純水設計方案

1、純水設計方案第一章 概況1.1工程概況：本工藝方案是根據(jù)用戶要求，以系統(tǒng)運行可靠、經濟合理為原則，采用相關設計標準和規(guī)范，結合我公司多年工程經驗，以地下水做為原水水源而編制的。本系統(tǒng)采用“預處理+反滲透+EDI裝置”水處理工藝，該方案設計合理、運行穩(wěn)定、產水的品質滿足要求，并已在多項類似工程中得到應用及檢驗。設備具有安裝方便、使用方便、操作方便、維護方便；運行穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高，經濟實用等特點。1.2工程設計參數(shù)（1）安裝場所: 水處理車間內,介質溫度:545,安裝面積: 200m3；（2）原水水質: 按西北地區(qū)地下水設計,原水設計溫度不小于5；（3）產水技術指標:我公司對超純水系

2、統(tǒng)作出質量保證：在設計進水溫度、水質條件下，過濾器、反滲透、EDI及拋光混床的出水水質及水量滿足用戶的要求。整個水處理系統(tǒng)按全自動運行方式進行設計。序號檢測位置水質指標1多介質+活性碳+軟化過濾器SDI4濁度1NTU總硬度（以CaCO3計）400mg/L水利用率98%產水量20m3/h2一級RO系統(tǒng)出水電導率（四年內）10s/cm水利用率75%產水量1m3/h3EDI系統(tǒng)電阻率（三年內）5M.cm水利用率90%產水量1m3/h5終端過濾系統(tǒng)水產量1m3/h電阻率(MW.cm at 25)5 M.cm顆粒度0.22mm 個/ml100使用點壓力 MPa0.350.05出口壓力 MPa0.500.

3、051.3公用設施條件1）供水：取水口通過提升泵送至純水車間。v 正常流量：大于產水流量v 溫度：102）供電：依據(jù)我方提出容量，由買方將動力線送至電控柜上。v 供電電源：380V/ 50Hz /三相五線制v 使用最大功耗：35KW3）藥品供應：調試及運行過程中所用消耗品以及水電由買方提供。預處理、反滲透、EDI 系統(tǒng)采用的絮凝劑、清洗劑、堿等藥品由我方根據(jù)水質情況計算或試驗確定藥品種類、配藥濃度、加藥量，全部藥品宜采用汽車運輸。A凝聚劑化學成分 ：高分子聚合物（SMST）純度 ：30%配制濃度 ：10%包裝 ：25Kg/桶B氫氧化鈉化學成份：NaOH純度：45%包裝：桶裝或其他運輸方式：汽車

4、運輸配制濃度：45%加藥量：1-2ppm1.5工程范圍我方提供一套完整的化學水處理系統(tǒng)，即從原水箱進口母管（包括閥門、儀表）到純水泵出口1.0 米為止所有的設備，包括過濾器及其加藥裝置、反洗設備，反滲透裝置、EDI 裝置及其加藥裝置、化學清洗系統(tǒng)裝置等設備、附件和所供設備內部管道、閥門及其附件、所供設備之間的連接管道、閥門及其附件、和所供設備內部管道、閥門及其附件、所供設備之間的連接管道、閥門及其附件、以及整套工藝流程所要求的熱工儀表、化學分析儀表、控制系統(tǒng)、電氣設備、電纜與橋架等（買方供電至MCC柜）?？刂葡?統(tǒng)還包括所有的電纜、橋架、壓縮空氣管路和所有的硬件、軟件等，以及PLC控制柜內的硬

5、件，軟件，接線等。根據(jù)流程圖制訂以下分界：1）純水輸送泵出口水管一米內由我方負責。2）水站內的土建工程及預埋件、消防、照明、電氣接地、通風、用水由買方負責。3）壓縮空氣管由買方提供到設備接口處。4）水站總電源由買方接到我方的進線柜上的總電源開關上。5）控制柜到各單體設備的電路由我方負責。本工程為總承包交鑰匙工程，系統(tǒng)最終出力為:5M超純水：大于1噸/小時，0.35MPA ;我方按技術要求進行設備制造、安裝、調試、培訓直到運行正常達到設計要求的出水水質和水量。第二章:設計原則與依據(jù)2.1設計原則1)尋求最佳的工藝設計方案，使系統(tǒng)設備經濟、合理、安全、可靠。2)選用先進的進口材料和配件，單體設備結

