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EDI超純水設備設計方案

作者:彰華水處理 瀏覽次數:4292 日期:2014.05.27
一級反滲透+EDI超純水設備方案,EDI超純水設備設計方案
 
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一、設計依據及處理水標準:

1. 設計依據
  1.1原 水:市政自來水
  1.2產水用途:LCD用超純水
  1.3產 水 量:RO出水水量≥1.25 m3/h ;EDI出水水量≥1.0 m3/h
  1.4出水水質:出水電阻率≥10MΩ.CM;終端出水電阻率≥17MΩ.CM
  1.5係統配置:預處理+反滲透除鹽+EDI精除鹽+精混床除鹽+終端處理
  1.6運行方式:自動控製運行
  1.7設計界線:從原水箱出口至用水點(詳見工藝流程圖)
  1.8設備工藝參數滿足《工業用水軟化除鹽設計規範》(GBJ109-87);
  1.9設備安裝調試滿足《給水排水工程施工驗收規範》(GB1328-1995)。
  1.10其他涉及的設計基礎條件將在技術討論中確定

2、係統對外界要求:
  2.1進 水 管:進水管接至原水箱入口。
  2.2供 電 纜:根據算出的容量,用戶將動力電分別送至操作控電控櫃上。
  2.3出 水 管:至用水點。(詳見工藝流程圖)。
  2.4地基要求:地基承載力≥5噸/平方
  2.5廢水處理:排至廠房內地溝(用戶考慮)。
  2.6係統水溫:常溫。
  2.7占地麵積:30平方米,L*B=6*5。

二、工藝流程示意圖

三、工藝流程說明 

  本工藝包括預處理部分、反滲透部分、EDI部分。

  1、預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水。

  A.反滲透係統進水要求:   
  1) 汙染指數 SDI≤4
  2) 餘氯 <0.1 ppm
  3) 濁度 <1NTU
  4) 供水Fe3+ ≤0.01ppm
  5) 供水水溫適宜範圍 10~30℃
   6) 碳酸鈣飽和指數LSI 0

  B.預處理就是通過過濾、吸附、交換等方法使反滲透進水達到以上要求,實現以下目的:

  防止反滲透膜麵結垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等);
  防止膠體物質及懸浮固體微粒對反滲透膜的汙堵;
  防止有機物質的對反滲透膜的汙堵和降解;
  防止微生物對反滲透膜的汙堵;
  防止氧化性物質對反滲透膜的氧化破壞;

  C.預處理係統的組成:

  原水中含有多種雜質,如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為去除水中的懸浮物、膠體、有機物等,原水預處理部分設置機械濾器、活性炭濾器、軟化器、保安濾器等裝置。

  機械濾器、活性炭柱可有效去除水中的懸浮物、膠體、有機物等雜質,並吸附自來水中的腐殖質、色度、嗅味、餘氯等,可降低水的濁度和汙染指數,經其處理後的水潔淨,無異味,稱之為清水。機械濾器內裝填無煙煤及石英砂,活性炭濾器內裝填優質活性炭,軟化器用鈉離子交換樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出後而為硬度極低的軟化水,內裝填優質樹脂。
 
  2、原水預處理部分:

  原水中含有多種雜質,如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為保證本係統中反滲透預除鹽部分的正常運轉,必須先去除水中的懸浮物、膠體、有機物等,使反滲透的進水達到要求,故本係統設置原水預處理部分。原水預處理部分包括機械濾器、活性炭濾器、軟化器、保安濾器、PH加藥等裝置。

  (1)機械濾器:

  反滲透設備對進水的濁度有較高的要求,特別是反滲透進水的汙染指數SDI值要求小於4,濁度小於1NTU。多介質濾器中的濾料包括五種規格的石英砂,用於除去原水中的懸浮物及脫穩後的膠體。送往活性炭濾器和保安濾器進一步處理作為反滲透設備進水。

  (2)活性炭濾器

  反滲透設備要求進水的餘氯含量小於0.1mg/l,因此采用活性炭濾器脫除原水中的餘氯,防止反滲透膜受到汙染。同時可以進一步吸附原水中的有機物。活性炭濾器內填精製耶殼型活性炭,用於吸附原水中的餘氯、有機物、部分色素和有害物質,降低化學耗氧量COD。活性炭被廣泛應用於生活用水及食品工業、化工等工業用水的淨化,由於活性炭的比表麵積很大,其表麵又布滿了平均為20—30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表麵有大量的羥基和羧基等官能團,可以對各種性質的有機物質進行化學吸附,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、木質磺酸等有機物質,還可去除象餘氯一類對反滲透膜有害的物質,防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質,50%左右的鐵,以及47—60%的有機物質。 活性炭脫出餘氯的過程是一個簡單的氧化還原過程。此過程有可能使活性炭破碎,但破碎的活性炭並不影響脫出餘氯的效果,因此活性炭脫出餘氯的效果非常強。

