毕节反渗透设备 提高饮用水质量

目前市场上纯净水的供给主要以瓶装和罐装为主，虽然其具有便捷、运输方便等优点，但从造价成本方面来考虑，管网供水不失为一种更经济、方便的供水方式。由于目前国内还没有关于纯净水管网设计的标准、规范，现综合笔者对多个纯净水工程的设计经验和体会，针对纯净水管路设计总结了几点看法，敬请同行提出宝贵意见和建议，共同交流。
1　管网布置
为避免形成管路二次污染及“死水”现象，整个供水管网应布置成同程式循环管路，图1是笔者常采用的几种布置方式。图1(a)适用于高度<50 m、立管数较少的建筑物。
(b)适用于高度>50 m、立管数较多的高层建筑。
(c)适用于单幢小高层或高层建筑。前者的循环泵既可放在屋顶，也可放在地面设备间;后者的循环泵应放在地面，而且管路中要考虑减压问题。
(d)适用于多幢多层或小区建筑。
(e)适用于高、多层的群体建筑。
无论采用哪种管网形式，都必须进行管网平差，否则仍然有可能存在回水不畅、“死水”的问题。
3　供水方式
总的来说，管道纯净水的主要供水设备有循环泵、变频泵、电磁阀等，供水方式也不外乎以上设备的几种组合。
循环泵可根据建筑物的规模及具体情况而设置，这种方式要求循环泵定时循环且应避开用水高峰以延长水泵的使用寿命。泵启停次数不宜过繁，不要超过6次/h，循环按给水的80%计。此供水方式的优点是既可保证水量、水压的要求，又可节能。缺点是：制水设备只能放在屋顶，对建筑的要求很高而且给安装维修、管理带来不便。
②变频供水
a.变频泵+循环泵+电磁阀联合供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示，白天电磁阀关闭，变频泵根据用户用水情况自动变频供水。夜间变频泵停止工作，电磁阀打开，循环泵工作。循环水量可按给水量的计，循环时间一般为2 h，这样既可保证白天水量的供应又可节约电能，缺点是使用了变频设备造价较高。
b.变频泵供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的电磁阀去掉，这样供水系统中有两台变频泵(一用一备)，互为备用。控制变频泵的小为总用水量的40%为循环(A)，当无用户用水时，变频泵的循环为A;当用户用水量A时，随着电机转速的改变，变频泵随用户水量的变化进行变频供水，此时回水管中循环回水为零。如果把变频泵的小设定得很小的话，管路中循环流速就很小，效率低，节能不显著;而若把变频泵的小设定得>总用水量的40%，流速就会很大，水质不能保证，因此把变频泵的小控制在总用水量的40%为宜。与方法a相比，在用水量
c.变频泵+循环泵供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的电磁阀去掉，制水量定为用水量的1.5倍，不论有无用户用水，循环回水都按制水量的1/3倍循环，变频泵则根据用户用水量的变化进行变频供水。与方法b相比，循环管路保持常循环状态，但制水设备增加，投资，占地较大，耗电多。
4　供水管材
几种常用的纯净水管材如下：
①不锈钢管。优点：抗高压能力强、抗腐蚀、抗锈能力强;缺点：造价高。
②硬聚氯乙烯管(UPVC)。优点：抗锈、内壁光滑、水力条件好、易于粘合、价廉;缺点：粘接接口易老化、承高压能力较差。
③交联聚乙烯管(PEX)。优点：耐温性好、耐压，耐稳定性和持久性好;缺点：只能用金属连接件、价高。
④铝塑复合管(PE—Al—PE，PEX—Al—PEX)。优点：保留了聚乙烯管和铝管的优点，又避免了各自缺点，易弯曲、耐高压、线性膨胀系数小;缺点：整体壁厚不均，影响管件连接质量，采用铜接头，价格较贵。
⑤聚丙烯管。优点：耐温、耐寒、耐高压，价廉;缺点：易龟裂，同等压力温度小，管壁厚。
综上可看出，各种管材各有优缺点，用户应从实际出发合理选用，但必须保证所选管材不会给纯净水带来管道的二次污染。从笔者做过的多个管道纯净水的管路设计来看，大部分运行良好，没有出现明显的给、回水不畅，“死水”等问题。

