10吨超纯水设备

10吨超纯水设备设计依据及处理水标准：

1. 设计依据

1.1原    水：市政自来水

1.2産水用途：生産用水

1.3産 水 量：≥10.0 m3/h

1.4出水水质：反渗透出水电导率≤10μs/cm；混床出水电导率≤1μs/cm

1.5系统配置：预处理+反渗透除盐+混床

1.6运行方式：自动控制运行

1.7设计界线：从原水池出口至纯水箱入口（详见工艺流程图）

1.8设备工艺参数满足《工业用水软化除盐设计规范》（GBJ109-87）；

1.9设备安装调试满足《给水排水工程施工验收规范》（GB1328-1995）。

1.10其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定

2、系统对外界要求：

2.1进 水 管：进水管接至原水池入口。

2.2供 电 缆：根据算出的容量，用户将动力电分别送至操作控电控柜上。

2.3出 水 管：纯水箱出口至纯水用水点。（详见工艺流程图）。

2.4浓水处理：排至废水池（用户考虑）。

2.5系统水温：常温。

2.6地基要求：过滤器直径大于1000mm地基要求加固

工艺流程示意图

3、工艺流程说明

本工艺包括预处理部分、反渗透部分、混床部分。

1、预处理及反渗透部分组成和目的：爲反渗透装置提供合格的进水。

A．反渗透系统进水要求：

1） 污染指数 SDI≤4

2） 余氯 <0.1 ppm

3） 浊度 <1NTU

4） 供水Fe3+ ≤0.01ppm

5） 供水水温适宜范围 10～30℃

6） 碳酸钙饱和指数LSI 0

B．预处理就是通过絮凝、过滤、吸附等方法使反渗透进水达到以上要求，实现以下目的：

防止反渗透膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；

防止胶体物质及悬浮固体微粒对反渗透膜的污堵；

防止有机物质的对反渗透膜的污堵和降解；

防止微生物对反渗透膜的污堵；

防止氧化性物质对反渗透膜的氧化破坏；

C．预处理系统的组成：

原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，原水预处理部分设置机械滤器、活性炭滤器、保安滤器、絮凝剂加药等装置。

机械滤器、活性炭过滤器可有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质，并吸附自来水中的腐殖质、色度、嗅味、余氯等，可降低水的浊度和污染指数，经其处理后的水洁净，无--异--味，称之爲清水。机械滤器内装填石英砂，活性炭滤器内装填优---质活性炭。

2、原水预处理部分：

原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲保证本系统中反渗透预除盐部分的正常运转，必---须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使反渗透的进水达到要求，故本系统设置原水预处理部分。原水预处理部分包括机械滤器、活性炭滤器、保安滤器、絮凝剂加药等装置。

（1）絮凝加药装置：

在天--然水中存在着一---定量的胶体物质，它们的粒径范围是10-4—10-6mm。由于其本身的动力稳定性和带电性，在水中是稳定的，直接过滤几乎不起作用。爲了除去这些胶体，必---须在原水进入多介质机械滤器前投加高分子絮凝剂ST或复合絮凝剂，高---效絮凝剂ST（季胺型聚丙烯酰胺）在水中水解，可形成带电荷的分子长链，并在长链两端吸附胶体，从而形成大颗粒杂质利于滤除，以保证多介质机械滤器更有效去除水中的胶体。另外，在絮凝的过程中，部分有机物可被絮凝物吸附下来。

ST的投加量一般在0.4-1ppm左右。根据原水中的测试值调节加药量。必---要时可用投加碱式氯化铝提高混凝效果。

（2）机械滤器：

反渗透设备对进水的浊度有较高的要求，特别是反渗透进水的污染指数SDI值要求小于4，浊度小于1NTU。多介质滤器中的滤料包括五种规格的石英砂，用于除去原水中的悬浮物及脱稳后的胶

（3）活性炭滤器

反渗透设备要求进水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭滤器脱除原水中的余氯，防止反渗透膜受到污染。

同时可以进一步吸附原水中的有机物。活性炭滤器内填精制耶壳型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质，降低化学耗氧量COD。活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均爲20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质，防止反渗透膜被氧化。通常能够去除63%—86%胶体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。

活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。此过程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果，因此活性炭脱出余氯的效果非常强。

（4）保安滤器：

保安滤器属于微滤设备，在预处理系统中起保险作用，当机械滤器工作状态不正常时把关，爲保证任何情况下都能够提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒进入水泵和反渗透系统，特设置保安滤器作爲---后的过滤装置。当滤器进出囗压差大于0.1Mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

 3、反渗透除盐部分

水中含有各种无机盐，用通常的过滤是无法去除的，而用传统的离子交换法去除，却面临着酸碱耗量大，再---生周期短，工人劳动强度大及环境污染严重等问题，反渗透技术是近二十几年来新兴的，它利用逆渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，能使水中的无机盐去除率达到98％。因此它具备操作简单，能耗低、无--污--染等优点，在纯水制备方面得以广泛采用。

反渗透除盐系统的构成和功能：

（1）高压泵：

高压泵的设置是爲了使反渗透的进水达到一---定的压力，让逆渗透过程得以进行，即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到达淡水层。

（2）反渗透膜元件和压力容器：

反渗透装置可以去除水中绝大部分无机盐、微粒、细菌、病毒以及其他溶解性物质等。

反渗透膜元件采用美---国海德能公司生産的CPA3低压反渗透膜，材质爲芳香族聚酰胺复合膜。

该膜元件的使用条件爲：高温度45OC，pH范围3.0—10.0，高操作压力4.14MPa,大压力损失爲0.07 Map，进水高污染指数SDI爲5，进水高浊度1.0NTU，进水高余氯含量0.1ppm,，单根浓水与透过水的流量比爲5：1。

在正常使用的情况下，该膜元件的平均使用寿命爲3年。

该膜元件设计工作压力在1.4—1.7 Map的范围内。

压力容器即爲反渗透膜元件提供工作压力环境的外壳，采用不锈钢8"-2W的压力容器，额定工作压力120PSI，即0.9Mpa，一根压力容器可以装2根反渗透膜元件。

（3）自动冲洗装置：

反渗透在运行的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在开机前、停机后或连续运行一个可调整的期间后对反渗透膜进行定时的低压冲洗，将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后，系统自动恢复到冲洗啓动前的状态。 反渗透装置设有德国产自动低压冲洗保护装置，当反渗透开机时该装置自动发生冲洗膜的动作，以确保膜污染降到低程度。

4、混床精除盐部分：

混床：即混合离子交换器，出水水质电导率≤10μs/cm，利用充分混和的优---质强酸强碱性阳阴离子交换树脂，分别将逆渗透出水中未去除的阳离子换爲H+离子，阴离子换爲OH-离子，并迅速合成水，相当于无数级阳床和阴床。