zhì)溶液中分離出部分離子，使電解質(zhì)溶液的濃度降低，如海水淡化。2 將溶液中部分電解質(zhì)離子轉(zhuǎn)移到另一溶液系統(tǒng)中增加其濃度，如海水濃縮制鹽。3 從有機(jī)溶液中去除電解質(zhì)離子脫鹽。優(yōu)點(diǎn)：藥劑耗量少、環(huán)境污染小、水的利用率高、能耗低。缺點(diǎn)：出水含鹽率過低時(shí)易出現(xiàn)極化現(xiàn)象，膜件較多、局部出問題時(shí)要影響到整

24、體。離子交換過程中總會(huì)有少量的相反離子透過交換膜；而且它的運(yùn)行前提是直流電場(chǎng)的作用和具有選擇透過性的離子交換膜，成本較高。適用性：電滲析主要用于水的初級(jí)脫鹽，對(duì)水的除鹽精度不高；而此處是制備飲用水，若采用電滲析對(duì)原水進(jìn)行除鹽，因其不能進(jìn)行深度除鹽，其出水不能達(dá)到要求；電滲析除鹽需電源的條件下才能進(jìn)行，能源消耗較高，不節(jié)能。2.1.4連續(xù)電除鹽又叫做EDI，是將電滲析技術(shù)和混和離子交換技術(shù)相結(jié)合起來的水處理方法。通電后，陰陽(yáng)離子會(huì)跑向不同的兩極，而在電滲析室內(nèi)又被陰陽(yáng)膜分隔成若干間小室，陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜間隔排放，而陽(yáng)膜只能通過陽(yáng)離子，陰膜只能通過陰離子。從而形成了淡水室和濃水室間隔排列

25、的布局。在最兩端的叫做極水室。濃水和極水排放，淡水收集。截留組分為0.1-1nm。 EDI是工業(yè)用水深度除鹽的新技術(shù)，它在溶解物的處理中，是用在反滲透之后以取代混合床來作為水的深度處理，不需要像混合床那樣進(jìn)行再生。在水質(zhì)要求高的行業(yè)，可使用EDI來代替混床。并且出水比混床要好很多，可以連續(xù)制取超純水。所以在水質(zhì)要求高的行業(yè)，如電子行業(yè)、制藥行業(yè)等，都在使用EDI來代替混床，制出含鹽量更少，更純的水。但是，電滲析有個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是操作復(fù)雜，而且設(shè)備極易損壞。在兩個(gè)極水室里容易形成垢。所以必須每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次倒極，這樣原來的濃水室變成淡水室，原來的淡水室變成濃水室。優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)產(chǎn)水

26、，可制取超純水。缺點(diǎn)：操作復(fù)雜，而且設(shè)備極易損壞。實(shí)用性：連續(xù)電除鹽將離子交換和電除鹽這兩種方法相結(jié)合，通常用于反滲透之后取代混合床來作為純水的深度處理。在電滲析的每隔一個(gè)室里裝上混和離子交換樹脂，這樣，在電除鹽的同時(shí)也進(jìn)行離子交換，并且還有混合離子交混樹脂，具有交換、再生同時(shí)進(jìn)行的優(yōu)勢(shì)，節(jié)省時(shí)間；無須酸堿再生，大大減少了污染。然而，在飲用水的處理過程中，飲用水要求盡管較高，但與電子等行業(yè)的超純水相比，差距還很大，從人體健康和經(jīng)濟(jì)適用角度考慮，連續(xù)電除鹽技術(shù)不很適用于飲用水的制取。2.1.5納濾以壓力差為推動(dòng)力，用表面孔徑為納米級(jí)的半透膜去除水中的鹽類和大多數(shù)有機(jī)物的過程，是一種介于反滲透和超

27、濾之間的截留水中粒徑為納米級(jí)顆粒物的一種膜分離技術(shù)。由于其膜表面孔徑處于納米級(jí)，能去除尺寸約為1nm的分子，因而稱為納濾。截留組分為1nm以上溶質(zhì)。納濾分離作為一項(xiàng)新型的膜分離技術(shù)，技術(shù)原理近似機(jī)械篩分。而納濾膜本體帶有電荷性，這是使它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能的重要原因。 與超濾或反滲透相比，納濾對(duì)單價(jià)離子和分子量低于200的有機(jī)物截留較差，而對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子及分子量大于500的有機(jī)物有較高脫除率。基于這一特性，納濾過程主要應(yīng)用于水的軟化、凈化以及相對(duì)分子質(zhì)量在百級(jí)以上的物質(zhì)的分離、濃縮、脫色和去異味等。主要用于飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑、可溶性有