6、構先進、合理。本套純水設備中， 主體RO、EDI、水泵、自控閥門、自控電器等均采用國內外知名品牌，保證了系統(tǒng)的先進性和穩(wěn)定性。3)設備布局合理美觀、操作維護方便、減少勞動強度。對各單體設備將進行優(yōu)化組合，除了保證其運行性能外，盡可能使設備結構更加合理實用、操作維護更加方便、外觀更加簡潔美觀、設備具有較好的防腐能力。4)選用可靠性好的進口儀表，直接顯示處理數(shù)據(jù)。各設備上采用的控制儀表、 顯示儀表均采用國際知名品牌，以保證系數(shù)設備的運行可靠。5)設備選型留有合理的余量，預處理設備、RO、EDI 裝置各級水泵及管路的設計均有一定的設計余量，能保證在必要時系統(tǒng)設備超負荷運行時的需要，同時在正常運行時確

7、保整個系統(tǒng)運行安全、可靠、延長設備使用壽命。2.2設計依據(jù)2.2.1進口部件的設計符合下列公司產品技術手冊要求。1）美國陶氏公司 反滲透膜和納濾膜產品技術手冊及設計軟件；2）南方泵業(yè)公司 產品技術手冊；3）帕斯菲達公司 產品技術手冊；4）美國 IONPURETM 公司 EDI 產品技術手冊；5）美國陶氏核級拋光樹脂 產品技術手冊；2.2.2進口設備或部件的制造工藝和材料應符合美國機械工程師協(xié)會（ASME）和美國材料試驗學會（ATM）的工業(yè)法規(guī)中所涉及的標準。2.2.3國產設備制造和材料應符合下列要求：1）給水排水工程結構設計規(guī)范GBJ-69-842）水處理設備制造技術條件JB2932-863）

8、反滲透水處理設備標準GJ/T119-20004）鋼制壓力容器GB150-19985）橡膠襯里化工設備HGJ32-906）水處理設備油漆、包裝技術條件GB/T13384-927）焊接件通用技術條件JB/ZQ4000.3-868）工業(yè)企業(yè)噪音控制設計規(guī)范GBJ87-859）活性炭凈水器執(zhí)行CJ30231993，2.2.4水泵、電機符合下列標準：1）離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法GB3216-892）電機外殼防護等級GB49423）機電產品包裝通用技術條件GB/T13384-924）旋轉電機基本技術要求GB7555）旋轉電機冷卻方法GB19932.2.5管件符合下列標準的規(guī)定要求：1）襯塑（

9、PP、PE、PVC）鋼管和管件HG205382）化工設備、管道外防腐設計規(guī)定HGJ34-902.2.6電控部分符合下列標準和規(guī)定的要求：1）通用電器設備配電設計規(guī)范GB50055-932）電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準GB50150-913）美國國家電氣規(guī)范NEC-2005 版4）低壓電器外殼防護等級GB/T4942.2-935）ISA 過程操作的二進制邏輯圖6）電控設備第一部分：低壓電器電控設備7）電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結線施工及驗收規(guī)范8）UL 美國保險商實驗室標準9）IEE-美國電氣電子工程師協(xié)會標準10）EIA 美國電子工業(yè)協(xié)會2.2.7以上規(guī)范所使用的各標準如有新版本

10、，以最新版本為準。2.2.8設備符合相應的工業(yè)設備抗震鑒定標準。第三章:工藝設計說明3.1 工藝選擇3.1.1系統(tǒng)進水水質分析1）原水水質分析根據(jù)自來水質檢測的數(shù)據(jù)來分析，基本上可以確定以下幾個方面的問題：系統(tǒng)進水中含有的氯化物，鹽量含量比較高,同時根據(jù)我方在反滲透技術方面的理論和實踐經驗，反滲透產水PH通常在5-6。2）原水水質分析結論針對于本系統(tǒng)進水，從設計上、從最壞的角度上考慮并從工藝上予以預防；v 懸浮物對后續(xù)設備的影響v 需要防止硬度對反滲透膜產生的影響v 氯化物對反滲透膜的影響以上幾個水質特點，都是不利于反滲透和后處理系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行的，因此在本系統(tǒng)的設計方案中，必須充分考慮到各