随着科技的进步，人们不在研发新型设备的同时也将社会需求加入了考量。利用新型反渗透技术研发的工业纯水设备就是科技发展的具体表现。
在未普及反渗透技术时期，混床工艺一直是纯水制备的主流方案。混床设备虽然可以实现纯水的制备却必须定期停机进行树脂再生，树脂再生后水质也很不稳定，很难恢复与前期水质相近的水质。而且，混床设备体积较大，占地面积广，操作起来非常笨重。
工作原理
渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。

软化水设备主要是降低水的硬度，除去原水中的钙、镁离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，钙、镁离子会与树脂中的钠离子发生置换，从而使得交换器内流出的水便是软化水。该设备在运行中也是需要进行定期维护维修的。
软化水设备
其实不只是运行中，就是停用之后，软化水设备也是需要定期维护的。那么要做好该设备的日常维护工作，需要做到以下几点：
1.要定期检查射流器及吸盐管路的气密性，不让漏气而影响到再生。
2.要使输入的电流电压稳定，不让电控装置烧损。电控装置外部应安装密封罩，不得受潮和水浸，还要定期向盐箱内加固体颗粒食盐，而且要使盐箱内的食盐溶液处于饱和状态。由于固体食盐含有杂质，大量的杂质会沉积在盐箱底部，堵塞盐阀，需要定期清理盐箱底部的杂质。
软化水设备盐箱
3.每年还要将软水器拆卸一次，清理上下布水器和石英砂垫层内的杂质，并检查树脂的损耗量和交换能力，更换老化的树脂。
软化水设备树脂
4.软化水设备在长期停用前应对树脂进行一次充沛的再生，将树脂转换成钠型湿法保养，如是冬季，需做好防冻措施，别让树脂内的水分冻结而使树脂破碎，可保存于食盐水溶液中；如是夏季，每月至少要对软水器进行一次冲洗，可不让交换罐内滋生微生物而使树脂发霉。

反渗透纯水设备用于制药机械加工用水，该设备主要采用反渗透技术和EDI技术，有效去除原水中的胶体、微生物、悬浮物、有机离子、等杂质，出水电阻率可以达到18兆欧以上，完全满足制药机械加工用水需求。
工艺设计
原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→EDI系统→微孔过滤器→用水点
设备特点
放置位置要求：
1.系统四周应留有足够空间用以连接水管、电源和更换耗材。
2.机器请安装在靠近水源、电源和水槽的位置。
水源要求：
1.以自来水为水源的系统，要求进水压力要符合设备要求，进水管径不得小于规定尺寸。(如果压力较低将导致系统不能正常运转、如果压力较高将可能导致系统漏水。)
2.需考虑进水的硬度，如硬度较高，需首先对进水进行软化处理。
3.以纯化水为水源的系统，要求进水的TDS值需小于20PPM。化工行业中的高纯水主要应用于电池行溶剂用纯水、化学分析、化工材料、产品清洗、物质的分离、浓缩、提纯，废物回收等场合的用水，对于水质要求相对来说不是太高，纯水电导率从0.1uS/cm-20uS/cm就基本上能满足要求。我们公司可根据客户对水质的具体要求，采用反渗透，离子交换，EDI等超纯水生产工艺的不同组合，生产出即经济实用，又能满足客户要求的纯水设备。
超纯水传统的制备工艺通常是采用离子交换树脂进行制取，但采用离子交换树脂通常需要经常性的进行树脂再生，即耗费物力又浪费人工，我们公司经过多年实践，同时结合较新的膜分离技术，常采用反渗透加离子交换系统(或EDI)相结合用来制备超纯水，该工艺与传统工艺相比具有运行成本低的优点(离子交换器的再生周期延长)，运行可靠。与较新工艺相比具有造价低，耗材易得的优点。反渗透工艺技术，可靠。
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