28、機(jī)物等。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)水中的二價(jià)離子和大分子有機(jī)物有較好的截留能力，對(duì)二價(jià)離子的截留率可以大于99%；無需化學(xué)藥劑、無廢液排放。缺點(diǎn)：納濾膜較反滲透膜疏松、孔徑大，價(jià)格較高，對(duì)NaCl的截留率有較大不同，納濾對(duì)NaCl的截留率一般只有40%-90%，故整體脫鹽率不高。1 實(shí)用性：納濾對(duì)多價(jià)離子以及大分子有機(jī)物具有較高的脫鹽率，尤其是對(duì)二價(jià)離子有其優(yōu)異的脫鹽性，且納濾在低壓力下仍具有較高脫鹽性能。若采用納濾技術(shù)對(duì)原水的軟化具有較好的優(yōu)點(diǎn)和節(jié)能效果。但納濾膜較反滲透膜疏松、孔徑大，納濾膜價(jià)格較高；由于納濾對(duì)水中的不同離子的去除具有較大的差異性，必須與其他工藝聯(lián)合使用。2.1.6超濾超濾，又稱超過濾，是利

29、用半透膜作為選擇障礙層，允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分，從而達(dá)到分離的目的。利用膜表面孔徑機(jī)械篩分的作用，當(dāng)液體混合物在一定壓力條件下流經(jīng)膜表面時(shí)，小分子物質(zhì)透過膜，而大分子物質(zhì)被截留下來，使原水中大分子物質(zhì)濃度逐漸變高，從而實(shí)現(xiàn)大分子和小分子的分離、濃縮、凈化的目的。截留組分為100nm溶質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：1 超濾過程是在常溫下進(jìn)行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對(duì)熱敏感的物質(zhì)，如藥物、酶、果汁等的分離、分級(jí)、濃縮與富集。2 濾過程不發(fā)生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學(xué)試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。3 超濾技術(shù)分離效率高，對(duì)稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常

30、有效。4 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單、流程短、操作簡(jiǎn)便、易于控制和維護(hù)。缺點(diǎn)：1. 超濾開始時(shí)，由于溶質(zhì)分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積在膜表面，濃度越來越高， 自下而上形成濃度梯度，這樣超濾速度就會(huì)逐漸減慢，這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。它是超濾膜截留溶質(zhì)的自然結(jié)果，會(huì)導(dǎo)致溶劑通量下降，使溶質(zhì)的去除率降低。2. 超濾對(duì)去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源和各種有機(jī)物有較好的效果，但幾乎不能截留無機(jī)離子。實(shí)用性：1. 超濾與其他傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝相比，操作方便、投資少、占地小，可滿足各類反滲透進(jìn)水的要求。2. 超濾對(duì)水中的各

31、類膠體均具有較好的去除特性。3. 超濾解決安全飲用水問題，既能獲得無細(xì)菌、無微生物、無雜質(zhì)的飲用水，且在設(shè)備投入成本低、自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定等絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。4.超濾的孔徑在0.01-0.1um范圍，對(duì)水中懸浮物、膠體、微生物具有很高的去除率，與傳統(tǒng)工業(yè)相比，能顯著提高飲用水水質(zhì)。對(duì)原水中微生物、鐵錳膠體的去除方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。此處，原水中含鹽量為250.6mg/l，由于超濾截留無機(jī)離子效果差，所以不能單獨(dú)采用其進(jìn)行水的脫鹽。2.2系統(tǒng)除鹽的確定結(jié)合出水水質(zhì)情況，出水要求達(dá)到國(guó)家瓶裝飲用水的具體規(guī)定。飲用水涉及人體健康，其要求較嚴(yán)格，其中具體的感官要求、質(zhì)量理化指標(biāo)、污染物理化指標(biāo)等規(guī)定作

