反渗透超纯水设备 返回列表页

1、主要部件介绍 

1) 原水箱

由于进水压力不是很稳定，将造成流速不稳定而影响过滤效果，同时为了避免对预处理器造成冲击，所以需配置原水箱以缓冲、平衡水压。配有一套液位控制阀，其中一组到高水位时，通知进水电磁阀关闭，防止水溢出，到低水位时进水电动阀就打开补水；另一组当到低水位时，通知原水泵停止工作，以防止原水泵缺水而空转，重新补水到高水位时，原水泵才可重新启动，避免其频繁动作。

2) 原水泵

主要用于运行时克服预处理器的阻力，同时提供足够的水流量对预处理器进行反洗。通过原水箱的低水位阀可防止其缺水而空转。  

3) 多介质过滤器

多介质过滤器选用滤料为精制石英砂，在过滤层上部放置较轻粒径较小的石英砂和活性炭，下部为粒径较大的石英砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。石英砂过滤器主要用于去除水中的颗粒、胶体、悬浮物、浊度等，使出水浊度<1NTU，SDI≤5。可通过控制阀进行正反洗，以冲洗掉其表面的污物，防止其堵塞，恢复其过滤能力。

运行状态

过滤

当系统处于过滤状态时，未经过滤的水通过布水器，以接近平流的状态到达过滤器内的填料层。当水流过填料层时，杂质被截留在填料层内。过滤器底部有过滤集水器，将过滤后的水均匀地收集并流出。平流过滤，决定过滤器可以在高的流速下过滤，仍可达到较好的过滤效果。

反洗

随着杂质在填料层中的不断聚积，压头损失将不断增大。当压头损失到达一定的设定限度时（当过滤器进出水压差比刚开始运行时增加了0.07MPa），将系统转换至反洗状态，以清洗聚积起来的杂质，避免石英砂长时间运行而板结成块。反洗时可通入压缩空气，以加强反洗效果。

滤料更换

当出水浊度＞1NTU时，需查找原因，看是否需要更换填料。视情况，在连续运行的条件下，填料一般二年左右更换一次。

特性                                        

*能够有效地去除原水中的胶体、悬浮物；

*具有的均匀布水方式，能够阻留滤料均衡滤层阻力防止偏流，使过滤器达到效果；

*填料选用优质滤料，滤料不均匀系数均为2-3以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象；

*选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性；

SDI测定方法: （SDI是指15分钟在0.45μm滤膜上过滤的泥沙重量，按照膜设计手册，要求此值必须小于5）

用直径为47mm、平均孔径0.45µm的微孔滤膜，在0.21MPa的压力下过滤水样，记录最初滤过500mL水样所需时间t0，继续过滤15min后，再记录过滤500mL水样所需时间t15。用下式计算SDI：

SDI=（1- t0/ t15） x 100/15

在上述测定过程中，水中粒径大于0.45 µm的颗粒、胶体和细菌大都被截留在膜面上，引起膜的透水速度下降，过滤同等体积的水样所需时间延长，所以t0/ t15<1。水中的悬浮物和胶体物质越多， t0/ t15值越小，SDI 越大（其极限值为6.7)。

活性炭

由于反渗透膜对余氯、有机物十分敏感，所以必须配置活性炭吸附余氯、有机物，以满足反渗透膜的给水要求。

反渗透膜进水的限制

SDI （淤泥密度指数）< 5

浊度<1 NTU

温度< 45 deg C

细菌、有机物为零

油、油脂为零

游离氯为零

Fe, Mn  <0.1mg/L

活性炭具有的吸附过滤性能，对水中的余氯、异色、异味、有机物、微生物等具有很强的吸附作用。

工作原理

吸附原理

在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。所以，活性炭应定期清洗、再生或更换。

去除余氯原理

活性炭多孔部分的含氧官能团，与水中带有氧化性的次氯酸根发生快速的氧化、还原反应，去除带有氧化性的次氯酸根。

运行状态

过滤

当系统处于过滤状态时，未经过滤的水通过布水器，以接近平流的状态到达过滤器内的填料层。当水流过填料层时，杂质被截留在填料层内。过滤器底部有过滤集水器，将过滤后的水均匀地收集并流出。平流过滤，决定过滤器可以在高的流速下过滤，仍可达到较好的过滤效果。

反洗

随着杂质在填料层中的不断聚积，压头损失将不断增大。当压头损失到达一定的设定限度时，将系统转换至反洗状态，以清洗聚积起来的杂质。

填料更换

由于活性炭过滤器的反洗仅能洗掉活性炭表面的污染物，而不可能洗掉吸附在炭粒内孔中的大量污染物。所以当活性炭内孔吸附饱和时，出水游离性余氯≥0.1ppm时，应考虑更换活性炭，建议活性炭更换周期为一年。

