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全膜法EDI超纯水设备系统

2018-3-16|发布:武汉流川水处理有限公司|点击数: 614

全膜法EDI超纯水设备系统
 
盘滤+UF+RO+EDI+SMB全膜法EDI超纯水设备系统,预处理采用盘滤过滤器+超滤工艺,除盐采用二级反渗透+EDI工艺使産水电阻率达到15MΩ.cm以上,终端供水采用变频供水泵+二级精精混床+终端超滤膜使産水电阻率达到18.2MΩ.cm,经处理后的产水水质达到《电子级水GB/T11446.1-1997 Ⅰ级》水质标准。全膜法处理后的出水可直接满足锅炉补给水、工艺用水、电子超纯水、回用水、循环用水等要求该工艺已成功应用于电力、冶金、石化等多个领域。该工艺的关键技术EDI系电渗析(ED)和离子交换技术(DI)有机结合,达到连续除盐、运行维护简单、无酸碱排放污染。在膜处理系统中,用做前处理的超滤一般使用直径1mm的中空纤维,以脱除原水中的悬浮物及胶体,UF用作前处理的最大问题是膜污染及膜孔堵塞,为此常在前面设置预过滤器,以去除大粒径悬浮物,在预过滤前加絮凝剂,如PAC(聚丙稀酸)可提高过滤水质,并降低膜阻力。对电厂锅炉补给水系统要求的溶氧量一般要求为0.3 mg/L以下,为此脱气膜应该在低于5.33Kpa(40TORR)的真空度下操作。控制系统采用工控机程控控制,可实现自动起停,加药及冲洗,自动监测各种运行参数,以便生产管理。
 
 
 
全膜法EDI超纯水设备系统有如下优点:
 
1、连续运行禅水质稳定品质更佳。
 
2、系统运行可靠性稳定。
 
3、运行成本低。
 
4、占地面积小。
 
5、自动化程度高。
 
6、操作及维护简单,无需接触酸碱。
 
7、使用安全及环境良好。
 
8、无污水排放,无环境污染。
 
超纯水设备系统供货范围
 
从自来水管路衔接点开始的所有室内外设备(注明用户自供的除外),包括水泵、叠片过滤器、超滤、反渗透、EDI装置、终端供水系统及清洗系统等全部设备、附件、药剂及所有系统内的管路和自动阀门,以及整个工艺过程要求的仪表、控制系统、动力配电柜、所有的电缆、包括所有软件、硬件等的全部内容,以及专用工具(保证机组安装检修用的整套专用工具)、开工所需备件。
 
 
 
工艺说明
 
1)原水箱  用于贮存进入本系统的原水,其目的是为了调节进水流量的变化,防止进水波动对系统运行产生影响,保证系统的进水量稳定。原水箱设置液位控制装置,可随时监测水箱液位和控制原水泵。当原水箱低液位时,原水泵自动停止运行。
 
2)原水泵  原水增压泵主要是为后续设备提供正常运行所需的供水压力和供水流量。 系统选用格兰富公司生产的CR系列立式离心泵,该泵过具有体积小,效率高、噪声低等特点。系统选用二台CR系列水泵,单台流量17m3/h,扬程35m
 
3)叠片过滤器  叠片式过滤器的作用主要是过滤原水中50μm以上的大颗粒杂质,以防止UF超滤中空纤维毛细管堵塞。为了确保其过滤效果,选择以色列ARKAL生产的叠片式过滤器。 叠片式过滤器的核心技术在于采用了迭片式过滤器机理,通过互相压紧的表面刻有沟纹的塑料迭片实现了表面过滤与深度过滤的结合。通过巧妙的过滤装置实现了过滤、反洗、自动切换、循环往复的工艺过程。 过滤迭片表面刻有细微沟纹,相邻迭片沟纹走向的角度不同,因而彼此形成许多沟纹交叉点,不同规格迭片其沟纹交叉点的个数也不相同,从12-32不等,这取决于迭片的过滤精度。这些交叉点构成大量的空腔和不规则的通路,从而导致紊流颗粒间的碰撞凝聚,使其更容易在下一个交叉点被拦截,因此即使一些颗粒从最初的交叉点漏过,最终仍会被后面的交叉点拦截。 当迭片之间的沟纹累积大量杂质后,过滤器装置通过改变进出水流方向,自动打开压紧的迭片,并喷射压力水驱动迭片高速旋转,通过压力水的冲刷和旋转的离心力使迭片得到清洗。然后再改变水流方向,恢复初始的过滤状态。
 
4)超滤装置  超滤(UF)是当今最为先进的预处理过滤技术,其利用聚丙烯晴、聚醚砜、聚砜等材料制成的中空纤维式超滤膜的细微孔径来过滤、去除和分离水中的有效直径0.005-0.1微米的颗粒和分子量在5000-150000道尔顿范围内的杂质,广泛应用于地表水、海水及废水中有机物、胶体、细菌及其它悬浮物微细颗粒杂质的去除。与微滤相比,超滤的孔径更小,对污染物的去除率更高,如胶体的去除率可达到99.5%以上,因此采用超滤作为预处理的反渗透装置可采用普通膜、也可采用抗污染膜。 超滤作为反渗透的预处理,其出水水质满足反渗透的进水要求。反渗透装置对预处理水质的要求比一般脱盐工艺严格得很多,污染指数SDI 是反渗透进水控制的一个重要指标,卷式反渗透膜一般要求进水SDI小于4。
 
