超纯水设备系统设计方案-尊龙凯时人生就博官网登录

1．序言

本计划方案涉及到的步骤及纯化水设备是为了更好地考虑贵司生产工艺流程用工业纯水新项目，规定以下：

2.系统软件合理布局

预处理一部分、二级反渗透一部分、edi一部分、18m供电一部分集中化置放在中间水店。为确保工业纯水的水体和水流量，将全部水处理装置放置plc控制下运作，并适度监管。

3.自动控制系统构造

自动控制系统选用分散控制，集中化监控的自动控制系统。实际操作站采用plc控制器操纵，构成一个很高的可靠性的自启动和监控操纵的自动控制系统。

4.生产流程示意图

原储水箱→原水泵→机械设备滤器→活性炭滤器→防垢加药设备→保安人员过滤器→一级高压水泵→一级反渗透装置→ph调整设备→二级高压水泵→二级反渗透装置→纯储水箱→纯水泵→uv设备→高精密滤器→edi设备→超纯水系统箱→直流变频水泵→除toc设备→精阳离子树脂→高精密滤器→自来水点

5.加工工艺表明

5.1预处理一部分目地：为反渗透装置出示达标的渗水。

5.1.1源水预处理的目地和构成

a.反渗透机器设备系统软件渗水规定：

（1）雾霾指数：sdi≤4；

（2）高锰酸盐指数：<0.1ppm

（3）浑浊度<1ntu

（4）供电fe3 ≤0.01ppm。

（5）供电温度适合范畴10～30℃。

（6）碳酸氢钙饱和状态指数值lsi：<0

b.预处理系统软件便是根据过虑、吸咐等方式 使反渗透渗水做到之上规定，以完成下列目地：

（1）避免 反渗透装置膜面积垢（包含caco3、caso4、srso4、caf2、sio2、铁铝金属氧化物等）；

（2）避免 胶体溶液化学物质及固体颗粒对反渗透的污堵；

（3）避免 有机化学化学物质的对反渗透的污堵和溶解；

（4）避免 微生物菌种对反渗透的污堵；

（5）避免 还原性化学物质对反渗透膜的空气氧化毁坏；

c.预处理系统的组成：包括机械滤器、活性炭滤器。

5.1.2机械滤器:机械滤器中的滤料包括多种规格的石英砂，用于除去原水中的悬浮物及及脱稳后的胶体,以使出水的污染指数sdi<4达到ro进水要求。

5.1.3活性炭滤器:活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均为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羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中对阴离子交换剂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对阴离子交换剂有害物质，从而提高了除盐水处理能力，防止树脂被氧化。通常能够去除63%—86%胶印体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。

5.1.4阻垢加药装置:自来水中含有一部分钙、镁离子等容易结垢性的物质，此类离子在水中的溶解性相对比较小，而反渗透部分对离子的拦截比较充分，必然会加大浓水侧离子的浓度；从而导致影响整个反渗透膜的进水通道。阻垢剂是一种增大难溶解性离子溶解度的一种化学药品，通常对钙、镁离子的溶解度能增加3倍左右；能很好的调节由于浓缩而引起的结垢总问题。阻垢剂的投加量一般在2-5ppm左右。根据原水水质的总硬试值调节加药量。

5.2二级反渗透部分

渗透是水从稀溶液一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流动的过程。半透膜只允许水通过，而阻止溶解固形物(盐)的通过，见图(a)。浓溶液随着水的流人而不断被稀释。当水向浓溶液流动而产生的压力足够用于阻止水继续净流入时，渗透处于平衡状态，见图(b)。平衡时，水从任一边通过半透膜向另一边流入的数量相等，即处于动态平衡状态，而此时压力p称为溶液的渗透压(注意：半透膜一边是纯水，另一边是盐溶液)。当在浓溶液上有外加压力，且该压力大于渗透压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液，使得浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透，见图(c)。渗透是自发过程，而反渗透则是非自发过程。反渗透系统正是利用反渗透的原理，将需要处理的高含盐水用高压泵加压，迫使水透过反渗透膜，以达到脱除盐份的目的。二级反渗透是对一级反渗透产水的进一步提纯。

