熟悉厂务系统的朋友都知道,超纯水系统在厂务系统中是比较重要的,但是很多朋友都不太了解这个系统,今天就给大家大致介绍一下这个系统,文很长,请耐心观看,话不多说,看正文。
一、超纯水系统工作原理图
二、超纯水系统相关工艺设备
1.原水箱
用于储存自来水(或其他水)进水,起到缓冲及调节水量的作用,防止进水压力或水量有波动,保证后续系统安全稳定的运行。进水总管上装有电动阀,电动阀随原水箱液位的高低自动补水。
2.超滤提升水泵
通过对原水箱出水进行增压后,为后续超滤系统提供能量,满足后续设备进水压力要求。水泵出口配压力表,对出水压力进行监测.超滤提升水泵随原水箱及后续超滤水箱的液位高度变化控制启停。
3.超滤系统
超滤是一种是一种以压力为驱动力的膜筛分过程,膜孔径有0.1um左右,在压力作用下,超滤膜只允许水分子或小分子透过膜,其余的物质被截留在膜表面,经过一定的运行时间后,超滤反洗和加强洗将截留的物质冲刷出膜表面。
3.1 精密过滤器
每组超滤配套精密过滤器,保护超滤不被大的颗粒划伤膜表面及减少或延缓膜的清洗次数与时间,设备装有压力表,当压力表数值达到一定值或运行一定的时间后需要更换滤芯。
4.超滤水箱
用于储存超滤产水,起到缓冲及调节水量的作用,防止进水压力或水量有波动,保证后续系统安全稳定的运行;同时为前段超滤提供反洗用水,超滤在运行一定的时间后,水中截留的物质会在膜表面形成污堵,降低膜的水通量,此时需要用超滤的产水对膜进行反洗,恢复膜的水通量,必要时还需要对膜进行化学加强反洗。
5.一级反渗透提升水泵
通过对超滤水箱出水进行增压后,为后续一级反渗透系统设备提供能量,满足后续设备进水压力要求。水泵出口配压力表,对出水压力进行监测。一级反渗透提升水泵随超滤水箱及后续一级反渗透水箱的液位高度变化控制启停。
6.超滤反洗水泵
水质的杂质、胶体、颗粒、有机物等不能完全被前级系统所去除,会通过系统管路进入超滤装置。超滤在正常运行一段时间后,膜表面会积累大量的胶体、颗粒等,此时就必须通过反洗来将附着在超滤膜表面的物质去除掉,必要的情况下还必须通过加化学药剂的方式来去恢复膜的性能。通过对超滤水箱出水进行增压后,为超滤系统反洗提供能量。水泵出口配压力表及流量计,压力表对出水压力进行监测。流量计的目的是为了对反洗流量进行监测。
7.浓水箱
用于储存一级反渗透浓水。
8.一级反渗透系统
反渗透(简称RO)技术是目前世界上较为先进的纯水处理技术。它是依靠逆透膜在压力下,使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。由于逆透膜孔径小于0.0005μm,所以该设备有效地去除水中的细菌、无机盐、有机物、病毒和农药等致癌物,去除率:≥98%。其最主要功能为去除水中溶解盐类,同时去除一些有机大分子,前阶段未去除的细微颗粒等。
超滤产水进入反渗透后,通过压力的作用水分子及微量的离子透过膜进入产水侧,未透过膜的离子、有机物、胶体残留在浓水侧,随浓水一起排放,产水则通过系统管路进入一级淡水箱。
8.1 一级RO精密过滤器
保护反渗透不被大的颗粒堵塞膜表面及减少或延缓膜的清洗次数与时间,设备进出口均装有压力表,当过滤器出口装有低压保护开关,防止高压泵对精密过滤器造成不可逆的伤害。
8.2 一级高压泵
通过对超滤水箱出水进行增压后,为后续设备提供能量,满足后续设备进水压力要求。水泵出口配压力表及高压开关,压力表对出水压力进行监测。设置高压开关的目的是为了保护反渗透膜,当水泵出口压力超过高压开关的设定值后(一般在18bar),高压开关报警并,此时高压泵断电停止运行,保护反渗透膜安全。
9.一级反渗透淡水箱
用于储存一级反渗透产水,起到缓冲及调节水量的作用,防止进水压力或水量有波动,保证后续系统安全稳定的运行。
10.二级反渗透提升水泵
通过对一级反渗透淡水箱出水进行增压后,为后续二级反渗透系统设备提供能量,满足后续设备进水压力要求。水泵出口配压力表,对出水压力进行监测。二级反渗透提升水泵随一级反渗透淡水箱及后续二级反渗透淡水箱的液位高度变化控制启停。
11.二级反渗透系统
对一级反渗透的产水再进行深度除盐及二氧化碳的去除,反渗透膜对于二氧化碳来说是全透性的。如果二氧化碳进入EDI后将会对EDI造成极大的负担,使EDI产水电阻下降,结果会影响到出水电阻的下降,降低EDI的使用寿命。
11.1 二级RO精密过滤器
保护反渗透不被大的颗粒堵塞膜表面及减少或延缓膜的清洗次数与时间,设备进出口均装有压力表,当过滤器出口装有低压保护开关,防止高压泵对精密过滤器造成不可逆的伤害。
11.2 二级高压泵
通过对超滤水箱出水进行增压后,为后续设备提供能量,满足后续设备进水压力要求。水泵出口配压力表及高压开关,压力表对出水压力进行监测。设置高压开关的目的是为了保护反渗透膜,当水泵出口压力超过高压开关的设定值后(一般在18bar),高压开关报警并,此时高压泵断电停止运行,保护反渗透膜安全。
12.二级淡水箱
用于储存二级反渗透产水,起到缓冲及调节水量的作用,防止进水压力或水量有波动,保证后续系统安全稳定的运行。
13.EDI提升水泵
将二级淡水箱中的水提升至EDI精密过滤器。
14.EDI装置