32、為本工藝設(shè)計(jì)處理的目標(biāo)；如要求電導(dǎo)率 10 S/cm ，濁度 1 度。對(duì)飲用純水的制備，一般情況下，當(dāng)原水總含鹽量小于500mg/l時(shí)，不適合采用離子交換除鹽，而采用單極除鹽較為經(jīng)濟(jì)、合理；當(dāng)原水總含鹽量大于500mg/l時(shí)，可采用組合式進(jìn)行多工藝除鹽。原水中，含鹽量=陽(yáng)+陰= 65.2+185.4=250.6 （mg/l）針對(duì)原水水質(zhì)情況及終端出水水質(zhì)要求，基于反滲透工藝具有較高透水率和脫鹽率；連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定；安裝簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低廉；原水含鹽量較高時(shí)對(duì)運(yùn)行成本影響不是很大；體積小，單位體積產(chǎn)生量高；能有效去除水中的溶解鹽類，膠體，有機(jī)物，微生物等（去除率高達(dá)97%-98%）；無需用酸

33、堿再生，有利于環(huán)境保護(hù)優(yōu)點(diǎn)。使用反滲透系統(tǒng)脫鹽，有其本身的優(yōu)勢(shì)。反滲透的優(yōu)勢(shì)：1) 反滲透系統(tǒng)對(duì)原水中的可溶性總固體的去除率為98%以上，一次性去除率高；2) 反滲透的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率可達(dá)到99%以上，對(duì)原水中鹽類的去除較為徹底。3) 反滲透對(duì)在常溫且不發(fā)生相變的情況下，可以對(duì)溶質(zhì)和水進(jìn)行分離。4) 反滲透出水水質(zhì)較好且較穩(wěn)定，可減輕后續(xù)工藝的負(fù)擔(dān)。所以，本設(shè)計(jì)采用反滲透工藝用于水的除鹽。進(jìn)行反滲透工藝設(shè)置時(shí)，應(yīng)考慮多種因素，以確保反滲透主機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證產(chǎn)水的水質(zhì)穩(wěn)定。大致有：1 選擇合理有效的預(yù)處理方案；反滲透裝置的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)(含鹽量、酸堿度、溫度、懸浮物、細(xì)菌等)，確定預(yù)處

34、理項(xiàng)目（如殺菌、調(diào)節(jié)pH值、凝聚、過濾、軟化等），然后選擇膜材料（透水量、脫鹽率、pH值實(shí)用范圍等），再根據(jù)產(chǎn)水量計(jì)算所需的膜面積；2 選擇合理的反滲透膜元件，并根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)水量計(jì)算反滲透膜元件使用量；3 確定膜組件的具體排列方式；4 系統(tǒng)能達(dá)到較高的脫鹽率；5 盡量減少膜元件的污染和結(jié)垢傾向，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。2.2.1反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求反滲透的具體進(jìn)水水質(zhì)見下表：表2-1 反滲透進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)給水水質(zhì)醋酸纖維膜(CA膜)芳香聚酰胺復(fù)合膜PH值4-62-11溫度5-301-45濁度<1.0NTU<1.0NTU淤泥密度指數(shù)（SDI）<5<5總有機(jī)碳（TOC）<3m

35、g/L<3mg/L氯<1mg/L<0.1mg/L鐵含量給水中溶氧>5mg/L時(shí)，F(xiàn)e<0.05mg/LSiO2濃水中SiO2<100mg/LCa，Sr，Ba硫酸鹽離子積<0.8KspLSIpHb-pHs<0，即pHb-pHs為負(fù)值注：1) 淤泥密度指數(shù)是表示反滲透膜系統(tǒng)在依據(jù)給水條件下運(yùn)行發(fā)生污染可能性的一個(gè)尺度：SDI數(shù)值表征了在規(guī)定時(shí)間內(nèi),固定孔徑的測(cè)試膜片被水中的淤泥、膠體、硅膠體、鐵的氧化物等污染物堵塞的程度；2) LSI=pHb-pHs，為朗格利爾指數(shù)，是衡量碳酸鈣在水中的溶解傾向的指標(biāo)，數(shù)值越高，越容易結(jié)垢。（ pHb為濃水的pH值；

