GMP純化水500L雙級(jí)EDI使用手冊解讀

1、使用手冊O(shè)peration manual500L/h雙級(jí)+EDI純水設(shè)備技術(shù)概述1.1、反滲透技術(shù)概述我國自七十年代引進(jìn)反滲透膜脫鹽技術(shù)，至今有三十幾年的歷史。隨 著反滲透膜元件性能的不斷提高，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力、石油、電子、 食品、飲料、醫(yī)療、制藥、海水淡化等多個(gè)領(lǐng)域。反滲透是采用膜法分離的水處理技術(shù)，是自然界中滲透現(xiàn)象的逆過程（對含鹽水以外界推動(dòng)力克服滲透壓而使水分子通過膜的逆向滲透過程）。反滲透水處理工藝基本上屬于物理脫鹽方法，它在諸多方面具有傳統(tǒng)的水 處理方法所沒有的優(yōu)點(diǎn)： 反滲透是在室溫條件下，采用無相變的物理方法將含鹽給水進(jìn)行脫鹽、純化。目前，單支超薄復(fù)合膜元件的脫鹽率可達(dá) 9

2、9.9%,并可同時(shí)去除 水中的膠體、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等。 水的處理僅靠水的壓力作為推動(dòng)力，其能耗在許多處理方法中最 低。 不用大量的化學(xué)藥劑和酸（堿）再生處理，無化學(xué)廢液如廢酸、堿 液排放，無環(huán)境污染。 反滲透裝置可連續(xù)運(yùn)行制水，系統(tǒng)簡單，操作方便，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)。 運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維護(hù)工作量很少。 設(shè)備占地面積少，需要的空間也小。 適應(yīng)于較大范圍的原水水質(zhì)，既適應(yīng)于苦咸水、海水以至污水的處理，又適應(yīng)于低鹽量的淡水處理。1.2、EDI技術(shù)概述EDI(Electrodeio nizati on)技術(shù)是電滲析與離子交換技術(shù)有機(jī)結(jié)合形成的一種新型膜分離技術(shù)，既利用了電滲析可以連續(xù)除鹽和離子交換樹脂 可

3、以深度除鹽的優(yōu)點(diǎn)，又克服了電滲析濃差極化的負(fù)面影響及離子交換樹 脂需要酸堿再生、不能連續(xù)工作的缺陷，制水過程可以長期連續(xù)進(jìn)行。EDI與普通的電滲析相比，不同之處就在于它的淡室隔板中填充有按一定比例 混合的陽、陰離子交換樹脂。進(jìn)水按一定比例分別進(jìn)入濃室、淡室和極室， 在直流電場的作用下，淡室水中的正、負(fù)離子交換沿樹脂床和離子交換膜 構(gòu)成的離子通道分別向負(fù)極和正極方向遷移，陽離子選擇性透過陽離子交 換膜，陰離子選擇性透過陰離子交換膜，分別進(jìn)入相鄰的濃室，結(jié)果，淡 室流出去離子的純水，濃室排出離子濃度增高的濃水。工作原理：在EDI裝置中，進(jìn)水中的各種離子通過樹脂層交換后被脫 除，水得到純化。此時(shí)是利

4、用離子交換原理來脫除水中離子。由于膜對兩 邊加有電壓，水分子被電解為氫離子和氫氧根離子去再生樹脂，同時(shí)，被 氫離子和氫氧根離子交換下的例子在電流的作用下，被遷移至濃水室而排 放，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用的目的。工藝單元功能簡介本套設(shè)備主要有三部分組成：預(yù)處理 + 雙級(jí)反滲透（R0）+電去離（EDI）石英砂過濾器、活性碳過濾器、軟化器以及保安過濾器為預(yù)處理設(shè)備， 以保證后續(xù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；反滲透（RO裝置為主脫鹽設(shè)備，能夠除去 水中絕大部分電解質(zhì)、離子鹽分；電去離（EDI）系統(tǒng)是后處理設(shè)備，用來 除去水中絕大部分的離子；通過以上系統(tǒng)來保障出水的水質(zhì)指標(biāo)，達(dá)到產(chǎn) 品水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。2.1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1.1