5.2.1保安滤器:为防止水中及管道中的微粒进入高压泵和ro膜组件，特设置保安滤器作为较后的预处理手段。作为保险措施，即使多介质机械滤器过滤不彻底，也能够保证反渗透膜不会受到严重污染。保安滤器内装5um的聚丙稀微孔滤器。当滤器进出囗压差大于0.05-0.1mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

5.2.2高压泵:反渗透膜分离推动力是压力差，因此设置高压泵使反渗透的进水达到一定的压力，让反渗透过程得以进行。即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。高压泵采用变频器设置加、减速时间减缓高压泵启动时膜的冲击，变频器还能进一步起到节约能量的作用；新系统刚运行的时候对进水的压力要求比使用一段时间之后对进水的压力要求要低。采用变频装置能更好的控制高压泵的压力与进水流量之前的变化。本系统设置了进水低压保护和出水高压保护。

5.2.3反渗透本体装置:反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分，经反渗透处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。

5.2.3.1系统设备选型:膜组件选用美国陶氏公司bw30-400卷式组件。该组件由三层的薄膜复合，分别是较上面的超薄脱盐层（厚度约为0.2μm聚铣胺材质）、中间的聚枫内夹层和较下面的聚酯支撑网层。该组件膜面积400平方英尺，产水通量大，对无机盐具有99.5℅的脱除率。压力膜管选用加拿大海德信公司专用于卷式ro组件的wave300p-6型压力膜管，该压力膜管是增强frp材质，具有抗腐蚀性，耐压300psi,管内壁光滑装卸方便等特点。每个压力膜管可安装6支膜组件。

5.2.3.2反渗透装置工艺设计

整套系统反渗透膜装置安置在一个机架上，并配置控制系统，在进水水温25℃时二级反渗透产水量22.0t/h，每根膜组件较大的回收率15℅计算，一级反渗透装置需配膜组件8根，wave300p-2压力膜管4根；二级反渗透装置需配膜组件6根，wave300p-5压力膜管3根；一级反渗透组合排列形式为2-1-1排列，二级反渗透组合排列形式为2-1。反渗透每支压力膜管产水侧设有取样囗，方便取样。

5.2.3.3自动低压冲洗装置:反渗透在运行的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在停机后、开机前对反渗透膜进行定时的低压冲洗，将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后，系统自动恢复到冲洗启动前的状态。

5.2.3.4就地仪表配置:反渗透装置设置二次仪表显示装置，就地显示产水量、电导率等重要参数。系统设置高、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运行。

5.2.4反渗透纯水箱:反渗透产品水送入pe材质的水箱。该水箱设置高低液位控制装置能控制泵的联锁，同时配备空气呼吸器防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。

5.2.5反渗透化学清洗装置:无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的性能下降，如组件进出囗压差升高、脱盐率下降、产水量下降，当这些变化超过原始值的15%时，就要用化学药品进行清洗。为此，除日常运行中进行的低压冲洗外，还需进行定期化学清洗，有时还需进行杀菌处理。

5.3edi一部分

5.3.1toc脱除器

toc脱除器选用的是185nm的紫外线，它可以开启将有机化合物分子结构融合在一起的化合键。因而，这一光波长的紫外线可以毁坏水里的有机物、活性氧、氯和氯胺。毁坏造成后造成的化学物质用事后的edi装置脱除。另外，它也具备一定的抑菌作用。

5.3.2edi装置

edi是持续电再造除盐装置的英文简写，是电解法、渗析及离子交换紧密结合的深层除盐装置，由给排水室、浓水室和电级室构成。给排水房间内填装基本混和离子交换环氧树脂，给排水室和浓水室中间配有阳离子交换膜和阴离子交换膜。给排水室中的阴（阳）正离子在两边电级功效下持续根据装置里的阴（阳）离子膜进到浓水室；h2o在直流电源能的功效下可转化成h 和oh-，使给排水室中的混和离子交换环氧树脂常常处在再造情况，因此有深度除盐工作能力。因而edi在接电源情况下能够 不断制成纯净水，其中填的离子交换环氧树脂无需强酸强碱再造。

