光電超純水處理設備

蘇州光電2噸/小時二級反滲透+EDI+混床超純水處理設備項目。
 
地儀光電科技（蘇州）有限公司,主要的產品服務有生產新型電子元器件（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，業務不斷擴展，現需配置一套2.5噸/小時反滲透+2噸/時超純水的生產系統，出水水質達到電阻率≥18MΩ.cm，以滿足生產用水需求。
 
超純水處理設備工藝方案：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設備+拋光混床+終端處理”的工藝方案，本方案設計取水規模3m3/h，設備按每天運行24小時綜合考慮。經濟效益和社會環境效益是非常顯著的。
 

一、工藝說明

預處理部分目的：為反滲透裝置提供合格的進水。
原水預處理的目的和組成
反滲透系統進水要求：
（1）污染指數：          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      LSI：<0

二、預處理系統的組成：包括石英砂濾器、活性炭濾器。
 
1、石英砂濾器

多介質過濾器中的濾料包括多種規格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及及脫穩后的膠體,以使出水的污染指數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、化工、電力等工業用水的凈化、脫氯、除油和去臭等。通常，經過活性碳過濾的水能夠去除63%-86%的膠體物質；50%左右的鐵以及47%-60%的有機物質。
 
3、阻垢加藥裝置

加阻垢劑可有效控制碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鍶結垢，碳酸鈣的LSI高達+3.0上不致結垢。采用高分子有機物，其加藥量依原水水質、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下，改變其計量泵的沖程百分數即可。沖程百分數計算同絮凝劑加藥裝置中計算方式。
 
4、二級反滲透系統

反滲透是一種反向遷移運動。是一種在壓力驅動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質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。用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。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，即使多介質機械濾器過濾不徹底，也能夠保證反滲透膜不會受到嚴重污染。
保安濾器內裝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）。濾器結構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約能量的作用；新系統剛運行的時候對進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。本系統設置了進水低壓保護和出水高壓保護。
 
7、反滲透本體裝置

用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。
 
 
8、儀表配置

反滲透裝置設置二次儀表顯示裝置，就地顯示產水量、電導率等重要參數。系統設置高、低壓保護開關，保證反滲透系統安全可靠運行。
 
9、一級/二級水箱

反滲透產品水送入PE材質的水箱。該水箱設置高低液位控制裝置能控制泵的聯鎖，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系統既不需要停機也不需要傳統的再生設備就能實現持續生產高質量的去離子水。反滲透產水經過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。

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。其中經H型強酸性陽樹脂與水中陽離子交換后形成的H+，和經OH型強堿性陰樹脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結合，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，使離子交換反應完全,因此，混床出水水質好。

（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100%，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品水中微粒的要求。設置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。

三、工藝控制設計說明

控制系統概述
  
 根據本系統的規模及設備分布的具體情況，決定采用目前工業過程控制中常用的集中分散型控制系統。它又稱分級控制系統，是一種分布式控制系統，具有控制分散，信息集中管理的特點。本系統分上位操作站，下位控制站兩級。上位操作站由一臺主控制箱作為監控站。下位控制站的設置是根據優化控制，合理布局的原則視具體情況而定的，同時為方便系統在實施階段或運行階段進行必須的調整及擴展，控制站考慮了一定的余量。

四、設計原則

1、工程以投資省，運轉費用低，占地面積小為原則。
2、處理系統優秀，設備運行穩定可靠，維護簡單、操作方便。
3、污水處理系統不產生二次污染源污染環境。
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。

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