36、pHs為CaCO3飽和液的pH值）。芳香聚酰胺復(fù)合膜與醋酸纖維膜相比，不容易滋生細(xì)菌、病毒等，不容易造成膜的損害；且芳香聚酰胺復(fù)合膜對(duì)pH的適應(yīng)范圍較高，故選用芳香聚酰胺復(fù)合膜。原水中的部分指標(biāo)不能滿足反滲透的進(jìn)水要求，原水與反滲透進(jìn)水要求相比較，具有以下特征：1 由反滲透進(jìn)水要求濁度<1NTU，原水中，渾濁度為5NTU，明顯過高，故需對(duì)其進(jìn)行處理；2 原水中含有H2SiO3物質(zhì)，由于硅酸微溶于水，故可以采用過濾沉淀的方法使之得到去除；3 原水中可溶性總固體較高，需要進(jìn)行處理；4 原水中Ca2+、Mg2+以及SO42-可能引起結(jié)垢，需要加入阻垢劑緩減結(jié)垢的發(fā)生，以免造成反滲透膜的堵塞；5

37、 原水中硬度且主要是暫時(shí)硬度較高，在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)之前需要進(jìn)行軟化處理；6 原水中堿度較高；7 原水中PH值為7.1；而此處選用芳香聚酰胺復(fù)合膜，其對(duì)水PH值要求為2-11，故不需對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。所以，在原水進(jìn)入反滲透主機(jī)之前，需對(duì)其進(jìn)行預(yù)先處理，將原水中對(duì)膜的污染、結(jié)垢、損傷的物質(zhì)進(jìn)一步降低；以防止膜表面結(jié)垢（包括CaCO3、CaSO4、CaF2、硅等）、防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒污堵、防止有機(jī)物質(zhì)的污堵、防止微生物的污堵等，以保證反滲透系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2.2.2保安過濾器保安過濾器屬于精密過濾器的一種，作為反滲透工藝的重要組成部分，在反滲透主機(jī)之前設(shè)置一個(gè)5um保安過濾器。保安過濾器設(shè)置

38、在軟化器之后，其主要目的為去除被漏過的微小顆粒懸浮物、微細(xì)顆粒、和膠體和大分子有機(jī)物以及破損的離子交換樹脂等，還能在一定程度上去除渾濁度，降低水的SDI值，以滿足反滲透對(duì)進(jìn)水的要求。保安過濾器，為精密過濾器中的一種，作用有兩點(diǎn)：一是防止上道工序有漏泄，將部分微粒帶入下一道工序；二是確保下道工序的進(jìn)水水質(zhì)要求。是能去除粒徑為微米級(jí)的微細(xì)顆粒的一種過濾技術(shù)。此處，主要用于截留預(yù)處理工序可能帶來的大于5m的顆粒、雜質(zhì)。此外，精密過濾器對(duì)水中的可溶性固體也能較好地進(jìn)行去除，從而降低水中微溶、易溶等在水中較容易溶解的固體物質(zhì)。保安過濾器屬于微米級(jí)的精密過濾器，過濾方式為深層過濾。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中起保安的

39、作用，以防止預(yù)處理漏過的雜質(zhì)進(jìn)入反滲透膜原件中。保安過濾器選用公稱過濾精度為5um的濾芯，濾芯材質(zhì)為聚乙烯。為避免腐蝕，過濾器本體采用不銹鋼材質(zhì)。第三章、預(yù)后處理工藝的確定3.1預(yù)處理工藝預(yù)處理的必要性：原水中難容鹽、金屬氧化物、細(xì)菌、氧化性物質(zhì)、有機(jī)物以及硅膠等可能引起反滲透膜的污染。為減少膜的污染、清洗周期和使用壽命，提高產(chǎn)水率和脫鹽率，反滲透系統(tǒng)對(duì)給水的濁度、SDI、微生物數(shù)量具有一定的要求，并滿足適當(dāng)?shù)臏囟群蚉H。預(yù)處理主要作用在于防止結(jié)垢、防止微生物污染、防止膜劣化等。 反滲透裝置的預(yù)處理對(duì)于確保反滲透裝置運(yùn)行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性、保證反滲透裝置穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命起著十分重要的作用。

40、有了滿足進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)處理，就可以確保工藝的產(chǎn)水量、脫鹽率、回收率、運(yùn)行成本達(dá)到最優(yōu)。預(yù)處理的目的是滿足反滲透工藝進(jìn)水的需要，其設(shè)置依據(jù)為原水水質(zhì)特征及反滲透進(jìn)水要求。基于原水的特征，原水中具有濁度較高、硅酸含量高、硬度高等特點(diǎn)，不符合反滲透進(jìn)水要求，進(jìn)入反滲透工藝之前需要進(jìn)行預(yù)先處理。預(yù)處理具體內(nèi)容如下：3.1.1混凝、澄清 基于原水中渾濁度較高，采用混凝、澄清的方法。作為傳統(tǒng)的預(yù)處理方式混凝、澄清，可以大大降低水的濁度。水中的懸浮物和膠體物質(zhì)的粒徑不同，它們的沉降速度相差很大，大顆粒懸浮物在重力作用下容易沉降。而微小粒徑的懸浮物以及膠體雜質(zhì)能在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)，為了去除水中這些微小粒