5)超滤产水水箱  作用是用于储存超滤产水,起缓冲作用。同时超滤反洗的源水箱。
 
6)RO增压泵   RO增压泵主要是为后续反渗透设备提供正常运行所需的供水压力和供水流量。
 
7)活性炭过滤器   活性碳比表面积达800~2000m2/g,具有很大的比表面积和特别发达的微孔,所以吸附容量大,吸附能力强,吸附作用主要依靠其本身的小孔、过渡孔和大孔,存在物理吸附活性点和化学吸附活性点,在其综合的吸附作用下,不仅很好的处理微生物,余氯,胶体及有机物,还能很好的处理化学有害物质,以保证出水水质;防止水中的游离氯对离子交换树脂及反渗透膜的氧化性破坏,对某些阳离子也有一定的吸附能力,活性炭过滤器利用原水的压力进行过滤﹑反冲洗﹑正洗、反洗周期一般为2-4天, 这取决于原水的水质,当过滤时间达到一定时间或活性炭过滤器进出水压力的差值(P1-P2)大于0.5MPa时,需进行反洗,当高质量椰壳活性炭吸附量达到饱和时,需更换活性炭;活性碳过滤器采气动蝶阀组控制,该过滤器配有压力表、流量计,便于监督其运行状况,判定过滤及反洗。
 
8)阻垢剂加药装置   为了防止RO浓水端,特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类[Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等]结晶析出,浓水朗格里尔指数LSI>1.8,在膜表面形成垢层,从而损坏膜元件的应有性能,故在系统中设置加阻垢剂系统。
 
9)保安过滤器   保安过滤器设置在反渗透(RO)之前,目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜,确保RO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备,内装PP喷熔滤芯,保安过滤器滤芯精度5μm。 5μm保安过滤器属于精密过滤,其工作原理是利用PP滤袋5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等,被截留或吸附在滤袋表面和孔隙中,随着制水时间的增长,滤袋因截留物的污染,其运行阻力逐渐上升,当运行至进出口水压差达0.07Mpa时,应更换滤芯。
 
10)一级高压泵   高压泵主要是为反渗透装置提供正常运行所需的供水压力和供水流量。 系统选用格兰富公司生产的CR系列立式多级离心泵,该泵过具有体积小,效率高、噪声低等特点。
 
11)一级反渗透装置   反渗透是1960年美国加利福尼亚大学的洛布(Loeb)与素里拉简(Sourirtajan)发明的一项高新膜分离技术,其孔径很小,大都≤10×10-10(10A),它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用水、太空水的生产,还应用于生物、医学工程。 反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。 预处理产水进入反渗透膜组,在压力作用下,大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜,经收集后成为产品水,通过产水管道进入后续设备;水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中,由浓水管排出。在反渗透装置停运时,自动冲洗2-5分钟,以去除沉积在膜表面的污垢,使装置和反渗透膜得到有效保养。反渗透膜经过长期运行后,会积累某些难以冲洗的污垢,如有机物、无机盐结垢等,造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除,以恢复反渗透膜的性能。
 
12)反渗透清洗操作流程   清洗条件:下列情形之一发生时应进行化学清洗。 ◆在正常压力下如产品水流量比正常值的降10~15%; ◆进水和浓水之间的标准化压差增加了10~15%; ◆RO各段间的压差超过0.2MPa; 反渗透的化学清洗在手动情况下完成。清洗步骤为:酸清洗,碱清洗。
 
13)二级高压泵   高压泵主要是为反渗透装置提供正常运行所需的供水压力和供水流量。 系统选用格兰富公司生产的CR系列立式多级离心泵,该泵过具有体积小,效率高、噪声低等特点。
 
14)二级反渗透  二级反渗透膜采用美国陶氏公司的BW30-400IG低压芳香聚酰胺复合膜,此型号反渗透膜的长度为40”,直径8”,膜面积400平方英尺(37m2),单根膜脱盐率为99.5%。反渗透采用一级两段设计,采用3支3芯装的压力容器,成2:1排列,每支压力容器内装3根膜,共用9支膜。系统平均膜通量为30.5LMH,符合反渗透系统设计导则(20.4-30.6LMH)。
 
15)二级RO水箱  作用是用于储存二级反渗透产水起缓冲作用;设置1台玻璃钢水箱,有效容积为10 m3。
 
16)EDI送水泵    EDI送水泵的作用是将合格的2级RO水输送至EDI系统。
 
17)EDI精密过滤器  采用0.22μm微孔折迭膜滤芯过滤,以去除纯水中可能存在的细小微粒物,作为EDI进水的最终保障。
 
18)EDI装置  采用西门子Ionpure膜堆和各种进口仪表组装而成,进一步对RO纯水(电导率小于3μs/cm)进行脱盐处理。它具有技术先进、操作简便和良好的环保特性,无需酸碱而能连续制取高品质纯水,出水电阻率稳定在16MΩ.cm以上。
 
19)纯水箱  作用是用于储存EDI产水起缓冲作用;容积要求10 m3,材质玻璃钢。设置氮封装置,防止与空气接触降低水的品质。
 
20)终端供水系统  变频纯水泵终端供水配置2台格兰富CRN系列送水泵,开一备一,正常出力13m3/h/台,扬程为0.45Mpa。设计30%的回水量。
 
21)二级抛光混床   抛光混床的作用是进一步去除EDI出水中残余极少的阳、阴离子。抛光混床内装的抛光树脂采用德国拜尔公司生产的核级树脂,出水电阻率可达18MΩ•cm。
 
22)0.22μm终端膜滤器  采用0.22μm微孔折迭膜滤芯过滤,以去除纯水中可能存在的细小微粒和细菌。本系统配置1台MF-15T-01型微孔膜滤器,外壳316L,出力13T/H/台。 23)终端超滤膜与0.22μm终端膜滤器并联运行。采用日东电工的超纯水用毛细管型UF膜元件 NTU-3306-K6R。发挥极高的微粒子阻挡性能、使0.1μm以上的微粒子总在5个/ml以下。受到冲击时的微粒子数也不会增加。



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