11、個因素，充分調研，才能做好一流的系統(tǒng)設計、提供一流產品質量和達到優(yōu)越的系統(tǒng)性能。3）基本設計處理思路 (1)預處理:為保證進入反滲透設備的清水達到入口水水質標準,設計采用多介質過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器進行原水的預處理。各設備的具體功能,如下所述:1.多介質過濾器:主要去除水中懸浮物膠體等物質,使SDI1NTU;2.活性炭過濾器：主要去除水中游離氯和部分有機物，防止游離氯氧化超濾膜。出水游離氯可降至0.05ppm以下。3.軟化水過濾器：離子交換軟化水處理是利用陽離子交換樹脂中可交換的陽離子（如Na+、H+），把水中所含的鈣、鎂離子交換出來，這一過程稱為水的軟化過程，所得的水稱為軟化水。在

12、軟化水處理中，最常用的是鈉型強酸性陽離子交換樹脂，或稱鈉離子交換樹脂。這種陽離子交換樹脂，其交換容量與原水的全溶解固形物含量以及再生水平有關。經過軟水器后的水，硬度大大降低或基本消除，出水殘留硬度可降至0.03mmol/L以下。原水堿度基本不變，這是由于在鈉離子交換過程中，只是水中碳酸鹽硬度按照等物質量的規(guī)則轉變成碳酸氫鈉，故水中的HCO3-含量不變，所以水中堿度基本不變。4.保安過濾器：為了防止意外顆粒物進入反滲透設備，影響其穩(wěn)定運行，設置5保安過濾器進行保安過濾。5.反滲透除鹽：利用滲透機理，在泵的壓力推動下，使原水中的水分子反向滲透，從而達到除鹽的目的。本系統(tǒng)采用美國進口逆滲透膜和美國進

13、口逆滲透殼, 確保水質純凈和反滲透設備在高壓下長期安全運行。6.精處理部分設置了去TOC紫外燈、0.45m濾器、EDI等，以進一步去除水中的溶解氧、二氧化碳、剩余的微量離子、TOC等，選用設備和管道等的材料等級也隨著純水純度的升高相應提高。水箱設置氮封裝置，隔離空氣污染。3.2工藝流程:地下水原水箱絮凝劑加藥原水泵多介質過濾器活性碳過濾器軟化水過濾器反滲透增壓泵保安過濾器一級變頻高壓泵一級反滲透裝置一級RO水箱EDI增壓泵紫外線殺菌器精密過濾器EDI 系統(tǒng)純水增壓泵微孔膜過濾器出水。3.3技術要求為了便于用戶對超純水設備操作和維修，保證在更換和維修部分設備元件時制取超純水工藝流程不中斷，以及適

14、應用戶對超純水產量的不同需求，本套超純水系統(tǒng)對過濾器、反滲透、EDI、185UV、254UV和終端超濾器等均采用兩組并聯(lián)運行模式，拋光混床采用三組并聯(lián)運行。關閉其中二組，并聯(lián)的另一組或兩組仍可繼續(xù)工作。3.3.1 水泵提升機組1)每臺水泵進出口設有手動閥、出口設有止回閥。2)每臺水泵的應符合給排水設計 9冊水泵類設計與安裝規(guī)范。3)每臺水泵的電氣接線應符合電機產品安裝規(guī)范。3.3.2多介質過濾器1) 過濾器采用機械過濾器，填料：石英砂、無煙煤。進出口管道裝設取樣裝置及壓力表組件，壓力表設隔離閥。運行及反洗方式為全自動PLC控制。 2) 過濾器最大能耐受6bar的壓力。 3.3.3活性炭過濾器1

15、)進出口管道裝設取樣裝置及壓力表組件，壓力表設隔離閥。運行及反洗方式為全自動PLC控制。 2) 過濾器最大能耐受6bar的壓力。 3.3.4軟化水過濾器1）過濾器內填裝軟化陽樹脂，濾層高度一般1000mm，在正常工作情況時，正常流速20m/h，總產水量為2m3/h。2）軟化過濾器反洗周期時間為1624小時。反洗以時間參數(shù)來控制反沖洗周期，通過PLC可編程控制器進行濾器順序定時反洗、正洗及再生過程。3）反洗水由原水泵供水。3.3.5保安過濾器1) 保安過濾器的結構滿足快速更換濾元的要求。2) 進入保安過濾器的水管上設排放閥。3) 保安過濾器濾元表面運行濾速不大于10m3/m2h（以濾芯表面積計）