5、產(chǎn)水用途：醫(yī)藥用超純用水2.1.2系統(tǒng)總進(jìn)水量：預(yù)處理：1.5m3/hr2.1.3系統(tǒng)出力：一級(jí) RC純水處理：0.8m3/hr ;回收率：60%二級(jí)R0純水處理：0.6m3/hr ;回收率：75%25%的濃水回流至一級(jí) RO純水系統(tǒng)。超純水處理：0.5m3/hr ;回收率：90%10%的濃水回流至二級(jí) RO純水系統(tǒng)。2.1.4終端產(chǎn)水水質(zhì)：電阻率：10MD .CM2.1.5運(yùn)行方式：自動(dòng)運(yùn)行（并具備手動(dòng)操作功能）。2.1.6供水方式：連續(xù)產(chǎn)出（24小時(shí)運(yùn)行）。2.2、系統(tǒng)工藝流程2.3、預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)是根據(jù)原水水質(zhì)情況、反滲透的進(jìn)水水質(zhì)要求和進(jìn)水水量進(jìn)行 設(shè)計(jì)的。由于原水水中含有一定的

6、懸浮物、色度、有機(jī)物、微生物、臭味、余 氯等，僅用砂濾器不能滿足反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求，故先采用石英砂過濾器對原 水中的懸浮物、機(jī)械雜質(zhì)、渾濁度進(jìn)行初步處理，再使其通過活性炭過濾器以 去除水中的色度、臭味、有機(jī)物、微生物等，然后通過軟化器降低水的硬度， 同時(shí)有效防止后續(xù)RO結(jié)垢。231、原水箱原水首先流入原水箱。原水箱對原水的供給起到緩沖作用，協(xié)調(diào)原水的 供給量與原水泵的輸入量。當(dāng)原水的供應(yīng)量超過原水泵的輸水量時(shí)，原水箱 水滿，通過原水箱的液位控制使用原水供給停止。當(dāng)原水供應(yīng)量小于原水泵 的輸水量時(shí)，原水箱空，原水泵停止運(yùn)行，起到保護(hù)原水泵的作用。2.3.2、原水泵本系統(tǒng)配置臥式不銹鋼水泵，用于對

7、原水加壓，為預(yù)處理系統(tǒng)提供動(dòng)力源, 該泵具有體積小，咼效率，低噪音等特點(diǎn)。233、多介質(zhì)過濾器本系統(tǒng)是對原水中懸浮物、顆粒物及膠體等物質(zhì)進(jìn)行去除，同時(shí)對原水中 的濁度、色度起到降低作用，它可濾掉原水帶來的顆粒、藻類等可見物。多介質(zhì)過濾是一種先進(jìn)的微絮凝過濾方式，本公司提供的多介質(zhì)過濾器含 有材質(zhì)各異的多層過濾介質(zhì)，完全能濾除不溶于水中的雜質(zhì)，保證SDI值不大 于4,是后級(jí)RO的強(qiáng)有力保護(hù)屏。能更好的去除水中的懸浮物或非溶解性粒子 （氧化物、濁度、顆粒物等），具有低成本，操作維護(hù)、管理方便等特點(diǎn)，特別 是在降低原水中的濁度、污染指數(shù)等方面具有很好的效果。該系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)304不銹鋼多介質(zhì)過濾器，過

8、濾器內(nèi)填精制的具有良好的 級(jí)配石英砂和無煙煤，濾層高度一般1200mm在正常工作情況時(shí)，正常流速 8-12m/h。多介質(zhì)過濾器反洗周期時(shí)間為16-24小時(shí)。反洗以壓力參數(shù)設(shè)備來控制反 沖洗周期，當(dāng)進(jìn)出水母管上的壓力差達(dá)到0.7kg/cm2時(shí)即停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗, 通過PLC可編程控制器進(jìn)行濾器順序定時(shí)反洗、正洗工藝過程。2.3.4、活性炭過濾器活性炭工藝在水處理領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的地位，是水深度處理中不可缺 少的工藝，它所具有的某些特殊功效是其它水處理工藝所無法替代的。去色可去除由鐵、錳及植物分解生成物或有機(jī)污染物等所形成的色度。脫氯可去除因余氯所造成的嗅味。去除有機(jī)物可去除由于水源污染而常規(guī)