  (3)軟水器

  采用鈉離子交換樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出後而為硬度極低的軟化水。當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子後,必須進行再生:用飽和的鹽水浸泡樹脂把樹脂裏的鈣、鎂等離子再置換出來,恢複樹脂的軟化交換能力,並將廢液排出。整個再生過程包括:反洗-鬆動樹脂層,吸鹽再生-發生交換反應,衝洗(正洗)-將化學反應交換下來的鈣、鎂離子衝淨,注水-為了下次再生。

  (4)保安濾器
 
  保安濾器屬於微濾設備,在預處理係統中起保險作用,當機械濾器工作狀態不正常時把關,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入水泵和反滲透係統,特設置保安濾器作為最後的過濾裝置。當濾器進出囗壓差大於0.1Mpa時需更換濾芯(由於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複通量)。濾器結構能滿足快速更換濾芯的要求。

  3、反滲透除鹽部分:

  水中含有各種無機鹽,用通常的過濾是無法去除的,而用傳統的離子交換法去除,卻麵臨著酸堿耗量大,再生周期短,工人勞動強度大及環境汙染嚴重等問題,反滲透技術是近二十幾年來新興的高新技術,它利用逆滲透原理,采用具有高度選擇透過性的反滲透膜,能使水中的無機鹽去除率達到99%。因此它具備操作簡單,能耗低、無汙染等優點,在純水製備方麵得以廣泛采用。

  反滲透除鹽係統的構成和功能:

  (1)高壓泵

  高壓泵的設置是為了使反滲透的進水達到一定的壓力,讓逆滲透過程得以進行,即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到達淡水層。

  (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機鹽、微粒、細菌、病毒以及其他溶解性物質等。

  反滲透膜元件采用美國海德能公司生產的ESPA2-4040高脫鹽率低壓膜,材質為芳香族聚酰胺複合膜。

  該膜元件的使用條件為:最高溫度45OC,pH範圍2.0—11.0,最高操作壓力4.16MPa,最大壓力損失為0.07 Map,進水最高汙染指數SDI為5,進水最高濁度1.0NTU,進水最高餘氯含量0.1ppm,,單根濃水與透過水的流量比為5:1。

  在正常使用的情況下,該膜元件的平均使用壽命為3年。

  該膜元件設計工作壓力在1.4—2.2 Map的範圍內。

  壓力容器即為反滲透膜元件提供工作壓力環境的外殼,采用不鏽鋼4"-1W的壓力容器,額定工作壓力300PSI,即2.0Mpa,一根壓力容器可以裝1根反滲透膜元件。

  (3)自動衝洗裝置:

  反滲透在運行的過程中,濃縮過程和濃差極化將導致膜表麵所接觸原水的固含量濃度遠遠大於原水的本體濃度。因此配備自動低壓衝洗裝置在開機前、停機後或連續運行一個可調整的期間後對反滲透膜進行定時的低壓衝洗,將附於膜表麵的少量汙染物衝走。衝洗完成後,係統自動恢複到衝洗啟動前的狀態。 反滲透裝置設有德國產自動低壓衝洗保護裝置,當反滲透開機時該裝置自動發生衝洗膜的動作,以確保膜汙染降到最低程度。
 
  4、EDI精除鹽部分:
 
  精除鹽部分由增壓水泵、TOC脫除器、EDI裝置、純水箱、變頻純水泵、精混床、紫外線殺菌器、終端膜濾器組成。

  (1)增壓水泵
 
  EDI送水泵的作用是將合格的RO水輸送至EDI裝置。

  本係統配置1台純水泵,純水泵正常出力為1m3/h。

  (2)TOC脫除器

  本係統配置1台UV-1T型TOC脫除器器,內置進口紫外線燈管,波長185nmUV,可將RO純水中的總有機碳分解,然後在精密篩檢程式中脫除。

  (3)0.45μm膜濾器

  采用0.45μm微孔折迭膜濾芯過濾,以去除超純水中可能存在的細小微粒和細菌屍體。 本係統配置1台MF-1T-01型微孔膜濾器 ,出力1T/H。

  (4)strong>EDI裝置


 
  EDI(Electrodeionization)是通過用氫離子或氫氧根離子將RO水中的殘餘鹽類交換並將它們送至濃水流中而除去。交換反應在模組的純化室進行,在那裏陰離子交換樹脂用它們的氫氧根離子(OH-)來交換溶解鹽中的陰離子(如氯離子Cl-)。相應地,陽離子交換樹脂用它們的氫離子(H+)來交換溶解鹽中的陽離子(如Na+)。在位於模組兩端的陽極(+)和陰極(-)之間加一直流電場。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的表麵遷移並通過膜進入濃水室。陽極吸引負電離子(如Cl-,OH-),這些離子通過陰離子選擇膜進入相臨的濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔,從而留在濃水流中。陰極吸引濃水流中的陽離子(如Na+,H+)。這些離子通過陽離子選擇膜進入相臨的濃水流卻被陰離子選擇膜阻隔,從而留在濃水流中。當水流過這兩種平行的室時,離子在純水室被除去並在相臨的濃水流中聚集,然後由濃水流將其從模組中帶走。