16、。4) 保安過濾器的濾元過濾精度為5m。3.3.6 RO 高壓泵1)高壓泵采用變頻控制,高壓保護開關（均為進口產品），以防膜組件受高壓水的沖擊，系統(tǒng)壓力高時報警和停泵。2)高壓泵進口裝低壓保護開關（進口產品），壓力低時報警及停泵。3)高壓泵及附件的材料采用不銹鋼。4)密封方式考慮耐腐蝕機械密封。3.3.7反滲透裝置1)RO裝置的設置分別為一套兩級多段式，以更好的控制回收率，降低運行費用。排列方式為一級系統(tǒng)2:2排列，二級系統(tǒng)2:1排列，每支膜殼都設有取樣閥可隨時取樣分析水質及診斷故障。2)RO膜元件的設計通量不大于各膜元件制造廠商導則規(guī)定的最大通量值，并選擇合理的設計通量，保證膜元件正常運行和

17、合理的清洗周期。3)反滲透裝置化學清洗液的選擇根據(jù)污染情況和所選用反滲透裝置膜組件的特性確定。我方將于交付使用時提供清洗所需藥品種類和選用說明。4)RO裝置各段給水及濃水進出水管上設有與清洗液進出管相連的接口及閥門，以便清洗時需要。5)反滲透濃水排放裝流量調節(jié)閥，以控制RO的回收率。6)RO 裝置設有程序啟停裝置，停用后能延時自動沖洗。7)RO 裝置產品水管和濃水管設取樣點，取樣的數(shù)量及位置能有效的診斷并確定系統(tǒng)的缺陷。8)RO 膜組件安裝在組合支架上，支架上配備全部管道及接頭，還包括所有的支架、緊固件、夾具及其它附件。9)RO 組合架的設計滿足其廠址的抗震烈度要求和組件的膨脹要求。10) 我

18、公司將提供RO系統(tǒng)的設計計算文件。11) RO 系統(tǒng)所配儀器、儀表的性能、配置點及數(shù)量等將滿足本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行之需要。3.3.8 RO 化學清洗系統(tǒng)1) 化學清洗系統(tǒng)包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器及和 RO 裝置連接的管道接頭等（硬管連接）。2) 清洗系統(tǒng)的材質應能適用于所用的清洗液。3.3.9 CEDI 系統(tǒng)1) 采用模塊設計，單個模塊標準產量為： 3.3 噸 /小時。2) 系統(tǒng)出水水質 1517Mcm，同時設有出水水質超標報警裝置。3) 系統(tǒng)進水設有壓力、流量等保護裝置。4) 系統(tǒng)回收率 90%，濃水可全部循環(huán)到RO給水，實現(xiàn)100%回收。5) 每個膜堆的輸入電壓和電流具有LC

19、D 顯示，可獨立對單個膜塊監(jiān)控。3.3.10UV 殺菌系統(tǒng)1)設有時間記數(shù)器。2)燈管壽命大于9000小時。3)系統(tǒng)出水管設有旁路，便于更換燈管。3.3.11終端絕對過濾器1) 過濾器的結構滿足快速更換濾元的要求。2) 進入過濾器的頂部設排氣口、底部設排放口。3) 過濾器的濾元過濾精度要求為 0.1 m。3.3.12水箱本系統(tǒng)設置15m3原水箱1個，10m3一級RO水箱1個，20m3濃水箱2個，20m3EDI氮封水箱1個，除EDI氮封水箱由我方選用高品質FRP水箱外，其他水箱均采用國產優(yōu)質PE水箱。3.4、系統(tǒng)主要設備功能描述3.4.1原水泵系統(tǒng)配置2臺原水泵，泵出力為20.0m3/h、揚程為