9、工藝又無法去除的水中微量污染物，如農(nóng)藥， 殺蟲劑，氯化烴，芳香族化合物，以及BOD與 CO等。去除有機(jī)氯可去除在原水凈化過程中及自來水出廠前投加預(yù)氧化劑和消毒劑（如氯氣） 所產(chǎn)的THM等“三致”物質(zhì)。有分析表明，自來水中“三致物質(zhì)THM占去大 半，有效的去除對于提高水質(zhì)量十分關(guān)鍵。去除氨氮和亞硝酸鹽活性炭可有效去除氨氮和亞硝酸鹽。 去除剩余氯或氧化劑，保護(hù)超濾、反滲透的濾膜另外，它還可以除臭，去除水中的微量重金屬離子（如汞、鉻等離子），合 成洗滌劑及放射性物質(zhì)等。為保證系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、出水水質(zhì)及出水流量、故障排除、反洗等穩(wěn)定 因素，該系統(tǒng)配置一臺(tái)玻璃鋼活性炭過濾器，過濾器內(nèi)填精制果殼型活性炭

10、， 在正常工作情況時(shí)，正常流速10-15m/h,濾層高度一般為1200mm235、軟化過濾器為了保證反滲透系統(tǒng)在高回收率下長期、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須防止膜的結(jié)垢 和污染，特別要防止CaCO3 CaSO4 CaF等結(jié)垢物質(zhì)在膜表面的沉積。由于反滲透膜對離子的截留率均大于98%原水在經(jīng)過反滲透處理時(shí)，根 據(jù)系統(tǒng)回收率的不同，反滲透濃水的離子濃度常常達(dá)到原水的幾倍，此時(shí)水中 的難溶鹽類易超過其濃度積而發(fā)生沉淀，造成膜的結(jié)垢。原水經(jīng)軟化器后水的 硬度大大降低，可有效阻斷難溶鹽類結(jié)晶體的形成和增長，達(dá)到防止結(jié)垢的目 的。軟化過濾器采用玻璃鋼材料，配套潤新手動(dòng)控制頭。2-3天正反清洗及再生 一次。正沖洗及反沖

11、洗各15分鐘。236、保安過濾器保安過濾器又稱表面過濾器，即水中除掉的雜質(zhì)顆粒物是分布在過濾介質(zhì) 的表面，而不是分布在過濾介質(zhì)內(nèi)部的一種過濾器。它主要用于微量懸浮物的 去除，用在反滲透、電滲析之前，多介質(zhì)過濾器之后，充當(dāng)保安過濾器的作用。 保安過濾器由過濾器外殼和安裝于內(nèi)部的濾芯組成，工作時(shí)水從濾芯的外側(cè)進(jìn) 入濾芯的內(nèi)部，水中的雜質(zhì)顆粒被擋在濾芯外部，過濾干凈的水進(jìn)入濾芯內(nèi)部 后經(jīng)收集管路引出。精密過濾器的過濾精度一般為1.1-20卩m濾芯的精度可以 隨便更換，而外殼主要有不銹鋼和有機(jī)玻璃兩種結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)預(yù)處理水進(jìn)入保 安過濾器，保安過濾器將截留住大于5卩m的顆粒雜質(zhì)，防止預(yù)處理系統(tǒng)漏過的 雜