特性

*能够有效地去除原水中的余氯、异色、异味、有机物、微生物该指标要解释具体；（活性炭的比表面积大，碘吸附能力900-1100mg/g）

*具有的均匀布水方式，能够阻留滤料均衡滤层阻力防止偏流，使过滤器达到效果；

*填料选用优质滤料，滤料不均匀系数均为2-3以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象；

*选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性。

4) 软化装置 

天然水中含有各种盐类，这些盐类溶解在水中形成离子类物质。即阴离子和阳离子，水中的离子类物质在加热或与其它溶质（如洗涤剂）接触的过程中会结合成不溶于水的物质，通常水中的钙，镁等离子会形成水垢，给生产、日常生活带来诸多不便和危害，在反渗透系统中会导致RO膜结垢。
    软化，顾名思义即降低水的硬度，由于水的硬度主要由钙，镁形成及表示，故采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+，Mg2+（形成垢的主要成分）置换出来，随着树脂内Ca2+，Mg2+的增加，树脂去除Ca2+，Mg2+的功能逐渐降低，因此，当软化水设备使用一段时间后，需用盐再生部分对树脂进行再生处理，恢复树脂的效能，提高树脂的使用寿命。
    当原水经过钠（阳）离子交换树脂时，水中的Ca2+，Mg2+等阳离子与树脂中的Na2+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化。

通过离子交换树脂上的钠离子与水中的钙、镁等离子进行交换，从而降低水中硬度，钙、镁等离子的浓度，从而达到化工和锅炉等生产所需求的水质硬度标准。

出水硬度≤0.03mmol/l，工作压力0.3-0.6MPa。

5) 保安过滤器 

为了保证反渗透膜元件不被悬浮物颗粒所伤害，系统设置保安过滤器，过滤精度为5.0μm，内装聚丙烯滤芯，外壳为不锈钢结构。

当滤器进出口压差达到0.75kg/cm2时需要更换滤器内滤芯。在正常工作条件下，滤芯可维持3-6个月以上的使用寿命。

6) 一级高压泵

    提升RO进水压力，满足RO装置运行需要的进水压力和流量。高压泵进水口装压力开关，压力低时报警及停泵。出水口装高压开关，压力高时报警及停泵。

7) 一级反渗透装置

将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开，此时，纯水侧的水就自发的透过半透膜，进入溶液一侧，溶液侧的水面升高，这种现象就是渗透RO【Reverse Osmosis】。当液面升高至一定高度时，膜两侧压力达到平衡，溶液侧的液面不再升高，这时，膜两侧有一个压力差，称为渗透压 。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力，溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧，这个过程正好与渗透相反，我们称之为反渗透。我们可以从反渗透的过程看到，由于压力的作用，溶液中的水分子进入纯水中，纯水量增加，而溶液本身被浓缩。

本设备使用的反渗透膜是超低压卷式膜，当原水以一定的压力被送至反渗透膜时，水透过膜上的微小孔径，经收集后得到纯水，而水中的杂质如可溶性固体、有机物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留，在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体， 99%以上的有机物及胶体，几乎的细菌。

RO设备是目前世界上水处理设备中制取纯水的的设备之一，其运行费用低、经济、操作方便、运行可靠，是用户的制取纯水设备。

设备的生产能力是在原水在25℃、标准生产状况下的值。每次造水前后及运行中将自动大流量膜，可延长其使用寿命。 

Ú 反渗透膜元件的设计通量不大于各膜元件制造厂商《导则》规定的通量值，选择合理的排列组合，保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。

Ú 反渗透装置的给水加药种类及加药点，化学清洗液的选择根据给水水质和所选用反渗透装置膜组件的特性确定。乙方提出所需药品种类和要求。

Ú 反渗透装置各段给水及浓水进出水总管上设有足够的接口及阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连。

Ú 反渗透浓水排水装流量控制阀，以控制水的回收率。

Ú 反渗透装置为全自动程序控制，并设有延时程序对反渗透膜自动冲洗。

Ú 反渗透装置产品水管设取样点，取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的运行状况。

Ú 反渗透膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。

Ú 反渗透组合架的设计满足其厂址的抗震烈度要求和组件的膨胀要求。

Ú 反渗透系统测量配置点及数量等满足本系统的安全、稳定、可靠运行需要。仪表采用仪表盘集中布置。

Ú 反渗透各段进口、一段排水、浓水出口装设压力指示表。

Ú 反渗透总产品水及浓水排水装设流量计。

Ú 反渗透产品水管装有在线水质显示的电导表。

8) 1级RO水箱

用于储存一级反渗透纯水，同时缓冲二级反渗透装置的进水压力。配有一套液位控制阀，当水箱液位到达高液位时发出信号，通知一级反渗透装置停止工作，防止水溢出，当水箱液位到中液位控制阀以下时，反渗透装置就自动启动进行补水。

9) 二级高压泵

主要为二级反渗透膜提供足够的工作压力。

10) 二级反渗透装置

二级反渗透主要是把一级纯水再一次进行除盐、除细菌、除病毒处理。使产水水质达到下一级进水标准。为了提高系统的回收率，二级反渗透所产浓水部分回收利用，减少系统排放。

     原理和一级反渗透相同。

11) 纯水箱

用于储存反渗透产水。配有两组液位控制阀，其中一组到高水位时，通知高压泵关闭，防止水溢出，到低水位时高压泵打开补水；另一组当到低水位时，通知EDI增压泵停止工作，以防止水泵缺水而空转，重新补水到中水位时，水泵才可重新启动，避免其频繁动作。