41、徑的懸浮物以及膠體雜質(zhì)，需要進(jìn)行混凝處理，使這些微小雜質(zhì)聚集成較大的顆粒并迅速沉降下來，從而使水得到澄清。 為了提高過濾器的過濾效果，在活性炭過濾器前投加加絮凝劑。向水中加入混凝劑后，水中的部分微小顆粒和膠體顆粒就會(huì)脫穩(wěn)，產(chǎn)生吸附架橋作用、絮凝成絮狀物而迅速下沉將。水中微小的膠體，懸浮物混凝使之形成較大顆粒的懸浮物，以便在過濾器中去除掉。經(jīng)過混凝澄清可以有效去除水中的懸浮物和有機(jī)物膠體、細(xì)菌等微生物以及部分硅化物。從而除掉大部分的懸浮物和固體雜質(zhì)，降低濁度、暫時(shí)硬度，再進(jìn)一步過濾可使給水達(dá)到反滲透進(jìn)水的SDI值要求?；炷齽┎捎脽o機(jī)高分子混凝劑， 聚合氯化鋁（PAC），具有較強(qiáng)的架橋吸附性能，能

42、較好地使微小顆粒物產(chǎn)生絮凝沉淀效果。 原水中懸浮物含量不高，所以不設(shè)置澄清設(shè)備，以便節(jié)省投資、減小工藝流程。而是采用在過濾器中進(jìn)行混凝、過濾處理，這種將混凝過程和過濾過程一體化的工藝成為混凝過濾?；炷齽┘铀幯b置由計(jì)量泵、加藥箱、攪拌裝置以及輔助設(shè)備、管路、閥門等組成。絮凝劑先進(jìn)行溶解再由計(jì)量泵注入，投藥位置采用泵前投加，即將混凝劑加注在原水泵吸水管中，這樣可以利用水泵葉輪使藥劑和原水得到充分混合。3.1.2活性炭過濾器經(jīng)過混凝澄清處理后的水其渾濁度可以降到10NTU左右，設(shè)置活性炭過濾器，以去除細(xì)小的顆粒和細(xì)菌，降低水的渾濁度，對(duì)原水中的H2SiO3等物質(zhì)進(jìn)行截留，對(duì)部分可溶性總固體的去除。活

43、性炭不但可吸附電解質(zhì)離子，還可進(jìn)行離子交換吸附。活性炭過濾器是一種內(nèi)裝填粗石英砂墊層及優(yōu)質(zhì)活性炭的壓力容器?；钚蕴渴且环N很細(xì)小的炭粒，利用活性炭的空隙結(jié)構(gòu)及其分布，具有各種形狀和大小的微細(xì)孔，因而構(gòu)成巨大的吸附表面積，所以具有較強(qiáng)的吸附能力。它主要是以物理吸附為主、也存在化學(xué)吸附。可有效保證后緒設(shè)備使用壽命，提高出水水質(zhì)，防止膜污染。活性炭過濾器采用固定床吸附裝置。3.1.3軟化器原水中，總硬度且主要是暫時(shí)硬度較高，H2SiO3含量較高。為保證反滲透裝置正常運(yùn)行，避免鈣，鎂，硅酸物質(zhì)等在反滲透膜濃水側(cè)發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，使膜受到污染，在原水進(jìn)入反滲透主機(jī)之前對(duì)其預(yù)先進(jìn)行軟化處理，以預(yù)防或緩減結(jié)垢現(xiàn)象

