河南電子3噸/小時二級反滲透+EDI+混床超純水處理設(shè)備項目。
河南圖麗電子有限公司,主要的產(chǎn)品服務有生產(chǎn)新型電子元器件(片式元器件、敏感元器件及傳感器、光電子器件),由于公司不斷壯大,業(yè)務不斷擴展,現(xiàn)需配置一套4噸/小時反滲透+3噸/時超純水的生產(chǎn)系統(tǒng),出水水質(zhì)達到電阻率≥18MΩ.cm,以滿足生產(chǎn)用水需求。
超純水處理設(shè)備工藝方案:采用“石英砂過濾+活性碳過濾+軟化過濾+一級反滲透+二級反滲透+EDI設(shè)備+拋光混床+終端處理”的工藝方案,經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益是非常顯著的。
一、預處理系統(tǒng)的組成:包括石英砂濾器、活性炭濾器。
1、石英砂濾器
多介質(zhì)過濾器中的濾料包括多種規(guī)格的石英砂,用于除去原水中的懸浮物及及脫穩(wěn)后的膠體,以使出水的污染指數(shù)SDI<4達到RO進水要求。
2、活性炭濾器
利用活性碳的吸附能力有效地吸附原水中的有機物、游離性余氯、膠體、微粒、微生物、某些金屬離子及脫色等,使出水余氯含量<0.1mg/L,所以被廣泛用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等工業(yè)用水的凈化、脫氯、除油和去臭等。通常,經(jīng)過活性碳過濾的水能夠去除63%-86%的膠體物質(zhì);50%左右的鐵以及47%-60%的有機物質(zhì)。
3、阻垢加藥裝置
加阻垢劑可有效控制碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鍶結(jié)垢,碳酸鈣的LSI高達+3.0上不致結(jié)垢。采用高分子有機物,其加藥量依原水水質(zhì)、溫度、回收率等而定,建議加藥量為2.5~5ppm。在實際運行過程中,若需改變實際加藥量,只需在計量泵運行狀態(tài)下,改變其計量泵的沖程百分數(shù)即可。沖程百分數(shù)計算同絮凝劑加藥裝置中計算方式。
4、二級反滲透系統(tǒng)
反滲透是一種反向遷移運動。是一種在壓力驅(qū)動下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶液分開的分離方法,它已廣泛應用于各種液體的提純與濃縮,其中普遍的應用實例便函是在水處理工藝中。用反滲透技術(shù)將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除,以獲得高質(zhì)量的純凈水。通過反滲透裝置的水,可以達到國家飲用水標準。反滲透裝置脫鹽率≥99%,水回收率≥50%
5、保安濾器
為防止水中及管道中的微粒進入高壓泵和RO膜組件,特設(shè)置保安濾器作為后的預處理手段。作為保險措施,即使多介質(zhì)機械濾器過濾不,也能夠保證反滲透膜不會受到嚴重污染。
保安濾器內(nèi)裝5um的聚丙稀微孔濾器。當濾器進出囗壓差大于0.05-0.1Mpa時需更換濾芯(由于被過濾的介質(zhì)直接進入到微孔濾膜的空隙中,因此很難通過酸堿清洗恢復通量)。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求
6、高壓泵
反滲透膜分離推動力是壓力差,因此設(shè)置高壓泵使反滲透的進水達到一定的壓力,讓反滲透過程得以進行。即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到淡水層。高壓泵采用變頻器設(shè)置加、減速時間減緩高壓泵啟動時膜的沖擊,變頻器還能進一步起到節(jié)約能量的作用;新系統(tǒng)剛運行的時候?qū)M水的壓力要求比使用一段時間之后對進水的壓力要求要低。采用變頻裝置能更好的控制高壓泵的壓力與進水流量之前的變化。本系統(tǒng)設(shè)置了進水低壓保護和出水高壓保護。
7、反滲透本體裝置
用反滲透技術(shù)將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除,以獲得高質(zhì)量的純凈水。
8、儀表配置
反滲透裝置設(shè)置二次儀表顯示裝置,就地顯示產(chǎn)水量、電導率等重要參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)置高、低壓保護開關(guān),保證反滲透系統(tǒng)安全可靠運行。
9、一級/二級水箱
反滲透產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖,同時配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。