20、0.35MPa，材質為304SS，采用南方立式泵（1用1備）3.4.2多介質過濾器本系統(tǒng)預處理采用專門針對我國水質污染的特點而專門設計的多介質過濾器，它可以濾除原水帶來的顆粒，并保證其出水SDI（污染指數(shù)）符合RO進水的要求。多介質過濾器為碳鋼襯膠材質，主要用于清除進水中的大顆粒雜質及懸浮物，有效的降低了出水的濁度，為下一級系統(tǒng)提供合格的水源。同時可抵抗因季節(jié)變換所引起的水質變化，多介質過濾器選用1600罐體1個。多介質過濾器的特性：v 可以極為有效地控制反滲透系統(tǒng)非常敏感的膠體、懸浮物。v 具有獨特的均勻布水方式，使過濾達到最大效果，能長期滿足反透膜對污染指數(shù)SDI的要求。v 選用較低的流速

21、，以適應將來水質變壞的可能性。v 過濾器反洗周期長。采用專門用于反滲透系統(tǒng)的布水裝置，填充精選的均勻濾料，以保證良好的過濾效果，且不會出現(xiàn)反洗亂層現(xiàn)象。3.4.3、活性碳過濾器主要是吸附有機物、膠體及微生物，去除水中的游離氯。循環(huán)清洗反沖罐內活性碳，以達到去除活性碳吸附的有機物及微生物的目的?；钚蕴窟^濾器是吸附前級過濾中無法去除的膠體、余氯以防止后級反滲透膜受余氯氧化而降解和受膠體污染，同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質，進一步降低RO進水的SDI值以及濁度?；钚蕴窟^濾器選用1600罐體1個，材質碳鋼襯膠。經過多介質過濾器和活性炭過濾器處理后，出水水質可以達到如下指標：SDI：

22、小于4余氯：小于0.1ppm活性炭的比表面積很大，其比表面又布滿了平均直徑為20-30的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有很大的羥基和羧基等官能團?？梢詫Ω鞣N物質的有機物質進行化學吸附以及靜電吸引作用，因此，活性炭還能去除余氯一類對反滲透膜有氧化作用的物質?；钚蕴棵摮嗦炔⒎菃渭兊奈阶饔?。而是在碳的表面上催化了某些化學反應。3.4.4、微孔過濾器流量本系統(tǒng)中的微孔過濾器為5m微孔過濾器，它們的作用是截留來自多介質活性炭過濾器產水中大于5m的顆粒進入反滲透系統(tǒng)。這種顆粒徑高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時劃份高壓泵的葉輪。過濾器中的濾元為可更換卡

23、式濾棒，當過濾器進出口壓差大于設定值時應當予以更換。微孔過濾器中用不銹鋼SS304外殼，濾棒是由聚而烯熔噴制成，錐形結構，深層過濾，它具有納污量大，壽命長，易更換等優(yōu)點，下面介紹聚而烯熔噴濾芯的特點：過濾精度高，這類濾芯的孔徑致密，均勻，在使用過程中，顆粒會在濾層孔道中產生“架橋”現(xiàn)象，從而使直徑小于孔道的顆粒也能被阻擋住。強度大。聚而烯纖維（丙綸）的強度比其它一般常用纖維的強度大。此外聚而烯纖維的濕強度與干強度相近，因此能滿足過濾液體時使用的要求，當進出口壓差為0.4MPa時，濾芯不變形，大大優(yōu)于膜摺迭濾芯。過濾阻力小、濾液流量大、濾層納污量大、濾芯使用壽命長。這類濾芯是熱纖維在接收經過定向

24、纏繞自然形成致密的微孔，成形后的濾芯孔道是連體彎曲狀，而且是規(guī)則的，增大了過濾面積。此外，生產過程中纖維直徑及間隙可任意調節(jié)，并且濾芯的微孔內層小外層大，從而增加了納污量，延長了使用壽命。自身潔凈度高，對水質無污染。熔噴法聚丙烯纖維及其制成的濾芯在整個生產過程中不加任何化學添加劑，因此，過濾時不會污染水質不會出現(xiàn)泡沫，也不會有短纖維脫落。使用溫度高達100，過濾效率不會降低。耐酸堿藥化學試劑及有機溶劑的化學腐蝕。本系統(tǒng)中選用5um40英寸過濾膜30支，4001000過濾器1臺。1）運行控制控制參數(shù)：壓差0.08MPa2）維護保養(yǎng) 當壓差0.08MPa 時需更換濾芯一次。3.4.5軟化水過濾器軟