44、的發(fā)生，這樣可以減少甚至不需阻垢劑的用量。 原水硬度為127.6 mg/l，由原水分析報(bào)告可知，構(gòu)成水硬度較高的原因主要是水中含有較高的Ca2+、Mg2+。所以，降低水的硬度，即對(duì)原水中的Ca2+、Mg2+等的降解及去除過程。3.1.4預(yù)處理工藝的確定綜上所述：得出預(yù)處理具體流程為：進(jìn)水原水箱混凝、軟化活性炭過濾器軟化器保安過濾器RO原水首先進(jìn)入原水箱，進(jìn)行收集，以穩(wěn)定水量；原水經(jīng)混凝、過濾和軟化后，可以在一定程度上去除其中的有機(jī)物膠體、細(xì)菌等微生物、部分硅化物、固體雜質(zhì)，降低硬度，經(jīng)過混凝澄清處理后的水其濁度可以降到10NTU左右。再經(jīng)活性炭過濾器的吸附過濾作用，進(jìn)一步去除有機(jī)物、余氯、膠體

45、、脫色等。經(jīng)過軟化器的軟化可使水的硬度得到降低。最后在進(jìn)入反滲透主機(jī)之前，再經(jīng)過保安過濾器的過濾處理，更進(jìn)一步去除被漏過的微小顆粒懸浮物和膠體，保安過濾器置于反滲透工藝之前，能去除濁度1NTU以上的小微粒，以滿足后續(xù)工藝反滲透對(duì)進(jìn)水的要求。3.2后處理工藝作為反滲透工藝的后續(xù)補(bǔ)充，其設(shè)計(jì)依據(jù)為反滲透出水水質(zhì)與最終出水水質(zhì)的具體要求。原水中陰離子含量為185.4 mg/l，陽(yáng)離子含量為65.2 mg/l，即原水中，經(jīng)過預(yù)處理混凝、過濾、軟化以及反滲透除鹽系統(tǒng)脫鹽處理后，出水電導(dǎo)率能滿足國(guó)家飲用純凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB17323-1998的規(guī)定，即電導(dǎo)率10S/cm。所以，后處理工藝的主要任務(wù)為：在產(chǎn)品

46、水最終使用前的消毒、進(jìn)一步過濾等處理。3.2.1殺菌、消毒經(jīng)過前置一系列的處理，雖然其物理外觀已經(jīng)符合生活飲用水水質(zhì)的要求，且大部分細(xì)菌、病原菌和其他微生物也得到了去除，但其中還有一定數(shù)量的細(xì)菌和病原菌存在。故需進(jìn)行消毒處理，消毒主要?dú)⑺缹?duì)人體健康有害的病原菌和病毒等，保證飲用水的衛(wèi)生安全。對(duì)瓶裝飲用水較多使用臭氧消毒。3.2.2保安過濾器出水經(jīng)過消毒處理后，會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌、微生物等的殘尸，系統(tǒng)末端設(shè)置一個(gè)1.0微米的保安過濾器過濾這些殘尸，防止細(xì)小微粒進(jìn)入產(chǎn)品水中。此外，1.0微米的保安過濾器對(duì)產(chǎn)品水的色度感官等方面也具有一定的改善作用。第四章、系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)4.1工藝流程將預(yù)處理、主工藝、后處理

47、三者集合起來，得出本設(shè)計(jì)的工藝流程為：進(jìn)水原水箱原水泵活性炭過濾器軟化器保安過濾器高壓泵反滲透工藝消毒、殺菌保安過濾器出水 混凝劑進(jìn)水原水箱原水泵活性炭過濾器保安過濾器高壓泵反滲透工藝純水箱純水泵保安過濾器臭氧消毒出水軟化器圖4-1 設(shè)計(jì)工藝流程圖4.2工藝中各單元的簡(jiǎn)單介紹該工藝主要包括活性炭過濾器的過濾、軟化器的軟化、保安過濾器的精過濾、反滲透系統(tǒng)的除鹽以及臭氧的殺菌消毒等。可將它們分為預(yù)處理、除鹽處理以及終端處理三個(gè)部分。4.2.1原水箱用于儲(chǔ)存原水，進(jìn)水緩沖，穩(wěn)定水量，為后續(xù)設(shè)備用水提供穩(wěn)定的充足的水源。配備原水箱，可以避免因原水供水管網(wǎng)的供水壓力和流量波動(dòng)較大，而影響后續(xù)設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)

