都匀反渗透设备 采用离子交换技术

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢？原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水，泉水、深井水、海水都是硬水。
工作原理
水的硬度主要由其中的阳离子：钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后，出水的硬度，此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的溶液(盐水)通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。

在直饮水设备中，由于处理水量较少，对于水质标准要求较高，所以为适应这一要求通常采用膜过滤技术。目前，各种膜技术都有其明确适用范围，因此在实际工艺设计过程中，必须考虑各地水源水质特点以及用户对饮用水具体要求来选用。同时还有考虑膜处理要求，在设计过程中还要加设预处理或者保安过滤器，以及前置水箱，蓄水箱和提升泵等中间设备及消毒设备。
除以上所述之外，还有活性炭的应用。活性炭过滤与膜过滤相比，具有很多优点，如保养维护简单、造价低、耗能少等，因此在管道直饮水净化中常常与膜过滤结合作为纳滤前预处理，或者与超滤组合，以发挥其优势。通过研究表明，对于以自来水为水源的管道直饮水系统中，采用活性炭与微滤和超滤两级过滤工艺，并充分发挥二者净化优势是能够满足直饮水水质要求的。只有在一些城市水源污染严重，水源中盐分较高的水质深度净化中，才建议使用纳滤。除情况外，不建议使用反渗透技术。
根据广西水处理公司以析并结合国内管道直饮水工程经验，总结出超滤膜或微滤膜分离+臭氧氧化+活性炭吸附和生物降解+臭氧(或紫外线)杀菌消毒处理工艺。这是对不同水处理机理的综合运用，既发挥了膜过滤优势，又利用活性炭氧化分解可生化有机物的功能，从而实现经济、有效、实用目的。

超纯水设备系统在半导体晶片制造过程中重起到至关重要的作用。在一个生产周期内，一个晶片与超纯水的接触超过35次，在任何一个环节发生供水中断或者水质不合格都会影响晶片的质量，甚至导致产品的报废。水处理之家网认为，稳定可靠的超纯水设备系统是保障半导体晶片可持续生产的关键。
一、半导体晶片超纯水设备系统简介
本方案以半导体晶片生产用超纯水设备系统为案例，详细讲解205T/H的超大型超纯水设备系统设计特点、工艺流程、超纯水供水网管设计等。
对于原水中的各种杂质，可以选用的去除方式多种多样，每一种净化设备基于不同的净化原理，对各种杂质的去除效率各不相同，甚至某些设备在去除特定杂质的同时会引起其他杂质数值的上升。超纯水设备系统设计的过程就是在满足水质要求的前提下寻找一个投资与操作优化的净化设备组合方案的过程。不同净化设备对各种杂质的去除效率。对超纯水水质的指标要求：
二、半导体晶片超纯水设备系统设计特点
典型的超纯水设备系统流程可分为部分：预处理、初级制水、精制水。在全球水资源日益匮乏的今日，超纯水的回收再利用已经成为超纯水设备系统设计必不可缺的一部分。一般而言，经工艺机台使用的超纯水除了PH值，电导率，TOC等指标较差外，大部分指标都优于市政供水，只要有针对性地设计一些净化设备，完全可以将超过70％的超纯水供水回收再利用，达到节水环保的目的。当然，回收率越高，其设备投资及操作运行成本也越高。本系统的流程设计充分考虑到工程水质要求高，水量超过250吨小时的特点，各部分的设计兼顾经济性和可操作性，巧妙地将超纯水回收利用系统融合于制备系统。
三、半导体晶片超纯水设备系统工艺流程
自来水—加药—多介质过滤器—常压脱气塔—换热器—10μm过滤器—一级反渗透 —预处理水箱—活性炭过滤器—离子交换器—去离子水箱—紫外线杀菌灯—1μm过滤器—二级反渗透—中间水箱—去有机物紫外线—混床—0.45μm过滤器—膜脱气装置—纯水设备—冷却箱—去有机物紫外线—抛光床—超滤系统—输送管网—用水点
四、半导体晶片超纯水设备系统设计方案
预处理：
1.PAC、NaCl0加药：絮凝剂PAC有助于原水中的胶体粒子和悬浮固体凝集成易被多介质过滤器的大基团，而NaCl0具有杀菌，分解有机物的作用。
2.多介质过滤器：去除原水中经絮凝的胶体粒子和悬浮固体，可通过反冲洗再生。H，S0 加药，常压脱气塔：加H，S0 可将原水中的HC0 一生成C02在常压脱气塔中脱除，常压脱气塔是针对本工程大水量的特点而设计的，可以提高真空膜脱气的除氧效率，减少昂贵的脱气膜组的使用量。
3.热交换器：在冬季原水水温较低时使用热交换器加热反渗透进水以提高反渗透系统的除盐率，保证出水水质。
4.10 u m预过滤器：过滤颗粒杂质，保护反渗透膜。
5.一级反渗透：反渗透对除了溶解气体以外的大部分杂质都有较好的脱除效果。不同材质的反渗透膜操作条件不同，脱除杂质的效率也不同。醋酸纤维(CA)膜。醋酸纤维(CA)膜脱除率比复合(TFC)膜低，本设计用于一级反渗透，作为预处理阶段去除大量离子等杂质之用。反渗透膜需定期加药清洗以去除表面污染及结垢，保证反渗透效率并延长膜的寿命。
6.预处理水箱：储存一级反渗透产水，收集工艺机台使用过的回收纯水。
7.活性炭过滤器：表面具有无数10—10 A微孔的活性炭吸附预处理水尤其是回收纯水中的有机物，并通过反冲洗再生。
8.离子交换塔：离子交换塔包括阳离子树脂床和阴离子树脂床，主要为去除回收纯水中的各种阴阳离子，降低电导率而设计，同时可进一步纯化预处理水，保证水质离子交换树脂定时用酸碱再生后可反复使用。
初级制水：
1.去离子水箱：储存去离子水，调节和平衡预处理系统和初级制水系统的运行。
2.紫外线杀菌：波长254nm的紫外线灯可达到杀菌的作用。
3.1um过滤器：过滤颗粒杂质，保护反渗透膜。
4.二级反渗透： 采用复合(TFC)膜的二级反渗透可去除高达95％ 以上的各种离子和有机物。
5.中间水箱：储存二级反渗透产水，充普通氮气，隔绝空气，以保护水质不受污染。
6.去有机物紫外线： 波长1 85mm 的紫外线灯可分解有机物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于离子交换塔中阴阳离子树脂，混床中使用的树脂可以在较低的离子浓度下获得很好的脱除效率，混床出水电阻率已达1 7M Q．cm以上，接近超纯水电阻率要求。
8.0.45um过滤器：去除去离子水中的颗粒杂质，并捕捉水中可能带出的破碎的混床树脂微粒，以保护膜脱气装置的脱气膜不受损害。
9.膜脱气装置：加真空氮气吹扫的膜脱气装置可保证产水中溶氧达到小于lppb的要求，与早期的真空氮气吹扫的填料塔相比，具有脱气率高，占空间小，节省氮气的优点。