25、化水過濾器的作用是在經過預處理后的原水進入反滲透系統(tǒng)之前，通過離子交換去除水中的硬度，降低水中硬度。3.4.6高壓泵高壓泵的作用是為反滲透本體裝置提供足夠的進水壓力，保證反滲透膜的正常運行。根據(jù)反滲透本身的特性，需有一定的推動力去克服滲透壓等阻力，才能保證達到設計的產水量。由于水溫對反滲透裝置的產水流量影響較大，即水溫每變化1，在進水壓力不變的情況下，其產水量大致增減2.7%。如果進水水溫降低，在系統(tǒng)條件不變的情況下，將導致產水量的下降。為了保證在低溫情況下反滲透出力不變，本系統(tǒng)采用變頻器來控制高壓泵的壓力方法，以解決溫度變化情況下的產水能力。在水溫低時，保證提供足夠的進水壓力，在水溫較高，反

26、滲透裝置需要的運行壓力較低時，通過變頻器降低高壓泵出口壓力。此種設計能最大可能地節(jié)省運行能耗，降低運行成本，同時大大節(jié)省了一次性投資。高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。v 一級高壓泵出力為20m3/H，揚程1.40MPa，材質為SS304，共1臺。3.4.7反滲透系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)是本流程中最主要的脫鹽裝置，它具有極高的脫鹽能力。反滲透系統(tǒng)利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分、膠體、有機物及微生物。經過預處理后合格的原水進入置于壓力容器內的膜組件，水分子和極少量的小分子量有機物通過膜層，經收集管道集中后，通往產水管再注入反滲透水箱。反之不能通過的就經由另一組收

27、集管道集中后通往濃水排放管，排出系統(tǒng)之外（一級）或排入過濾水箱。系統(tǒng)的進水、產水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門，監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng)，它們將保證設備能長期保質、保量的系統(tǒng)化運行。反滲透膜元件結構圖為保證系統(tǒng)運行的安全性和靈活性，反滲透系統(tǒng)采用兩級兩段配置，提高回收率。反滲透系統(tǒng)包括高壓泵、反滲透膜組、加藥系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及控制儀表六個部分。分述如下：1）反滲透膜組的設計本裝置反滲透膜組件均采用世界上最先進的復合反滲透膜，單根膜脫鹽率達 99.6%。本系統(tǒng)設置1套反滲透系統(tǒng)，單套反滲透單元性能如下：一級RO系統(tǒng)出水能力15m3/h, 回收率大于等于75%。根據(jù)對原水水質分析和水源情

28、況，采用美國陶氏公司復合膜BW30-400型抗污染復合膜，經過反滲透膜專用計算軟件計算，當設計一級反滲透裝置的回收率為75%時，每套配置根BW30-400型的膜組件，每根膜組件有效膜面積為40m2，分別安裝在根FRP壓力容器內，成3:2排列；2）化學清洗在工作過程中，無論預處理如何徹底，反滲透或經過長期使用后，反滲透膜仍會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機物的污染。這些污染物沈積在膜表面，導致標準化的產水流量和系統(tǒng)脫鹽率分別下降或同時惡化。賣方建議 RO 與 EDI 系統(tǒng)共設一套化學清洗系統(tǒng)，當膜組件受到污染后，可進行化學清洗。3.4.8EDI 系統(tǒng)的設計與說明EDI 系統(tǒng)是通過電除

29、鹽的方式來凈化水質的。電除鹽是一個電化學過程，它通過離子交換膜離子交換樹脂和電流的作用來連續(xù)不斷地凈化水質。EDI 模塊中在電場的作用下陽、陰離子進行定向遷移填充的離子交換樹脂把原水中的陰陽雜質離子交換掉，同時通過電流的作用把水電解為和 H+和OH-作為酸劑，以此離子交換和酸過程同步發(fā)生，而連續(xù)不斷的產生高品質的水。EDI 模塊是一種板框式結構。待處理的原水通過淡水室，該室包含陰、陽離子交換樹脂，陰、陽離子交換膜。離子交換樹脂把原水中的陰陽雜質交換掉，從而可以產生高品質的水。在模塊的兩端各有一個電極，一端是陰極，另一端是陽極。模塊通入直流電后，在淡水室、濃水室中都有電流通過，陰極吸引離子交換樹