10、EDI裝置
EDI膜堆中混合離子交換樹脂將不斷的去除原水中的陰、陽離子,而通過膜堆電流將在陰膜和陽膜附近的水分子使之產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子,電離的氫離子和氫氧根離子將再生混合離子交換樹脂,同時交換下來的陰、陽離子經(jīng)過反擴散分別由陰膜和陽膜進入濃水室排出。電再生過程使EDI系統(tǒng)既不需要停機也不需要傳統(tǒng)的再生設(shè)備就能實現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn)高質(zhì)量的去離子水。反滲透產(chǎn)水經(jīng)過EDI裝置深度脫鹽處理后出水電阻率在15.0MΩ.cm(25℃)左右 。
11、 18M供水部分
EDI產(chǎn)水電阻率高在17 MΩ.cm左右,為達到用水標準,在終端增加了精混床用以提升水質(zhì)。
12、拋光混床
混床是以陽、陰兩種離子交換樹脂按一定比例混合后裝填于同一交換器中,相當于一個多級的除鹽系統(tǒng)。其中經(jīng)H型強酸性陽樹脂與水中陽離子交換后形成的H+,和經(jīng)OH型強堿性陰樹脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結(jié)合,形成電離度很小的水,使交換過程中形成的H+和OH-不能積累,從而消除了反離子對交換過程的干擾,使離子交換反應,因此,混床出水水質(zhì)好。
(一)、氫型陽離子交換樹脂的交換反應:
A、與碳酸鹽硬度的交換反應:
Ca(HCO3)2 + 2RH → R2Ca + 2HO2 + 2CO2↑
Mg(HCO3)2 + 2RH → R2Mg + 2HO2 + 2CO2↑
B、與非碳酸鹽硬度的交換反應:
CaSO 4 + 2RH → R2Ca + H2SO4
CaCl2 + 2RH→ R2Ca + 2HCl
MgSO 4 + 2RH → R2Mg + H2SO4
MgCl2 + 2RH → R2Mg + 2HCl
C、與鈉鹽的交換反應:
NaHCO 3 + 2RH → RNa + H2O + CO2↑
NaCl + RH → RNa + HCl
NaSO 4 + 2RH → RNa + H2SO4
Na2SiO 3 + 2RH → 2RNa + H2SiO3
(二)、氫氧型陰離子交換樹脂的交換反應:
Cl- + ROH → RCl + OH-
HSO 4- + ROH → RHSO 4 + OH-
SO4- + ROH → R2SO4 + 2OH-
HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-
HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-
精混床樹脂不同于普通混床的樹脂,陽離子交換樹脂氫化率及陰離子交換樹脂氫氧化率幾乎達到了99%,并按比例充分混合。因此該樹脂無法再生,不過由于進水含鹽量低,一般可用1年左右時間。
13、0.22μ精密濾器
0.22μ過濾器是用于阻擋純水中微小顆粒特,以相對滿足使用點對產(chǎn)品水中微粒的要求。設(shè)置0.22μ精密濾器進行深度處理,除去水中固體顆粒物,濾芯過濾精度(孔徑)0.22μm,可有效除去水中懸浮顆粒,使用的濾芯具有大量固定不規(guī)則孔徑(公稱孔徑0.22μm),屬微孔膜過濾,因膜孔徑固定,可保證過濾的精度和可靠性。
二、工藝控制設(shè)計說明
控制系統(tǒng)概述
根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模及設(shè)備分布的具體情況,決定采用目前工業(yè)過程控制中常用的集中分散型控制系統(tǒng)。它又稱分級控制系統(tǒng),是一種分布式控制系統(tǒng),具有控制分散,信息集中管理的特點。本系統(tǒng)分上位操作站,下位控制站兩級。上位操作站由一臺主控制箱作為監(jiān)控站。下位控制站的設(shè)置是根據(jù)優(yōu)化控制,合理布局的原則視具體情況而定的,同時為方便系統(tǒng)在實施階段或運行階段進行必須的調(diào)整及擴展,控制站考慮了一定的余量。
三、設(shè)計原則
1、工程以投資省,運轉(zhuǎn)費用低,占地面積小為原則。
2、處理系統(tǒng)優(yōu)秀,設(shè)備運行穩(wěn)定可靠,維護簡單、操作方便。
3、污水處理系統(tǒng)不產(chǎn)生二次污染源污染環(huán)境。
4、控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控,降低運行操作的勞動強度。