12) EDI增压泵

抽取2级RO水箱中的水输送到后续处理设备，提供满足后续设备正常运行需要的压力和流量。水泵受到水箱液位连锁控制，当水箱处于低液位时，水泵停止运转，避免水泵在无水状态下运转造成损坏。

13) EDI装置

传统混床离子交换系统已经越来越无法满足现代工业和环保的需要，于是以膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电，而不再需要酸碱，因而更满足于当今世界的环保要求。自从1986年EDI 膜堆技术工业化以来，已安装了数万套EDI 系统，尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。

EDI 装置通常是应用在逆渗透系统之后，取代传统的混合离子交换技术（MB-DI）生产稳定的去离子水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:

l 浓水室使用的树脂填充技术，从而无需循环泵和盐水注入；

l  系统简单，操作简便；

l 可靠性高；

l 良好的电气绝缘性；

l 100psi(7bar),45°C条件下连续运行；

l 低成本运行效果明显；

l 双"O"型圈密封，保证无泄漏运行；

EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图所示。EDI组件中将一定数量的EDI单元间用网状物隔开，形成浓淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除，而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水。

EDI设备一般以逆渗透（RO）纯水作为EDI给水。RO出水电导率一般是20-1μS/cm（25℃）。EDI出水电阻率可以高达15 MΩ.cm(25℃)以上，但是根据去离子水用途和系统配置设置，EDI纯水适用于制备电阻率要求在5-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。

EDI进水水质要求：

根据用户需水量及整个制水系统的水量平衡，EDI电除盐装置设计产能为3.0m³/h。

EDI装置上配备有足够的能直观反映装置运行状态的在线仪表及化学仪表，包括：压力表、流量计、电导率、电阻率等，设置就地控制盘。

14) 超纯水箱

用于储存EDI产水。

水箱配水位控制器；当水位低时自动启动EDI增压泵；水位高时自动停止EDI增压泵；同时与超纯水泵联动，当水箱处于低水位时自动锁定，超纯水泵不能启动。

2、控制系统介绍

1、主要控制回路

1）、加药量的控制

本系统是根据对介质连锁控制计量泵启停，通过水流量及药剂浓度需求量进行计算后，采用调节投加量实现定量投加。 

2）、反渗透系统(RO)控制 

RO系统除程序控制可读出RO的有关工艺参数（包括压力、流量、电导等），以及能在就地操作盘上启停RO进水高压泵及相关的自动阀门。反渗透系统同时受到前后关联水箱（原水箱及2级RO水箱）的液位连锁控制启停。

3）、高压泵的保护系统 

RO装置的高压泵进出口装有低压保护开关。当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值，会自动发出信号停止高压泵运行，保护高压泵不在空转情况下工作。当系统因其它的原因或误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时，高压泵出口压力保护会自动切断高压泵供电，保护系统设备不受损害。 

4）、反渗透装置的启停保护 

当RO投入运行时，为了恒定不同水温时膜的产水量，同时防止高压泵突然启动升压产生对RO膜元件的高压冲击破坏反渗透膜。RO 系统设置自动排浓阀及自动淡水冲洗阀。

2、控制系统功能描述

1）、数据采集 

采集整个装置的重要工艺参数（流量、电导、电阻等）、设备运行状态等重要数据。  

2）、联锁、报警 

对非正常的工艺参数和设备的运行状态声光报警，出现危险和异常状态对设备进行联锁保护。 

3）、手动控制 

系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵和控制阀可以进行手动控制。 

4）、电仪控制一体化 

电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。 

3、电气

1）、供配电 

用电设备电压等级为3×380/2×220VAC。车间内设动力配电中心。电器控制柜采用全封闭柜式型式。制水系统供电由甲方根据乙方提供的功率数据和电压需求进行提供。

2）、防雷与接地 

防雷：由需方遵循有关规程、规范进行设计及实施。 

接地：根据有关规程、规范、所有需要保护接地的电气设备均可靠的接入相应的接地系统。主要包括配电装置、及相关泵及仪表等。接地网由需方提供；接地点由供方提要求，由需方提供；从设备至接地点的工作（含设计）及材料由供方负责。

3、系统特点

● 采用进口反渗透膜，脱盐率高，运行压力低，寿命可靠。

● 采用全自动控制，自动制水、储水、送水，不需专人守护，随用随取。

● 高脱盐率、高回收率，节约用水成本。

● 系统设有停水、停电、过载的自动保护功能，确保设备安全。

● 紫外线杀菌*，灯管使用寿命长。

● 系统产水水质在线检测，数字化显示准确直观。

● 操作面板人性化设计，操作简单、易懂。

系统运行时震动小、噪声小，对工作环境无影响。