30、脂當中的陽離子，陽極吸引離子交換樹脂當中的陰離子，這樣離子就通過樹脂產生了遷移。在電場的作用下，離子通過相應的離子交換膜進入濃水室。濃水室由陽膜和陰膜組成，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過。在電場的作用下，陽離子通過陽膜進入濃水室后，無法通過陰膜，只能留在濃水室。同樣，陰離子也只能留在濃水室中，從而達到了凈化水質的作用。EDI模塊結構圖1）EDI 比傳統(tǒng) DI 優(yōu)越的之處無須酸堿再生，有利于環(huán)保要求-混床中的樹脂是通過酸堿中的 H+和 OH- 進行再生，而 EDI 裝置是通過電將水電離為H+和 OH-從而對樹脂進行再生。；占地面積極小，無須備用裝置，無須設置再生、酸堿貯存、中和設備；

31、控制點數(shù)大大少于混床，便于實現(xiàn)自動化控制；無須酸堿再生的操作，操作人員人數(shù)減少，降低人為操作失誤的可能性；采用單元模塊式裝配，設備維修、更換方便；運行回收率高（即自耗用水量少），可達到95，且排放的濃水可回收；產水水質穩(wěn)定，產水電阻率可達到 5M.cm(25)以上。2）EDI 的設計根據(jù)需方要求，本系統(tǒng)設置1套出力為19.4m3/h 的 EDI裝置。選用 IONPURE產品的 LXM30X 型號的模塊。本次設計將 EDI 單獨放在碳鋼防腐支架上，配備單獨的控制系統(tǒng)，便于單獨針對昂貴的EDI 系統(tǒng)進行操作，運行，保證其穩(wěn)定持久的工作時間。EDI 模塊的各項參數(shù)一覽表型號LXM30X最小產品水量m

32、in.gpm(m3/hr)7.5(1.65)一般產品水量min.gpm(m3/hr)15.0(3.3)最大產品水量min.gpm(m3/hr)22.5(4.95)一般回收率(%)90配管-進水及模塊水管1-1/6BSPM配管-濃縮水管3/4BSPM最大進水壓力(bar)100(7)一般流量時之壓損psi(bar)16-20(1.1-1.4)最高進水溫度113(45)尺寸寬*深*高( 英寸)12*35*24尺寸寬*深*高( 公分)33*89*61運送時重量(kg)250(114)運轉時重量(kg)370(168)EDI 系統(tǒng)進水指標的設計項目單位進水要求TEA （總可交換陰離子，包括CO2）pp

33、m25電導率uS/cm40pH 值5 到9硬度（以CaCO3計）ppm0.5活性硅ppm0.5TOCppm0.5游離氯ppm0.05Fe,Mn,H2Sppm0.01SDI15min1.0油脂測不出濁度NTU1.0氧化物測不出色度APHA53）殺菌為確保 EDI 裝置的穩(wěn)定運行，本系統(tǒng)在每套二級 RO 出水管處安裝 1 臺紫外線殺菌器，處理量為30m3/h，主要作用是殺死水中的細菌，避免細菌在 EDI膜堆中滋生，使EDI受到污堵。紫外燈發(fā)射波長為254nm，強度為30000Ws/cm2，殺菌率為99%。殺菌后安裝 0.45m 保安過濾器，以濾除殘留的微生物尸體。4）化學清洗EDI 與 RO 系統(tǒng)

34、共設一套化學清洗系統(tǒng)，當 EDI 膜組件受到污染后，可進行化學清洗。3.4.9紫外線殺菌器和終端過濾器選用波長為254nm 的紫外線殺菌器，主要是利用紫外光的波長特性，殺滅水中的細菌等微生物，滿足對出水細菌指標的設計要求。并通過出水口的終端過濾器將細菌尸體和其他大于 0.1 m 的顆粒物截留，保證出水的顆粒物達標。第四章、儀表與控制系統(tǒng)4.1工藝控制系統(tǒng)4.1.1 控制方式與控制水平超純水處理系統(tǒng)的控制：通過集中控制柜的監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況，備用泵等設備的切換由內部PLC程序自動完成。同時可實現(xiàn)就地手動操作整個系統(tǒng)。RO膜EDI的清洗和等因頻率很低，均設計為系統(tǒng)自動報警提醒操作人員進行半自動操作