EDI是一种将电渗析与离子交换有机地结合在一起的膜分离深度除盐技术,属于高科技绿色环保技术。它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生,以直流电压为驱动力,利用混合离子交换树脂的离子吸附的交换作用和阴阳离子交换膜的选择透过性,使一水体中的阴阳离子分别通过阴阳离子交换膜迁移到另一水体中而得到纯化的分离过程。这一过程离子交换树脂是连续电再生的,因此不需要使用外加的酸和碱对之再生,而且生产出高达18MΩ.cm(25℃)的超纯水。这种新技术完全可以替代传统的离子交换技术(如:混合离子交换器)。
EDI模块分有产水室、浓水室,每个室中均填充专用树脂,每两个室之间均有阴、阳膜隔离开来,然后两端通上电,在直流电厂的作用下,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动。阴离子通过阴离子交换膜进入浓水室、阳离子通过阳离子交换膜进入浓水室,而阴离子交换膜不能透过阳离子交换膜、阳离子不能透过阴离子交换膜,因而阴阳离子通过积水室排出。通过此不间断连续的运行过程,EDI进行不间断的运行与再生。
14.1 精密过滤器
保护EDI模块不被大的颗粒堵塞及减少或延缓EDI模块的清洗次数与时间,设备出口装有压力表。
15.紫外线杀菌器
实验研究表明,不同波长的紫外线对细菌的分解、杀菌是不同的,特别是254nm、185nm紫外线的效果最好。
16.氮封水箱
用于储存EDI的产水,起到缓冲及调节水量的作用,防止进水压力或水量有波动,同时氮封水箱充入氮气,保证EDI产水不与大气接触,保持水的纯度,保证后续系统安全稳定的运行。
17.纯水泵
通过对氮封水箱出水进行增压后,为后续设备提供能量,满足后续设备进水压力及终端出水压力要求。水泵出口配压力表,对出水压力进行监测。
18.抛光混床
EDI产水的电阻达不到用水要求,在此使用抛光混床罐子,内填超纯水级抛光树脂,进一步去除水中的离子,抛光混床出水装有在线电阻率仪,监测一级抛光混床出水电阻,经过此设备后,终端电阻可基本达到终端用水要求。
19.加药系统
设备的运行过程中,由于水中杂质的影响会使出水水质不合格,设备容易堵塞,所以需增加药剂调节水质,保持设备的使用性能。
- 加酸加药装置
目的是将残留在超滤膜表面上的微生物、有机物、无机物冲洗掉,增强反冲洗的效果,
药剂:柠檬酸
- 加酸、加碱加药装置
目的是将残留在超滤膜表面上的微生物、有机物、无机物冲洗掉,增强反冲洗的效果。
药剂:氢氧化钠
- 杀菌剂加药装置
超滤膜元件在产水过程中会有一定污染,通过加入次氯酸钠溶液进行反洗抑制细菌的滋生。
药剂:次氯酸钠
- 阻垢剂加药装置
该装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前,加入高效率的专用阻垢剂,以抑制反渗透浓水侧产生结垢。
药剂:反渗透专用阻垢剂浓缩液
- 还原剂加药装置
超滤产水及化学加强洗过程中的次氯酸钠药剂不会完全的被冲洗掉,有少量的氯离子会随着产水进入到反渗透系统。反渗透的耐氯量不超过0.1ppm,所以在一级高压泵进口处投加还原剂,还原并监测余氯,保护反渗透膜不被氧化。
药剂:亚硫酸钠
- PH加药装置
由于CO2对于反渗透膜具有全透性,投加氢氧化钠的目的是调节水的PH值至7.0~8.5,以使CO2转变为HCO3而通过反渗透膜脱除。
药剂:氢氧化钠
- 化学清洗装置
超滤装置、反渗透装置及EDI装置运行一段时间以后,过滤膜元件会产生堵塞,通过化学清洗装置清洗使膜元件恢复过滤作用。
三、超纯水系统部分专用名词解释
1.TOD:总需氧量 ,TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量。
2.LSI:LSI 是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性,推荐值为0.2。LSI 为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果 LSI 为正值水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。
3.ORP:它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是 mv,推荐值小于200。ORP高表示进水中氧化性物质含量超标,会氧化反渗透膜,使其永久性损坏。
4.PH:指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比,在25℃时,当pH<7的时候,溶液呈酸性;当pH>7的时候,溶液呈碱性;当pH=7的时候,溶液呈中性。
5.TOC:总有机碳,碳是一切有机物的共同成分,组成有机物的主要元素,水的TOC值越高,说明水中有机物含量越高。
6.TDS:称溶解性固体总量,测量单位为毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体 TDS值越高,表示水中含有的溶解物越多,电导率越高,盐份越高,TDS越高,1mg/l=1PPM,1ppm TDS=2μS/cm。
7.SDI:淤泥密度指数值是水质指标的重要参数之一,它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。SDI值越低,水对膜的污染阻塞趋势越小。从经济和效率综合考虑,反渗透厂家推荐反渗透进水SDI值不高于5。