安顺药厂纯水设备制造厂 采用离子交换技术

1. 设计依据：
1.1原 水：市政自来水水压：0.2～0.3Mpa，管径：DN20
1.2产水用途：纯净水
1.3产 水 量：设备终端出水量≥0.5m3/h
1.4 产水水质:出水水质：出水电导率≤50（原水电导≥1000时）（原水电导如在500以下，产品水电导率则可≤10）
1.5系统配置：预处理+双级反渗透除盐+终端消毒处理
1.6运行方式：自动控制运行
1.7设计界线：从原水箱出口至用水点
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。
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：至用水点。（详见工艺流程图）。
2.4地基要求：地基承载力≥5吨/平方
2.5废水处理：排至设备就近下水管道/地沟（用户考虑）。→
2.6系统水温：常温。
2.7占地面积：15-25平方米。
三、工艺流程
原水→原水箱→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂添加系统→5微米精密过滤器→双级反渗透装置→纯水箱→用水点
四、主要工艺流程设备的说明
本工艺包括预处理系统、双级反渗透系统、消毒系统及纯化水供水系统。
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．预处理就是通过过滤、吸附、交换等方法使反渗透进水达到以
下要求，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。为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。原水预处理部分包英砂过滤器、括活性炭滤器、保安滤器、阻垢加药等装置。
预处理系统是根据原水水质情况、反渗透的进水水质要求和进水水量进行设计的。反渗透进水水质要求污染指数（SDI）≤4，浊度＜1NTU，余氯＜0.1mg/L，含量TBC＜10个/mL。水质的好坏直接影响反渗透水处理设备的可靠性与安全性。
A、多介质过滤器：
其主要作用是去除粒度大于20微米的机械杂质，经过混凝的小分子有机物和部分胶体，使出水浊度小于0.5NTU，含铁量小于0.05mg/L,  SDI≤5.
此系统设有运行、正洗和反洗功能，根据原水水质来定期正、反洗，可以把每天运行时所截留的淤泥、悬浮物等杂质排除罐外，延长系统的使用寿命。
B、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，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。
C、阻垢剂计量加药系统：
为防止反渗透装置浓水端出现CaCO3、MgSO4、BaSO4、SiO2的浓度积大于其平衡溶解度而结晶析出，在保安过滤器前加入阻垢剂，加入量：每吨原水加入3-5PPM。用计量泵定量加入。
D、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，为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，特设置保安滤器作为后的过滤装置。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。
E、反渗透除盐部分：
反渗透是膜法水处理的重要方式，它是除盐水、纯水、高纯水等制备的有效方法。它的核心技术是反渗透膜，该膜是一种用材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力的作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到水体淡化、净化的目的。
反渗透除盐系统的构成和功能：

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。

超纯水设备在设计上采用成熟、可靠、的制水工艺，将双级反渗透、EDI和混床除盐相结合，保证经过设备处理后的水质电阻率得到18兆欧以上。超纯水设备采用PLC触摸屏控制，自动化程度、稳定性能高，与同类设备相比，具有更高的性价比和可靠性。
二、超纯水设备功用
(1)砂滤器，功用：初步去除水中泥沙、杂质、悬浮物以及其它微粒等降低水的浊度。
(2)碳滤器，功用：利用碳的吸附原理吸附水中异色、异味、余氯等。
(3)软水器，功用：置换水中钙镁离子，降低水的硬度。
(4)反渗透主机，功用：主要是通过反渗透过滤，达到生产纯水之目的。
(5)EDI系统(EDI系统优势)，功用：EDI系统又称连续电除盐技术，通过阳阴离子膜对阳阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生。
(6)核能混床，功用：进一步提升水质，保证出水符合标准。
三、超纯水设备设计优势
(1)系统采用水处理技术双级RO+EDI+混床模块化设计，严格按设计标准，确保水质稳定，长效运行。
(2)通过技术设计，确保系统短时停机及长时间停机时水质保持稳定。
(3)通过技术保证终端出水恒压、水质稳定。
(4)通过完善的技术，限度的提高系统回收率，降低能耗和运行成本。
(5)采用ESPA2压膜，运行稳定，能耗低。
(6)采用PH调节系统以确保水温下降或原水PH值偏低时EDI出水水质。
(7)配备的有化学清洗系统，可定期对反渗透进行化学清洗，以确保系统稳定运行。
(8)配备浓水置换技术，防止膜系统受到微生物污染。
(9)EDI及后段出水采用超纯水管道，限度的保证出水水质。
(10)EDI水箱采用氮封装置，以确保终端水质稳定及延长核能混床寿命。
(11)采用PLC加触摸屏控制系统，并采用进口电气原件，操作方便，运行稳定。
(12)主题材料全部采用行业内国际，保质保量，并按配置设计。

反渗透设备
RO反渗透原理及技术特点:
反渗透装置是脱除水中盐分和各种杂质藉膜分离进行水处理的设备。它可以有效地除去原水中溶解的离子，除去有机物大分子以及、等有害污染物。
RO反渗透装置采用美国进口膜元件，压力容器及测量仪表等主要部件组装，有较好的质量价格比，也可根据用户需要从美国进口原装设备。
RO反渗透装置的特点:
◆由美国进口膜元件组装，单台产水量0.5—200m3/h，多种反渗透产品系列供选用
◆采用耐腐蚀性能好的不锈钢高压泵，可选用国产的或国外进口
◆配有美国进口的在线产品水、浓水计，可选用浓水回表
◆可选用在线产品水电导率仪、PH计、自动冲洗、液位自动控制、高压泵压力自动控制
◆可选用PLC程序控制自动起停、加药及冲洗
◆可配置有清洗系统，以备膜污染后清洗之用
◆采用不锈钢精密过滤，配以聚丙烯滤芯
◆采用耐腐蚀喷涂钢架或不锈钢架
RO反渗透装置适用领域:
苦咸水淡化：高氟地区饮用水；
高硬水硬度去除；发电厂、电子、制药、金属加工用线纯水；
食品、饮料、罐装纯净水用水；、实验室用水。
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