12、質(zhì)及預(yù)處理系統(tǒng)流失的濾料進(jìn)入反滲透裝置內(nèi)，是反滲透裝置前最后一道屏 障，起保安作用，過濾器為不銹鋼材質(zhì)，濾芯為聚丙烯熔噴PP濾芯，過濾精度 5卩m本裝置設(shè)置一臺(tái)巾235mri的保安過濾器，內(nèi)裝1支20寸，5卩m濾芯。2.4、反滲透主機(jī)系統(tǒng)水經(jīng)過預(yù)處理至一級(jí)高壓泵，經(jīng)過一級(jí)反滲透膜組后進(jìn)入二級(jí)高壓泵，經(jīng) 二級(jí)反滲透膜組，然后進(jìn)入純水箱。2.4.1、咼壓泵保安過濾器出水進(jìn)入高壓泵，經(jīng)高壓泵升壓后送入反滲透裝置。由于水中 的電解質(zhì)、離子等需要在一定壓力下才能夠在反滲透裝置內(nèi)通過反滲透的作用 進(jìn)行分離，所以反滲透系統(tǒng)的主要運(yùn)作設(shè)備是高壓泵。高壓泵選用南方特泵生 產(chǎn)的立式多級(jí)離心泵產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用不銹鋼

13、材質(zhì)，具有外觀美觀、安裝方便、 性能穩(wěn)定、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。242、反滲透膜組 反滲透膜元件采用美國陶氏反滲透膜,該膜元件具有脫鹽率高、化學(xué)穩(wěn) 定性好、水通量大等特點(diǎn)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單只膜元件脫鹽率高達(dá)99.9%適用 PH值范圍2-11。一級(jí)反滲透裝置采用二段排列，選用3支膜元件，分裝于3支 1芯壓力容器中，二級(jí)反滲透裝置采用二段排列，選用2支膜元件，裝于2支1 芯裝壓力容器中。膜元件結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖2-1 膜元件結(jié)構(gòu)圖 反滲透系統(tǒng)中電導(dǎo)儀、流量計(jì)等儀器操作簡便、可靠性好、可滿足客戶各種工藝要求，具備信號(hào)輸入輸出功能，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化。 反滲透裝置設(shè)有自動(dòng)沖洗裝置，當(dāng)反滲透開機(jī)時(shí)，自動(dòng)用處

14、理好的過濾 水低壓沖洗反滲透系統(tǒng)，能有效的防止膜組件結(jié)垢，有利于系統(tǒng)的維護(hù)。 置一套膜元件清洗裝置，在正常運(yùn)行條件下，當(dāng)反滲透裝置產(chǎn)水量下降 10%鹽透過率增加10%或進(jìn)口壓差增加15%寸，說明膜已被污染。為了恢復(fù)良 好的水通量和脫鹽性能，需要對膜進(jìn)行化學(xué)清洗。一般清洗周期為3-6個(gè)月一 次。本清洗系統(tǒng)有清洗水箱、清洗泵及相關(guān)儀表組成。 反滲透膜的化學(xué)清洗是根據(jù)膜受到的不同污染情況而選擇相應(yīng)的清洗 藥劑。大致來說，清洗分為酸性清洗或堿性清洗兩大類，酸性清洗主要是除去 膜表面的氧化鐵、Ca Mg垢類，堿性清洗則主要應(yīng)用于有機(jī)物污染的清洗。2.5、EDI 系統(tǒng)：EDI主要由以下部分組成：一、淡水室 將離子交換樹脂填充在陰、陽離子交換膜之間形成淡水單元。 濃水室 在相鄰淡水單元中間添加樹脂，形成濃水室。 極水室 在電極板與相鄰離子交換膜中間添加樹脂，形成極水室，一個(gè)模塊中有正負(fù)兩個(gè)極水室。 絕緣板和壓緊板 電源及水路連接二、主要技術(shù)參數(shù)1、電源額定電壓：380V 50Hz2、功率：0.55KW3、產(chǎn)水量：0.5T/H4、進(jìn)出水指標(biāo)：項(xiàng)目指標(biāo)數(shù)值單位EDI進(jìn)水硬度SiO2 電導(dǎo)率 二氧化硅 總氯（以CI2計(jì)） pH范圍 運(yùn)行溫度 進(jìn)水壓力