48、象。4.2.2原水泵原水泵的主要作用從原水水箱中抽水，提升供水壓力，滿足后續(xù)處理設(shè)備正常運(yùn)行需要的進(jìn)水壓力和流量。水泵選用離心泵，葉輪為不銹鋼材料。原水泵與原水水箱上的低水位浮球?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)原水水箱處于低水位時(shí)，原水泵停止輸送，避免原水泵在無水狀態(tài)下工作而損壞。配置2臺(tái)原水泵，一用一備，以防一臺(tái)泵壞了系統(tǒng)還可以運(yùn)行。此外，過濾器沖洗時(shí)，提供高流量水流進(jìn)行清洗。4.2.3活性炭過濾器活性炭過濾器用于去除水中有機(jī)物、絮凝過程產(chǎn)生的物質(zhì)，去除膠體粒子、微生物、臭味，降低水的渾濁度等。利用活性炭顆粒本身巨大的比表面積，具有很強(qiáng)的吸附能力。活性炭的吸附特性能將水中的有機(jī)污染物、微生物及溶解氧等吸附于炭的

49、表面，并將吸附的有機(jī)物去除。活性炭吸附器采用固定床吸附裝置，其內(nèi)的濾料為核桃殼炭，底部裝填一定量的石英砂作為墊料層，石英砂的顆?？刹捎?0-40毫米，石英砂上裝填顆粒狀的活性炭作為過濾層。其中的石英砂對(duì)水中含有的細(xì)微顆粒也具有較好的去除作用。隨著活性炭對(duì)微小顆粒的去除，其表面附著較多的雜質(zhì)，其吸附作用也會(huì)大大減弱。此時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行再生處理，以恢復(fù)其活性。此處，采用高溫再生方式。技術(shù)參數(shù)：設(shè)計(jì)流速815m/h，反沖洗強(qiáng)度412 L/m2.s，活性炭層高1.22 m。4.2.4軟化器原水中，總含鹽量為250.6mg/l，遠(yuǎn)小于500mg/l，采用鈉離子交換器軟化。對(duì)原水進(jìn)行軟化處理，利用陽(yáng)離子交

50、換劑中可交換的陽(yáng)離子（氫離子），把水中的鈣、鎂離子交換出來，使水得到軟化。從而降低水的硬度。 或 隨著交換過程的不斷進(jìn)行，樹脂上的鈉離子被各種陽(yáng)離子置換處理，離子交換樹脂會(huì)失效。此時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行再生，失效的鈉離子交換樹脂用Nacl進(jìn)行再生，采用5的Nacl溶液再生。再生的過程可用下式表示：4.2.5保安過濾器保安過濾器：反滲透之前采用5 um保安過濾器；用于去除被漏過的微小顆粒懸浮物、微細(xì)顆粒。截留活性炭過濾器帶來的大于5m的顆粒、雜質(zhì)，減少對(duì)膜表面的堵塞、損壞，以防止損傷高壓泵機(jī)械密封和劃傷反滲透膜表面。保安過濾器屬于微米級(jí)的過濾器，過濾方式為深層過濾。在反滲透系統(tǒng)中采用的濾芯一般有蜂房式線

51、繞濾芯和熔噴濾芯，也有更為高效的折疊式濾芯。精密過濾器不僅能截留住顆粒性雜質(zhì)，還能在一定程度上去除濁度和膠體鐵，降低水中的SDI值。選用公稱過濾精度為5um的濾芯，濾芯材質(zhì)為聚乙烯。用以截留活性炭過濾器帶來的大于5m的顆粒、雜質(zhì)，減少對(duì)膜表面的堵塞、損壞。為避免腐蝕，過濾器本體采用不銹鋼材質(zhì)。4.2.6高壓泵高壓泵是RO系統(tǒng)的主要組成部分，作為反滲透系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，為進(jìn)水反滲透膜元件的原水提供足夠的壓力，以克服滲透壓和運(yùn)行壓力，滿足裝置達(dá)到額定的流量。它向膜組件提供平穩(wěn)、不間斷的流量和合適的壓力。對(duì)超低壓復(fù)合膜，一般情況下，壓力僅需1.05MPa。高壓泵前設(shè)有一個(gè)低壓開關(guān)，防止進(jìn)水壓力過低