详情说明
中水回用设备简介：
中水回用设备由原水收集系统、水处理系统和中水供水系统组成。原水收集系统主要是采集原水，包括室内中水采集管道、室外中水采集管道和相应的集流配套设施；中水处理设备是用来处理原水使其达到中水的水质标准；中水供水系统通过室内外和小区的中水给水管道系统向用户提供中水。
中水回用设备优势：
我司的中水回用设备工艺已采用膜处理技术，包括预处理、超滤系统和反渗透(RO)系统及EDI系统（可选）几部分。由于废水通过现代技术的深度处理能够达到生产用水标准或者生活杂用水标准，使废水能够循环使用，这样企业对于废水这一块的整体运行费用得到的降低，对环境保护起到很大的作用。
注：中水回用主要是节约自来水资源，减少废水排放量，即达标后废水通过深度处理转变成有用之水，适合于各种污染企业使用。
中水回用设备主要用途：
1、造纸、、、啤酒、城市生活污水、化工、电镀、涂装、线路板、纺织、漂染行业所达标排放的废水；
2、各种表面处理制程中清洗用水；
3、阳极、阴极电泳漆及其它行业零排放废水。
中水回用设备产水标准：
1.用于一般景观生态用水符合(CJ/T95-2000),
2.用于生活杂用水应符合(CJ/48-1999),
3.用于工业循环冷却水应符合(GB/T50102-2003).
中水回用设备功能性说明：
1.能有效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不须经处理即可回用。
2.可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷提高，使处理单元水力停留时间的缩短，生物反应器的占地面积相应减少。
3.由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的(硝化等)的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。
4.使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。
5.膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质堵塞，膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命。
一、超滤设备概述：
超滤是利用多孔材料的能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
中空纤维超滤膜是超滤技术中为成熟与的一种形式。中空纤维外径0.5-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。
二、超滤设备工作原理：
超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内， 可有效去除水中的微粒、胶体、、热源及高分子有机物质。可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。
三、超滤膜的分类：
超滤膜按结构型式分为板框式（板式）、中空纤维式、纳米膜表超滤膜、管式、卷式等多种结构。其中，中空纤维超滤膜是超滤技术中为成熟与的一种形式。中空纤维外径0.4-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式中空超滤膜。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩液排除不致堵塞膜表面，可长期连续运行。
四、超滤技术的应用：
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤膜技术的应用领域已经很广，主要包括生活饮用水、食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物、化工、生物制剂、制剂、、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等。
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