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工藝流程
原水箱→原水泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水處理器→保安過(guò)濾器→高壓水泵→反滲透純水系統(tǒng)→
純水箱→增壓泵→混床→超純水箱→用水點(diǎn)
1、預(yù)處理及反滲透部分組成和目的:為反滲透裝置提供合格的進(jìn)水。
A.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水要求:
1) 污染指數(shù) SDI≤4
2) 余氯 <0.1 ppm
3) 濁度 <1NTU
4) 供水Fe3+ ≤0.01ppm
5) 供水水溫適宜范圍 10~30℃
6) 碳酸鈣飽和指數(shù)LSI 0
B.預(yù)處理就是通過(guò)過(guò)濾、吸附等方法使反滲透進(jìn)水達(dá)到以上要求,實(shí)現(xiàn)以下目的:
1) 防止反滲透膜面結(jié)垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等);
2) 防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對(duì)反滲透膜的污堵;
3) 防止有機(jī)物質(zhì)的對(duì)反滲透膜的污堵和降解;
4) 防止微生物對(duì)反滲透膜的污堵;
5) 防止氧化性物質(zhì)對(duì)反滲透膜的氧化破壞;
C.預(yù)處理系統(tǒng)的組成:
原水中含有多種雜質(zhì),如懸浮物、膠體、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。為去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等,原水預(yù)處理部分設(shè)置機(jī)械濾器、活性炭濾器、保安濾器。
機(jī)械濾器、活性炭過(guò)濾器可有效去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等雜質(zhì),并吸附自來(lái)水中的腐殖質(zhì)、色度、嗅味、余氯等,可降低水的濁度和污染指數(shù),經(jīng)其處理后的水潔凈,無(wú)異味,稱之為清水。機(jī)械濾器內(nèi)裝填石英砂,活性炭濾器內(nèi)裝填優(yōu)質(zhì)活性炭。
2、原水預(yù)處理部分:
原水中含有多種雜質(zhì),如懸浮物、膠體、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。為保證本系統(tǒng)中反滲透預(yù)除鹽部分的正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須先去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等,使反滲透的進(jìn)水達(dá)到要求,故本系統(tǒng)設(shè)置原水預(yù)處理部分。原水預(yù)處理部分包括機(jī)械濾器、活性炭濾器、保安濾器。
(1)機(jī)械濾器:
反滲透設(shè)備對(duì)進(jìn)水的濁度有較高的要求,特別是反滲透進(jìn)水的污染指數(shù)SDI值要求小于4,濁度小于1NTU。多介質(zhì)濾器中的濾料包括五種規(guī)格的石英砂,用于除去原水中的懸浮物及脫穩(wěn)后的膠體。
(2)活性炭濾器
反滲透設(shè)備要求進(jìn)水的余氯含量小于0.1mg/l,因此采用活性炭濾器脫除原水中的余氯,防止反滲透膜受到污染。
同時(shí)可以進(jìn)一步吸附原水中的有機(jī)物。活性炭濾器內(nèi)填精制耶殼型活性炭,用于吸附原水中的余氯、有機(jī)物、部分色素和有害物質(zhì),降低化學(xué)耗氧量COD?;钚蕴勘粡V泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化,由于活性炭的比表面積很大,其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán),可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附,以及靜電引力作用,因此,活性炭還能去除水中腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機(jī)物質(zhì),還可去除象余氯一類對(duì)反滲透膜有害的物質(zhì),防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質(zhì),50%左右的鐵,以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)。