52、或停水時(shí)高壓泵空轉(zhuǎn)，從而造成對(duì)水泵的損壞。為保證高壓泵的安全運(yùn)行，一般需要設(shè)置泵的壓力保護(hù)裝置。即在高壓泵的入口裝設(shè)低壓保護(hù)開關(guān)，和高壓泵連鎖安裝，當(dāng)進(jìn)水壓力低（一般小于0.05-0.1MPa）時(shí)，低壓保護(hù)開關(guān)發(fā)生作用，使高壓泵自動(dòng)停止運(yùn)行，防止高壓泵缺水空轉(zhuǎn)。在高壓泵出口裝設(shè)高壓保護(hù)開關(guān)，和高壓泵連鎖，當(dāng)高壓泵出水壓力過高時(shí)（一般超過最高運(yùn)行壓力的30以上），高壓保護(hù)開關(guān)動(dòng)作，使高壓泵自動(dòng)停止運(yùn)行，防止高壓泵憋壓運(yùn)行。在高壓泵的出口裝設(shè)電動(dòng)慢開關(guān)對(duì)高壓泵進(jìn)行變頻啟動(dòng)，為了避免啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬間高壓力水對(duì)膜元件造成沖擊損壞，保證高壓泵將進(jìn)入膜元件的給水壓力從零升到額定的時(shí)間必須在20-30s以上。

53、高壓泵選用離心泵，要求具有耐腐蝕性。4.2.7反滲透系統(tǒng)原水經(jīng)過預(yù)處理，在滿足反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)的條件下，進(jìn)入反滲透裝置，進(jìn)行脫鹽處理。由于壓力的作用，溶液中的水分子進(jìn)入純水中。純水量增加，而溶液本身被濃縮。反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透原理進(jìn)行溶質(zhì)與溶劑的分離。反滲透膜采用用復(fù)合膜組件（因CA膜組件易滋生細(xì)菌，不宜采用），能有效地對(duì)大部分的無機(jī)鹽、有機(jī)物、膠體及細(xì)菌、病毒等進(jìn)行去除。作為反滲透的核心組成部分，半透膜具有只能通過水而不能通過溶質(zhì)的特性。反滲透正是利用半透膜這一特性，實(shí)現(xiàn)熔劑與溶質(zhì)分子的分離。滲透過程是在自然條件下進(jìn)行的，假設(shè)膜兩側(cè)分別為純水和海水，此時(shí)純水會(huì)自發(fā)地透過膜而進(jìn)入海水中

54、，對(duì)其進(jìn)行稀釋，致使水流動(dòng)的是滲透壓。當(dāng)在外加壓力大于該滲透壓的情況時(shí)，滲透現(xiàn)象會(huì)逆向進(jìn)行，即海水中的水會(huì)透過膜而進(jìn)入純水中，這個(gè)過程正好與滲透相反，稱為反滲透。利用反滲透膜具有較高的脫鹽性能，能較徹底除地去除水中的TOC、微粒及細(xì)菌、無機(jī)鹽類等。原水經(jīng)反滲透處理，能去除99%以上的溶解性固體；99%以上的有機(jī)物及膠體；對(duì)細(xì)菌的去除更為徹底，幾乎100%去除。反滲透膜外殼：反滲透裝置的膜壓力容器選用不銹鋼外殼，外殼內(nèi)外精拋光處理，內(nèi)壁光滑，沒有死角，不易長(zhǎng)菌，且拆裝反滲透膜簡(jiǎn)易方便。反滲透清洗系統(tǒng)：給水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)后分成兩路，一部分透過反滲透膜表面變成產(chǎn)品水，另一部分沿膜表面平行移動(dòng)形成濃水

55、，濃水中含有大量的鹽分，在反滲透正常運(yùn)行時(shí)，給水/濃水沿膜表面以一定的流速流動(dòng)，這些污染物很難沉淀下來。若反滲透系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，這些污染物就會(huì)沉淀下來，附著于膜的表面，對(duì)反滲透膜元件造成污染。此外，反滲透裝置運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，總會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)水量下降，脫鹽率下降和壓差上升等現(xiàn)象。這是由于水中的污染物在膜面結(jié)垢引起的，因此需用不定期的利用化學(xué)藥劑進(jìn)行循環(huán)清洗。反滲透系統(tǒng)的清洗分為物理沖洗和化學(xué)清洗兩部分組成。物理沖洗：沖洗時(shí)要使用比正常運(yùn)行時(shí)更高的流速。因?yàn)槲廴疚锒逊e在膜表面，若沖洗時(shí)的流速和制水時(shí)的流速相等或略低，則很難把污染物從膜元件中沖洗出來。通常，單支壓力容器（8英寸的膜）內(nèi)的清洗流速為：712 m/h。沖洗時(shí)要使用比正常運(yùn)