5.3.3超纯水系统箱edi商品水送进储水箱。该储水箱设定高矮液位仪操纵装置能操纵泵的互锁，另外配置氮封装置避免 空气中浮尘颗粒物和病菌进到储水箱。

5.418m供电一部分edi产水电阻率较大在17mω.cm上下，为做到自来水规范，在终端设备提升了精混床用于提高水体。

5.4.1toc脱除器toc脱除器选用的是185nm的紫外线，它可以开启将有机化合物分子结构融合在一起的化合键。因而，这一光波长的紫外线可以毁坏水里的有机物、活性氧、氯和氯胺。毁坏造成后造成的化学物质用事后的精混床脱除。另外，它也具备一定的抑菌作用。

5.4.2精混床精混床是以阳、阴二种离子交换环氧树脂按一定占比混和后填装于同一交换机中，等同于一个多级别的除盐系统软件。在其中经h型强酸碱性阳环氧树脂与水里阳离子交换后产生的h ，和经oh型强偏碱阴环氧树脂与水里阴离子交换后产生的oh-紧密结合，产生电离度不大的水，使互换全过程中产生的h 和oh-不可以累积，进而清除了反离子对互换全过程的影响，使离子交换反映彻底,因而，混床出水量水体好。

5.4.3终端设备膜过滤装置0.22μ过滤装置是用以阻拦纯净水中细微颗粒物特，以肯定考虑应用点对商品水里颗粒的规定。设定0.22μ高精密过滤装置开展深层解决，去除水里固态细颗粒物，过滤芯过虑精密度（直径）0.22μm，可合理去除水里飘浮颗粒物，应用的过滤芯具备很多固定不动不规律直径（公称压力直径0.22μm），属微孔板膜过滤，因膜直径固定不动，可确保过虑的精密度和可信性。过滤装置内装20支40英寸长，0.22μm的聚丙烯pp微孔板过滤芯，负荷率为25t/h。过滤装置构造能考虑迅速拆换过滤芯的规定。

6.加工工艺操纵设计理念

6.1自动控制系统简述

依据本系统软件的经营规模及机器设备遍布的详细情况，决策选用现阶段工业生产过程管理中较常见的集中化分散型自动控制系统。它又被称为等级分类自动控制系统，是一种分布式系统自动控制系统，具备操纵分散化，信息内容规范化管理的特性。本系统软件分上位操作站，上下位控制站二级。上位操作站由一台主控制柜做为监管站。上下位控制站的设定是依据提升操纵，布局合理的标准视详细情况而定的，另外为便捷系统软件在执行环节或运作环节开展务必的调节及拓展，控制站考虑到了一定的容量。

6.2自动控制系统作用介绍

6.2.1上位操作站关键进行系统软件中各实际操作站的监控基本参数,机器设备运作等实际操作作用，具备清楚的生产线设备运作状况，可在流程表上对当场机器设备开展远处手动式实际操作，完成远程操作。加工过程的电阻率及导电率能够 线上显示信息。

6.2.2可编程控制器plc各控制站都选用以微控制器为基本的可编程控制器plc，它具备很高的可靠性，程序编写便捷，便于应用，与其他装置配备便捷等特性，各加工过程的程序流程、数据信息都储存plc的cpu里单独运作，工作员可根据计算机知识站来监控其运作。plc具备较强的计算作用，能进行繁杂的实际操作，可相互配合操作工根据对全部加工过程的运作主要参数和情况开展集中化监管，以完成对全部系统软件的程序控制，运作，远操等全过程。各操纵执行器均配置限位开关。

6.2.3导电率、电阻率等显示信息当场配置导电率仪表盘，电阻率仪表盘，便于关键导电率、电阻率等指标值可以在污水处理生产车间和主控室另外显示信息。

5.3  edi部分

5.3.1 toc脱除器

toc脱除器采用的是185nm的紫外光，它能够打开将有机物分子结合在一起的化合键。因此，这一波长的紫外光能够破坏水中的有机化合物、臭氧、氯和氯胺。破坏产生后产生的物质用后续的edi装置脱除。同时，它也具有一定的杀菌作用。

5.3.2 edi装置

edi是连续电再生除盐装置的英文缩写，是电解、渗析及离子交换相结合的深度脱盐装置，由给水室、浓水室和电极室组成。给水室内装填常规混合离子交换树脂，给水室和浓水室之间装有阳离子交换膜和阴离子交换膜。给水室中的阴（阳）离子在两端电极作用下不断通过装置里的阴（阳）离子膜进入浓水室；h2o在直流电能的作用下可分解成h 和oh-，使给水室中的混合离子交换树脂经常处于再生状态，因而有深度除盐能力。因此edi在通电状态下可以不断地制出纯水，其内填的离子交换树脂不用酸碱再生。

