純水設備設計實例

  （1）設計原則

        （2）設計依據(jù)及參數(shù)

  設計依據(jù)  原水水質為市政自來水，設計水溫為25（冬天用熱交換器加熱）。產品水用于電鍍清洗用水機電鍍槽補充用水或其他用水，設備和管路在指定的水處理站廠房內。

  ‚設計參數(shù)  設計規(guī)模：Q=10噸/小時。純水水質：電阻率：≥5兆歐，PH=6.5-8.5

（3）純水制備工藝流程

根據(jù)原水水質指標，該原水具有含鹽量偏高，硬度高的特征，不宜直接作為電子用水。因此，必須為該原水進行脫鹽處理。該工藝選用先進、成熟、出水水質穩(wěn)定、系統(tǒng)運行穩(wěn)定的反滲透脫鹽裝置作為系統(tǒng)的主脫鹽設備；系統(tǒng)運行費用低，易于實現(xiàn)自動化。低廉的運行成本能夠在系統(tǒng)投運2年內補償回初期投資的高出部分。因此。反滲透水處理系統(tǒng)具有良好的經濟性。

根據(jù)用水水質要求，一級反滲透的出水尚未達到使用要求，所以，在反滲透裝置之外后，設置混合離子交換器，其出水水質完全滿足電子用水要求。由于反滲透裝置脫除了原水中98%的鹽分，所以離子交換器的負荷小，其再生周期較長，將達到8-10天左右。

 為了保證關鍵設備反滲透裝置的長期可靠穩(wěn)定運行，則必須設置預處理系統(tǒng)，滿足反滲透膜（RO膜）進水要求，進水指標：濁度(NTU)≤0.5,污染指數(shù)（SDI)≤4,余氯≤0.1mg/L.因此原水為自來水，預處理由多介質過濾器及相關設備組成。工藝流程圖如下：

城市自來水—--—自來水箱—--—一級給水泵絮凝投加裝置—--—多介質過濾器-----活性炭過濾器-----軟化過濾器-----保安過濾器-----RO給水泵----RO脫鹽系統(tǒng)----RO脫鹽水箱-----二級給水泵-----混合離子交換系統(tǒng)-----UV紫外線殺菌----微孔過濾器-----用水點

 （4）純水制備系統(tǒng)主要設備

 絮凝劑投加裝置   該系統(tǒng)采用的是計量泵投加絮凝劑。投加絮凝劑的目的是將水中細微膠體、懸浮顆粒物，甚至打分子有機物通過電性中、團聚、橋架、扭曲作用，使之形成大顆粒的懸浮物（礬花），使其在多介質過濾器除掉。絮凝劑投加裝置有計量泵、計量箱組成。

  ‚多介質過濾器系統(tǒng)   該系統(tǒng)是對原水中懸浮物、顆粒物質進行去除，同時對原水中濁度、色度起到降低作用，它完全可以濾除經絮凝劑加藥所生成的礬花和原水帶來的顆粒、藻類。該系統(tǒng)的要求總進水量為18T/H,過濾后出水SDI≤4,滿足RO進水要求。

  ƒ活性炭吸附過濾系統(tǒng)  主要去除色度、脫氯、去除有機物、氮氫和亞硝酸鹽、水中部分有毒物質和剩余余氯或氯化劑，保護反滲透膜。正常工作流量為18T/H,活性炭*短周期為壹年。

   ④阻垢劑投加裝置  阻垢劑是有機化合物質，它主要作用是增加水中結垢物質的溶解性，以防止碳酸鈣等物質對膜的阻礙，同時它具有可降低鐵離子阻塞膜的微孔，還能阻止硫酸根的結垢。主要由計量泵和計量箱組成。

   ⑤保安過濾器    保安過濾器設置的主要目的是截留多介質過濾器未能去除的大顆粒物、膠體、懸浮物。濾芯通常可維持3-6個月，當前后壓差大于0.07-0.1MPa時應及時更換。

   ⑥反滲透脫鹽系統(tǒng)    反滲透脫鹽系統(tǒng)由一臺高壓泵及一套出水10T/H的RO膜組成，同時本系統(tǒng)配置有一套水沖洗系統(tǒng)和一套化學清洗系統(tǒng)。RO膜系統(tǒng)回收率在70%以上，系統(tǒng)脫鹽率≥98%。

   ⑦混床離子交換系統(tǒng)  為了更好地降低反滲透膜脫鹽過程中為脫盡的陽離子和陰離子，滿足電鍍用水及電子產品用水需要，出水水質電阻率達到5兆歐以上。

 （5）純水設備工藝控制系統(tǒng)

  控制方式及水平   整個純水設備系統(tǒng)由可編程控制器PLC集中管理，能實現(xiàn)自動與手動操作整個系統(tǒng)。另外，通過觸摸屏及監(jiān)控軟件實現(xiàn)整個工藝參數(shù)指示、報警、并對系統(tǒng)實現(xiàn)自動保護。

  ‚加藥量控制   加藥泵均為計量泵，可以手動調節(jié)投藥量，與系統(tǒng)中各自相關的泵和自動進水相關聯(lián)，實現(xiàn)自動投加。

  ƒ多介質、活性碳過濾器控制   采用美國FLECK 公司生產的多路閥控制，操作方式為全自動。

  ④RO高壓保護系統(tǒng)  RO高壓泵進出口都裝有低壓和高壓保護開關，當供水量不足，使高壓泵入口的水壓低于某一設定值時，自動發(fā)生信號停止高壓泵，保護高壓泵不在空轉情況下運行。當因其他的原因誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某一設定值時，自動發(fā)生信號停止高壓泵，保護系統(tǒng)不在高壓下工作。以上均由PLC自動控制完成。

   ⑤RO啟閉保護  當RO投入運行時，為了防止高壓泵突然啟動升壓產生對RO膜元件的高壓沖擊，破壞反滲透膜，在每組RO裝置的每臺高壓泵出口至RO膜組件之間都設置一個慢開電動閥門，使膜元件逐漸升至一定的壓力。

在RO停止使用時，自動依次打開濃水排放閥和出水閥、RO沖洗閥、RO進水閥、啟動RO沖洗泵，自動沖洗5-8min左右，停止備用。

  （6）設計原則運行效果、安全性

     該系統(tǒng)自試車到調試成功，在整個運行期間，日運行監(jiān)測數(shù)據(jù)證明，能達到原設計要求，滿足了電鍍用水或電子用水水質要求。

     該系統(tǒng)*大的安全隱患為高壓泵的工作，由于在其出口裝有低壓和高壓保護開關，為日后的安全操作提供*大的安全系數(shù)。

     本工藝選用穿參數(shù)合理，工藝流程設計*終單元為混床離子交換器，保證出水水質大于等于5兆歐。

   （7）電氣控制

       水站內所有動力設備的電氣控制，由總控制室內PLC集中控制，主要電氣元件均安裝在總控室電控柜內，以排除現(xiàn)場環(huán)境對電氣元件的腐蝕，在總控室及多個動力設施現(xiàn)場設定雙向控制鈕，并備有手動/自動切換開關。

     所有動力設備一旦出現(xiàn)故障，PLC均能將工作狀態(tài)下的設備緊急停車，并發(fā)出故障的故障原因，提示操作工檢修。