  在純水和濃水中離子交換樹脂的使用是EDI技術的關鍵。一個重要的現象在純水室的離子交換樹脂中發生。在電勢差高的局部區域,電化學反應分解的水產生大量的H+和OH-。在混床自理交換樹脂中局部H+和OH-的產生使樹脂和膜不需要添加化學藥品就可以持續再生。

  主要經濟技術指標

  1)EDI產水電阻率≥15MΩ·cm

  2)EDI產水流量≥1T/h

  3)EDI水利用率≥90%

  4)EDI使用壽命:3-5年
 
  4、後端精處理部分

  (1)純水箱

  EDI產水帶有一定的壓力,可以自行進入純水箱暫存,純水箱用於貯存EDI電再生係統的產水,其目的是為了保證供水水量和水壓的穩定,同時可通過超純水箱的液位控製超純水泵的啟、停運行,調節係統的產水流量變化。

  (2)變頻純水泵

  變頻純水泵的作用是將合格的超純水以恒定的壓力輸送至用水點。 本係統配置1台超純水泵,正常出力為1m3/h,采用316材質。

  (3)拋光混床

  拋光混床的作用是進一步去除EDI出水中殘餘極少的陽、陰離子。拋光混床內裝的拋光樹脂采用德國合資生產的核級樹脂,出水電阻率可達18MΩ·cm.

  本係統配置1台D200×1200型拋光混床,床體采用玻璃鋼罐,內襯PE,單罐拋光樹脂裝填量30L。

  (4)紫外殺菌器

  紫外線是電磁波的一種,原子中的電子從高能階跳到低能階時,會把多餘能量以電磁波釋出。電磁波的能量越強,波長越短,人類肉眼能看見的波長400nm-780nm(1nm=10-9m),對肉眼來說,400nm的電磁波顯示成蘭色、紫色,780nm的電磁波顯示成橙色、紅色。紫外線是指波長比400nm還短的電磁波,因其光譜在紫色區之外,故名為紫外線(Ultraviolet,簡稱UV)。紫外線通指是波長在100-400nm的電磁波,人的眼睛不能看到紫外線。

  本係統配置1台UV-1T型紫外殺菌器,內置進口紫外線燈管,波長245nmUV,可將超純水中的微生物殺死,然後在0.22U篩檢程式中脫除。

  (5)0.22μm膜濾器

  采用0.22μm微孔折迭膜濾芯過濾,以去除超純水中存在的細小微粒和細菌。

  本係統配置1台MF-01型微孔膜濾器,出力1T/H。

四、設備及配置說明商務報價

  1噸/時全自動反滲透+EDI設備超純水設備清單及商務報價(請來電谘詢QQ:312601169  電話:15820880120)

五、售後服務承諾

附件1《產品質量承諾書》

 
  超純水設備的品質承諾:

  全套設備全自動控製,全天候自動運行,無須人員看守;

  自動保護功能齊全,原水泵自動缺水保護,高壓泵自動低壓保護,高壓保護;

  膜元件采用反滲透膜元件采用美國海德能公司生產的ESPA2-4040高脫鹽率低壓膜,材質為芳香族聚酰胺複合膜。運行效果更有保障。

  罐體采用優質高強度纏繞玻璃纖維鋼精密壓鑄製成,水壓試驗耐壓0.80Mpa;
 
  所有管閥采用台塑南亞集團出品;

  電氣控製係統采用台灣士林電工集團正宗名牌。

  所有水泵均采用不鏽鋼,材質為SUS316。

附件2:
 


 

  售後服務保證書設備名稱:超純水設備。

  售後服務條款:

  培訓和指導甲方管理操作人員,提供設備操作說明書;

  設備保質期一年,免費負責設備保質期內的非人為因素損壞的維修;

  設備保質期之後終身負責提供技術諮詢及維修保養,收取成本費。接到服務需求電話後,2小時內到達現場;係統故障排除時間不超過1小時;如需設備更換則不超過8小時。

  本公司長期以成本價供應所需耗材、配件。

  其他條款:

  不可抗拒因素:如果遇到不可抗拒力造成設備損壞(如台風、地震、洪水等),雙方應相互協商,並及時通知對方可能出現的結果,力求友好解決,將損失降到最低點。

  其他未盡事宜,雙方協商解決。

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