6.3系统污水处理控制详细介绍根据污水处理的加工工艺全过程，本控制对系统每个加工工艺模块开展立即融洽、管理方法、控制。监视系统目标由下列模块构成：

6.3.1预备处理一部分控制预备处理一部分以原水箱为持续运行控制点。当原水箱液位处在较下限部位,低液位电源开关向plc键入电源开关数据信号,plc即控制源水进水电磁阀打开；当原水箱液位处在下限部位,低液位电源开关向plc键入电源开关数据信号,plc即控制预备处理一部分终止；当水箱液位处在高限部位,高液位电源开关向plc键入开关量数据信号,源水进水电磁阀关掉。

6.3.1.1机械设备过滤装置过滤装置的运行、软化器流程由plc控制的气动调节阀完成，当运行时长大了于预设值，由plc控制气动调节阀按序开展全自动软化器实际操作，软化器完毕后资金投入运行。过滤装置各闸阀的运行情况能够 在显示屏上显示信息。仅有在反渗水箱液位做到上位时，过滤材料清理才可以刚开始，那样能够 确保事后反渗透设备的持续供电。

6.3.1.2活性碳过滤装置活性碳过滤装置设定运行及软化器流程由plc控制的气动调节阀全自动实际操作，依据运行時间主要参数由plc控制气动调节阀按序开展全自动软化器实际操作，软化器完毕后资金投入运行。各活性炭过滤装置闸阀的运行情况能够 在显示屏上显示信息。仅有在反渗水箱液位做到上位时，过滤材料清理才可以刚开始，那样能够 确保事后反渗透设备的持续供电。

6.3.2反渗透一部分

6.3.2.1.全自动运行控制：

反渗透全自动运行根据反渗透纯水箱的液位来开展。

当反渗透正中间水箱液位处在较下限部位,较低液位电源开关向plc键入电源开关数据信号,plc即控制高压泵刚开始运行；当水箱液位处在高限部位,高液位电源开关向plc键入开关量数据信号,反渗透高压泵终止运行，键入的数据信号将在crt上显示信息。

6.3.2.2.反渗透的控制配备

反渗透渗水侧设立导电率测量仪表，将导电率值的模拟量输入数据信号键入plc，并在显示屏上显示信息主要参数。反渗透产水侧设立导电率检查仪，将产水导电率值的模拟量输入数据信号键入plc，并在显示屏上显示信息主要参数。

反渗透高压泵渗水设定底压过载保护器，当工作压力低于0.1-0.15mpa时，控制高压泵终止运行，反渗透设备进到底压清洗情况，并在显示屏上显示信息警报。当工作压力超过0.1-0.15时高压泵即启动，反渗透设备资金投入运行。

反渗透高压泵出水量侧管道设压力控制器，当工作压力超过某一预设值时，plc輸出电源开关数据信号，终止高压泵运行，并在显示屏上显示信息、警报。

反渗透浓水侧设一电动式快冲洗阀门，在高压泵运行前和高压泵终止后，接纳plc輸出的开关量数据信号，全自动进到底压清洗情况。

6.3.4edi除盐系统软件

edi持续除盐系统软件的由plc控制完成全自动运行，当氮封水箱液位小于正中间液位时，edi开机启动。当氮封水箱液位做到高液位时，edi系统软件终止。

为避免 edi系统软件空烧，系统配置了流水维护，当无流水根据时，系统软件全自动断开相对开关电源。

uv设备的打开关掉追随相对edi系统软件。

纯水箱内配有工作压力拨动开关，当水箱内出現负压力时，系统软件会马上打开阀门，并警报和提醒警报的缘故。

6.4关键控制机器设备

1、系统软件plc采用美国ges5系列可编程控制器控制器，各种i/o包括10%预留点。

2、蒸汽流量计采用浮子流量计。

3、压力控制器采用中国台湾凡宜进口商品或非常商品。

4、导电率、电阻率仪采用英国 gf 或非常商品。

6.51吨/时二级反渗透 edi纯化水设备系统软件机器设备布局

控制台布局在中间水店控制房间内。

生产车间内电缆线选用电缆桥架空架或电线管，控制房间内电缆敷设走缆沟