35、。4.1.2RO 高壓泵保護系統(tǒng)RO高壓泵進出口裝有低壓和高壓保護開關，當供水量不足，使高壓泵入口的水壓低于某一設定值時，自動發(fā)出信號停止高壓泵，保護高壓泵不在空轉情況下運行。當因其它的原因或誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設定值時，自動發(fā)出信號停止高壓泵，保護系統(tǒng)不在高壓下工作。以上均由PLC自動完成控制。4.1.3 RO 啟停保護RO投入運行時，為了防止高壓泵突然起動升壓產生對 RO 膜元件的高壓沖擊，破壞反滲透膜，在每組 RO 裝置的每臺高壓泵采用變頻控制，使膜元件逐漸升壓至一定的壓力，更好的保護RO膜。在RO停止使用時，自動依次打開濃水排放閥和產水閥、RO沖洗閥、RO進水閥，利用 RO

36、 給水泵，用一級RO產水自動沖洗58min 左右，停止備用。4.1.4 EDI 啟停保護EDI 系統(tǒng)設有流量、壓力、液位、出水水質、過流過載等保護，當提升泵沒有流量時，系統(tǒng)會自動關機；當電源電壓或電流因其他外部過載時，系統(tǒng)會自動關機；當系統(tǒng)出水水質檢測不符合設定值時，系統(tǒng)將自動排放并沖洗。反之，系統(tǒng)將會恢復正常。4.2系統(tǒng)儀表與控制設計說明4.2.1 控制系統(tǒng)概述根據(jù)工藝條件，本裝置的控制信號主要是開關量和儀表監(jiān)控數(shù)據(jù)的模擬量等，涉及到的控制對象除了開關閥以外，主要是泵等設備的控制及儀表數(shù)值的顯示。也就是說系統(tǒng)是一個以開關量控制為主、同時與 420mA 模擬量信號相結合的系統(tǒng)；所以本控制系統(tǒng)設

37、計采用可編程邏輯控制器（PLC），同時完成電氣和儀表部分的自動操作與監(jiān)控。4.2.2 主要控制回路4.2.2.1 預處理系統(tǒng)的控制過濾器的運行、反洗和正洗是通過PLC自動控制相應閥門的開/關、泵的啟/停止來實現(xiàn)。4.2.2.2 反滲透系統(tǒng)控制RO系統(tǒng)除程序控制外還設置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出 RO的有關工藝參數(shù)，以及能在就地操作盤上手動啟停RO進水高壓泵及相關的自動閥門。4.2.2.3 高壓泵的保護系統(tǒng)RO裝置的高壓泵進出口裝有低壓和高壓保護開關。當供水量不足使高壓泵入口的水壓低于某一設定值（正常為 0.1Mpa），會自動發(fā)出信號停止高壓泵運行，保護高壓泵不在空轉情況下

38、工作。當系統(tǒng)因其它的原因或誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設定值時，高壓泵出口壓力保護會自動切斷高壓泵供電，保護系統(tǒng)設備不受損害。4.2.2.4外輸系統(tǒng)的控制外輸系統(tǒng)設置兩臺超純水泵（一用一備）向生產線供水，可以保證流量和壓力的穩(wěn)定供應，當生產線用水較少或不用水時自動在系統(tǒng)內部循環(huán)，保證出水水質連續(xù)達標。4.3 控制系統(tǒng)配置4.3.1 硬件控制系統(tǒng)硬件組成包括1套可編程控制器（PLC）。PLC 采用德國西門子公司性能可靠、廣泛應用于工業(yè)控制領域的產品。4.3.2 軟件控制系統(tǒng)軟件組成為：1)PLC 應用軟件：運行于 PLC，實現(xiàn)各種控制功能。2) 監(jiān)控軟件（全自動型配置）：選用功能強、使用簡單、應用可靠的組態(tài)軟件，用于操作、調試人員監(jiān)視裝置運行狀態(tài)。4.4 控制系統(tǒng)功能描述4.