纯水设备系统设计案例

                                                                         纯水设备设计实例

  （1）设计原则

        （2）设计依据及参数

  设计依据  原水水质为市政自来水，设计水温为25（冬天用热交换器加热）。产品水用于电镀清洗用水机电镀槽补充用水或其他用水，设备和管路在指定的水处理站厂房内。

  ‚设计参数  设计规模：Q=10吨/小时。纯水水质：电阻率：≥5兆欧，PH=6.5-8.5

（3）纯水制备工艺流程

根据原水水质指标，该原水具有含盐量偏高，硬度高的特征，不宜直接作为电子用水。因此，必须为该原水进行脱盐处理。该工艺选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透脱盐装置作为系统的主脱盐设备；系统运行费用低，易于实现自动化。低廉的运行成本能够在系统投运2年内补偿回初期投资的高出部分。因此。反渗透水处理系统具有良好的经济性。

根据用水水质要求，一级反渗透的出水尚未达到使用要求，所以，在反渗透装置之外后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足电子用水要求。由于反渗透装置脱除了原水中98%的盐分，所以离子交换器的负荷小，其再生周期较长，将达到8-10天左右。

 为了保证关键设备反渗透装置的长期可靠稳定运行，则必须设置预处理系统，满足反渗透膜（RO膜）进水要求，进水指标：浊度(NTU)≤0.5,污染指数（SDI)≤4,余氯≤0.1mg/L.因此原水为自来水，预处理由多介质过滤器及相关设备组成。工艺流程图如下：

城市自来水—--—自来水箱—--—一级给水泵絮凝投加装置—--—多介质过滤器-----活性炭过滤器-----软化过滤器-----保安过滤器-----RO给水泵----RO脱盐系统----RO脱盐水箱-----二级给水泵-----混合离子交换系统-----UV紫外线杀菌----微孔过滤器-----用水点

 （4）纯水制备系统主要设备

 絮凝剂投加装置   该系统采用的是计量泵投加絮凝剂。投加絮凝剂的目的是将水中细微胶体、悬浮颗粒物，甚至打分子有机物通过电性中、团聚、桥架、扭曲作用，使之形成大颗粒的悬浮物（矾花），使其在多介质过滤器除掉。絮凝剂投加装置有计量泵、计量箱组成。

  ‚多介质过滤器系统   该系统是对原水中悬浮物、颗粒物质进行去除，同时对原水中浊度、色度起到降低作用，它完全可以滤除经絮凝剂加药所生成的矾花和原水带来的颗粒、藻类。该系统的要求总进水量为18T/H,过滤后出水SDI≤4,满足RO进水要求。

  ƒ活性炭吸附过滤系统  主要去除色度、脱氯、去除有机物、氮氢和亚硝酸盐、水中部分有毒物质和剩余余氯或氯化剂，保护反渗透膜。正常工作流量为18T/H,活性炭*短周期为壹年。

   ④阻垢剂投加装置  阻垢剂是有机化合物质，它主要作用是增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙等物质对膜的阻碍，同时它具有可降低铁离子阻塞膜的微孔，还能阻止硫酸根的结垢。主要由计量泵和计量箱组成。

   ⑤保安过滤器    保安过滤器设置的主要目的是截留多介质过滤器未能去除的大颗粒物、胶体、悬浮物。滤芯通常可维持3-6个月，当前后压差大于0.07-0.1MPa时应及时更换。

   ⑥反渗透脱盐系统    反渗透脱盐系统由一台高压泵及一套出水10T/H的RO膜组成，同时本系统配置有一套水冲洗系统和一套化学清洗系统。RO膜系统回收率在70%以上，系统脱盐率≥98%。

   ⑦混床离子交换系统  为了更好地降低反渗透膜脱盐过程中为脱尽的阳离子和阴离子，满足电镀用水及电子产品用水需要，出水水质电阻率达到5兆欧以上。

 （5）纯水设备工艺控制系统

  控制方式及水平   整个纯水设备系统由可编程控制器PLC集中管理，能实现自动与手动操作整个系统。另外，通过触摸屏及监控软件实现整个工艺参数指示、报警、并对系统实现自动保护。

  ‚加药量控制   加药泵均为计量泵，可以手动调节投药量，与系统中各自相关的泵和自动进水相关联，实现自动投加。

  ƒ多介质、活性碳过滤器控制   采用美国FLECK 公司生产的多路阀控制，操作方式为全自动。

  ④RO高压保护系统  RO高压泵进出口都装有低压和高压保护开关，当供水量不足，使高压泵入口的水压低于某一设定值时，自动发生信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下运行。当因其他的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某一设定值时，自动发生信号停止高压泵，保护系统不在高压下工作。以上均由PLC自动控制完成。

   ⑤RO启闭保护  当RO投入运行时，为了防止高压泵突然启动升压产生对RO膜元件的高压冲击，破坏反渗透膜，在每组RO装置的每台高压泵出口至RO膜组件之间都设置一个慢开电动阀门，使膜元件逐渐升至一定的压力。

在RO停止使用时，自动依次打开浓水排放阀和出水阀、RO冲洗阀、RO进水阀、启动RO冲洗泵，自动冲洗5-8min左右，停止备用。

  （6）设计原则运行效果、安全性

     该系统自试车到调试成功，在整个运行期间，日运行监测数据证明，能达到原设计要求，满足了电镀用水或电子用水水质要求。

     该系统*大的安全隐患为高压泵的工作，由于在其出口装有低压和高压保护开关，为日后的安全操作提供*大的安全系数。

     本工艺选用穿参数合理，工艺流程设计*终单元为混床离子交换器，保证出水水质大于等于5兆欧。

   （7）电气控制

       水站内所有动力设备的电气控制，由总控制室内PLC集中控制，主要电气元件均安装在总控室电控柜内，以排除现场环境对电气元件的腐蚀，在总控室及多个动力设施现场设定双向控制钮，并备有手动/自动切换开关。

     所有动力设备一旦出现故障，PLC均能将工作状态下的设备紧急停车，并发出故障的故障原因，提示操作工检修。