活性炭脫出余氯的過(guò)程是一個(gè)簡(jiǎn)單的氧化還原過(guò)程。此過(guò)程有可能使活性炭破碎,但破碎的活性炭并不影響脫出余氯的效果,因此活性炭脫出余氯的效果非常強(qiáng)。
(3)軟化水設(shè)備
軟化器:依靠鈉離子交換樹(shù)脂中的鈉離子去置換水中的鈣鎂離子,防止其在反滲透膜上結(jié)垢,增加膜的使用壽命。
(4)保安濾器:
保安濾器屬于微濾設(shè)備,在預(yù)處理系統(tǒng)中起保險(xiǎn)作用,當(dāng)機(jī)械濾器工作狀態(tài)不正常時(shí)把關(guān),為保證任何情況下都能夠提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒進(jìn)入水泵和反滲透系統(tǒng),特設(shè)置保安濾器作為最后的過(guò)濾裝置。當(dāng)濾器進(jìn)出囗壓差大于0.1Mpa時(shí)需更換濾芯(由于被過(guò)濾的介質(zhì)直接進(jìn)入到微孔濾膜的空隙中,因此很難通過(guò)酸堿清洗恢復(fù)通量)。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。
3、反滲透除鹽部分:
水中含有各種無(wú)機(jī)鹽,用通常的過(guò)濾是無(wú)法去除的,而用傳統(tǒng)的離子交換法去除,卻面臨著酸堿耗量大,再生周期短,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大及環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題,反滲透技術(shù)是近二十幾年來(lái)新興的,它利用逆滲透原理,采用具有高度選擇透過(guò)性的反滲透膜,能使水中的無(wú)機(jī)鹽去除率達(dá)到98%。因此它具備操作簡(jiǎn)單,能耗低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),在純水制備方面得以廣泛采用。
反滲透除鹽系統(tǒng)的構(gòu)成和功能:
(1)高壓泵:
高壓泵的設(shè)置是為了使反滲透的進(jìn)水達(dá)到一定的壓力,讓逆滲透過(guò)程得以進(jìn)行,即克服滲透壓使水分子透過(guò)反滲透膜到達(dá)淡水層。
(2)反滲透膜組件和壓力容器:
反滲透裝置可以去除水中絕大部分無(wú)機(jī)鹽、微粒、細(xì)菌、病毒以及其他溶解性物質(zhì)等。
反滲透膜元件采用美國(guó)海德能公司生產(chǎn)的ESPA低壓反滲透膜,材質(zhì)為芳香族聚酰胺復(fù)合膜。
該膜元件的使用條件為:溫度45OC,pH范圍3.0—10.0,操作壓力4.14MPa,壓力損失為0.07 Map,進(jìn)水污染指數(shù)SDI為5,進(jìn)水濁度1.0NTU,進(jìn)水余氯含量0.1ppm,,單根濃水與透過(guò)水的流?勘任?5:1。
在正常使用的情況下,該膜元件的平均使用壽命為1-3年。
該膜元件設(shè)計(jì)工作壓力在1.4—1.7 Map的范圍內(nèi)。
壓力容器即為反滲透膜元件提供工作壓力環(huán)境的外殼,采用不銹鋼膜殼的壓力容器
反滲透在運(yùn)行的過(guò)程中,濃縮過(guò)程和濃差極化將導(dǎo)致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原水的本體濃度。因此配備自動(dòng)低壓沖洗裝置在開(kāi)機(jī)前、停機(jī)后或連續(xù)運(yùn)行一個(gè)可調(diào)整的期間后對(duì)反滲透膜進(jìn)行定時(shí)的低壓沖洗,將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后,系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到?jīng)_洗啟動(dòng)前的狀態(tài)。 反滲透裝置設(shè)有德國(guó)產(chǎn)自動(dòng)低壓沖洗保護(hù)裝置,當(dāng)反滲透開(kāi)機(jī)時(shí)該裝置自動(dòng)發(fā)生沖洗膜的動(dòng)作,以確保膜污染降到程度。
4、手動(dòng)混床:
混床:即混合離子交換器,出水水質(zhì)電阻率≥10.0 MΩ.CM,利用充分混和的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿性陽(yáng)陰離子交換樹(shù)脂,分別將逆滲透出水中未去除的陽(yáng)離子換為H+離子,陰離子換為OH-離子,并迅速合成水,相當(dāng)于無(wú)數(shù)級(jí)陽(yáng)床和陰床。精密濾器一般采用1.0μm 的微濾膜過(guò)濾水中的微小顆粒。經(jīng)過(guò)精處理后的水能夠充分保證無(wú)菌、無(wú)顆粒高純度,并且能夠不斷提供高質(zhì)量的去離子高純水。